Eigenschappen van UV-filtrerende kwartsbuizen

UV-filtrerende kwartsbuizen zijn speciaal behandelde kwartsglasbuizen die ontworpen zijn om selectief specifieke ultraviolette (UV) golflengtes te blokkeren terwijl ze een hoge transparantie behouden in het zichtbare en infrarode bereik. Hun belangrijkste kenmerken zijn:

1. UV-blokkerende prestaties

Afgesneden golflengte:

• Gangbare modellen blokkeren UV onder 280 nm (UV-C) of 320 nm (UV-B)waardoor transmissie voornamelijk boven 320 nm (UV-A, zichtbaar licht en infrarood).
• Sommige kwarts met een hoge zuiverheidsgraad (bijv. JGS1) zendt van nature UV door tot aan 185 nmwaarvoor doping nodig is met elementen zoals titanium (Ti) of cerium (Ce) om UV-afschakeling te bereiken.

Filterefficiëntie:

• Voor UV-C (200-280 nm) kan de filterefficiëntie oplopen tot >99% in Ti-gedoteerde kwartsbuizen.

2. Optische eigenschappen

Overbrenging:

• Zichtbaar lichtbereik (400-700 nm): ≥90%
• Infrarood bereik (700-2500 nm): ≥85%
• Steile UV-afsnijrand: De transmissie kan bijvoorbeeld springen van 0% bij 280 nm tot 80% bij 300 nm.

Brekingsindex: 1,458 (@589 nm), hetzelfde als standaard kwartsglas.

3. Materiaal en structuur

Materiaal basis:

• Hoogzuiver synthetisch kwarts (SiO₂ ≥ 99,99%) met een laag hydroxylgehalte (<5 ppm) om IR-absorptie te minimaliseren.

Dopingelementen:

• Titanium (Ti), Cerium (Ce), IJzer (Fe), enz., gebruikt om UV-absorptiepieken aan te passen.

Fysieke eigenschappen:

• Dichtheid: 2,2 g/cm³
• Mohs hardheid: 7
• Buigsterkte: ≥50 MPa
• Thermische uitzettingscoëfficiënt: 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C)
• Uitstekende weerstand tegen thermische schokken

4. Duurzaamheid in het milieu

Weerstand tegen hoge temperaturen:

• Continu gebruik tot 1100 °Ckorte termijn tot 1300 °C (Opmerking: doping kan de thermische tolerantie iets verminderen).

Corrosiebestendigheid:

• Bestand tegen zuren (behalve HF) en stoom; alkalische omgevingen (bijvoorbeeld KOH) kunnen het oppervlak aantasten.

Stabiliteit bij straling:

• Bestand tegen γ-stralen en röntgenblootstelling zonder donker te worden; Ce-gedoteerd kwarts is beter bestand tegen straling.

5. Toepassingsscenario's

UV-afscherming:

• Beschermende buitenhoezen voor kiemdodende lampen (blokkeren schadelijke UV-C, laten nuttige UV-B/UVA toe).
• Fotolithografie van halfgeleiders (nauwkeurige regeling van de belichtingsgolflengte).

Optische apparaten:

• Spectrometervensters, laserbuisbehuizingen (ontworpen voor specifieke lichtbanden).

Speciale verlichting:

• Aquariumverlichting (UV-bescherming voor waterleven).

6. Voorzorgsmaatregelen

• Vermijd mechanische impact: Kwarts is bros - bescherming tegen schokken is essentieel tijdens de installatie.
• Schoonmaken: Gebruik alcohol of gedeïoniseerd water; vermijd harde voorwerpen.
• Levensduur: Langdurige blootstelling aan hitte en UV kan leiden tot langzame degradatie door migratie van het doteringsmateriaal.

Vergelijking: UV-filterende kwartsbuis vs. standaard kwartsbuis

Heb je een specifiek model nodig? Geef de vereiste UV-golflengte en transmissiecurve op voor een nauwkeurige afstemming.