ما هو مستوى النقاء الذي يمنع التلوث المعدني في أنابيب الكوارتز البصرية؟

يجب أن تفي أنابيب الكوارتز الضوئية بمعايير نقاء صارمة لمنع التلوث المعدني والحفاظ على انتقال الأشعة فوق البنفسجية العالية. وتعرّف الصناعة النقاء الفائق على أنه سيليكون الكوارتز ≥99.99.995%، مع إبقاء الشوائب المعدنية مثل الحديد والـ Ti والـ Al أقل من 5-10 جزء في المليون. يلخص الجدول التالي هذه المتطلبات:

تعتمد الأشعة فوق البنفسجية العميقة والتطبيقات البصرية الدقيقة على هذه العتبات. يمكن حتى للكميات الصغيرة من الشوائب أن تحجب ضوء الأشعة فوق البنفسجية، مما يتسبب في انخفاض الإرسال والأخطاء في القياس. تختار المختبرات والمصنعون أنابيب الكوارتز الضوئية النقية أنابيب الكوارتز المعدنية ذات حدود التلوث المعدني لضمان نتائج موثوقة.

الوجبات الرئيسية

• يجب أن تحتوي أنابيب الكوارتز الضوئية على نسبة نقاء SiO₂ لا تقل عن 99.995% لتقليل التلوث المعدني وضمان انتقال الأشعة فوق البنفسجية العالية.

• حتى الكميات الصغيرة من الشوائب مثل Fe وTi وAl يمكن أن تقلل بشكل كبير من انتقال الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤثر على دقة القياس.

• تتفوق أنابيب الكوارتز الاصطناعية على الكوارتز الطبيعي في النقاء والنقل بالأشعة فوق البنفسجية، مما يجعلها الخيار المفضل للتطبيقات البصرية الدقيقة.

• يجب أن تطلب فرق المشتريات وثائق اعتماد خاصة بالدفعة للتحقق من مستويات الشوائب وضمان أداء موثوق به في تطبيقات الأشعة فوق البنفسجية.

• يساعد فهم تأثيرات الامتصاص للشوائب المهندسين على اختيار أنابيب الكوارتز المناسبة لاحتياجاتهم المحددة من الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية.

ما هي مواصفات نقاء SiO₂ SiO₂ التي تقضي على امتصاص الشوائب المعدنية في البصريات فوق البنفسجية؟

يعتمد مهندسو البصريات على معايير نقاء صارمة لمنع التلوث المعدني في أنابيب الكوارتز المستخدمة في تطبيقات الأشعة فوق البنفسجية. وتحدد المعايير الدولية كلاً من محتوى SiO₂ وحدود الشوائب لضمان انتقال موثوق عند الأطوال الموجية العميقة للأشعة فوق البنفسجية. تشرح الأقسام التالية كيف تمتص المعادن الانتقالية ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وكيف تتحد الشوائب المتعددة لتقليل الإرسال، ولماذا يوفر الكوارتز الاصطناعي نقاءً فائقًا.

آليات الامتصاص الإلكتروني للفلزات الانتقالية

تسبب المعادن الانتقالية مثل الحديد والتيتانيوم امتصاصًا إلكترونيًا في أنابيب الكوارتز.
تُنشئ أيونات Fe³⁺ انتقالات إلكترونية d-d، والتي تنتج قمم امتصاص قوية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية، خاصةً بالقرب من 433 نانومتر، بينما تساهم شوائب Ti أيضًا في الامتصاص عند أطوال موجية أقل. تعطل هذه التحولات انتقال ضوء الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى تغيرات في اللون وانخفاض الأداء البصري.
وغالبًا ما تظهر أنابيب الكوارتز التي تحتوي على نسبة عالية من الحديد³⁺ باللون الأخضر أو الأصفر بسبب نطاقات الامتصاص هذه، ويمكن أن يشكل Al³⁺ مراكز لونية عريضة تقلل من الوضوح بشكل أكبر.

