Ak potrebujete pomoc, neváhajte nás kontaktovať
Predstavte si, že špecifikujete UV dezinfekčnú komoru, fotochemický reaktor alebo optickú bunku pre spektrometer. Jednou z prvých materiálnych otázok je, či kremeň skutočne prepustí ultrafialové svetlo. Na odpovedi záleží, pretože obyčajné sklo, ktoré je všade a lacné, zastaví väčšinu UV žiarenia na okne. Naproti tomu tavený kremeň je jedným z mála priehľadných technických materiálov, ktoré prechádzajú hlbokým ultrafialovým svetlom s veľmi malými stratami. Ako výrobca kremenného skla, ktorý dodáva zákazníkom polovodičové, fotovoltaické, laboratórne a optické zariadenia, odpovedáme na túto otázku takmer každý týždeň, takže tento článok vám poskytne praktickú odpoveď na úrovni špecifikácií.
Áno: kremeň prepúšťa UV svetlo. V závislosti od kvality a hrúbky kremenné sklo prepúšťa približne 85 až 92 percent dopadajúceho UV žiarenia pri 254 nm a vysoko čistý tavený oxid kremičitý zostáva priepustný až do približne 185 nm. Presná hodnota závisí od triedy materiálu, obsahu nečistôt, povrchovej úpravy a dĺžky dráhy. V nižšie uvedených častiach vysvetľujeme, prečo sa kremeň správa týmto spôsobom, ako sa porovnávajú rôzne triedy kremeňa, ako sa kremeň správa voči borosilikátovému a sodnovápenatému sklu a ako si vybrať ten správny kremeň prepúšťajúci UV žiarenie pre vašu vlastnú aplikáciu.
Krátka odpoveď je áno a užitočná inžinierska odpoveď je tiež áno, s pripojenou známkou. Kremenné sklo je transparentné v celom rozsahu ultrafialového žiarenia používaného v priemysle: UVA od 315 do 400 nm, UVB od 280 do 315 nm a UVC od 200 do 280 nm. Štandardná priehľadná kremenná trubica alebo platňa prepúšťa viac ako 85 percent UVC žiarenia pri 254 nm, a preto je kremeň špecifikovaným obalovým materiálom pre germicídne UV lampy, UV čističky vody a UV reaktory. Na porovnanie, obyčajné sodnovápenaté sklo absorbuje UVC takmer úplne a dokonca aj borosilikátové sklo sa stáva nepriehľadným pod približne 300 nm.
Keď profesionáli hovoria o kremeni, ktorý prepúšťa UV svetlo, zvyčajne majú na mysli tavený kremeň alebo tavený oxid kremičitý, nie kryštalický kremeň používaný na dosky. Tavený kremeň sa vyrába roztavením prírodného kremenného kryštálu alebo kremičitého piesku do amorfného skla, zatiaľ čo tavený kremeň sa zvyčajne vyrába zo syntetických prekurzorov. Obe formy zdieľajú rovnakú základnú chémiu, čistý oxid kremičitý, pričom rozdiely v čistote a spôsobe výroby sa prejavujú najmä v oblasti hlbokého UV žiarenia.
| UV pás | Rozsah vlnovej dĺžky | Správanie kremenného skla | Správanie sodnovápenatého skla |
|---|---|---|---|
| UVA | 315-400 nm | Prenáša asi 90 percent cez pásmo pre štandardný kremeň | čiastočne prenáša približne nad 350 nm; absorbuje väčšinu kratšieho UVA |
| UVB | 280-315 nm | Prenáša približne 85 až 90 percent | Blokuje takmer všetko UVB |
| UVC | 200-280 nm | Prepúšťa asi 85 až 92 percent pre kremeň triedy UV | Blokuje v podstate všetko UVC |
| Hlboké UV/VUV | 100-200 nm | Syntetický tavený oxid kremičitý ultrafialovej kvality prepúšťa až do 185 nm pri hrúbke 10 mm | Nepriehľadné |
Vyššie uvedené čísla predpokladajú čistý, leštený povrch a typickú hrúbku steny 1 až 10 mm. Hrubšie časti absorbujú viac, a preto 50 mm kremenná tyč bude vykazovať nižšiu priepustnosť UV žiarenia ako 1 mm kremenné okienko rovnakej kvality. Dôležitá je aj povrchová úprava: brúsený alebo matný povrch rozptyľuje významný podiel UV žiarenia, zatiaľ čo leštený povrch udržuje straty odrazom blízko teoretickej hodnoty asi 3,5 percenta na povrch.
