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Le quartz transmet-il la lumière UV ? La transparence UV du verre de quartz expliquée


Imaginez que vous spécifiez une chambre de désinfection UV, un réacteur photochimique ou une cellule optique pour un spectromètre. L’une des premières questions importantes est de savoir si le quartz laissera réellement passer la lumière ultraviolette. La réponse est importante car le verre ordinaire, présent partout et bon marché, arrête la plupart des UV au niveau des fenêtres. Le quartz fondu, en revanche, est l’un des rares matériaux techniques transparents qui traverse l’ultraviolet profond avec très peu de pertes. En tant que fabricant de verre de quartz fournissant des clients dans les domaines des semi-conducteurs, du photovoltaïque, des laboratoires et de l'optique, nous répondons à cette question presque chaque semaine. Cet article vous donne donc la réponse pratique au niveau des spécifications.

Oui : le quartz transmet la lumière UV. Selon la qualité et l'épaisseur, le verre de quartz laisse passer environ 85 à 92 % des UV incidents à 254 nm, et la silice fondue de haute pureté reste transmissive jusqu'à environ 185 nm. La valeur exacte dépend de la qualité du matériau, de la teneur en impuretés, de l'état de surface et de la longueur du trajet. Dans les sections ci-dessous, nous expliquons pourquoi le quartz se comporte de cette façon, comment les différentes qualités de quartz se comparent, comment le quartz se comporte par rapport au verre borosilicaté et sodocalcique, et comment sélectionner le quartz transmettant les UV adapté à votre propre application.

Point clé : Le quartz transmet la lumière UV dans les trois bandes UV, et la qualité et l'épaisseur que vous choisissez déterminent exactement la quantité de ces UV qui atteint votre processus.

Le quartz transmet-il la lumière UV ? La réponse directe

La réponse courte est oui, et la réponse technique utile est également oui, avec une note de note jointe. Le verre de quartz est transparent sur toute la gamme ultraviolette utilisée dans l'industrie : UVA de 315 à 400 nm, UVB de 280 à 315 nm et UVC de 200 à 280 nm. Un tube ou une plaque de quartz transparent standard transmet plus de 85 % du rayonnement UVC à 254 nm, c'est pourquoi le quartz est le matériau d'enveloppe spécifié pour les lampes UV germicides, les purificateurs d'eau UV et les réacteurs UV. En comparaison, le verre sodocalcique ordinaire absorbe presque complètement les UVC, et même le verre borosilicaté devient opaque en dessous d'environ 300 nm.

Lorsque les professionnels de l’industrie parlent de quartz qui transmet la lumière UV, ils font généralement référence au quartz fondu ou à la silice fondue, et non au quartz cristallin utilisé pour les comptoirs. Le quartz fondu est obtenu en faisant fondre du cristal de quartz naturel ou du sable de silice dans un verre amorphe, tandis que la silice fondue est généralement fabriquée à partir de précurseurs synthétiques. Les deux formes partagent la même chimie fondamentale, le dioxyde de silicium pur, les différences de pureté et de mode de fabrication apparaissant principalement dans la gamme des UV profonds.

Le quartz transmet les UVA, UVB et UVC ; Le verre sodocalcique bloque la plupart des ultraviolets inférieurs à 350 nm.
Bande UV Plage de longueurs d'onde Comportement du verre de quartz Comportement du verre sodocalcique
UVA 315-400 nm Transmet environ 90 pour cent à travers la bande pour le quartz standard Transmet partiellement au-dessus d'environ 350 nm ; absorbe la plupart des UVA plus courts
UVB 280-315 nm Transmet environ 85 à 90 pour cent Bloque presque tous les UVB
UVC 200-280 nm Transmet environ 85 à 92 pour cent pour le quartz de qualité UV Bloque pratiquement tous les UVC
UV profond/VUV 100-200 nm La silice fondue synthétique de qualité UV transmet jusqu'à environ 185 nm pour une épaisseur de 10 mm Opaque

Les chiffres ci-dessus supposent une surface propre et polie et une épaisseur de paroi typique de 1 à 10 mm. Les sections plus épaisses absorbent davantage, c'est pourquoi une tige de quartz de 50 mm présentera une transmission UV inférieure à celle d'une fenêtre de quartz de 1 mm de même qualité. La finition de la surface est également importante : une surface meulée ou dépolie diffuse une part significative des UV, tandis qu'une surface polie maintient les pertes par réflexion proches de la valeur théorique d'environ 3,5 % par surface.