النقاط الرئيسية حول آليات الامتصاص:

• تتسبب أيونات Fe³⁺ في حدوث انتقالات d-d، مما يؤدي إلى الامتصاص عند 433 نانومتر وتغيرات في اللون المرئي.

• تُنشئ شوائب Al³⁺ شوائب نطاقات امتصاص واسعة، مما يقلل من الإرسال عبر طيف الأشعة فوق البنفسجية.

• تعمل المعادن الانتقالية على تعطيل انتقال الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعل التلوث المعدني لأنابيب الكوارتز الضوئية النقية مصدر قلق بالغ.

فقدان الإرسال التراكمي من الشوائب المتعددة

تجتمع شوائب معدنية متعددة لتوليد فقدان إرسال كبير في بصريات الأشعة فوق البنفسجية.
عند وجود Fe وTi وTi وAl معًا، تتداخل نطاقات الامتصاص الخاصة بهم، مما يتسبب في انخفاضات تراكمية في انتقال الأشعة فوق البنفسجية، خاصةً تحت 250 نانومتر. وتُظهر البيانات أن تركيزات الشوائب الكلية التي تزيد عن 50 ميكروغرام/غرام يمكن أن تقلل من الإرسال بأكثر من 201 ميكروغرام/غرام، مما يؤثر على دقة القياسات الطيفية الضوئية وكفاءة الليزر.
حتى الزيادات الطفيفة في مستويات الشوائب يمكن أن تؤدي إلى خسائر قابلة للقياس، مما يجعل التحكم الصارم ضروريًا لنقاء أنابيب الكوارتز الضوئية الملوثة بالمعادن.

مقارنة نقاء التصنيع: المصدر الاصطناعي مقابل المصدر الطبيعي

توفر أنابيب الكوارتز الاصطناعية نقاوة أعلى ونقل أفضل للأشعة فوق البنفسجية من أنابيب الكوارتز الطبيعية.
ويستخدم المصنعون سلائف عالية النقاء لإنتاج السيليكا المنصهرة الاصطناعية، مما ينتج عنه مستويات سيليكون سيليكون أعلى من 99.95% ومحتوى منخفض جدًا من الشوائب المعدنية. غالبًا ما يحتوي الكوارتز الطبيعي، بنقاوة تتراوح بين 95% إلى 99.9%، على المزيد من التلوث المعدني، مما يحد من استخدامه في تطبيقات الأشعة فوق البنفسجية الصعبة.
تتفوق أنابيب الكوارتز الاصطناعية باستمرار على الكوارتز الطبيعي في انتقال الأشعة فوق البنفسجية العميقة، مما يجعلها الخيار المفضل للبصريات الدقيقة.

كيف تُنشئ شوائب الحديد والتيتانيوم نطاقات امتصاص محددة للأشعة فوق البنفسجية؟

تُنشئ شوائب الحديد والتيتانيوم في أنابيب الكوارتز نطاقات امتصاص فريدة للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تتداخل مع القياسات البصرية. وغالبًا ما تتداخل هذه النطاقات مع الأطوال الموجية المستخدمة في التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المختبرية والصناعية. إن فهم كيفية تأثير هذه الشوائب على الإرسال يساعد المهندسين والعلماء على اختيار المواد المناسبة للتطبيقات عالية الدقة.

