Industrie nieuws
Thuis / Nieuws / Industrie nieuws / Zendt kwarts UV-licht uit? UV-transparantie van kwartsglas uitgelegd
Neem contact op

Als u hulp nodig heeft, neem dan gerust contact met ons op

[#invoer#]

Zendt kwarts UV-licht uit? UV-transparantie van kwartsglas uitgelegd


Stel je voor dat je een UV-desinfectiekamer, een fotochemische reactor of een optische cel voor een spectrometer specificeert. Een van de eerste materiële vragen is of kwarts daadwerkelijk ultraviolet licht doorlaat. Het antwoord is belangrijk omdat gewoon glas, dat overal en goedkoop is, de meeste UV-straling tegenhoudt bij het raam. Gesmolten kwarts is daarentegen een van de weinige transparante technische materialen die met zeer weinig verlies diep ultraviolet doorlaat. Als kwartsglasfabrikant die halfgeleider-, fotovoltaïsche, laboratorium- en optische klanten levert, beantwoorden we deze vraag bijna elke week, dus dit artikel geeft u het praktische antwoord op specificatieniveau.

Ja: kwarts laat UV-licht door. Afhankelijk van de kwaliteit en de dikte laat kwartsglas grofweg 85 tot 92 procent van de invallende UV door bij 254 nm, en hoogzuiver gesmolten silica blijft doorlatend tot ongeveer 185 nm. De exacte waarde is afhankelijk van de materiaalkwaliteit, het onzuiverheidsgehalte, de oppervlakteafwerking en de padlengte. In de onderstaande paragrafen leggen we uit waarom kwarts zich zo gedraagt, hoe de verschillende kwartskwaliteiten zich verhouden, hoe kwarts presteert tegen borosilicaat- en natronkalkglas en hoe u de juiste UV-doorlatende kwarts voor uw eigen toepassing selecteert.

Belangrijk punt: Kwarts laat UV-licht door in alle drie de UV-banden, en de kwaliteit en dikte die u kiest, bepalen precies hoeveel van dat UV uw proces bereikt.

Zendt kwarts UV-licht uit? Het directe antwoord

Het korte antwoord is ja, en het nuttige technische antwoord is ook ja, met een cijfernotitie erbij. Kwartsglas is transparant over het volledige ultraviolette bereik dat in de industrie wordt gebruikt: UVA van 315 tot 400 nm, UVB van 280 tot 315 nm en UVC van 200 tot 280 nm. Een standaard transparante kwartsbuis of -plaat laat meer dan 85 procent van de UVC-straling door bij 254 nm. Daarom is kwarts het gespecificeerde omhulselmateriaal voor kiemdodende UV-lampen, UV-waterzuiveraars en UV-reactoren. Gewoon natronkalkglas absorbeert UVC vrijwel volledig, en zelfs borosilicaatglas wordt ondoorzichtig onder ongeveer 300 nm.

Wanneer professionals uit de industrie het hebben over kwarts dat UV-licht doorlaat, bedoelen ze normaal gesproken gesmolten kwarts of gesmolten silica, en niet het kristallijne kwarts dat voor werkbladen wordt gebruikt. Gesmolten kwarts wordt gemaakt door natuurlijk kwartskristal of kwartszand te smelten tot amorf glas, terwijl gesmolten kwarts meestal wordt gemaakt van synthetische voorlopers. Beide vormen delen dezelfde fundamentele chemie, puur siliciumdioxide, waarbij de verschillen in zuiverheid en productieroute vooral zichtbaar zijn in het diepe UV-bereik.

Kwarts zendt UVA, UVB en UVC uit; natronkalkglas blokkeert het meeste ultraviolette straling onder de 350 nm.
UV-band Golflengtebereik Kwartsglasgedrag Gedrag van natronkalkglas
UVA 315-400 nm Zendt ongeveer 90 procent over de band uit voor standaard kwarts Zendt gedeeltelijk uit boven ongeveer 350 nm; absorbeert de meeste kortere UVA
UVB 280-315 nm Zendt ongeveer 85 tot 90 procent uit Blokkeert bijna alle UVB
UVC 200-280 nm Zendt ongeveer 85 tot 92 procent uit voor kwarts van UV-kwaliteit Blokkeert vrijwel alle UVC
Diepe UV/VUV 100-200 nm Synthetisch gesmolten silica van UV-kwaliteit laat door tot ongeveer 185 nm bij een dikte van 10 mm Ondoorzichtig

De bovenstaande cijfers gaan uit van een schoon, gepolijst oppervlak en een typische wanddikte van 1 tot 10 mm. Dikkere secties absorberen meer, daarom zal een kwartsstaaf van 50 mm een ​​lagere UV-transmissie vertonen dan een kwartsvenster van 1 mm van dezelfde kwaliteit. De oppervlakteafwerking is ook van belang: een geslepen of mat oppervlak verstrooit een aanzienlijk deel van de UV-straling, terwijl een gepolijst oppervlak de reflectieverliezen dicht bij de theoretische waarde van ongeveer 3,5 procent per oppervlak houdt.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Kwarts laat UV-licht door over UVA, UVB en UVC, waarbij de beste kwaliteiten doorlaten tot ongeveer 185 nm; gewoon glas blokkeert bijna alle UVC en de meeste UVB.