À retenir : Le quartz transmet la lumière UV à travers les UVA, UVB et UVC, les meilleures qualités transmettant jusqu'à environ 185 nm ; le verre ordinaire bloque presque tous les UVC et la plupart des UVB.

Pourquoi le quartz transmet la lumière UV et pas le verre ordinaire

La physique derrière la transmission des UV est en réalité la physique de l’absorption. La lumière ultraviolette est absorbée par un matériau lorsque l'énergie photonique correspond à une transition électronique autorisée dans le matériau. Le quartz fondu pur a une bande interdite très large, d’environ 8 à 9 électrons-volts. Les photons UV les plus énergétiques utilisés dans les systèmes pratiques, par exemple un photon de 200 nm transportant environ 6,2 électrons-volts, n'ont pas assez d'énergie pour exciter un électron à travers cet espace. En conséquence, il n’existe aucun mécanisme d’absorption intrinsèque de la lumière UV dans la silice pure, et les photons la traversent simplement.

Le verre à vitre ordinaire est un matériau chimiquement différent. Le verre sodocalcique contient de l'oxyde de sodium, de l'oxyde de calcium et généralement plusieurs centaines de parties par million de fer. Le fer, en particulier sous sa forme ferrique, est l’un des absorbeurs d’ultraviolets les plus puissants connus ; même quelques parties par million rendent le verre opaque aux UVC. Les ions modificateurs brisent également le réseau de silice et créent des atomes d’oxygène sans pontage, qui introduisent des niveaux d’énergie localisés. Ces niveaux donnent aux photons UV une voie pour être absorbés, de sorte que le verre bloque plutôt qu'il ne transmet.

C'est pourquoi la pureté est le concept central du quartz de qualité UV. Le processus de fabrication du quartz contrôle trois éléments qui déterminent la transmission des UV : le niveau d'impuretés métalliques, la concentration de groupes hydroxyles et le nombre de défauts de carence en oxygène. Pour les travaux dans les UV profonds en dessous de 220 nm, la silice fondue synthétique issue de précurseurs de haute pureté offre le réseau le plus propre et la transmission la plus élevée. Le quartz naturel fondu à la flamme, source de la plupart des tubes et plaques de quartz sur le marché, a une transmission UV profonde légèrement inférieure car il retient les oligo-éléments du cristal naturel.

Il existe également une distinction pratique entre la silice fondue à faible teneur en OH et à haute teneur en OH que les acheteurs de systèmes UV doivent comprendre. La silice fondue à haute teneur en OH ou humide, typique du JGS1, offre une excellente transmission des UV profonds et une meilleure résistance aux dommages induits par les UV. La silice fondue à faible teneur en OH ou sèche, typique du JGS3, a été développée pour l'optique infrarouge et a une transmission réduite en dessous d'environ 260 nm. Pour les applications ultraviolettes, les qualités à haute teneur en OH sont presque toujours le choix le plus sûr.

  • Réseau SiO2 purifié : aucun ion modificateur pour absorber l’énergie ultraviolette.
  • Large bande interdite : les photons UV n’ont pas l’énergie nécessaire pour déclencher l’absorption électronique.
  • Faibles impuretés métalliques : pas de bandes d'absorption de fer ou de métaux de transition.
  • Structure contrôlée : centres de carence en oxygène minimes qui absorbent à proximité de 248 nm et 215 nm.
À retenir : Le quartz transmet la lumière UV car le dioxyde de silicium pur possède une large bande interdite et un réseau exempt d'impuretés absorbant les UV, tandis que le verre ordinaire bloque les UV en raison des modificateurs de réseau et de la contamination par des métaux traces.

Transmission UV du quartz par grade : JGS1, JGS2, JGS3 et silice fondue

Tous les quartz ne transmettent pas les UV de la même manière, et une grande partie de la spécification d'un composant de quartz consiste à choisir la bonne qualité. Les classifications optiques chinoises JGS1, JGS2 et JGS3 sont largement utilisées dans l'industrie et correspondent étroitement aux types internationaux de silice fondue. Le principe de commande est simple pour l’acheteur : plus le chiffre est bas, meilleures sont les performances UV profondes. JGS1, la qualité synthétique des UV lointains, transmet jusqu'à environ 185 nm ; JGS2, fabriqué à partir de quartz naturel, couvre la gamme UV supérieure à environ 220 nm ; et JGS3, une qualité infrarouge à faible OH, n'est pas recommandé pour le service UV profond.