امتصاص نقل الشحنة من المعدن إلى المعدن Fe³⁺ Ligand إلى المعدن

تمتص أيونات Fe³⁺ في أنابيب الكوارتز ضوء الأشعة فوق البنفسجية من خلال عملية تسمى انتقال الشحنة من رابطة إلى معدن.
يخلق هذا الامتصاص نطاقًا قويًا يتمركز عند 240 نانومتر، مع عرض نطاق يمتد من 200 نانومتر إلى 280 نانومتر. ويزداد معامل الامتصاص خطيًا مع تركيز الحديد، حيث يصل إلى α = 0.8 ل-مول-¹-سم-¹ لكل جزء في المليون من الحديد عند 240 نانومتر، مما يعني أنه حتى الزيادات الصغيرة في الحديد³⁺ يمكن أن تسبب فقدانًا كبيرًا في الإرسال.
أبلغت العديد من المختبرات عن انزياحات في خط الأساس تتراوح بين 0.02 و0.03 وحدة حرارية في القياس الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية عندما تتجاوز مستويات الحديد³⁺ 25 جزء في المليون، مما يؤدي إلى أخطاء في قياس كمية البروتين والحمض النووي.

النقاط الموجزة:

• يتمركز نطاق الامتصاص Fe³⁺ عند 240 نانومتر ويمتد من 200 إلى 280 نانومتر.

• يزداد فقدان الإرسال مع زيادة تركيز الحديد³⁺.

• تحدث أخطاء في خط الأساس في قياسات الأشعة فوق البنفسجية عندما يتجاوز Fe³⁺ 25 جزء في المليون.

تداخل Ti⁴ ⁺ التداخل في قياسات الأشعة فوق البنفسجية العميقة

تُحدث شوائب Ti⁴⁺⁺ شوائب نطاق امتصاص مميز في منطقة الأشعة فوق البنفسجية العميقة.
يتمركز هذا النطاق عند 210 نانومتر وله نطاق ترددي يبلغ حوالي 40 نانومتر، مما يتسبب في فقدان إرسال يصل إلى 181 تيرابايت 3 تيرابايت عند 200 نانومتر عندما ترتفع مستويات Ti⁴⁺⁺ فوق 15 جزء في المليون. وتعتمد العديد من تحليلات الببتيد والمستحضرات الصيدلانية على أطوال موجية أقل من 220 نانومتر، لذا يمكن أن يؤثر التلوث بـ Ti⁴⁺⁺ بشكل مباشر على دقة القياس.
تحافظ أنابيب الكوارتز بتركيزات Ti⁴⁺⁺ أقل من 5 جزء في المليون على انتقال عالٍ وتدعم التحليل العميق الموثوق به للأشعة فوق البنفسجية.

تداخل عرض النطاق الترددي مع الأطوال الموجية التحليلية

وغالبًا ما تتداخل نطاقات الامتصاص الناتجة عن الشوائب مع الأطوال الموجية التحليلية المستخدمة في التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية.
يمكن أن يسبب هذا التداخل امتصاصًا غير متوقع في الأطوال الموجية الحرجة، مثل 220 نانومتر و260 نانومتر و280 نانومتر، وهي شائعة في تحليل البروتين والحمض النووي. تشير الدراسات إلى أنه بعد التنقية، انخفض المقطع العرضي للامتصاص عند 295 نانومتر لحمض النونانويك بمقدار ثلاث مراتب من الحجممما يثبت أن الشوائب يمكن أن تهيمن على الامتصاص في مناطق معينة من الأشعة فوق البنفسجية.
يختار العديد من المستخدمين أنابيب الكوارتز الضوئية النقية ضوابط التلوث المعدني لتجنب هذه التداخلات وضمان دقة النتائج.

• تأثيرات التداخل الرئيسية:

  • تمتص الشوائب عند الأطوال الموجية المستخدمة في تحليل البروتين والحمض النووي.

  • يمكن أن يحاكي فقدان الإرسال امتصاص العينة، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء.

  • تقلل التنقية من الامتصاص غير المرغوب فيه، مما يحسن موثوقية القياس.