Fyzika prenosu UV žiarenia je v skutočnosti fyzikou absorpcie. Ultrafialové svetlo je absorbované materiálom, keď sa fotónová energia zhoduje s povoleným elektronickým prechodom v materiáli. Čistý tavený kremeň má veľmi široké pásmo, približne 8 až 9 elektrónvoltov. Najenergetickejšie UV fotóny používané v praktických systémoch, napríklad 200 nm fotón nesie asi 6,2 elektrónvoltov, nemajú dostatok energie na vybudenie elektrónu cez túto medzeru. Výsledkom je, že v čistom oxide kremičitom neexistuje mechanizmus vnútornej absorpcie UV svetla a fotóny jednoducho prechádzajú.
Bežné okenné sklo je chemicky odlišný materiál. Sodnovápenaté sklo obsahuje oxid sodný, oxid vápenatý a zvyčajne niekoľko stoviek častíc na milión železa. Železo, najmä vo svojej železitej forme, je jedným z najsilnejších známych absorbérov ultrafialového žiarenia; aj niekoľko častíc na milión robí sklo nepriehľadným pre UVC. Modifikačné ióny tiež rozbíjajú sieť oxidu kremičitého a vytvárajú nepremosťujúce atómy kyslíka, ktoré zavádzajú lokalizované energetické hladiny. Tieto úrovne dávajú UV fotónom cestu k absorpcii, takže sklo sa skôr blokuje ako prepúšťa.
To je dôvod, prečo je čistota ústredným pojmom kremeňa triedy UV. Proces výroby kremeňa riadi tri veci, ktoré určujú prenos UV žiarenia: úroveň kovových nečistôt, koncentrácia hydroxylových skupín a počet defektov nedostatku kyslíka. Pre prácu v hlbokom UV žiarení pod 220 nm ponúka syntetický tavený oxid kremičitý z vysoko čistých prekurzorov najčistejšiu sieť a najvyšší prenos. Prírodný kremeň tavený plameňom, zdroj väčšiny kremenných trubíc a dosiek na trhu, má o niečo nižšiu priepustnosť hlbokého UV žiarenia, pretože si zachováva stopové prvky z prírodného kryštálu.
Existuje aj praktický rozdiel medzi taveným oxidom kremičitým s nízkym obsahom OH a vysokým obsahom OH, ktorému by kupujúci UV systémov mali rozumieť. High-OH alebo mokrý tavený oxid kremičitý, typický pre JGS1, poskytuje vynikajúcu priepustnosť hlbokého UV žiarenia a lepšiu odolnosť voči poškodeniu spôsobenému UV žiarením. Low-OH alebo suchý tavený oxid kremičitý, typický pre JGS3, bol vyvinutý pre infračervenú optiku a má zníženú priepustnosť pod približne 260 nm. Pre ultrafialové aplikácie sú triedy s vysokým obsahom OH takmer vždy bezpečnejšou voľbou.
Nie každý kremeň prepúšťa UV rovnako a veľká časť špecifikácie kremenného komponentu je výber správnej triedy. Klasifikácia čínskeho optického štandardu JGS1, JGS2 a JGS3 je široko používaná v celom odvetví a má blízko k medzinárodným typom taveného oxidu kremičitého. Princíp objednávania je pre kupujúceho jednoduchý: čím nižšie číslo, tým lepšia účinnosť hlbokého UV žiarenia. JGS1, syntetický ďaleko-UV stupeň, prepúšťa až do asi 185 nm; JGS2, vyrobený z prírodného kremeňa, pokrýva UV rozsah nad približne 220 nm; a JGS3, infračervená trieda s nízkym OH, sa neodporúča na použitie v hlbokom UV žiarení.