Plages de travail UV et transmission typique de 254 nm par qualité quartz.
Note Base de fabrication Gamme UV pratique Transmission typique à 254 nm (10 mm) Applications principales
JGS1 Silice fondue synthétique, haute OH 185-2500 nm Environ 90 pour cent Optique UV profond, semi-conducteur 193/248 nm, spectroscopie UV
JGS2 Quartz naturel fondu à la flamme 220-2500 nm Environ 86 pour cent Lampes UV, manchons, fenêtres, optique UV générale
JGS3 Silice fondue à faible teneur en OH 260-3500 nm Environ 80 pour cent Optique IR, imagerie thermique, systèmes large bande UV-IR
Tube de quartz transparent standard Quartz fondu électriquement 240-2500 nm Environ 82 pour cent Enveloppes de lampes, tubes chauffants, réacteurs industriels

Étant donné que le JGS1 est le matériau de choix lorsqu'un système doit fonctionner entre 185 et 220 nm, c'est également le grade que nous recommandons pour les applications UV exigeantes telles que les réacteurs à ozone, les optiques laser excimer et la spectroscopie VUV. La combinaison d’une large transmission et d’une faible solarisation vaut le prix plus élevé lorsque les performances UV profondes sont en jeu.

Far UV Optical Quartz Glass JGS1 for Deep Ultraviolet Applications Verre de quartz optique UV lointain JGS1 pour les applications ultraviolettes profondes Cette qualité de silice fondue synthétique offre une transmission dans la plage 185-220 nm avec une faible solarisation, ce qui la rend adaptée aux systèmes UV exigeants tels que l'optique laser excimer et la spectroscopie VUV. Voir le produit →

Une courbe de transmission raconte une histoire plus claire qu’un seul point de données. Le graphique ci-dessous représente la transmission interne en fonction de la longueur d'onde pour trois matériaux courants d'une épaisseur de 10 mm. Les trois courbes couvrent la silice fondue de qualité UV, le quartz fondu standard et le verre borosilicaté de 180 nm à 400 nm. On voit que le choix du matériau devient critique en dessous de 300 nm. En particulier, la région UV profonde comprise entre 180 nm et 220 nm sépare la silice fondue synthétique de toutes les autres familles de verres.

Transmission UV de la silice fondue par rapport au quartz standard par rapport au verre borosilicaté (10 mm) 0% 25% 50% 75% 100% 180 220 260 300 340 380 400 nm Longueur d'onde (nm) Transmission Silice fondue de qualité UV (JGS1) Quartz fondu standard Verre borosilicaté

La première chose que le lecteur devrait remarquer est à quel point la courbe de la silice fondue de qualité UV est plate : elle reste supérieure à 90 % de 200 nm à 400 nm. Le quartz fondu standard suit un chemin similaire à des longueurs d'onde plus longues, mais sa transmission commence à tomber sensiblement en dessous de 220 nm. À 200 nm, le quartz standard ne transmet qu'environ 70 % sur un trajet de 10 mm, tandis que la silice fondue de qualité UV transmet toujours plus de 90 %. Le verre borosilicate, représenté par la courbe gris clair, est effectivement opaque en dessous de 300 nm. Entre 310 nm et 330 nm, le borosilicate grimpe rapidement d'environ 20 % à plus de 60 %, ce qui correspond à son comportement en tant que matériau transmettant les UVA et bloquant les UVB et les UVC. À la longueur d'onde germicide pratique de 254 nm, la silice fondue de qualité UV et le quartz standard transmettent tous deux fortement, tandis que le borosilicate transmet essentiellement zéro. C’est exactement pourquoi le quartz, et non le borosilicate, apparaît dans la paroi de chaque lampe de désinfection UV au mercure et aux amalgames. Pour les applications nécessitant des longueurs d'onde inférieures à 200 nm, telles que la génération d'ozone à 185 nm, seule la silice fondue synthétique de haute pureté fournit une transmission utile. Les courbes expliquent également pourquoi le passage d’une fenêtre en silice fondue à une fenêtre en borosilicate dans un système de spectroscopie UV modifie complètement la mesure. En bref, le spectre de transmission répond à la fois à la question scientifique et à la question d'achat : le quartz transmet la lumière UV et la qualité que vous choisissez détermine où se situe la limite pratique des UV.