ما هي طرق التصنيع التي تحقق نقاءً فائقًا للتطبيقات البصرية بالأشعة فوق البنفسجية؟

يستخدم المصنعون عمليات متقدمة لتحقيق أعلى درجات النقاء في أنابيب الكوارتز للتطبيقات البصرية بالأشعة فوق البنفسجية. تركز هذه الطرق على إزالة التلوث المعدني وتعظيم الإرسال عند الأطوال الموجية العميقة للأشعة فوق البنفسجية. تشرح الأقسام التالية الكيمياء الكامنة وراء أكسدة طور البخار، وتأثير نقاء المواد الأولية، والاختلافات بين تقنيات الاندماج الصناعي والكهربائي.

كيمياء عملية أكسدة كلوريد السيليكون₄ في طور البخار

تُنتج أكسدة المرحلة البخارية لرابع كلوريد السيليكون (SiCl₄) سيليكا منصهرة اصطناعية ذات نقاء استثنائي.
خلال هذه العملية، يتفاعل SiCl₄ مع الأكسجين في لهب محكوم، مكونًا جسيمات SiO₂ التي تترسب طبقة تلو الأخرى. يمنع هذا التفاعل الشوائب المعدنية من دخول الشوائب المعدنية إلى هيكل الكوارتز، مما ينتج عنه أنابيب ذات نقاء SiO₂ أعلى من 99.995% والتلوث المعدني أقل من 5 جزء في المليون.
تدعم هذه الطريقة إنتاج أنابيب الكوارتز الضوئية النقية أنابيب الكوارتز المعدنية معايير التلوث المعدني المطلوبة لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية العميقة.

مزايا العملية الرئيسية:

• يمنع التلوث المعدني باستخدام السلائف الجزيئية.

• يحقق نقاء SiO₂ أعلى من 99.995%.

• يدعم الإرسال العالي في الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية.

تأثير نقاء اللقيم على جودة المنتج النهائي

يحدد نقاء المادة الأولية مباشرةً محتوى الشوائب في أنابيب الكوارتز النهائية.
يختار المصنعون السيليكا المنصهرة عالية النقاء كمادة أولية، والتي تحتوي على تلوث معدني كلي أقل من 1 جزء في المليون. ويضمن هذا الاختيار أن المنتج النهائي يحافظ على مستويات منخفضة من الشوائب، مما يقلل من نقاط الضغط ويحافظ على السلامة الهيكلية للأنابيب.
غالبًا ما تُظهر أنابيب الكوارتز المصنوعة من مواد وسيطة منخفضة النقاء تلوثًا أعلى، مما قد يؤثر على الخواص البصرية والميكانيكية.

مقارنة مع قيود الاندماج الكهربائي

يستخدم الانصهار الكهربائي بلورات الكوارتز الطبيعية المصهورة في درجات حرارة عالية لتشكيل أنابيب.
وغالبًا ما ينتج عن هذه الطريقة تلوث معدني أعلى لأن الشوائب المعدنية تنجو من عملية الصهر. وتظهر البيانات أن الانصهار الكهربائي ينتج أنابيب كوارتز بمستويات شوائب أعلى من 10 جزء في المليون، مما قد يقلل من انتقال الأشعة فوق البنفسجية ويخلق نقاط إجهاد في المادة.
تتفوق الطرق الاصطناعية، مثل الأكسدة في طور البخار، باستمرار على الاندماج الكهربائي في النقاء والأداء البصري.

جدول ملخص: طرق التصنيع والنقاء

ما معايير الجودة التي تتحقق من صحة مواصفات أنابيب الكوارتز فائقة النقاء؟

تلعب معايير الجودة دورًا حاسمًا في ضمان تلبية أنابيب الكوارتز الضوئية لأعلى متطلبات النقاء والأداء. وتعتمد المختبرات والمصنعون على بروتوكولات صارمة للتحقق من أن كل أنبوب يقدم نتائج متسقة. وتساعد هذه المعايير على منع المشاكل المتعلقة بالتلوث المعدني وتضمن انتقال الأشعة فوق البنفسجية الموثوق به.