Waarom kwarts UV-licht doorlaat en gewoon glas niet

De fysica achter UV-transmissie is eigenlijk de fysica van absorptie. Ultraviolet licht wordt door een materiaal geabsorbeerd wanneer de fotonenergie overeenkomt met een toegestane elektronische overgang in het materiaal. Zuiver gesmolten kwarts heeft een zeer brede bandafstand, ongeveer 8 tot 9 elektronvolt. De meest energetische UV-fotonen die in praktische systemen worden gebruikt, een foton van 200 nm draagt ​​bijvoorbeeld ongeveer 6,2 elektronvolt, hebben niet genoeg energie om een ​​elektron over die opening te exciteren. Als gevolg hiervan is er geen intrinsiek absorptiemechanisme voor UV-licht in puur silica en gaan de fotonen er gewoon doorheen.

Gewoon vensterglas is chemisch gezien een ander materiaal. Natronkalkglas bevat natriumoxide, calciumoxide en gewoonlijk enkele honderden delen per miljoen ijzer. IJzer, vooral in zijn ijzervorm, is een van de sterkste ultraviolette absorbeerders die we kennen; zelfs een paar delen per miljoen maken glas ondoorzichtig voor UVC. De modificerende ionen breken ook het silicanetwerk af en creëren niet-overbruggende zuurstofatomen, die plaatselijke energieniveaus introduceren. Deze niveaus geven UV-fotonen een pad om te worden geabsorbeerd, zodat het glas blokkeert in plaats van doorlaat.

Daarom is zuiverheid het centrale concept bij kwarts van UV-kwaliteit. Het kwartsproductieproces controleert drie dingen die de UV-transmissie bepalen: het niveau van metaalonzuiverheden, de concentratie van hydroxylgroepen en het aantal zuurstofgebreksdefecten. Voor diep-UV-werk onder 220 nm biedt synthetisch gesmolten silica uit hoogzuivere precursoren het schoonste netwerk en de hoogste transmissie. Door vlammen gesmolten natuurlijk kwarts, de bron van de meeste kwartsbuizen en -platen op de markt, heeft een iets lagere diepe UV-transmissie omdat het sporenelementen van het natuurlijke kristal vasthoudt.

Er is ook een praktisch onderscheid tussen gesmolten silica met een lage OH en een hoge OH dat kopers van UV-systemen moeten begrijpen. Hoge OH of nat gesmolten silica, typisch voor JGS1, geeft uitstekende diepe UV-transmissie en betere weerstand tegen door UV veroorzaakte schade. Low-OH of droog gesmolten silica, typisch voor JGS3, is ontwikkeld voor infraroodoptiek en heeft een verminderde transmissie tot minder dan ongeveer 260 nm. Voor ultraviolette toepassingen zijn kwaliteiten met een hoog OH-gehalte bijna altijd de veiligere keuze.

  • Gezuiverd SiO2-netwerk: geen modificerende ionen om ultraviolette energie te absorberen.
  • Brede bandafstand: UV-fotonen missen de energie om elektronische absorptie te veroorzaken.
  • Lage metaalonzuiverheden: geen ijzer- of overgangsmetaalabsorptiebanden.
  • Gecontroleerde structuur: minimale zuurstoftekortcentra die absorberen nabij 248 nm en 215 nm.
Belangrijkste afhaalmaaltijden: Kwarts laat UV-licht door omdat zuiver siliciumdioxide een brede bandafstand heeft en een netwerk dat vrij is van UV-absorberende onzuiverheden, terwijl gewoon glas UV blokkeert vanwege netwerkmodificatoren en sporenmetaalverontreiniging.

Kwarts UV-doorlaatbaarheid per kwaliteit: JGS1, JGS2, JGS3 en Fused Silica

Niet al het kwarts laat UV even goed door, en een groot deel van het specificeren van een kwartscomponent bestaat uit het kiezen van de juiste kwaliteit. De Chinese optische standaardclassificatie JGS1, JGS2 en JGS3 wordt veel gebruikt in de industrie en komt nauw overeen met internationale soorten gesmolten silica. Het bestelprincipe is voor de koper eenvoudig: hoe lager het getal, hoe beter de diep-UV-prestaties. JGS1, de synthetische ver-UV-kwaliteit, zendt uit tot ongeveer 185 nm; JGS2, gemaakt van natuurlijk kwarts, dekt het UV-bereik boven ongeveer 220 nm; en JGS3, een infraroodkwaliteit met een lage OH, wordt niet aanbevolen voor diep-UV-gebruik.

