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