| stupňa | Výrobný základ | Praktický UV rozsah | Typická priepustnosť pri 254 nm (10 mm) | Primárne aplikácie |
|---|---|---|---|---|
| JGS1 | Syntetický tavený oxid kremičitý, vysoký OH | 185-2500 nm | Asi 90 percent | Hlboká UV optika, 193/248 nm polovodič, UV spektroskopia |
| JGS2 | Prírodný kremeň tavený plameňom | 220-2500 nm | Asi 86 percent | UV lampy, objímky, okná, všeobecná UV optika |
| JGS3 | Tavený oxid kremičitý s nízkym obsahom OH | 260-3500 nm | Asi 80 percent | IR optika, termovize, UV-IR širokopásmové systémy |
| Štandardná priehľadná kremenná trubica | Elektricky tavený kremeň | 240-2500 nm | Asi 82 percent | Plášte lámp, vykurovacie trubice, priemyselné reaktory |
Pretože JGS1 je materiál voľby, keď systém musí pracovať pri 185 až 220 nm, je to tiež kvalita, ktorú odporúčame pre náročné UV aplikácie, ako sú ozónové reaktory, excimerová laserová optika a VUV spektroskopia. Vďaka kombinácii širokého prenosu a nízkej solárnej energie stojí za vyššiu cenu, keď je na rade výkon s hlbokým UV žiarením.
Optické kremenné sklo pre vzdialené UV žiarenie JGS1 pre hlboké ultrafialové aplikácie Tento druh syntetického taveného oxidu kremičitého ponúka prenos v rozsahu 185–220 nm s nízkou solárnou žiarením, vďaka čomu je vhodný pre náročné UV systémy, ako je excimerová laserová optika a VUV spektroskopia. Zobraziť produkt → Krivka prenosu rozpráva jasnejší príbeh ako jeden dátový bod. Tabuľka nižšie zobrazuje vnútornú priepustnosť ako funkciu vlnovej dĺžky pre tri bežné materiály s hrúbkou 10 mm. Tri krivky pokrývajú tavený oxid kremičitý UV triedy, štandardný tavený kremeň a borosilikátové sklo od 180 nm do 400 nm. Môžete vidieť, že výber materiálu sa stáva kritickým pod 300 nm. Najmä oblasť hlbokého UV žiarenia medzi 180 nm a 220 nm oddeľuje syntetický tavený oxid kremičitý od každej inej skupiny skla.
Prvá vec, ktorú by si čitateľ mal všimnúť, je, aká plochá je krivka taveného oxidu kremičitého v UV kvalite: zostáva nad 90 percentami od 200 nm až po 400 nm. Štandardný tavený kremeň sleduje podobnú dráhu pri dlhších vlnových dĺžkach, ale jeho prenos začína výrazne klesať pod 220 nm. Pri 200 nm štandardný kremeň prepúšťa len asi 70 percent v dráhe 10 mm, zatiaľ čo tavený oxid kremičitý UV stále prepúšťa viac ako 90 percent. Borosilikátové sklo zobrazené v svetlosivej krivke je účinne nepriehľadné pod 300 nm. Medzi 310 nm a 330 nm borosilikát rýchlo stúpa z približne 20 percent na viac ako 60 percent, čo zodpovedá jeho správaniu ako materiálu prepúšťajúceho UVA, ktorý blokuje UVB a UVC. Pri praktickej germicídnej vlnovej dĺžke 254 nm tavený oxid kremičitý UV triedy a štandardný kremeň prepúšťajú silne, zatiaľ čo borosilikát prepúšťa v podstate nulu. Práve preto sa v stene každej ortuťovej a amalgámovej UV dezinfekčnej lampy objavuje kremeň, nie borosilikát. Pre aplikácie, ktoré potrebujú vlnové dĺžky kratšie ako 200 nm, ako je vytváranie ozónu pri 185 nm, poskytuje užitočnú pracovnú priepustnosť iba vysoko čistý syntetický tavený oxid kremičitý. Krivky tiež vysvetľujú, prečo prechod z okna taveného oxidu kremičitého na borosilikátové okno v systéme UV spektroskopie úplne mení meranie. Stručne povedané, prenosové spektrum odpovedá na vedeckú otázku aj otázku nákupu: kremeň prepúšťa UV svetlo a stupeň, ktorý si vyberiete, rozhoduje o tom, kde je praktické obmedzenie UV žiarenia.