UV-werkbereik en typische transmissie van 254 nm bij kwartskwaliteit.
Rang Productiebasis Praktisch UV-bereik Typische transmissie bij 254 nm (10 mm) Primaire toepassingen
JGS1 Synthetisch gesmolten silica, hoge OH 185-2500 nm Ongeveer 90 procent Diep-UV-optiek, 193/248 nm halfgeleider, UV-spectroscopie
JGS2 Vlamgesmolten natuurlijk kwarts 220-2500 nm Ongeveer 86 procent UV-lampen, mouwen, ramen, algemene UV-optiek
JGS3 Laag-OH gesmolten silica 260-3500 nm Ongeveer 80 procent IR-optiek, thermische beeldvorming, UV-IR-breedbandsystemen
Standaard transparante kwartsbuis Elektrisch gesmolten kwarts 240-2500 nm Ongeveer 82 procent Lampomhulsels, verwarmingsbuizen, industriële reactoren

Omdat JGS1 het materiaal bij uitstek is wanneer een systeem moet werken bij 185 tot 220 nm, is het ook de kwaliteit die we aanbevelen voor veeleisende UV-toepassingen zoals ozonreactoren, excimeerlaseroptiek en VUV-spectroscopie. De combinatie van brede transmissie en lage solarisatie maakt het de hogere prijs waard wanneer diepe UV-prestaties op het spel staan.

Far UV Optical Quartz Glass JGS1 for Deep Ultraviolet Applications Verre UV-optisch kwartsglas JGS1 voor diepe ultraviolette toepassingen Deze synthetische gesmolten silicakwaliteit biedt transmissie in het bereik van 185–220 nm met lage solarisatie, waardoor het geschikt is voor veeleisende UV-systemen zoals excimeerlaseroptiek en VUV-spectroscopie. Bekijk Product →

Een transmissiecurve vertelt een duidelijker verhaal dan een enkel datapunt. De onderstaande grafiek toont de interne transmissie als functie van de golflengte voor drie veel voorkomende materialen met een dikte van 10 mm. De drie curven omvatten gesmolten silica van UV-kwaliteit, standaard gesmolten kwarts en borosilicaatglas van 180 nm tot 400 nm. Je ziet dat de materiaalkeuze onder de 300 nm kritisch wordt. Met name het diepe UV-gebied tussen 180 nm en 220 nm scheidt synthetisch gesmolten silica van elke andere glasfamilie.

UV-doorlaatbaarheid van gesmolten silica versus standaard kwarts versus borosilicaatglas (10 mm) 0% 25% 50% 75% 100% 180 220 260 300 340 380 400 nm Golflengte (nm) Doorlaatbaarheid UV-kwaliteit gesmolten silica (JGS1) Standaard gesmolten kwarts Borosilicaatglas

Het eerste wat de lezer moet opvallen is hoe vlak de curve van gesmolten silica van UV-kwaliteit is: hij blijft boven de 90 procent van 200 nm tot 400 nm. Standaard gesmolten kwarts volgt een soortgelijk pad bij langere golflengten, maar de transmissie begint merkbaar onder de 220 nm te dalen. Bij 200 nm laat standaard kwarts slechts ongeveer 70 procent door in een pad van 10 mm, terwijl gesmolten silica van UV-kwaliteit nog steeds meer dan 90 procent doorlaat. Borosilicaatglas, weergegeven in de lichtgrijze curve, is effectief ondoorzichtig onder 300 nm. Tussen 310 nm en 330 nm stijgt borosilicaat snel van ongeveer 20 procent naar ruim 60 procent, wat overeenkomt met zijn gedrag als UVA-doorlatend materiaal dat UVB en UVC blokkeert. Bij de praktische kiemdodende golflengte van 254 nm zenden UV-kwaliteit gesmolten silica en standaardkwarts beide sterk uit, terwijl borosilicaat vrijwel nul doorlaat. Dit is precies de reden waarom kwarts, en niet borosilicaat, in de wand van elke kwik- en amalgaam UV-desinfectielamp voorkomt. Voor toepassingen die golflengten korter dan 200 nm nodig hebben, zoals het genereren van ozon bij 185 nm, biedt alleen synthetisch gesmolten silica met een hoge zuiverheid een bruikbare doorlaatbaarheid. De curven verklaren ook waarom het overschakelen van een venster van gesmolten silica naar een venster van borosilicaat in een UV-spectroscopiesysteem de meting volledig verandert. Kortom, het transmissiespectrum beantwoordt zowel de wetenschappelijke vraag als de aankoopvraag: kwarts laat UV-licht door, en de kwaliteit die u kiest bepaalt waar de praktische UV-grens ligt.

