หลอดควอตซ์กรองรังสียูวี เป็นหลอดแก้วควอตซ์ที่ผ่านการบำบัดพิเศษ ออกแบบมาเพื่อบล็อกความยาวคลื่นของรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ที่เฉพาะเจาะจง ในขณะที่ยังคงความโปร่งใสสูงในช่วงที่มองเห็นได้และช่วงอินฟราเรด คุณสมบัติหลักของหลอดแก้วนี้ประกอบด้วย:
1. ประสิทธิภาพการป้องกันรังสียูวี
ความยาวคลื่นตัด:
- แบบจำลองทั่วไปจะบล็อกรังสี UV ที่ต่ำกว่า 280 นาโนเมตร (UV-C) หรือ 320 nm (UV-B), อนุญาตให้มีการส่งผ่านเป็นหลักเหนือ 320…นาโนเมตร (รังสีอัลตราไวโอเลต-A, แสงที่มองเห็นได้, และรังสีอินฟราเรด).
- ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงบางชนิด (เช่น JGS1) สามารถส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลตได้ถึง 185 นาโนเมตร, โดยต้องมีการเติมสารเจือปน เช่น ไทเทเนียม (Ti) หรือ เซเรียม (Ce) เพื่อให้บรรลุการตัดกรองรังสียูวี.
ประสิทธิภาพการกรอง:
- สำหรับ UV-C (200–280 nm) ประสิทธิภาพการกรองสามารถสูงถึง >99% ในหลอดควอตซ์ที่เจือด้วยไทเทเนียม.
2. คุณสมบัติทางแสง
การส่งผ่าน:
- ช่วงแสงที่มองเห็นได้ (400–700 นาโนเมตร): ≥90%
- ช่วงอินฟราเรด (700–2500 nm): ≥85%
- ขอบตัด UV ที่ชัน: ตัวอย่างเช่น ค่าการส่งผ่านอาจกระโดดจาก 0% ที่ 280 nm เป็น 80% ที่ 300 nm.
ดัชนีหักเห: 1.458 (@589 nm), เท่ากับกระจกควอตซ์มาตรฐาน.
3. วัสดุและโครงสร้าง
วัสดุฐาน:
- ควอตซ์สังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์สูง (SiO₂ ≥ 99.99%) โดยมีปริมาณไฮดรอกซิลต่ำ (<5 ppm) เพื่อลดการดูดกลืนอินฟราเรดให้น้อยที่สุด.
ธาตุโดปิ้ง:
- ไทเทเนียม (Ti), เซเรียม (Ce), เหล็ก (Fe), เป็นต้น, ใช้เพื่อปรับยอดการดูดซับ UV.
คุณสมบัติทางกายภาพ:
- ความหนาแน่น: 2.2 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
- ความแข็งตามโมห์ส: 7
- ความแข็งแรงในการดัด: ≥50 MPa
- สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน: 5.5×10⁻⁷/°C (20–300 °C)
- ทนต่อความร้อนและเย็นได้อย่างยอดเยี่ยม
4. ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม
ทนต่ออุณหภูมิสูง:
- การใช้งานต่อเนื่องถึง 1100°C, ระยะสั้นไม่เกิน 1300°C (หมายเหตุ: การใช้สารกระตุ้นอาจลดความทนทานต่อความร้อนลงเล็กน้อย).
การต้านทานการกัดกร่อน:
- ทนต่อกรด (ยกเว้น HF) และไอน้ำ; สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง (เช่น KOH) อาจกัดกร่อนพื้นผิวได้.
ความเสถียรของรังสี:
- ทนต่อการสัมผัสกับรังสีแกมมาและรังสีเอกซ์โดยไม่เกิดการดำ; ควอตซ์ที่เจือด้วยซีเรียมแสดงความสามารถในการต้านทานรังสีที่เหนือกว่า.
5. สถานการณ์การใช้งาน
การป้องกันรังสียูวี:
- ปลอกหุ้มป้องกันภายนอกสำหรับหลอดฆ่าเชื้อ (บล็อกรังสี UV-C ที่เป็นอันตราย, อนุญาตให้รังสี UV-B/UVA ที่เป็นประโยชน์ผ่านได้).
- โฟโตลิโธกราฟีของสารกึ่งตัวนำ (การควบคุมความยาวคลื่นของการฉายแสงอย่างแม่นยำ).
อุปกรณ์ออปติคอล:
- หน้าต่างสเปกโตรมิเตอร์, ตัวเรือนหลอดเลเซอร์ (ออกแบบมาสำหรับช่วงแสงเฉพาะ).
แสงสว่างพิเศษ:
- ไฟส่องตู้ปลา (ป้องกันรังสียูวีสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำ).
6. ข้อควรระวัง
- หลีกเลี่ยงการกระแทกทางกล ควอตซ์เปราะ—การป้องกันการกระแทกเป็นสิ่งจำเป็นระหว่างการติดตั้ง.
- การทำความสะอาด: ใช้แอลกอฮอล์หรือน้ำกลั่นบริสุทธิ์ หลีกเลี่ยงวัตถุแข็ง.
- อายุการใช้งาน: การสัมผัสกับความร้อนและรังสี UV เป็นเวลานานอาจทำให้เกิดการเสื่อมสภาพช้าเนื่องจากการเคลื่อนที่ของสารเจือ.
การเปรียบเทียบ: ท่อควอตซ์กรองรังสียูวี กับ ท่อควอตซ์มาตรฐาน
| คุณสมบัติ | หลอดควอตซ์กรองรังสียูวี | หลอดควอตซ์มาตรฐาน |
|---|---|---|
| การส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลต (<300 nm) | <1% | >90% (เช่น JGS1) |
| ธาตุโดปิง | ไทเทเนียม/เซอร์โคเนียม/เหล็ก | ไม่มี |
| ค่าใช้จ่าย | สูงขึ้น (+30–50%) | ต่ำกว่า |
| การสมัคร | สภาพแวดล้อมที่ต้องการการควบคุมรังสียูวีอย่างแม่นยำ | การส่งผ่านแสงยูวี/ที่มองเห็นได้แบบกว้าง |
ต้องการรุ่นเฉพาะหรือไม่? กรุณาให้ค่าความยาวคลื่นการตัด UV ที่ต้องการและเส้นโค้งการส่งผ่านเพื่อการจับคู่ที่แม่นยำ.