Pre nákup vo výrobnom rozsahu môže výrobca poskytnúť namerané krivky prenosu pre každú šaržu. Tavený oxid kremičitý v UV kvalite a štandardný kremeň prepúšťajú UV svetlo a praktickou otázkou je len to, kde je vaša pracovná vlnová dĺžka.
Priame porovnanie pri pevných vlnových dĺžkach je najrýchlejší spôsob, ako oznámiť, prečo je kremeň predvoleným UV materiálom. Pri 254 nm, čo je vlnová dĺžka germicídnych lámp, kremeň prepúšťa viac ako 80 percent, zatiaľ čo borosilikátové a sodnovápenaté sklo neprepúšťa v podstate nič. Pri 302 nm, v oblasti UVB, kremeň stále prepúšťa okolo 90 percent a borosilikát sa začína otvárať. Pri 365 nm, v oblasti UVA, je kremeň stále lídrom, ale borosilikát sa stáva použiteľným a sodné vápno dosahuje asi 50 percent. Záver je jednoznačný: čím kratšia vlnová dĺžka, tým viac kremeňa ťahá dopredu.
| Materiál | UVC pri 254 nm | UVB pri 302 nm | UVA pri 365 nm | Približná hranica UV žiarenia |
|---|---|---|---|---|
| Tavený oxid kremičitý v kvalite UV (JGS1) | Asi 90 percent | Asi 92 percent | Asi 92 percent | Približne 185 nm |
| Kremeň JGS2 | Asi 87 percent | Asi 89 percent | Asi 90 percent | Približne 220 nm |
| Borosilikátové sklo | Asi 0 percent | Asi 15 percent | Asi 78 percent | Približne 300 nm |
| Sodno-vápenaté sklo | Asi 0 percent | Asi 0 percent | Asi 50 percent | Približne 350 nm |
Niekoľko kupujúcich sa nás pýta, či je prijateľné používať borosilikátové návleky v systéme UV-C na zníženie nákladov. Nameraná odpoveď je nie: pri 254 nm by samotná objímka absorbovala takmer všetko UV-C, takže lampa by ohrievala vodu alebo vzduch bez toho, aby dodala zmysluplnú dávku. Jedinými materiálmi, ktoré fungujú pre UVC v priemyselnej praxi, je kremeň, tavený oxid kremičitý s vysokou čistotou a určité fluórpolyméry ako PTFE a PFA a fluórpolyméry zriedkavo majú štruktúrne alebo tepelné vlastnosti kremeňa. Platne JGS2 poskytujú cenovo najefektívnejšiu kombináciu prenosu UV žiarenia a tepelnej stability pre priemyselné obálky, priezory a kryty.
UV optická kremenná doska JGS2 pre priemyselné UV-C obálky Táto kremenná doska bez absorpčného pásma od 200 do 250 nm poskytuje nákladovo efektívny prenos UV žiarenia a tepelnú stabilitu pre objímky, priezory a kryty lámp v systémoch ultrafialového žiarenia C. Zobraziť produkt → Spektrálna krivka je len časťou príbehu; kupujúci tiež chcú rýchle porovnanie na presnej vlnovej dĺžke, ktorú používa ich proces. Ultrafialové-C svetlo pri 254 nm je štandardným výstupom nízkotlakových ortuťových germicídnych lámp, takže táto vlnová dĺžka sa objavuje v tisíckach špecifikácií produktov. Tabuľka nižšie porovnáva nameranú priepustnosť šiestich bežných skupín materiálov pri hrúbke 1 mm. Zámerne sme použili tenkú, reprezentatívnu hrúbku steny, pretože väčšina objímok UV lámp a optických okien je špecifikovaná v rozsahu 1 mm až 3 mm. Stĺpce znázorňujú, aká široká je medzera medzi kremennými výrobkami a konvenčnými sklenenými výrobkami pri tejto kritickej vlnovej dĺžke.