Voor inkoop op productieschaal kan een fabrikant voor elke batch gemeten transmissiecurven verstrekken. Gesmolten silica van UV-kwaliteit en standaardkwarts zenden beide UV-licht uit, en de praktische vraag is alleen waar uw werkgolflengte zich bevindt.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: De UV-doorlaatbaarheid van kwarts is afhankelijk van de kwaliteit: JGS1 synthetisch gesmolten silica geeft het diepste UV-bereik tot 185 nm, JGS2 bestrijkt 220 nm en hoger, en JGS3 gesmolten silica met lage OH moet worden gereserveerd voor IR-werk.

Kwarts versus borosilicaat versus natronkalkglas: UV-transmissie vergeleken

Een directe vergelijking bij vaste golflengten is de snelste manier om duidelijk te maken waarom kwarts het standaard UV-materiaal is. Bij 254 nm, de golflengte van kiemdodende lampen, laat kwarts meer dan 80 procent door, terwijl borosilicaat- en natronkalkglas in wezen niets doorlaat. Bij 302 nm, in het UVB-bereik, laat kwarts nog steeds ongeveer 90 procent door, en begint borosilicaat pas open te gaan. Bij 365 nm, in het UVA-bereik, is kwarts nog steeds de leider, maar borosilicaat wordt bruikbaar en natronkalk bereikt ongeveer 50 procent. De conclusie is ondubbelzinnig: hoe korter de golflengte, hoe meer kwarts vooruit trekt.

Transmissievergelijking van kwarts en conventioneel glas bij drie UV-golflengten, 1 mm dikte.
Materiaal UVC bij 254 nm UVB bij 302 nm UVA bij 365 nm Geschatte UV-grenswaarde
UV-kwaliteit gesmolten silica (JGS1) Ongeveer 90 procent Ongeveer 92 procent Ongeveer 92 procent Ongeveer 185 nm
JGS2 kwarts Ongeveer 87 procent Ongeveer 89 procent Ongeveer 90 procent Ongeveer 220 nm
Borosilicaatglas Ongeveer 0 procent Ongeveer 15 procent Ongeveer 78 procent Ongeveer 300 nm
Natronkalkglas Ongeveer 0 procent Ongeveer 0 procent Ongeveer 50 procent Ongeveer 350 nm

Verschillende kopers vragen ons of het acceptabel is om borosilicaathoezen in een UV-C-systeem te gebruiken om de kosten te verlagen. Het gemeten antwoord is nee: bij 254 nm zou de hoes zelf bijna alle UV-C absorberen, waardoor de lamp water of lucht zou verwarmen zonder een betekenisvolle dosis af te geven. De enige materialen die in de industriële praktijk voor UVC werken zijn kwarts, gesmolten silica met hoge zuiverheid en bepaalde fluorpolymeren zoals PTFE en PFA, en fluorpolymeren hebben zelden de structurele of thermische eigenschappen van kwarts. JGS2-platen bieden de meest kosteneffectieve combinatie van UV-transmissie en thermische stabiliteit voor industriële enveloppen, kijkvensters en deksels.

UV Optical Quartz Plate JGS2 for Industrial UV-C Envelopes UV-optische kwartsplaat JGS2 voor industriële UV-C-enveloppen Omdat er geen absorptieband van 200 tot 250 nm is, biedt deze kwartsplaat kosteneffectieve UV-transmissie en thermische stabiliteit voor lamphulzen, kijkvensters en afdekkingen in ultraviolet-C-systemen. Bekijk Product →

Een spectrale curve is slechts een deel van het verhaal; kopers willen ook een snelle vergelijking op de exacte golflengte die hun proces gebruikt. Ultraviolet-C-licht bij 254 nm is de standaardopbrengst van lagedrukkwikkiemdodende lampen, dus deze golflengte komt voor in duizenden productspecificaties. Onderstaande grafiek vergelijkt de gemeten transmissie van zes veel voorkomende materiaalgroepen bij een dikte van 1 mm. We hebben bewust een dunne, representatieve wanddikte gebruikt omdat de meeste UV-lamphulzen en optische vensters gespecificeerd zijn in het bereik van 1 mm tot 3 mm. De balken illustreren hoe groot de kloof is tussen kwartsproducten en conventionele glasproducten bij deze kritische golflengte.