Pour les achats à l’échelle de la production, un fabricant peut fournir des courbes de transmission mesurées pour chaque lot. La silice fondue de qualité UV et le quartz standard transmettent tous deux la lumière UV, et la question pratique est uniquement de savoir où se situe votre longueur d'onde de travail.

À retenir : La transmission UV du quartz dépend de la qualité : la silice fondue synthétique JGS1 offre la plage UV la plus profonde jusqu'à 185 nm, la JGS2 couvre 220 nm et plus, et la silice fondue JGS3 à faible teneur en OH doit être réservée aux travaux IR.

Quartz, borosilicate et verre sodocalcique : comparaison de la transmission UV

Une comparaison directe à des longueurs d'onde fixes est le moyen le plus rapide de comprendre pourquoi le quartz est le matériau UV par défaut. À 254 nm, la longueur d'onde des lampes germicides, le quartz transmet plus de 80 pour cent tandis que le verre borosilicaté et sodocalcique ne transmet pratiquement rien. À 302 nm, dans la gamme UVB, le quartz transmet encore environ 90 pour cent et le borosilicate commence seulement à s'ouvrir. A 365 nm, dans la gamme UVA, le quartz est toujours leader mais le borosilicate devient utilisable et la chaux sodée atteint environ 50 pour cent. La conclusion est sans ambiguïté : plus la longueur d’onde est courte, plus le quartz avance.

Comparaison de transmission du quartz et du verre conventionnel à trois longueurs d'onde UV, 1 mm d'épaisseur.
Matériel UVC à 254 nm UVB à 302 nm UVA à 365 nm Coupure approximative des UV
Silice fondue de qualité UV (JGS1) Environ 90 pour cent Environ 92 pour cent Environ 92 pour cent Environ 185 nm
Quartz JGS2 Environ 87 pour cent Environ 89 pour cent Environ 90 pour cent Environ 220 nm
Verre borosilicaté Environ 0 pour cent Environ 15 pour cent Environ 78 pour cent Environ 300 nm
Verre sodocalcique Environ 0 pour cent Environ 0 pour cent Environ 50 pour cent Environ 350 nm

Plusieurs acheteurs nous demandent s'il est acceptable d'utiliser des manchons en borosilicate dans un système UV-C pour réduire les coûts. La réponse mesurée est non : à 254 nm, le manchon lui-même absorberait presque tous les UV-C, de sorte que la lampe chaufferait l’eau ou l’air sans délivrer une dose significative. Les seuls matériaux qui fonctionnent pour les UVC dans la pratique industrielle sont le quartz, la silice fondue de haute pureté et certains fluoropolymères tels que le PTFE et le PFA, et les fluoropolymères ont rarement les propriétés structurelles ou thermiques du quartz. Les plaques JGS2 offrent la combinaison la plus rentable de transmission UV et de stabilité thermique pour les enveloppes, fenêtres et couvertures industrielles.

UV Optical Quartz Plate JGS2 for Industrial UV-C Envelopes Plaque de quartz optique UV JGS2 pour enveloppes industrielles UV-C Sans bande d'absorption de 200 à 250 nm, cette plaque de quartz offre une transmission UV rentable et une stabilité thermique pour les manchons de lampe, les fenêtres et les couvercles des systèmes ultraviolets-C. Voir le produit →

Une courbe spectrale n’est qu’une partie de l’histoire ; les acheteurs souhaitent également une comparaison rapide de la longueur d’onde exacte utilisée par leur processus. La lumière ultraviolette C à 254 nm est la sortie standard des lampes germicides au mercure à basse pression, cette longueur d'onde apparaît donc dans des milliers de spécifications de produits. Le tableau ci-dessous compare la transmission mesurée de six groupes de matériaux courants à 1 mm d'épaisseur. Nous avons intentionnellement utilisé une épaisseur de paroi fine et représentative, car la plupart des manchons de lampes UV et des fenêtres optiques sont spécifiés dans la plage de 1 mm à 3 mm. Les barres illustrent l'ampleur de l'écart entre les produits à base de quartz et les produits en verre conventionnels à cette longueur d'onde critique.