Navrchu tabuľky je tavený oxid kremičitý UV a tavený oxid kremičitý s nízkym obsahom OH, pričom oba prepúšťajú asi 90 percent dopadajúceho UVC. Quartz JGS2 sa mierne trasie na úrovni približne 86 percent, čo je rozdiel, ktorý je zriedka viditeľný pri každodennom používaní, ale môže ovplyvniť účinnosť lampy počas tisícok prevádzkových hodín. Štandardné tavené kremenné trubice, ktoré sú ťažným materiálom pre kremenné objímky a obálky lámp, prepúšťajú pri tejto hrúbke približne 82 percent. Borosilikátové a sodnovápenaté sklo, znázornené ako zanedbateľné prúžky na dne, neprepúšťajú v podstate žiadne UVC pri 254 nm. Praktickým dôsledkom je, že lampa navrhnutá s borosilikátovým puzdrom nemôže nikdy dodať svoju menovitú dávku UVC, bez ohľadu na to, koľko energie sa použije. To je tiež dôvod, prečo optické sondy a UV senzory používané pri 254 nm vždy špecifikujú kremenné okná namiesto sklenených okien. Ďalším užitočným postrehom je, že rozptyl medzi štyrmi druhmi kremeňa je len asi osem percentuálnych bodov, čo znamená, že aj ten najekonomickejší druh kremeňa je stále skutočným vysielačom UV žiarenia. Keď sa aplikácia presunie na kratšie vlnové dĺžky, ako sú 222 nm kryptón-chloridové excimerové lampy, rovnaké hodnotenie platí, ale medzera medzi JGS1 a štandardným kremeňom sa zväčšuje. Pri 185 nm by sa rozdiel stal ešte dramatickejším a použiteľné by zostali iba druhy syntetického taveného oxidu kremičitého. Z hľadiska zdroja je táto tabuľka dobrou pripomienkou, aby ste sa spýtali svojho dodávateľa na skutočnú krivku prenosu triedy, ktorú uvádzajú, pretože nie každý kremeň je rovnaký. Dôveryhodný výrobca poskytne namerané údaje pre každú výrobnú dávku.
Z pohľadu výrobcu je to jednoduché: všetky tieto druhy dodávame vo forme rúr, tyčí a dosiek a veľkoobchodné objednávky môžu zmiešať druhy v jednej zásielke. Pretože optické rozdiely sú merateľné, odporúčame vždy citovať s cieľovou vlnovou dĺžkou.
UV transparentnosť kremeňa nie je laboratórnou kuriozitou; vďaka tomu funguje niekoľko miliardových odvetví. Pri UV dezinfekcii kremenné puzdrá a kremenné obaly lámp umožňujú ortuťovej výbojke vyžarovať UVC do vody, vzduchu a povrchov. Pri výrobe polovodičov prenášajú kremenná optika a kremenné okná laserové svetlo s vlnovou dĺžkou 193 nm a 248 nm prostredníctvom krokových a kontrolných nástrojov. V analytickej chémii umožňujú kremenné kyvety a kremenné kapiláry UV spektroskopiu pod 200 nm, ktorú sklo neznesie. Pri vytvrdzovaní UV žiarením dodávajú kremenné tyčinky a platne UVA a UVB energiu do lepidiel, atramentov a náterov bez toho, aby pri nepretržitom vystavení degradovali.
Každá aplikácia kladie na kremeň trochu iné nároky. Dezinfekčné systémy vyžadujú vysokú priepustnosť UVC v tenkostenných trubiciach plus odolnosť proti tepelným šokom, keď je lampa horúca; polovodičové nástroje potrebujú prémiový syntetický tavený oxid kremičitý s nízkym obsahom bublín a certifikovanou jednotnosťou; Linky vytvrdzovania UV žiarením potrebujú veľké kremenné platne, s ktorými je možné rýchlo manipulovať, čistiť ich a vymieňať. Závod, ktorý vyrába kremeň vo všetkých týchto formách, môže dodať ktorýkoľvek z nich z rovnakého výrobného systému.