UV-C-transmissie bij 254 nm per materiaal (1 mm dikte) 0% 25% 50% 75% 100% UV-kwaliteit gesmolten silica (JGS1) 90% Laag-OH gesmolten silica 90% JGS2 kwarts 86% Standaard gesmolten kwarts 82% Borosilicaatglas 0% Natronkalkglas 0%

Gesmolten silica van UV-kwaliteit en gesmolten silica met een lage OH-waarde staan bovenaan de grafiek en laten beide ongeveer 90 procent van de invallende UVC door. JGS2-kwarts loopt iets achter met ongeveer 86 procent, een verschil dat zelden zichtbaar is bij dagelijks gebruik, maar dat de lampefficiëntie gedurende duizenden bedrijfsuren kan beïnvloeden. Standaard gesmolten kwartsbuizen, het werkpaardmateriaal voor kwartshulzen en lampomhulsels, laten bij deze dikte ongeveer 82 procent door. Borosilicaat- en natronkalkglas, weergegeven als verwaarloosbare streepjes aan de onderkant, laten in wezen geen UVC door bij 254 nm. Het praktische gevolg is dat een lamp die is ontworpen met een borosilicaathuls nooit de nominale UVC-dosis kan leveren, ongeacht hoeveel vermogen er wordt toegepast. Dit is ook de reden waarom optische sondes en UV-sensoren die bij 254 nm worden gebruikt altijd kwartsvensters specificeren in plaats van glazen vensters. Een andere nuttige observatie is dat de spreiding tussen de vier kwartskwaliteiten slechts ongeveer acht procentpunten bedraagt, wat betekent dat zelfs de meest economische kwartskwaliteit nog steeds een echte UV-zender is. Wanneer de toepassing naar kortere golflengten gaat, zoals 222 nm krypton-chloride-excimeerlampen, geldt dezelfde rangorde, maar wordt de kloof tussen JGS1 en standaard kwarts groter. Bij 185 nm zou het verschil zelfs nog dramatischer worden en zouden alleen de synthetische gesmolten silicakwaliteiten bruikbaar blijven. Vanuit het oogpunt van inkoop is dit diagram een ​​goede herinnering om uw leverancier te vragen naar de daadwerkelijke transmissiecurve van de door hen opgegeven kwaliteit, omdat niet al het kwarts hetzelfde is. Een betrouwbare fabrikant levert meetgegevens voor elke productiebatch.

Vanuit het perspectief van een fabrikant is de conclusie eenvoudig: we leveren al deze kwaliteiten in buis-, staaf- en plaatvorm, en groothandelsbestellingen kunnen kwaliteiten in één zending combineren. Omdat de optische verschillen meetbaar zijn, adviseren wij altijd te citeren met een doelgolflengte.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Bij UVC-golflengten is kwarts het enige conventionele glasmateriaal dat bruikbare hoeveelheden UV-licht doorlaat; borosilicaat- en natronkalkglas blokkeren beide de straling van 254 nm vrijwel volledig.

Industriële en laboratoriumtoepassingen die afhankelijk zijn van kwarts-UV-transmissie

De UV-transparantie van kwarts is geen laboratoriumnieuwsgierigheid; het is wat verschillende miljardenindustrieën doet werken. Bij UV-desinfectie laten kwartshulzen en kwartslampomhulsels een kwiklamp UVC uitstralen in water, lucht en oppervlakken. Bij de vervaardiging van halfgeleiders dragen kwartsoptiek en kwartsvensters laserlicht van 193 nm en 248 nm door steppers en inspectietools. In de analytische chemie maken kwartscuvetten en kwartscapillairen UV-spectroscopie onder 200 nm mogelijk die glas niet kan ondersteunen. Bij UV-uitharding leveren kwartsstaven en -platen UVA- en UVB-energie aan lijmen, inkten en coatings zonder dat deze onder voortdurende blootstelling verslechteren.

Elke toepassing stelt iets andere eisen aan het kwarts. Desinfectiesystemen hebben een hoge UVC-transmissie in dunwandige buizen nodig, plus weerstand tegen thermische schokken als de lamp heet is; halfgeleidergereedschappen hebben premium synthetisch gesmolten silica nodig met een laag belgehalte en gecertificeerde uniformiteit; UV-uithardingslijnen hebben grote kwartsplaten nodig die snel kunnen worden gehanteerd, gereinigd en vervangen. Een fabriek die kwarts in al deze vormen produceert, kan ze allemaal vanuit hetzelfde productiesysteem leveren.

