UV-suodatuksen kvartsiputkien ominaisuudet

UV-suodattavat kvartsiputket ovat erikoiskäsiteltyjä kvartsilasiputkia, jotka on suunniteltu estämään valikoivasti tiettyjä ultraviolettien (UV) aallonpituuksia säilyttäen samalla korkean läpinäkyvyyden näkyvällä ja infrapuna-alueella. Niiden tärkeimpiä ominaisuuksia ovat mm:

1. UV-sulku Suorituskyky

Katkaiseva aallonpituus:

• Yleiset mallit estävät UV-säteilyä alla 280 nm (UV-C) tai 320 nm (UV-B), mikä mahdollistaa lähetyksen ensisijaisesti yläpuolella 320 nm (UV-A, näkyvä valo ja infrapuna).
• Jotkut erittäin puhtaat kvartsit (esim. JGS1) läpäisevät UV-säteilyä luonnostaan jopa tasolle 185 nm, mikä edellyttää dopingia esimerkiksi seuraavilla aineilla titaani (Ti) tai cerium (Ce) UV-suojauksen saavuttamiseksi.

Suodatustehokkuus:

• UV-C:n (200-280 nm) osalta suodatustehokkuus voi olla jopa >99% Ti-dopioiduissa kvartsiputkissa.

2. Optiset ominaisuudet

Läpäisykyky:

• Näkyvän valon alue (400-700 nm): ≥90%
• Infrapuna-alue (700-2500 nm): ≥85%
• Jyrkkä UV-reuna: Läpäisykyky voi esimerkiksi nousta 0%:stä 280 nm:ssä 80%:hen 300 nm:ssä.

Taitekerroin: 1.458 (@589 nm), sama kuin tavallinen kvartsilasi.

3. Materiaali ja rakenne

Pohjan materiaali:

• Erittäin puhdasta synteettistä kvartsia (SiO₂ ≥ 99,99%), jonka hydroksyylipitoisuus on alhainen (<5 ppm) IR-absorption minimoimiseksi.

Dopingelementit:

• Titaani (Ti), Cerium (Ce), Rauta (Fe) jne., joita käytetään UV-absorptiohuippujen säätämiseen.

Fyysiset ominaisuudet:

• Tiheys: 2,2 g/cm³.
• Mohsin kovuus: 7
• Taivutuslujuus: ≥50 MPa
• Lämpölaajenemiskerroin: 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C).
• Erinomainen lämpöshokkien kestävyys

4. Ympäristön kestävyys

Korkean lämpötilan kestävyys:

• Jatkuva käyttö jopa 1100 °C, lyhytaikaisesti enintään 1300 °C (Huomautus: seostaminen voi hieman vähentää lämpösietokykyä).

Korroosionkestävyys:

• Kestää happoja (HF:tä lukuun ottamatta) ja höyryä; emäksiset ympäristöt (esim. KOH) voivat syövyttää pintaa.

Säteilynkestävyys:

• Kestää γ- ja röntgensäteilyä tummumatta; Ce-lisäaineistettu kvartsi kestää paremmin säteilyä.

5. Sovellusskenaariot

UV-suojaus:

• Suojaavat ulkohylsyt bakterisidisille lampuille (estävät haitallisen UV-C:n, sallivat hyödyllisen UV-B/UVA:n).
• Puolijohteiden fotolitografia (valotuksen aallonpituuden tarkka säätö).

Optiset laitteet:

• Spektrometrin ikkunat, laserputkien kotelot (suunniteltu tiettyjä valokaistoja varten).

Erikoisvalaistus:

• Akvaarion valaistus (UV-suojaus vesieliöille).

6. Varotoimenpiteet

• Vältä mekaanista vaikutusta: Kvartsi on haurasta - iskusuojaus on välttämätöntä asennuksen aikana.
• Puhdistus: Käytä alkoholia tai deionisoitua vettä; vältä kovia esineitä.
• Käyttöikä: Pitkäaikainen altistuminen lämmölle ja UV-säteilylle voi aiheuttaa hidasta hajoamista dopingaineiden siirtymisen vuoksi.

Vertailu: UV-suodatuskvartsiputki vs. tavallinen kvartsiputki

Tarvitsetko tiettyä mallia? Ilmoita vaadittu UV-rajapinnan aallonpituus ja läpäisykäyrä tarkkaa vastaavuutta varten.