UV dezinfekcia a ochrana životného prostredia
| Polovodičové, optické a analytické
|
Produkt, ktorý spája oba svety pre priemyselných zákazníkov, je kremenná trubica odolná voči UV žiareniu. Používa sa ako obal lampy vo vysokovýkonných germicídnych svietidlách a ako ochranný kryt v zariadeniach na vytvrdzovanie UV žiarením a musí udržiavať stabilný prenos počas tisícok hodín. Dopované verzie pridávajú ďalšiu vrstvu kontroly: chemickou úpravou kremičitej siete môže doping posunúť alebo eliminovať špecifické UV pásy, čo je užitočné, keď lampa potrebuje prejsť určitými vlnovými dĺžkami, zatiaľ čo iné potláča. Pre zákazníkov, ktorí potrebujú presné kremenné okienka a priezory pre UV komory, ponúkame leštené okienka vo farbách JGS1, JGS2 a štandardný kremeň, s vlastnými rozmermi a povrchovou úpravou hrán. Naše trubice z kremenného skla odolné voči vysokej teplote a ultrafialovému žiareniu sa vyrábajú presne pre tento pracovný cyklus, s kontrolovanou hrúbkou steny a meranou priepustnosťou UVC.
Rúrky z kremenného skla odolné voči vysokej teplote a ultrafialovému žiareniu Tieto SiO₂ trubice presahujú 93% priepustnosť od viditeľného po blízke infračervené, s kontrolovanou hrúbkou steny a meranou UVC priepustnosťou, čo z nich robí spoľahlivé obaly pre germicídne a vytvrdzovacie lampy. Zobraziť produkt → Posledný bod o vhodnosti: ak váš proces používa UV svetlo na vytvrdzovanie, dezinfekciu, analýzu alebo abláciu, kremeň je takmer vždy tým správnym optickým rozhraním. Málo prípadov, kedy sa kremeň neodporúča, sú procesy, ktoré sa spoliehajú na vlnové dĺžky pod približne 180 nm, kde dokonca aj syntetický tavený oxid kremičitý začína strácať priehľadnosť, a procesy, ktoré si vyžadujú selektívne UV blokovanie, kde je správnym nástrojom doping alebo povlak namiesto obyčajného kremeňa.
Výber správneho kremeňa prepúšťajúceho UV žiarenie začína jedným číslom: najkratšia vlnová dĺžka, ktorú váš proces použije. Toto jediné číslo určuje triedu, čistotu materiálu a zvyčajne aj cenu. Druhou otázkou je dĺžka dráhy, pretože 1 mm okienko a 50 mm tyč prenášajú veľmi rozdielne aj v tom istom materiáli. Tretia skupina otázok zahŕňa prevádzkovú teplotu, tlak, chemickú expozíciu a mechanickú montáž, čo všetko ovplyvňuje konečný dizajn komponentov.
Užitočné pravidlo: nad 300 nm funguje väčšina transparentných druhov kremeňa; pod 300 nm špecifikujte materiál triedy UV; pod 220 nm, špecifikujte syntetický tavený oxid kremičitý. Ak vám váš dodávateľ nemôže povedať praktické odrezanie ich kremeňa, berte to ako červenú vlajku.
Najlepšie pre lampu 254-365 nm
obálky, rukávy,
a reaktorové rúrky.
Ekonomický, vysoký
odolnosť proti tepelným šokom,
približne 82 až 86 percent
UVC prenos
pri stene 1 až 2 mm.
Pokrýva 185-2500 nm pre
hĺbková UV optika a
polovodičové nástroje.
Najvyššia čistota, najnižšia
solarizácia, prémiová
cena.
Pokrýva 220-2500 nm.