Transmission UV-C à 254 nm par Matériau (1 mm d'épaisseur) 0% 25% 50% 75% 100% Silice fondue de qualité UV (JGS1) 90% Silice fondue à faible teneur en OH 90% Quartz JGS2 86% Quartz fondu standard 82% Verre borosilicaté 0% Verre sodocalcique 0%

La silice fondue de qualité UV et la silice fondue à faible teneur en OH se trouvent en haut du tableau, transmettant toutes deux environ 90 % des UVC incidents. Le quartz JGS2 traîne légèrement à environ 86 pour cent, une différence rarement visible dans une utilisation quotidienne mais qui peut affecter l'efficacité de la lampe sur des milliers d'heures de fonctionnement. Les tubes de quartz fondu standard, qui constituent le matériau de base pour les manchons en quartz et les enveloppes de lampes, transmettent environ 82 % à cette épaisseur. Le verre borosilicate et sodocalcique, représentés par des barres négligeables en bas, ne transmettent pratiquement aucun UVC à 254 nm. La conséquence pratique est qu’une lampe conçue avec un manchon en borosilicate ne pourra jamais délivrer sa dose UVC nominale, quelle que soit la puissance appliquée. C'est également pourquoi les sondes optiques et les capteurs UV utilisés à 254 nm spécifient toujours des fenêtres en quartz plutôt que des fenêtres en verre. Une autre observation utile est que l’écart entre les quatre qualités de quartz n’est que d’environ huit points de pourcentage, ce qui signifie que même la qualité de quartz la plus économique reste un véritable émetteur UV. Lorsque l'application passe à des longueurs d'onde plus courtes, telles que les lampes excimer au chlorure de krypton de 222 nm, le même classement est valable, mais l'écart entre le JGS1 et le quartz standard se creuse. À 185 nm, la différence deviendrait encore plus spectaculaire et seules les qualités de silice fondue synthétique resteraient utiles. Du point de vue de l'approvisionnement, ce tableau est un bon rappel pour demander à votre fournisseur la courbe de transmission réelle de la qualité qu'il propose, car tous les quartz ne sont pas identiques. Un fabricant digne de confiance fournira des données mesurées pour chaque lot de production.

Du point de vue du fabricant, la conclusion est simple : nous fournissons toutes ces qualités sous forme de tubes, de tiges et de plaques, et les commandes en gros peuvent mélanger les qualités en une seule expédition. Étant donné que les différences optiques sont mesurables, nous recommandons toujours de citer une longueur d'onde cible.

À retenir : Aux longueurs d'onde UVC, le quartz est le seul matériau de verre conventionnel qui transmet des niveaux utilisables de lumière UV ; Le verre borosilicaté et le verre sodocalcique bloquent tous deux presque complètement le rayonnement de 254 nm.

Applications industrielles et de laboratoire reposant sur la transmission UV du quartz

La transparence UV du quartz n’est pas une curiosité de laboratoire ; c’est ce qui fait fonctionner plusieurs industries milliardaires. Lors de la désinfection UV, les manchons en quartz et les enveloppes de lampe en quartz permettent à une lampe au mercure d'émettre des UVC dans l'eau, l'air et les surfaces. Dans la fabrication de semi-conducteurs, les optiques à quartz et les fenêtres en quartz transportent la lumière laser de 193 nm et 248 nm via des moteurs pas à pas et des outils d'inspection. En chimie analytique, les cuvettes et capillaires en quartz permettent une spectroscopie UV inférieure à 200 nm que le verre ne peut supporter. Lors du durcissement aux UV, les tiges et plaques de quartz fournissent de l'énergie UVA et UVB aux adhésifs, aux encres et aux revêtements sans se dégrader sous une exposition continue.

Chaque application impose des exigences légèrement différentes au quartz. Les systèmes de désinfection nécessitent une transmission UVC élevée dans des tubes à paroi mince, ainsi qu'une résistance aux chocs thermiques lorsque la lampe est chaude ; les outils à semi-conducteurs nécessitent de la silice fondue synthétique de première qualité avec une faible teneur en bulles et une uniformité certifiée ; Les lignes de polymérisation UV nécessitent de grandes plaques de quartz qui peuvent être manipulées, nettoyées et remplacées rapidement. Une usine qui produit du quartz sous toutes ces formes peut les fournir à partir du même système de production.

