Características de los tubos de cuarzo con filtro UV

Tubos de cuarzo con filtro UV son tubos de vidrio de cuarzo especialmente tratados y diseñados para bloquear selectivamente determinadas longitudes de onda ultravioleta (UV), manteniendo al mismo tiempo una gran transparencia en las gamas visible e infrarroja. Entre sus características clave se incluyen:

1. Bloqueo de los rayos UV

Longitud de onda de corte:

• Los modelos más comunes bloquean los rayos UV por debajo de 280 nm (UV-C) o 320 nm (UV-B)permitiendo la transmisión principalmente por encima de 320 nm (UV-A, luz visible e infrarrojos).
• Algunos cuarzos de gran pureza (por ejemplo, el JGS1) transmiten de forma natural los rayos UV hasta 185 nmque requiere el dopaje con elementos como titanio (Ti) o cerio (Ce) para conseguir el corte UV.

Eficacia de filtrado:

• Para UV-C (200-280 nm), la eficacia de filtrado puede alcanzar >99% en tubos de cuarzo dopados con Ti.

2. Propiedades ópticas

Transmitancia:

• Rango de luz visible (400-700 nm): ≥90%
• Gama infrarroja (700-2500 nm): ≥85%
• Borde de corte UV pronunciado: Por ejemplo, la transmitancia puede saltar de 0% a 280 nm a 80% a 300 nm.

Índice de refracción: 1,458 (@589 nm), igual que el cristal de cuarzo estándar.

3. Material y estructura

Material de la base:

• Cuarzo sintético de gran pureza (SiO₂ ≥ 99,99%) con bajo contenido en hidroxilos (<5 ppm) para minimizar la absorción IR.

Elementos dopantes:

• Titanio (Ti), Cerio (Ce), Hierro (Fe), etc., utilizados para ajustar los picos de absorción UV.

Propiedades físicas:

• Densidad: 2,2 g/cm³
• Dureza Mohs: 7
• Resistencia a la flexión: ≥50 MPa
• Coeficiente de dilatación térmica: 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C)
• Excelente resistencia al choque térmico

4. Durabilidad medioambiental

Resistencia a altas temperaturas:

• Uso continuo hasta 1100 °Ca corto plazo hasta 1300 °C (nota: el dopaje puede reducir ligeramente la tolerancia térmica).

Resistencia a la corrosión:

• Resistente a los ácidos (excepto HF) y al vapor; los ambientes alcalinos (por ejemplo, KOH) pueden corroer la superficie.

Estabilidad a la radiación:

• Soporta la exposición a rayos γ y rayos X sin oscurecerse; el cuarzo dopado con Ce muestra una resistencia superior a la radiación.

5. Escenarios de aplicación

Blindaje UV:

• Fundas exteriores protectoras para lámparas germicidas (bloquean los dañinos UV-C, permiten los útiles UV-B/UVA).
• Fotolitografía de semiconductores (control preciso de la longitud de onda de exposición).

Dispositivos ópticos:

• Ventanas de espectrómetros, carcasas de tubos láser (diseñadas para bandas luminosas específicas).

Iluminación especial:

• Iluminación del acuario (protección UV para la vida acuática).

6. Precauciones

• Evite los impactos mecánicos: El cuarzo es quebradizo, por lo que es esencial protegerlo de los golpes durante la instalación.
• Limpieza: Utilizar alcohol o agua desionizada; evitar objetos duros.
• Vida útil: La exposición prolongada al calor y a los rayos UV puede provocar una degradación lenta debido a la migración del dopante.

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Comparación: Tubo de cuarzo con filtro UV frente a tubo de cuarzo estándar

Característica	Tubo de cuarzo con filtro UV	Tubo de cuarzo estándar
Transmitancia UV (<300 nm)	<1%	>90% (por ejemplo, JGS1)
Elementos dopantes	Ti/Ce/Fe	Ninguno
Coste	Superior (+30-50%)	Baja
Aplicación	Entornos que requieren un control UV preciso	Transmisión UV/visible de amplio espectro

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¿Necesita un modelo concreto? Indique la longitud de onda de corte UV y la curva de transmisión necesarias para una adaptación precisa.