UV-desinfectie en milieu

  • Kwartshulzen voor lagedruk- en amalgaam-UVC-lampen
  • Kwartsvensters voor UV-fluentiesensoren
  • Kwartsbuizen voor ozongeneratie bij 185 nm
  • Kwartszichtvensters voor UV-oxidatiekamers

Halfgeleider, optisch en analytisch

  • JGS1-viewports en lenzen voor DUV-lithografie
  • Kwartscuvetten en cellen voor UV/Vis-spectroscopie
  • Kwartsstaven voor glasvezel-UV-levering
  • UV-bestendige kwartsbuizen voor plasma- en CVD-processen

Het product dat voor industriële afnemers beide werelden combineert, is de UV-bestendige kwartsbuis. Het wordt zowel gebruikt als lampomhulsel in kiemdodende armaturen met een hoog vermogen als als beschermhoes in UV-uithardingsapparatuur, en het moet gedurende duizenden uren een stabiele transmissie behouden. Gedoteerde versies voegen nog een extra controlelaag toe: door het silicanetwerk chemisch te modificeren, kan doping specifieke UV-banden verschuiven of elimineren, wat handig is wanneer een lamp bepaalde golflengten moet passeren en andere moet onderdrukken. Voor klanten die precisiekwartsramen en kijkglazen voor UV-kamers nodig hebben, bieden we gepolijste ramen in JGS1, JGS2 en standaard kwarts, met aangepaste formaten en randafwerkingen. Onze kwartsglasbuizen zijn bestand tegen hoge temperaturen en ultraviolet en worden precies voor deze gebruikscyclus vervaardigd, met gecontroleerde wanddikte en gemeten UVC-transmissie.

High-Temperature and Ultraviolet Resistant Quartz Glass Tubes Kwartsglasbuizen tegen hoge temperaturen en ultraviolet Deze SiO₂-buizen overschrijden een doorlaatbaarheid van 93% van zichtbaar tot nabij-infrarood, met gecontroleerde wanddikte en gemeten UVC-transmissie, waardoor ze betrouwbare omhulsels zijn voor kiemdodende en uithardingslampen. Bekijk Product →

Een laatste punt over de geschiktheid: als uw proces UV-licht gebruikt om uit te harden, te desinfecteren, te analyseren of te ablateren, is kwarts bijna altijd de juiste optische interface. De weinige gevallen waarin kwarts niet wordt aanbevolen, zijn processen die afhankelijk zijn van golflengten onder ongeveer 180 nm, waarbij zelfs synthetisch gesmolten silica de transparantie begint te verliezen, en processen die selectieve UV-blokkering nodig hebben, waarbij doping of coating in plaats van gewoon kwarts het juiste hulpmiddel is.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Van kiemdodende lampen bij 254 nm tot lithografische optica bij 193 nm: kwarts-UV-transmissie is de mogelijk makende eigenschap achter desinfectie, halfgeleiderproductie, UV-spectroscopie en UV-uitharding.

Hoe u UV-doorlatend kwarts kiest voor uw toepassing

Het kiezen van het juiste UV-doorlatende kwarts begint met één getal: de kortste golflengte die uw proces zal gebruiken. Dat ene getal bepaalt de kwaliteit, de materiaalzuiverheid en meestal de prijs. De tweede vraag is de padlengte, omdat een raam van 1 mm en een staaf van 50 mm zelfs in hetzelfde materiaal heel verschillend overbrengen. De derde groep vragen heeft betrekking op de bedrijfstemperatuur, druk, blootstelling aan chemicaliën en mechanische montage, die allemaal van invloed zijn op het uiteindelijke ontwerp van de componenten.

Als handige vuistregel: boven 300 nm werken de meeste transparante kwartssoorten; onder 300 nm, specificeer een materiaal van UV-kwaliteit; beneden 220 nm, specificeer synthetisch gesmolten silica. Als uw leverancier u de praktische afkapwaarde van hun kwarts niet kan vertellen, beschouw dat dan als een alarmsignaal.

Standaard helder kwarts

Beste voor 254-365 nm-lamp

enveloppen, mouwen,

en reactorbuizen.

Economisch, hoog

weerstand tegen thermische schokken,

ongeveer 82 tot 86 procent

UVC-transmissie

bij 1 tot 2 mm wanddikte.

JGS1 UV-kwaliteit gesmolten silica

Omvat 185-2500 nm voor

diep-UV-optiek en

halfgeleider gereedschap.

Hoogste zuiverheid, laagste

solarisatie, premie

prijs.

JGS2 kwarts van UV-kwaliteit

Omvat 220-2500 nm.

Evenwichtige keuze voor

UV-ramen, proces

kijkvensters, lamphulzen

en algemeen optisch werk.

Laag-OH gesmolten silica

Voor IR of breedband

UV-IR-optiek. Vermijd hieronder

260 nm; diep-UV

transmissie is duidelijk

lager dan JGS1.

