Vlastnosti kremenných trubíc s UV filtrom

Kremenné trubice s UV filtrom sú špeciálne upravené trubice z kremenného skla navrhnuté tak, aby selektívne blokovali špecifické ultrafialové (UV) vlnové dĺžky a zároveň si zachovali vysokú priehľadnosť vo viditeľnom a infračervenom pásme. Medzi ich kľúčové vlastnosti patria:

1. Výkon blokovania UV žiarenia

Vypnutá vlnová dĺžka:

• Bežné modely blokujú UV žiarenie pod 280 nm (UV-C) alebo 320 nm (UV-B), čo umožňuje prenos predovšetkým nad 320 nm (UV-A, viditeľné svetlo a infračervené svetlo).
• Niektorý vysoko čistý kremeň (napr. JGS1) prirodzene prepúšťa UV žiarenie až do 185 nm, čo si vyžaduje dopovanie prvkami, ako sú napr. titán (Ti) alebo cér (Ce) na dosiahnutie UV odpojenia.

Účinnosť filtrovania:

• Pre UV-C (200-280 nm) môže účinnosť filtrácie dosiahnuť >99% v kremenných trubiciach dopovaných Ti.

2. Optické vlastnosti

Priepustnosť:

• Rozsah viditeľného svetla (400-700 nm): ≥90%
• Infračervený rozsah (700-2500 nm): ≥85%
• Strmý UV odrezávací okraj: Napríklad priepustnosť môže vyskočiť z 0% pri 280 nm na 80% pri 300 nm.

Index lomu: 1,458 (@589 nm), rovnako ako štandardné kremenné sklo.

3. Materiál a štruktúra

Základný materiál:

• Vysoko čistý syntetický kremeň (SiO₂ ≥ 99,99%) s nízkym obsahom hydroxylu (<5 ppm) na minimalizáciu IR absorpcie.

Dopingové prvky:

• Titán (Ti), cér (Ce), železo (Fe) atď., ktoré sa používajú na úpravu UV absorpčných píkov.

Fyzikálne vlastnosti:

• Hustota: 2,2 g/cm³
• Tvrdosť podľa Mohsa: 7
• Pevnosť v ohybe: ≥50 MPa
• Koeficient tepelnej rozťažnosti: 5,5 × 10-⁷/°C (20-300 °C)
• Vynikajúca odolnosť voči tepelným šokom

4. Odolnosť voči životnému prostrediu

Odolnosť voči vysokým teplotám:

• Nepretržité používanie až do 1100 °C, krátkodobo do 1300 °C (Poznámka: dopovanie môže mierne znížiť tepelnú toleranciu).

Odolnosť proti korózii:

• Odolnosť voči kyselinám (okrem HF) a pare; alkalické prostredie (napr. KOH) môže spôsobiť koróziu povrchu.

Radiačná stabilita:

• Odoláva γ-žiareniu a röntgenovému žiareniu bez stmavnutia; kremeň dopovaný Ce vykazuje vyššiu odolnosť voči žiareniu.

5. Scenáre použitia

UV tienenie:

• Ochranné vonkajšie obaly pre germicídne lampy (blokujú škodlivé UV-C, umožňujú užitočné UV-B/UVA).
• Polovodičová fotolitografia (presné riadenie vlnovej dĺžky expozície).

Optické zariadenia:

• Okná spektrometra, kryty laserových trubíc (určené pre špecifické svetelné pásma).

Špeciálne osvetlenie:

• Osvetlenie akvária (UV ochrana vodných živočíchov).

6. Bezpečnostné opatrenia

• Vyhnite sa mechanickému nárazu: Kremeň je krehký - počas inštalácie je nevyhnutná ochrana proti nárazom.
• Čistenie: Používajte alkohol alebo deionizovanú vodu; vyhýbajte sa tvrdým predmetom.
• Životnosť: Dlhodobé vystavenie teplu a UV žiareniu môže spôsobiť pomalú degradáciu v dôsledku migrácie dopantu.

Porovnanie: Štandardná kremenná trubica s UV filtrom

Potrebujete konkrétny model? Uveďte požadovanú vlnovú dĺžku UV žiarenia a prenosovú krivku na presné porovnanie.