Caractéristiques des tubes en quartz filtrant les UV

Tubes de quartz filtrant les UV sont des tubes en verre de quartz spécialement traités, conçus pour bloquer sélectivement des longueurs d'onde ultraviolettes (UV) spécifiques tout en conservant une grande transparence dans les domaines visible et infrarouge. Leurs principales caractéristiques sont les suivantes

1. Performance en matière de blocage des UV

Longueur d'onde de coupure :

• Les modèles courants bloquent les UV inférieurs à 280 nm (UV-C) ou 320 nm (UV-B), permettant une transmission principalement au-dessus de 320 nm (UV-A, lumière visible et infrarouge).
• Certains quartz de haute pureté (par exemple, JGS1) transmettent naturellement les UV jusqu'à 185 nmnécessitant un dopage avec des éléments tels que titane (Ti) ou cérium (Ce) pour obtenir une coupure UV.

Efficacité du filtrage :

• Pour les UV-C (200-280 nm), l'efficacité de filtrage peut atteindre >99% dans des tubes de quartz dopés au Ti.

2. Propriétés optiques

Transmittance :

• Gamme de lumière visible (400-700 nm) : ≥90%
• Gamme infrarouge (700-2500 nm) : ≥85%
• Bordure de coupure UV abrupte : Par exemple, la transmittance peut passer de 0% à 280 nm à 80% à 300 nm.

Indice de réfraction : 1.458 (@589 nm), identique au verre de quartz standard.

3. Matériaux et structure

Matériau de la base :

• Quartz synthétique de haute pureté (SiO₂ ≥ 99,99%) à faible teneur en hydroxyle (<5 ppm) pour minimiser l'absorption IR.

Éléments de dopage :

• Titane (Ti), Cérium (Ce), Fer (Fe), etc., utilisés pour ajuster les pics d'absorption UV.

Propriétés physiques:

• Densité : 2,2 g/cm³
• Dureté Mohs : 7
• Résistance à la flexion : ≥50 MPa
• Coefficient de dilatation thermique : 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C)
• Excellente résistance aux chocs thermiques

4. Durabilité environnementale

Résistance aux hautes températures :

• Utilisation continue jusqu'à 1100 °C, à court terme jusqu'à 1300 °C (note : le dopage peut réduire légèrement la tolérance thermique).

Résistance à la corrosion :

• Résistant aux acides (sauf HF) et à la vapeur ; les environnements alcalins (par exemple, KOH) peuvent corroder la surface.

Stabilité aux radiations :

• Résiste aux rayons γ et à l'exposition aux rayons X sans s'assombrir ; le quartz dopé au Ce présente une résistance supérieure aux radiations.

5. Scénarios d'application

Protection contre les UV :

• Manchons extérieurs protecteurs pour les lampes germicides (bloquent les UV-C nocifs, permettent les UV-B/UVA utiles).
• Photolithographie des semi-conducteurs (contrôle précis de la longueur d'onde d'exposition).

Appareils optiques :

• Fenêtres de spectromètre, boîtiers de tubes laser (conçus pour des bandes lumineuses spécifiques).

Éclairage spécial :

• Éclairage d'aquarium (protection contre les UV pour la vie aquatique).

6. Précautions d'emploi

• Éviter les chocs mécaniques : Le quartz est fragile - une protection contre les chocs est essentielle lors de l'installation.
• Nettoyage : Utiliser de l'alcool ou de l'eau déminéralisée ; éviter les objets durs.
• Durée de vie : L'exposition à long terme à la chaleur et aux UV peut entraîner une dégradation lente due à la migration du dopant.

Comparaison : Tube en quartz filtrant les UV vs. tube en quartz standard

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