متطلبات التحليل العنصري ICP-MS (ASTM E1479)

يوفر التحليل العنصري ICP-MS قياسًا دقيقًا للشوائب المعدنية النزرة في أنابيب الكوارتز. تكشف هذه الطريقة عن عناصر مثل Fe وTi وAl بتركيزات منخفضة تصل إلى 0.1 جزء في المليون، وهو أمر ضروري للتطبيقات الحساسة للتلوث المعدني لأنابيب الكوارتز الضوئية النقية. وتضع ASTM E1479 المبادئ التوجيهية لإعداد العينات ومعايرة الأجهزة وإعداد التقارير، مما يضمن دقة النتائج وقابليتها للمقارنة بين المختبرات.

يجب على المصنعين تضمين توزيع تفصيلي لتركيزات الشوائب الفردية في شهاداتهم، وليس فقط النسبة المئوية الإجمالية لـ SiO₂. تسمح هذه الشفافية للمستخدمين بتقييم مخاطر نطاقات الامتصاص بالأشعة فوق البنفسجية واختيار الأنابيب التي تلبي متطلباتهم الخاصة. تُظهر البيانات المستمدة من أكثر من 9800 مراجعة للشهادات أن الأنابيب التي تحتوي على Fe وTi أقل من 5 جزء في المليون تحقق باستمرار انتقالًا فائقًا للأشعة فوق البنفسجية.

ملخص متطلبات تحليل ICP-MS:

• يكتشف المعادن النزرة حتى 0.1 جزء في المليون

• يتطلب تفصيلاً للشوائب الفردية

• يضمن المقارنة الموثوقة بين الدفعات

وثائق الإرسال الخاصة بالطول الموجي

تتحقق وثائق الإرسال الخاصة بالطول الموجي من أن أنابيب الكوارتز تحافظ على انتقال عالي للأشعة فوق البنفسجية عند الأطوال الموجية الحرجة. يحدد ASTM E903 الإجراءات لقياس النفاذية والإبلاغ عنها، بما في ذلك تحديد المادة وسُمك العينة وتفاصيل الجهاز. يجب أن تسجل المختبرات النفاذية الشمسية لأقرب 0.001 وحدة، مما يضمن نتائج دقيقة وقابلة للتكرار.

يتضمن تقرير الإرسال النموذجي جدولاً بالمعلومات الأساسية، مثل المادة التي تم اختبارها ودقة القياس ومواصفات الجهاز. ويساعد هذا المستوى من التفاصيل المستخدمين على التأكد من أن الأنبوب لن يقدم امتصاصًا غير مرغوب فيه عند الأطوال الموجية المستهدفة. يدعم التوثيق المتسق مراقبة الجودة والامتثال التنظيمي.

بروتوكولات اعتماد واختبار الطرف الثالث

توفر مختبرات الطرف الثالث التحقق المستقل من نقاء أنابيب الكوارتز وأدائها. وتستخدم هذه المختبرات تقنيات متقدمة مثل ICP-OES وGDMS للكشف عن الشوائب المعدنية النزرة التي يمكن أن تؤثر على العمليات البصرية الحساسة. كما أنها تقوم أيضًا بإجراء التتبع على مستوى الدُفعات وعمليات الفحص البصري الآلي ومراقبة العمليات الإحصائية لضمان استيفاء كل أنبوب للمعايير الصارمة.

يحافظ المصنعون الذين يتبعون ISO 9001 وISO 12123 على ضوابط صارمة على عمليات الإنتاج الخاصة بهم. وينتج عن هذا الالتزام بالجودة أنابيب كوارتز موثوقة تلبي باستمرار متطلبات الصناعة. وتمنح شهادة الطرف الثالث المستخدمين الثقة في ملاءمة المواد لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية الصعبة.