Désinfection UV et environnement

  • Gaines en quartz pour lampes UVC basse pression et amalgame
  • Fenêtres en quartz pour capteurs de fluence UV
  • Tubes de quartz pour la génération d'ozone à 185 nm
  • Hublots en quartz pour chambres d'oxydation UV

Semi-conducteur, optique et analytique

  • Fenêtres et objectifs JGS1 pour la lithographie DUV
  • Cuves et cellules en quartz pour la spectroscopie UV/Vis
  • Tiges de quartz pour la distribution d'UV par fibre optique
  • Tubes en quartz résistants aux UV pour les procédés plasma et CVD

Le produit qui combine les deux mondes pour les acheteurs industriels est le tube de quartz résistant aux UV. Il est utilisé à la fois comme enveloppe de lampe dans les appareils germicides à haut rendement et comme capot de protection dans les équipements de durcissement aux UV, et il doit maintenir une transmission stable pendant des milliers d'heures. Les versions dopées ajoutent une autre couche de contrôle : en modifiant chimiquement le réseau de silice, le dopage peut déplacer ou éliminer des bandes UV spécifiques, ce qui est utile lorsqu'une lampe doit laisser passer certaines longueurs d'onde tout en en supprimant d'autres. Pour les clients qui ont besoin de fenêtres en quartz de précision et de voyants pour les chambres UV, nous proposons des fenêtres polies en JGS1, JGS2 et en quartz standard, avec des tailles et des finitions de bords personnalisées. Nos tubes en verre de quartz résistant aux hautes températures et aux ultraviolets sont fabriqués exactement pour ce cycle de service, avec une épaisseur de paroi contrôlée et une transmission UVC mesurée.

High-Temperature and Ultraviolet Resistant Quartz Glass Tubes Tubes en verre de quartz résistants aux hautes températures et aux ultraviolets Ces tubes SiO₂ dépassent 93 % de transmission du visible au proche infrarouge, avec une épaisseur de paroi contrôlée et une transmission UVC mesurée, ce qui en fait des enveloppes fiables pour les lampes germicides et à polymérisation. Voir le produit →

Un dernier point sur l'adéquation : si votre processus utilise la lumière UV pour polymériser, désinfecter, analyser ou procéder à une ablation, le quartz est presque toujours la bonne interface optique. Les quelques cas où le quartz n'est pas recommandé sont les procédés qui reposent sur des longueurs d'onde inférieures à environ 180 nm, où même la silice fondue synthétique commence à perdre sa transparence, et les procédés qui nécessitent un blocage sélectif des UV, où le dopage ou le revêtement plutôt que le quartz ordinaire est le bon outil.

À retenir : Des lampes germicides à 254 nm aux optiques de lithographie à 193 nm, la transmission UV du quartz est la propriété habilitante derrière la désinfection, la fabrication de semi-conducteurs, la spectroscopie UV et le durcissement UV.

Comment choisir le quartz transmettant les UV pour votre application

Choisir le bon quartz transmettant les UV commence par un chiffre : la longueur d’onde la plus courte que votre procédé utilisera. Ce numéro unique détermine la qualité, la pureté du matériau et généralement le prix. La deuxième question est la longueur du trajet, car une fenêtre de 1 mm et une tige de 50 mm transmettent très différemment même dans le même matériau. Le troisième groupe de questions couvre la température de fonctionnement, la pression, l'exposition aux produits chimiques et le montage mécanique, qui influencent tous la conception finale du composant.

En règle générale : au-dessus de 300 nm, la plupart des qualités de quartz transparentes fonctionnent ; en dessous de 300 nm, spécifiez un matériau de qualité UV ; en dessous de 220 nm, spécifier la silice fondue synthétique. Si votre fournisseur ne peut pas vous indiquer la coupure pratique de son quartz, considérez cela comme un signal d’alarme.

Quartz clair standard

Idéal pour la lampe 254-365 nm

enveloppes, pochettes,

et des tubes de réacteur.

Économique, élevé

résistance aux chocs thermiques,

environ 82 à 86 pour cent

Transmission UVC

à paroi de 1 à 2 mm.

Silice fondue de qualité UV JGS1

Couvre 185-2500 nm pour

optique UV profond et

outils semi-conducteurs.

Pureté la plus élevée, la plus faible

solarisation, premium

prix.

Quartz de qualité UV JGS2

Couvre 220-2500 nm.

Choix équilibré pour

Fenêtres UV, procédé

fenêtres, manchons de lampe

, et des travaux d'optique générale.

Silice fondue à faible teneur en OH

Pour IR ou haut débit

Optique UV-IR. A éviter ci-dessous

260 nm ; UV profond

la transmission est nettement

inférieur à JGS1.