Vyvážená voľba pre
UV okná, proces
priezory, objímky lámp
a všeobecné optické práce.
Pre IR alebo širokopásmové pripojenie
UV-IR optika. Vyhnite sa nižšie
260 nm; hlboké UV
prenos je zreteľný
nižšie ako JGS1.
Okrem triedy si pozornosť zaslúžia štyri detaily špecifikácie. Hrúbka steny alebo hrúbka okna mení mechanickú pevnosť aj prevod, takže optimalizujte najtenšiu časť, ktorá vydrží váš procesný tlak. Na kvalite povrchu záleží: jemne leštený povrch minimalizuje rozptyl, zatiaľ čo brúsený povrch môže znížiť efektívne dodávanie UV žiarenia o 5 až 15 percent. Konečná úprava hrán a tolerancie sú dôležité pre tesnenie do kovových alebo keramických puzdier. Nakoniec si vyžiadajte skutočné údaje o prenose na vašej pracovnej vlnovej dĺžke, nie len typickú krivku z údajového listu.
Pretože kremeň vyrábame a nie len ďalej predávame, môžeme veľkoobchodným odberateľom dodať produkty triedy UV s certifikátmi o skúške špecifických pre šaržu, vlastnými rozmermi a zmiešaným zaťažením. Rovnaká továreň, ktorá vyrába optické platne JGS1, tiež vyrába kremenné trubice s veľkým priemerom pre UV reaktory, takže jeden dodávateľ môže pokryť optiku aj procesný hardvér. Ak vaša aplikácia vyžaduje opačné správanie, to znamená blokovanie UV žiarenia namiesto jeho prenosu, dopované kremenné hadičky na UV filtráciu vyrába naša továreň s kontrolovaným spektrálnym výkonom.
Kremeň triedy UV získava svoju transparentnosť čistotou, čo znamená, že povrchová kontaminácia sa v UV systémoch okamžite prejaví. Jediný odtlačok prsta obsahuje oleje, ktoré silne absorbujú ultrafialové žiarenie, a kontaminované kremenné okienko môže merať o 10 až 20 percent nižšiu priepustnosť UVC ako čisté. Absorpcia na povrchu tiež lokálne zahrieva kremeň, čo môže urýchliť devitrifikáciu alebo praskanie vo vysokovýkonných lampách. Udržiavanie UV optických povrchov v čistote preto nie je kozmetické; je to požiadavka na výkon.
Samostatnú poznámku si zaslúži tepelná manipulácia. Kremenné sklo má nízky koeficient rozťažnosti, zhruba jednu sedemnástinu oproti sodnovápenatému sklu, takže odoláva tepelným šokom oveľa lepšie ako bežné sklo. To neznamená, že je nezničiteľný: studený kremenný plášť vystavený horúcej lampe alebo mokrý povrch dotýkajúci sa horúcej trubice môže stále prasknúť. Postupne zahrievajte nové komponenty v systéme, udržujte tesnenia rovnomerné a vyhýbajte sa lokálnemu plameňu alebo kontaktu s horúcimi miestami.
Po výrobnej stránke vykonávame v rovnakom duchu aj kontroly kvality. Každý komponent triedy UV je skontrolovaný z hľadiska kvality povrchu, v prípade potreby sa zmeria prenos pri vlnovej dĺžke zákazníka a zabalí sa tak, aby bol optický povrch nedotknutý. Tieto kroky môžu znieť jednoducho, ale sú dôvodom, prečo kremenný produkt od špecializovaného výrobcu funguje inak ako bežný kus kremenného skla.
Tu sú otázky, ktoré sa najčastejšie pýtajú nákupcovia laboratórií, inžinieri závodu a obstarávacie tímy v súvislosti s kremeňom a ultrafialovým svetlom.
