Caratteristiche dei tubi di quarzo a filtrazione UV

Tubi di quarzo con filtraggio UV sono tubi di vetro al quarzo appositamente trattati, progettati per bloccare selettivamente specifiche lunghezze d'onda ultraviolette (UV), mantenendo un'elevata trasparenza nelle gamme del visibile e dell'infrarosso. Le loro caratteristiche principali includono:

1. Prestazioni di blocco dei raggi UV

Lunghezza d'onda di taglio:

• I modelli più comuni bloccano i raggi UV al di sotto 280 nm (UV-C) O 320 nm (UV-B), consentendo la trasmissione principalmente al di sopra di 320 nm (UV-A, luce visibile e infrarossi).
• Alcuni quarzi di elevata purezza (ad esempio, JGS1) trasmettono naturalmente gli UV fino a 185 nmche richiede un drogaggio con elementi come titanio (Ti) O cerio (Ce) per ottenere il cut-off UV.

Efficienza di filtraggio:

• Per i raggi UV-C (200-280 nm), l'efficienza di filtraggio può raggiungere >99% in tubi di quarzo drogati con Ti.

2. Proprietà ottiche

Trasmittanza:

• Gamma di luce visibile (400-700 nm): ≥90%
• Gamma infrarossi (700-2500 nm): ≥85%
• Bordo di taglio UV ripido: Ad esempio, la trasmittanza può passare da 0% a 280 nm a 80% a 300 nm.

Indice di rifrazione: 1,458 (@589 nm), come il vetro di quarzo standard.

3. Materiale e struttura

Materiale della base:

• Quarzo sintetico di elevata purezza (SiO₂ ≥ 99,99%) con basso contenuto di idrossile (<5 ppm) per ridurre al minimo l'assorbimento IR.

Elementi di doping:

• Titanio (Ti), Cerio (Ce), Ferro (Fe), ecc. utilizzati per regolare i picchi di assorbimento UV.

Proprietà fisiche:

• Densità: 2,2 g/cm³
• Durezza Mohs: 7
• Resistenza alla flessione: ≥50 MPa
• Coefficiente di espansione termica: 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C)
• Eccellente resistenza agli shock termici

4. Durata ambientale

Resistenza alle alte temperature:

• Uso continuo fino a 1100 °C, a breve termine fino a 1300 °C (nota: il drogaggio può ridurre leggermente la tolleranza termica).

Resistenza alla corrosione:

• Resistente agli acidi (eccetto HF) e al vapore; gli ambienti alcalini (ad es. KOH) possono corrodere la superficie.

Stabilità alle radiazioni:

• Resiste ai raggi γ e all'esposizione ai raggi X senza scurirsi; il quarzo drogato con Ce mostra una resistenza superiore alle radiazioni.

5. Scenari di applicazione

Schermatura UV:

• Manicotti esterni di protezione per le lampade germicida (bloccano i dannosi UV-C, consentono l'utilizzo di UV-B/UVA).
• Fotolitografia dei semiconduttori (controllo preciso della lunghezza d'onda di esposizione).

Dispositivi ottici:

• Finestre dello spettrometro, involucri dei tubi laser (progettati per bande luminose specifiche).

Illuminazione speciale:

• Illuminazione dell'acquario (protezione UV per la vita acquatica).

6. Precauzioni

• Evitare gli impatti meccanici: Il quarzo è fragile: una protezione contro gli urti è essenziale durante l'installazione.
• Pulizia: Utilizzare alcol o acqua deionizzata; evitare oggetti duri.
• Durata di vita: L'esposizione a lungo termine al calore e ai raggi UV può causare una lenta degradazione dovuta alla migrazione del drogante.

Confronto: Tubo al quarzo con filtraggio UV e tubo al quarzo standard

Avete bisogno di un modello specifico? Per una corrispondenza accurata, fornire la lunghezza d'onda di taglio UV richiesta e la curva di trasmissione.