Vlastnosti křemenných trubic s UV filtrem

Křemenné trubice s UV filtrem jsou speciálně upravené trubice z křemenného skla, které jsou navrženy tak, aby selektivně blokovaly určité ultrafialové (UV) vlnové délky a zároveň si zachovaly vysokou průhlednost ve viditelném a infračerveném oboru. Mezi jejich klíčové vlastnosti patří:

1. Blokování UV záření

Mezní vlnová délka:

• Běžné modely blokují UV záření pod 280 nm (UV-C) nebo 320 nm (UV-B), což umožňuje přenos především nad 320 nm (UV-A, viditelné světlo a infračervené světlo).
• Některé vysoce čisté křemeny (např. JGS1) přirozeně propouštějí UV záření až do hodnoty 185 nm, což vyžaduje dopování prvky, jako jsou např. titan (Ti) nebo cer (Ce) k dosažení UV odpojení.

Účinnost filtrování:

• Pro UV-C (200-280 nm) může účinnost filtrace dosahovat až >99% v křemenných trubicích dopovaných Ti.

2. Optické vlastnosti

Propustnost:

• Rozsah viditelného světla (400-700 nm): ≥90%
• Infračervený rozsah (700-2500 nm): ≥85%
• Strmý UV odřezávací okraj: Například propustnost může vyskočit z 0% při 280 nm na 80% při 300 nm.

Index lomu: 1,458 (@589 nm), stejně jako standardní křemenné sklo.

3. Materiál a struktura

Základní materiál:

• Vysoce čistý syntetický křemen (SiO₂ ≥ 99,99%) s nízkým obsahem hydroxylu (<5 ppm) pro minimalizaci IR absorpce.

Dopingové prvky:

• Titanu (Ti), ceru (Ce), železa (Fe) atd., které se používají k úpravě UV absorpčních píků.

Fyzikální vlastnosti:

• Hustota: 2,2 g/cm³
• Tvrdost podle Mohse: 7
• Pevnost v ohybu: ≥50 MPa
• Koeficient tepelné roztažnosti: 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C)
• Vynikající odolnost proti teplotním šokům

4. Odolnost vůči životnímu prostředí

Odolnost proti vysokým teplotám:

• Nepřetržité používání až do 1100 °C, krátkodobě do 1300 °C (Poznámka: dopování může mírně snížit tepelnou odolnost).

Odolnost proti korozi:

• Odolnost vůči kyselinám (kromě HF) a páře; alkalické prostředí (např. KOH) může způsobit korozi povrchu.

Radiační stabilita:

• Odolává působení záření γ a rentgenového záření bez ztmavnutí; křemen dopovaný Ce vykazuje vyšší odolnost proti záření.

5. Scénáře použití

UV stínění:

• Ochranná vnější pouzdra pro germicidní lampy (blokují škodlivé UV-C, umožňují užitečné UV-B/UVA).
• Polovodičová fotolitografie (přesné řízení vlnové délky expozice).

Optická zařízení:

• Okna spektrometru, kryty laserových trubic (určené pro specifická světelná pásma).

Speciální osvětlení:

• Osvětlení akvária (ochrana vodních živočichů před UV zářením).

6. Bezpečnostní opatření

• Vyhněte se mechanickému nárazu: Křemen je křehký - při instalaci je nezbytná ochrana proti nárazům.
• Čištění: Používejte alkohol nebo deionizovanou vodu; vyhněte se tvrdým předmětům.
• Životnost: Dlouhodobé působení tepla a UV záření může způsobit pomalou degradaci v důsledku migrace dopantu.

Srovnání: Křemenná trubice s UV filtrem vs. standardní křemenná trubice

Potřebujete konkrétní model? Uveďte prosím požadovanou vlnovou délku a přenosovou křivku UV záření pro přesné přiřazení.