Kvarčne cevi za UV-filtriranje so posebej obdelane cevi iz kremenčevega stekla, zasnovane tako, da selektivno blokirajo določene ultravijolične (UV) valovne dolžine, hkrati pa ohranjajo visoko preglednost v vidnem in infrardečem območju. Njihove ključne značilnosti so:
1. Blokiranje UV-žarkov
Valovna dolžina odklopa:
- Običajni modeli blokirajo UV žarke pod 280 nm (UV-C) oz 320 nm (UV-B), kar omogoča prenos predvsem nad 320 nm (UV-A, vidna svetloba in infrardeča svetloba).
- Nekatere vrste kremena visoke čistosti (npr. JGS1) naravno prepuščajo UV žarke do 185 nmin zahteva dopiranje z elementi, kot so titan (Ti) oz cerij (Ce) za doseganje UV-izklopa.
Učinkovitost filtriranja:
- Za UV-C (200-280 nm) lahko učinkovitost filtriranja doseže >99% v kremenovih ceveh, dopiranih s Ti.
2. Optične lastnosti
Prepustnost:
- Razpon vidne svetlobe (400-700 nm): ≥90%
- Infrardeče območje (700-2500 nm): ≥85%
- Strm rob UV-odrezka: Na primer, prepustnost lahko poskoči od 0% pri 280 nm do 80% pri 300 nm.
Lomni količnik: 1,458 (@589 nm), enako kot standardno kremenčevo steklo.
3. Material in struktura
Material podlage:
- Sintetični kremen visoke čistosti (SiO₂ ≥ 99,99%) z nizko vsebnostjo hidroksila (<5 ppm) za zmanjšanje absorpcije IR.
Elementi dopinga:
- Titan (Ti), cerij (Ce), železo (Fe) itd., ki se uporabljajo za prilagajanje vrhov UV absorpcije.
Fizične lastnosti:
- Gostota: 2,2 g/cm³
- Mohsova trdota: 7
- Upogibna trdnost: ≥50 MPa
- Koeficient toplotnega raztezanja: 5,5×10-⁷/°C (20-300 °C)
- Odlična odpornost na toplotne udarce
4. Trajnost v okolju
Odpornost na visoke temperature:
- Neprekinjena uporaba do 1100 °C, kratkoročno do 1300 °C (opomba: dopiranje lahko nekoliko zmanjša toplotno toleranco).
Odpornost proti koroziji:
- Odporen na kisline (razen HF) in paro; alkalno okolje (npr. KOH) lahko povzroči korozijo površine.
Stabilnost pri sevanju:
- Brez potemnitve vzdrži izpostavljenost žarkom γ in rentgenskim žarkom; kremen, dopiran s Ce, ima večjo odpornost proti sevanju.
5. Scenariji uporabe
UV-zaščita:
- Zaščitni zunanji tulci za germicidne sijalke (blokirajo škodljivi UV-C, dopuščajo koristni UV-B/UVA).
- Polprevodniška fotolitografija (natančen nadzor valovne dolžine osvetlitve).
Optične naprave:
- Okna spektrometra, ohišja laserskih cevi (zasnovana za določene svetlobne pasove).
Posebna osvetlitev:
- Osvetlitev akvarija (UV-zaščita za vodne organizme).
6. Previdnostni ukrepi
- Izogibajte se mehanskim udarcem: Kremen je krhek - med namestitvijo je nujna zaščita pred udarci.
- Čiščenje: Uporabite alkohol ali deionizirano vodo; izogibajte se trdim predmetom.
- Življenjska doba: Dolgotrajna izpostavljenost vročini in UV-žarkom lahko povzroči počasno razgradnjo zaradi migracije dopantov.
Primerjava: Kvarčna cev z UV-filtrom v primerjavi s standardno kvarčno cevjo
| Funkcija | Kvarčna cev za UV-filtriranje | Standardna kvarčna cev |
|---|---|---|
| Prepustnost UV-žarkov (<300 nm) | <1% | >90% (npr. JGS1) |
| Elementi dopinga | Ti/Ce/Fe | Ni |
| Stroški | Višji (+30-50%) | Spodnja stran |
| Aplikacija | Okolja, kjer je potreben natančen nadzor UV-žarkov | Širok spekter prenosa UV/vidnega spektra |
Potrebujete določen model? Za natančno ujemanje navedite zahtevano valovno dolžino in krivuljo prepustnosti UV-žarkov.