• الفوائد الرئيسية لشهادة الطرف الثالث:

  • التحقق المستقل من النقاء والأداء

  • إمكانية تتبع الدفعات والفحص الآلي

  • الامتثال لمعايير الجودة العالمية

كيف يجب على فرق المشتريات تحديد متطلبات النقاء للأنابيب البصرية للأشعة فوق البنفسجية؟

تلعب فرق المشتريات دورًا حيويًا في ضمان استيفاء أنابيب الكوارتز الضوئية للمعايير الصارمة المطلوبة لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية. ويجب عليهم تحديد حدود الشوائب ومتطلبات الإرسال بناءً على الاستخدام المقصود. يساعد الاهتمام الدقيق بالتوثيق وإصدار الشهادات الخاصة بالدفعة على منع المشكلات المتعلقة بنقاء أنابيب الكوارتز الضوئية الملوثة المعدنية.

تحديد الطول الموجي الحرج للتطبيق

يجب أن تحدد فرق المشتريات الأطوال الموجية الحرجة للأشعة فوق البنفسجية ذات الصلة بتطبيقها. حيث يعمل كل نظام بصري بأطوال موجية محددة، ويضمن اختيار أنبوب الكوارتز المناسب الأداء الدقيق. قد لا تنطبق قيم عتبة التلف المستحث بالليزر (LIDT) للبصريات القياسية على الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية، لذلك تحتاج الفرق إلى أنابيب خاصة بالأشعة فوق البنفسجية.

يحمي اختيار نطاق الطول الموجي الصحيح القياسات والمعدات الحساسة. على سبيل المثال، تتطلب ليزرات الإكسيمر أنابيب ذات إرسال عالٍ عند 193 نانومتر، بينما يعتمد تحليل البروتين على الوضوح عند 280 نانومتر. يجب على الفرق مراجعة متطلبات التطبيق ومطابقتها مع مواصفات الأنبوب.

يساعد النهج الواضح الفرق على تجنب الأخطاء المكلفة ويضمن نتائج موثوقة.

الخطوات الرئيسية لتحديد الطول الموجي:

• مراجعة متطلبات الطول الموجي للتطبيق

• تحقق من LIDT بحثًا عن البصريات الخاصة بالأشعة فوق البنفسجية

• مطابقة انتقال الأنبوب مع احتياجات القياس

متطلبات وثيقة التصديق الشاملة

يجب أن تطلب فرق المشتريات وثائق اعتماد شاملة من الموردين. يجب أن تتحقق هذه الوثائق من مستويات الشوائب وأداء الإرسال لكل دفعة. يجب على الموردين تقديم شهادات المواد القابلة للتتبع، والتحقق من الأبعاد، وتحديد الشوائب، ومعدلات انتقال الأشعة فوق البنفسجية.

يجب أن تتضمن وثائق الاعتماد بيانات مثل تركيزات الشوائب ومعايير الإرسال. على سبيل المثال، يجب أن تُظهر الأنابيب معدلات انتقال للأشعة فوق البنفسجية لا تقل عن 90% عند 185 نانومتر. يساعد التحقق من الأبعاد ورسم خرائط الفقاعات على ضمان الجودة والاتساق.

يلخص الجدول التالي الوثائق الأساسية:

مواصفات المواد الخاصة بالدفعات مقابل مواصفات المواد العامة

يجب على فرق المشتريات الإصرار على إصدار شهادات خاصة بالدفعات بدلاً من المواصفات العامة للمواد. توفر المستندات الخاصة بالدفعات بيانات دقيقة عن الشوائب وبيانات الإرسال لكل عملية إنتاج. غالبًا ما تخفي الشهادات العامة الاختلافات التي يمكن أن تؤثر على الأداء البصري.

تُظهر البيانات المستمدة من أكثر من 12,000 عملية إنتاج أن مستويات الشوائب يمكن أن تختلف بمقدار 15-25 جزء في المليون بين الدفعات. يؤثر هذا الاختلاف على معدلات الإرسال ويمكن أن يؤدي إلى أخطاء في القياس. يجب أن ترفض الفرق الشهادات التي تسرد فقط نسب النقاء الإجمالية.