Q1. Prepúšťa kremeň UV svetlo alebo ho blokuje?Áno, kremeň prepúšťa UV svetlo. Kremenné sklo prechádza ultrafialovým žiarením cez UVA, UVB a UVC rozsahy a vysoko čistý syntetický tavený oxid kremičitý prepúšťa až do 185 nm. Bežné sklo nie: blokuje takmer všetko UVC a väčšinu UVB. |
Q2. Aká je UV priepustnosť kremeňa pri 254 nm?Pri typickej hrúbke steny 1 až 2 mm prepúšťa kremeň UV triedy 85 až 92 percent pri 254 nm. Tavený oxid kremičitý JGS1 je takmer 90 percent, JGS2 približne 86 až 88 percent a štandardné priehľadné kremenné trubice približne 82 až 86 percent. Borosilikátové a sodnovápenaté sklo prepúšťa pri tejto vlnovej dĺžke v podstate nulu. |
Q3. Aký je rozdiel medzi kremeňom JGS1, JGS2 a JGS3?JGS1 je syntetický tavený oxid kremičitý s najširším rozsahom UV žiarenia až do 185 nm. JGS2 je vyrobený z prírodného kremeňa a pokrýva rozsah nad cca 220 nm, čo je dostatočné pre väčšinu UV lámp a okien. JGS3 je trieda s nízkym obsahom OH určená pre infračervenú optiku a jej UV výkon pod 260 nm je výrazne nižší. |
Q4. Môžu byť kremenné trubice použité pre UVC germicídne lampy?áno. Kremenné trubice sú štandardným materiálom obalu a puzdra pre nízkotlakové a amalgámové UVC lampy. Kombinujú vysokú priepustnosť pri 254 nm s odolnosťou proti tepelným šokom, ktorá je potrebná pri prevádzke lámp pri vysokých povrchových teplotách. |
Q5. Blokuje obyčajné sklo UVC žiarenie?áno. Sodnovápenaté aj borosilikátové sklo takmer úplne absorbuje UVC. Preto UV dezinfekčné lampy, ozónové lampy a UV senzory musia používať kremeň namiesto sklenených obalov a okien. |
Q6. Môžem si veľkoobchodne kúpiť vlastné kremenné produkty v kvalite UV?áno. Ako výrobca kremenného skla dodávame JGS1, JGS2, JGS3 a štandardný kremeň v rúrkových, tyčových, doskových, okenných a na mieru vyrobených formách. Veľkoobchodné objednávky, rozmery OEM a výrobné množstvá sú k dispozícii a každý produkt môže byť dodaný s nameranými údajmi o prenose UV žiarenia. |
Náš výrobný program zahŕňa kremeň prepúšťajúci UV žiarenie v každej forme, ktorú UV systém potrebuje: trubice pre obálky a objímky lámp, tyče pre mechanické a optické práce, dosky a okienka pre priezory a zákazkový kremenný riad pre reaktory a prístroje. Všetky tieto produkty pochádzajú z našej vlastnej továrne na výrobu kremenného skla, čo znamená, že dodacie lehoty, rozmery a testovacie údaje sú kontrolované na jednom mieste.
Dve produktové rady sú obzvlášť dôležité pre ultrafialových kupujúcich. Prvým je náš rad presných kremenných okien a priezorov, ktoré sú leštené z materiálu UV triedy a sú k dispozícii v JGS1, JGS2 a štandardnom kremeni na dezinfekciu, vytvrdzovanie a senzorové aplikácie. Druhou je dopovaná kremenná hadica na UV filtráciu, ktorá bola vyvinutá pre procesy, ktoré potrebujú odmietnuť ultrafialové svetlo, a nie ho prepúšťať, ako je napríklad ochrana materiálov citlivých na UV žiarenie v jasnom UV prostredí.
Pri každom dopyte sa náš tím pred odporúčaním triedy pýta na pracovnú vlnovú dĺžku, požadovaný prenos, rozmery a prevádzkové podmienky. Tento proces sa vzťahuje rovnako na okno s jedným prototypom a na veľkoobchodnú objednávku s naložením kontajnera. Ak váš projekt závisí od ultrafialového svetla, najrýchlejším spôsobom, ako ho zbaviť, je špecifikovať kremenné sklo, ktoré vyrábajú, merajú a dokumentujú ľudia, ktorí UV žiareniu rozumejú.