Au-delà de la qualité, quatre détails de spécifications méritent attention. L'épaisseur des parois ou des fenêtres modifie à la fois la résistance mécanique et la transmission. Optimisez donc la section la plus fine capable de résister à la pression de votre processus. La qualité de la surface est importante : une surface finement polie minimise la diffusion, tandis qu'une surface meulée peut réduire l'émission efficace d'UV de 5 à 15 %. La finition des bords et les tolérances sont importantes pour l'étanchéité dans des boîtiers métalliques ou en céramique. Enfin, demandez des données de transmission réelles à votre longueur d'onde de travail, et pas seulement une courbe typique d'une fiche technique.

Parce que nous fabriquons plutôt que revendons du quartz, nous pouvons fournir des produits de qualité UV avec des certificats de test spécifiques aux lots, des dimensions personnalisées et des charges mixtes pour les acheteurs en gros. La même usine qui fabrique les plaques optiques JGS1 produit également des tubes de quartz de grand diamètre pour les réacteurs UV, de sorte qu'un seul fournisseur peut couvrir à la fois l'optique et le matériel de traitement. Si votre application nécessite le comportement inverse, c'est-à-dire bloquer les UV au lieu de les transmettre, tube de quartz dopé pour la filtration UV est produit par notre usine avec des performances spectrales contrôlées.

À retenir : Définissez d'abord la longueur d'onde de travail la plus courte ; choisissez ensuite la qualité, l'épaisseur de paroi, la finition de surface et le fournisseur qui peuvent fournir une transmission UV mesurée à cette longueur d'onde.

Manipulation, nettoyage et entretien du quartz de qualité UV

Le quartz de qualité UV acquiert sa transparence avec pureté, ce qui signifie que la contamination de la surface apparaît immédiatement dans les systèmes UV. Une seule empreinte digitale contient des huiles qui absorbent fortement les ultraviolets, et une fenêtre en quartz contaminée peut mesurer une transmission UVC de 10 à 20 % inférieure à celle d'une fenêtre propre. L'absorption en surface chauffe également localement le quartz, ce qui peut accélérer la dévitrification ou la fissuration des lampes à haute puissance. Garder les surfaces optiques UV propres n’est donc pas cosmétique ; c'est une exigence de performance.

  • Manipulez uniquement les bords en quartz, avec des gants propres en nitrile ou non pelucheux.
  • Nettoyer avec de l'éthanol ou de l'acétone de qualité optique et une lingette non pelucheuse ; frottez doucement et inspectez les traces.
  • En cas de forte contamination, utilisez une gravure à l'acide fluorhydrique dilué, suivie d'un rinçage et d'un séchage à l'eau déminéralisée, avec des contrôles de sécurité appropriés.
  • Évitez les nettoyants abrasifs ; les rayures diffusent la lumière UV et réduisent la dose délivrée.
  • Inspecter périodiquement les manchons de lampe et les fenêtres avec un radiomètre UV ; remplacer lorsque la transmission chute de plus de 5 à 10 pour cent.
  • Conservez les pièces de rechange en quartz dans des pochettes de protection dans un endroit propre et sec.

La manipulation thermique mérite une note distincte. Le verre de quartz a un faible coefficient de dilatation, environ un dix-septième de celui du verre sodocalcique, il résiste donc bien mieux aux chocs thermiques que le verre ordinaire. Cela ne veut pas dire qu'il est indestructible : un manchon en quartz froid exposé à une lampe chaude ou une surface humide touchant un tube chaud peut encore se fissurer. Chauffez progressivement les nouveaux composants dans le système, maintenez les joints uniformes et évitez tout contact localisé avec une flamme ou un point chaud.

Côté fabrication, nous effectuons également des contrôles qualité dans le même esprit. Chaque composant de qualité UV est inspecté pour la qualité de sa surface, mesuré pour la transmission à la longueur d'onde du client lorsque cela est nécessaire, et emballé de manière à ce que la surface optique arrive intacte. Ces étapes peuvent sembler simples, mais c’est pourquoi un produit à quartz provenant d’un fabricant dédié fonctionne différemment d’un morceau de verre à quartz générique.

À retenir : Des surfaces propres et une manipulation thermique douce préservent la transmission des UV du quartz : même une empreinte digitale peut réduire la production d'UVC de 10 à 20 %.

FAQ : Le quartz transmet-il la lumière UV ?

Voici les questions que les acheteurs de laboratoires, les ingénieurs d’usine et les équipes d’approvisionnement posent le plus souvent sur le quartz et la lumière ultraviolette.

T1. Le quartz transmet-il la lumière UV ou la bloque-t-il ?

