UV燈管中石英玻璃的處理方法

壁負荷高的金屬鹵化物燈,管壁應使用高純無水石英,但我國還不能生產出這種石英,可以通過對普通石英玻璃的處理改善其性能滿足我們的要求。普通石英的羥基含量約幾百微克每克(ppm),在高溫下羥基能透過石英進入燈管內部,使燈管減少壽命。解決問題方法是將石英內羥基提煉出去,將燈管內壁涂一層防輕 基穿透材料。

石英玻璃

石英管內壁表面涂層要求透紫外線良好、耐溫高,又能阻止羥基、氫氣和鉀、鈉等向燈內滲透。這樣就克服了石英的上述缺點。方法是把三氧化二鋁(Al2O3)、二氧化鋯(ZrO2)及五氧化二鉭(Ta2O5)等磨成2-5μm的小顆粒與溶劑或水調好后倒入石英管內。小顆粒沉積在管壁上后將液體倒出,在1000℃以上火焰里焙燒即可。

長時間髙溫焙燒石英管,玻璃內部雜質均會減少。例如用燃燒的氫氣穿過石英玻璃管加熱至1100°C約10h,石英玻璃內雜質鉀、鈉、鎂、銅等含量大大下降,由原來的4-10μg/g降至1μg/g。因為這些雜質在高溫下被氫氣還原掉。也可以用氬氣或不用任何氣體焙燒,但時間更長,也可達到降低雜質的目的。用氬氣焙燒48h,溫度為1000°C。不用氣體焙燒,將燈管放在排氣車上抽真空,在950-1050℃溫度 內焙燒120h為最佳。這種方法由于加熱不均勻,長時間加熱后燈管外形出現蛇形狀。

UV燈管石英玻璃

超高功率密度UV燈,一般120W/cm以上的汞燈和80W/cm以上的金屬鹵化物燈都需要高純石英或普通石英經高溫焙燒處理。目前國際上通行的UV燈管壽命指標是1000h,而國產高功率密度燈的壽命都達不到這個標準,金屬鹵化物UV燈壽命更短,原因就是想降低成本不處理石英燈造成的。

 

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