ويضمن التركيز على الاعتماد الخاص بالدُفعات ضمان الجودة المتسقة والنتائج الموثوقة.

ملخص أفضل الممارسات:

• طلب بيانات الشوائب الخاصة بالدُفعة وبيانات الإرسال

• رفض مطالبات النقاء العامة

• التحقق من الاتساق مع القياسات الفعلية

يضمن اختيار أنابيب الكوارتز الضوئية ذات النقاء المناسب لأنابيب الكوارتز الضوئية عتبات التلوث المعدني أداءً موثوقًا للأشعة فوق البنفسجية. يلخص الجدول أدناه المعايير الحرجة:

يجب على فرق المشتريات دائمًا:

• طلب شهادات خاصة بالدفعة وتحليل مفصل للشوائب.

• تحقق من الإرسال العالي للأشعة فوق البنفسجية عند الأطوال الموجية للتطبيق.

• افحص العيوب مثل الفقاعات أو الشقوق.

يحمي التحقق الدقيق العمليات الحساسة ويطيل عمر خدمة الأنبوب. لمزيد من التفاصيل، راجع أدلة الصناعة حول مستويات النقاء والمتطلبات الخاصة بالتطبيق.

الأسئلة الشائعة

ما هو السبب الرئيسي للتلوث المعدني في أنابيب الكوارتز الضوئية؟

غالبًا ما يجد المصنعون أن التلوث المعدني يأتي من المواد الخام أو عملية الإنتاج. ويحتوي الكوارتز الطبيعي على شوائب معدنية، بينما يستخدم الكوارتز الاصطناعي مواد خام منقاة. تُظهر البيانات أن الأنابيب الاصطناعية تحتوي على أقل من 5 جزء في المليون من المعادن، بينما الأنابيب الطبيعية قد تتجاوز 15 جزء في المليون.

ما طريقة الاختبار التي تتحقق من مستويات الشوائب الفلزية في أنابيب الكوارتز؟

تستخدم المعامل مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة بالحث (ICP-MS) للكشف عن المعادن النزرة. تقيس هذه الطريقة الشوائب مثل الحديد، والـ Ti، والألمنيوم حتى 0.1 جزء في المليون. تحدد ASTM E1479 معيار هذا التحليل.

ماذا يحدث إذا تجاوزت مستويات الشوائب الحدود الموصى بها؟

تسبب الشوائب المعدنية الزائدة نطاقات امتصاص الأشعة فوق البنفسجية. على سبيل المثال، يمكن للحديد الذي يزيد عن 10 جزء في المليون أن يقلل من انتقال الأشعة فوق البنفسجية بأكثر من 201 تيرابايت 3 تيرابايت. يؤثر هذا الفقد على كفاءة الليزر ودقة القياس في الإعدادات المختبرية.

ما هي الشهادة التي يجب أن يطلبها المشترون لأنابيب الكوارتز ذات الأشعة فوق البنفسجية؟

يجب على المشترين طلب شهادات خاصة بالدفعة. يجب أن تتضمن هذه الشهادات تحليل الشوائب ICP-MS وبيانات انتقال الأشعة فوق البنفسجية عند الأطوال الموجية للتطبيق. لا تضمن ادعاءات النقاء العامة الأداء.

ما مستوى النقاء الذي يضمن انتقالًا موثوقًا للأشعة فوق البنفسجية العميقة؟

توفر أنابيب الكوارتز التي تحتوي على SiO₂ ≥99.99.995% وشوائب معدنية إجمالية أقل من 5 جزء في المليون انتقالًا موثوقًا للأشعة فوق البنفسجية العميقة. تحافظ هذه الأنابيب على انتقال أكثر من 85% عند 200 نانومتر، مما يدعم التطبيقات البصرية الصعبة.