Oui, le quartz transmet la lumière UV. Le verre de quartz laisse passer les ultraviolets dans les gammes UVA, UVB et UVC, et la silice fondue synthétique de haute pureté transmet jusqu'à environ 185 nm. Ce n’est pas le cas du verre ordinaire : il bloque presque tous les UVC et la plupart des UVB.

Q2. Quelle est la transmission UV du quartz à 254 nm ?

Avec une épaisseur de paroi typique de 1 à 2 mm, le quartz de qualité UV transmet environ 85 à 92 % à 254 nm. La silice fondue JGS1 est proche de 90 pour cent, la JGS2 entre 86 et 88 pour cent et les tubes de quartz transparents standard entre 82 et 86 pour cent. Le verre borosilicate et sodocalcique transmet essentiellement zéro à cette longueur d'onde.

Q3. Quelle est la différence entre les quartz JGS1, JGS2 et JGS3 ?

JGS1 est une silice fondue synthétique avec la plage UV la plus large, jusqu'à 185 nm. JGS2 est fabriqué à partir de quartz naturel et couvre la plage supérieure à environ 220 nm, ce qui est suffisant pour la plupart des lampes et fenêtres UV. JGS3 est un grade à faible teneur en OH destiné à l'optique infrarouge, et ses performances UV inférieures à 260 nm sont nettement inférieures.

Q4. Les tubes de quartz peuvent-ils être utilisés pour les lampes germicides UVC ?

Oui. Les tubes de quartz sont le matériau standard de l'enveloppe et du manchon pour les lampes UVC basse pression et à amalgame. Ils combinent une transmission élevée à 254 nm avec la résistance aux chocs thermiques nécessaire lorsque les lampes fonctionnent à des températures de surface élevées.

Q5. Le verre ordinaire bloque-t-il les UVC ?

Oui. Le verre sodocalcique et le verre borosilicaté absorbent presque complètement les UVC. C'est pourquoi les lampes de désinfection UV, les lampes à ozone et les capteurs UV doivent utiliser du quartz plutôt que des enveloppes et des fenêtres en verre.

Q6. Puis-je acheter en gros des produits en quartz de qualité UV personnalisés ?

Oui. En tant que fabricant de verre de quartz, nous fournissons du quartz JGS1, JGS2, JGS3 et standard sous forme de tube, de tige, de plaque, de fenêtre et de fabrication sur mesure. Les commandes en gros, les dimensions OEM et les quantités de production sont toutes disponibles, et chaque produit peut être expédié avec des données de transmission UV mesurées.

À retenir : Le quartz est le seul matériau de verre conventionnel qui transmet la lumière UV de 185 nm au domaine visible ; en cas de doute, précisez le grade et vérifiez la transmission à votre longueur d'onde de fonctionnement.

Explorez les produits à quartz de qualité UV de notre usine

Notre programme de production couvre le quartz transmettant les UV sous toutes les formes dont un système UV a besoin : tubes pour enveloppes et manchons de lampes, tiges pour les travaux mécaniques et optiques, plaques et fenêtres pour les fenêtres et articles en quartz personnalisés pour réacteurs et instruments. Tous ces produits proviennent de notre propre usine de verre de quartz, ce qui signifie que les délais de livraison, les dimensions et les données de test sont contrôlés en un seul endroit.

Deux gammes de produits sont particulièrement pertinentes pour les acheteurs d’ultraviolets. Le premier est notre gamme de fenêtres et de voyants en quartz de précision, polis à partir d'un matériau de qualité UV et disponibles en JGS1, JGS2 et en quartz standard pour les applications de désinfection, de durcissement et de capteurs. Le second est un tube en quartz dopé pour la filtration UV, qui a été développé pour les processus qui doivent rejeter la lumière ultraviolette plutôt que de la laisser passer, comme la protection des matériaux sensibles aux UV dans un environnement UV brillant.

Pour chaque demande, notre équipe demande la longueur d'onde de travail, la transmission requise, les dimensions et les conditions de fonctionnement avant de recommander une nuance. Ce processus s’applique également à une fenêtre prototype unique et à une commande en gros de conteneurs. Si votre projet dépend de la lumière ultraviolette, le moyen le plus rapide de réduire les risques est de spécifier du verre de quartz fabriqué, mesuré et documenté par des personnes qui comprennent les UV.

À retenir : Un fabricant de verre de quartz qui mesure la transmission des UV peut fournir la qualité adaptée à chaque application UV, depuis une seule fenêtre JGS1 jusqu'aux quantités en gros de tubes de quartz résistants aux UV.