Naast het cijfer verdienen vier specificatiedetails aandacht. Wanddikte of raamdikte verandert zowel de mechanische sterkte als de transmissie, dus optimaliseer het dunste gedeelte dat uw procesdruk kan weerstaan. De kwaliteit van het oppervlak is belangrijk: een fijn gepolijst oppervlak minimaliseert verstrooiing, terwijl een geslepen oppervlak de effectieve UV-afgifte met 5 tot 15 procent kan verminderen. Randafwerking en toleranties zijn van belang voor afdichting in metalen of keramische behuizingen. Vraag ten slotte actuele transmissiegegevens op voor uw werkgolflengte, en niet slechts een typische curve uit een gegevensblad.

Omdat we kwarts produceren in plaats van alleen door te verkopen, kunnen we UV-kwaliteit producten leveren met batchspecifieke testcertificaten, aangepaste afmetingen en gemengde ladingen voor groothandelsafnemers. Dezelfde fabriek die JGS1 optische platen maakt, produceert ook kwartsbuizen met grote diameter voor UV-reactoren, zodat één enkele leverancier zowel de optica als de proceshardware kan leveren. Als uw toepassing het tegenovergestelde gedrag vereist, dat wil zeggen UV blokkeren in plaats van doorlaten, gedoteerde kwartsbuizen voor UV-filtratie wordt geproduceerd door onze fabriek met gecontroleerde spectrale prestaties.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Definieer eerst de kortste werkgolflengte; kies vervolgens de kwaliteit, wanddikte, oppervlakteafwerking en leverancier die gemeten UV-transmissie bij die golflengte kan leveren.

Behandeling, reiniging en onderhoud van kwarts van UV-kwaliteit

Kwarts van UV-kwaliteit koopt zijn transparantie met zuiverheid, wat betekent dat oppervlakteverontreiniging onmiddellijk zichtbaar is in UV-systemen. Eén enkele vingerafdruk bevat oliën die sterk ultraviolet absorberen, en een vervuild kwartsvenster kan een 10 tot 20 procent lagere UVC-transmissie meten dan een schoon venster. Absorptie aan het oppervlak verwarmt het kwarts ook lokaal, wat de verglazing of barsten in lampen met hoog vermogen kan versnellen. Het schoonhouden van UV-optische oppervlakken is daarom niet cosmetisch; het is een prestatie-eis.

  • Behandel kwartsranden alleen met schoon nitril of met pluisvrije handschoenen.
  • Reinig met ethanol of aceton van optische kwaliteit en een pluisvrij doekje; zachtjes wrijven en controleren op strepen.
  • Bij ernstige vervuiling gebruikt u een etsmiddel met verdund fluorwaterstofzuur, gevolgd door spoelen en drogen met gedeïoniseerd water, met de juiste veiligheidscontroles.
  • Vermijd schurende schoonmaakmiddelen; krassen verstrooien UV-licht en verminderen de toegediende dosis.
  • Inspecteer lamphulzen en ramen periodiek met een UV-radiometer; vervangen wanneer de transmissie met meer dan 5 tot 10 procent afneemt.
  • Bewaar kwartsreserveonderdelen in beschermhoezen op een schone, droge plaats.

Thermische behandeling verdient een aparte opmerking. Kwartsglas heeft een lage uitzettingscoëfficiënt, ongeveer een zeventiende van die van natronkalkglas, waardoor het veel beter bestand is tegen thermische schokken dan gewoon glas. Dat betekent niet dat het onverwoestbaar is: een koude kwartshuls die wordt blootgesteld aan een hete lamp of een nat oppervlak dat in contact komt met een hete buis kan nog steeds barsten. Verwarm nieuwe componenten geleidelijk in het systeem, zorg ervoor dat de afdichtingen gelijkmatig zijn en vermijd plaatselijk contact met vlammen of hete plekken.

Aan de productiekant voeren we in dezelfde geest ook kwaliteitscontroles uit. Elk onderdeel van UV-kwaliteit wordt geïnspecteerd op oppervlaktekwaliteit, indien nodig gemeten op transmissie op de golflengte van de klant, en zo verpakt dat het optische oppervlak onaangeroerd aankomt. Deze stappen klinken misschien eenvoudig, maar ze zijn de reden waarom een ​​kwartsproduct van een toegewijde fabrikant anders presteert dan een generiek stuk kwartsglas.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Schone oppervlakken en een zachte thermische behandeling zorgen ervoor dat de UV-transmissie van kwarts behouden blijft: zelfs een vingerafdruk kan de UVC-output met 10 tot 20 procent verminderen.

Veelgestelde vragen: Zendt kwarts UV-licht uit?

Dit zijn de vragen die laboratoriuminkopers, fabrieksingenieurs en inkoopteams het vaakst stellen over kwarts en ultraviolet licht.

Q1. Laat kwarts UV-licht door of blokkeert het?

Ja, kwarts laat UV-licht door. Kwartsglas laat ultraviolet door in het UVA-, UVB- en UVC-bereik, en hoogzuiver synthetisch gesmolten silica laat door tot ongeveer 185 nm. Gewoon glas niet: het blokkeert bijna alle UVC en de meeste UVB.

Vraag 2. Wat is de UV-doorlaatbaarheid van kwarts bij 254 nm?

Bij een typische wanddikte van 1 tot 2 mm laat kwarts van UV-kwaliteit ongeveer 85 tot 92 procent door bij 254 nm. JGS1 gesmolten silica is bijna 90 procent, JGS2 ongeveer 86 tot 88 procent, en standaard transparante kwartsbuizen ongeveer 82 tot 86 procent. Borosilicaat- en natronkalkglas laten bij deze golflengte vrijwel nul door.

Q3. Wat is het verschil tussen JGS1-, JGS2- en JGS3-kwarts?

JGS1 is synthetisch gesmolten silica met het breedste UV-bereik, tot 185 nm. JGS2 is gemaakt van natuurlijk kwarts en bestrijkt het bereik boven ongeveer 220 nm, wat voldoende is voor de meeste UV-lampen en ramen. JGS3 is een kwaliteit met een lage OH-waarde, bedoeld voor infraroodoptiek, en de UV-prestaties onder 260 nm zijn duidelijk lager.

Q4. Kunnen kwartsbuizen worden gebruikt voor UVC-kiemdodende lampen?

Ja. Kwartsbuizen zijn het standaard omhulsel- en hulsmateriaal voor lagedruk- en amalgaam-UVC-lampen. Ze combineren een hoge transmissie bij 254 nm met de thermische schokbestendigheid die nodig is wanneer lampen bij hoge oppervlaktetemperaturen werken.

Vraag 5. Houdt gewoon glas UVC tegen?

Ja. Zowel natronkalk als borosilicaatglas absorberen UVC vrijwel volledig. Dat is de reden dat UV-desinfectielampen, ozonlampen en UV-sensoren kwarts moeten gebruiken in plaats van glazen omhulsels en vensters.

Vraag 6. Kan ik op maat gemaakte kwartsproducten van UV-kwaliteit in de groothandel kopen?

Ja. Als fabrikant van kwartsglas leveren wij JGS1, JGS2, JGS3 en standaardkwarts in buis-, staaf-, plaat-, venster- en op maat gemaakte vormen. Groothandelsbestellingen, OEM-afmetingen en productiehoeveelheden zijn allemaal beschikbaar, en elk product kan worden verzonden met gemeten UV-transmissiegegevens.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Kwarts is het enige conventionele glasmateriaal dat UV-licht van 185 nm tot het zichtbare bereik doorlaat; specificeer bij twijfel de kwaliteit en controleer de transmissie op uw bedrijfsgolflengte.

Ontdek UV-kwaliteit kwartsproducten uit onze fabriek

Ons productieprogramma omvat UV-doorlatend kwarts in elke vorm die een UV-systeem nodig heeft: buizen voor lampomhulsels en -hulzen, staven voor mechanisch en optisch werk, platen en vensters voor kijkvensters, en op maat gemaakt kwartswerk voor reactoren en instrumenten. Al deze producten komen uit onze eigen kwartsglasfabriek, waardoor levertijden, afmetingen en testgegevens op één plek worden beheerd.

Twee productlijnen zijn vooral relevant voor kopers van ultraviolet licht. De eerste is ons assortiment precisiekwartsramen en kijkglazen, gepolijst uit materiaal van UV-kwaliteit en verkrijgbaar in JGS1, JGS2 en standaard kwarts voor desinfectie, uitharding en sensortoepassingen. De tweede is gedoteerde kwartsbuis voor UV-filtratie, die is ontwikkeld voor processen waarbij ultraviolet licht moet worden afgewezen in plaats van doorgelaten, zoals het beschermen van UV-gevoelige materialen in een heldere UV-omgeving.

Bij elke aanvraag vraagt ​​ons team naar de werkgolflengte, de vereiste transmissie, de afmetingen en de bedrijfsomstandigheden voordat ze een soort aanbevelen. Dat proces is zowel van toepassing op een enkel prototypevenster als op een groothandelsbestelling met containerladingen. Als uw project afhankelijk is van ultraviolet licht, is de snelste manier om dit risico te verminderen het specificeren van kwartsglas dat is vervaardigd, gemeten en gedocumenteerd door mensen die UV begrijpen.

Belangrijkste afhaalmaaltijden: Een fabrikant van kwartsglas die UV-transmissie meet, kan voor elke UV-toepassing de juiste kwaliteit leveren, van een enkel JGS1-venster tot groothandelshoeveelheden UV-bestendige kwartsbuizen.