Inframerah dan Kaca: Memilih Gred Kuarza yang Tepat untuk Tingkap IR dan Pemanas

Hubungan antara inframerah dan kaca ditentukan oleh panjang gelombang, bukan dengan seberapa jelas bahagian itu kelihatan di atas bangku. Beberapa tahun yang lalu seorang pelanggan menghantar kepada kami lukisan untuk cakera silika bercantum, 60 mm melintang dan 5 mm tebal, untuk duduk di hadapan kamera pengimejan terma menonton ruang relau 900 °C. Setiap dimensi adalah betul. Bahannya salah. Pada jalur 8 hingga 14 mikrometer yang digunakan oleh kamera, silika bersatu bukanlah tingkap sama sekali; ia adalah dinding. Kamera akan melihat pelepasan permukaan cakera itu sendiri serta pantulan bengkel di belakangnya, dan relau akan kekal tidak kelihatan di belakang kosong yang dimesin dengan sempurna.

Permintaan petikan itu merumuskan inframerah dan kaca lebih baik daripada mana-mana bab buku teks. Kaca tidak secara kategori telus atau legap kepada inframerah. Ia lutsinar merentasi julat yang ditentukan, buta di luar julat itu, dan tepi julat bergerak dengan komposisi, kandungan hidroksil dan ketebalan. Pilih dengan betul dan kaca kuarza menjadi salah satu bahan yang paling berguna dalam sistem inframerah: ia bertahan pada suhu 1,100 °C dalam perkhidmatan berterusan, mengenepikan kejutan haba dan melepasi sebahagian besar daripada apa yang dikeluarkan oleh pemanas gelombang sederhana. Tersalah pilih dan anda memiliki cakera hiasan yang mahal.

Artikel ini ditulis untuk orang yang benar-benar perlu membuat panggilan itu: jurutera proses yang menyatakan sampul pemanas, pereka instrumen memilih tingkap, pasukan penyelenggaraan yang menyelesaikan masalah pyrometer dan kakitangan pembelian yang membandingkan petikan daripada pengeluar kaca kuarza. Kami membina tiub kuarza, rod, plat, tingkap, mangkuk pijar dan elemen pemanas inframerah setiap minggu, jadi contoh di bawah datang daripada pesanan pembelian sebenar dan bukannya daripada sukatan pelajaran fizik.

Versi Pendek: Padankan Kaca dengan Band

Jika anda hanya ingat satu perkara, ingat ini: kaca kuarza ialah bahan inframerah dekat-inframerah dan gelombang pendek. Silika bercantum ketulenan tinggi menghantar cahaya daripada kira-kira 180 nanometer dalam ultraungu kepada kira-kira 2.5 mikrometer, dan gred hidroksil rendah menolak penghantaran yang boleh digunakan kepada kira-kira 3.5 mikrometer. Melebihi kira-kira 4 mikrometer, penyerapan naik dengan curam. Antara kira-kira 8 dan 10 mikrometer, rangkaian silikon-oksigen menyerap dengan begitu kuat sehingga tingkap 3 mm berwarna hitam dengan berkesan.

Fakta tunggal itu menyusun hampir setiap pertanyaan yang kami terima ke dalam salah satu daripada tiga baldi:

• 1 hingga 3 mikrometer. Kaca kuarza adalah pilihan lalai. Lampu inframerah, pemancar gentian karbon, laser gentian 2 mikrometer, penderiaan gas, pengukuran kelembapan, pemanasan semula prabentuk plastik dan kebanyakan proses pengeringan industri tinggal di sini.
• 3 hingga 5 mikrometer. Anda berada di bahu lengkung. Silika bercantum rendah-OH masih berfungsi, tetapi ketebalan sangat penting, kandungan hidroksil mesti dinyatakan dan bukannya diandaikan, dan setiap milimeter tambahan menelan kos isyarat sebenar.
• 8 hingga 14 mikrometer. Kuarza tidak dapat membantu anda. Pengimejan terma, kebanyakan pyrometer dan radiometri gelombang panjang memerlukan germanium, zink selenida, zink sulfida, silikon untuk hujung yang lebih pendek, atau kaca kalkogenida. Tingkap kuarza dalam kamera gelombang panjang ialah penapis, bukan tetingkap.

Segala-galanya dalam artikel ini adalah perincian bergantung pada rangka kerja itu: cara hidroksil menyerap, cara ketebalan menggabungkan masalah, cara salutan mengalihkan nombor dan cara menulis spesifikasi pembelian yang sebenarnya boleh dipenuhi oleh pembekal.

Mengapa Silika Melepasi Inframerah Dekat tetapi Menyekat Inframerah Terma

Ketelusan bukan hak milik bahan dalam abstrak; ia adalah jurang antara dua mekanisme penyerapan. Pada bahagian panjang gelombang pendek, foton akhirnya membawa tenaga yang mencukupi untuk mengangkat elektron merentasi celah jalur kaca, itulah sebabnya silika bersatu menjadi legap di bawah kira-kira 180 nanometer. Pada bahagian panjang gelombang panjang, foton akhirnya membawa tenaga yang betul untuk merangsang getaran rangkaian silikon-oksigen itu sendiri. Penyerapan getaran tersebut berada dalam inframerah terma, dan ia kuat.

Akibat praktikal adalah tingkap penghantaran dengan kelebihan lembut dan bukannya keras. Silika bercantum sangat baik pada 1 mikrometer, baik pada 2 mikrometer, boleh digunakan pada 3 mikrometer dalam gred yang betul, marginal pada 4 mikrometer dan putus asa pada 9 mikrometer. Kaca apungan soda-limau biasa mencapai hadnya lebih awal kerana kekotoran oksida besi menyerap banyak dalam inframerah dekat, itulah sebabnya kaca tingkap tebal terasa hangat di bawah sinar matahari musim panas: cahaya yang boleh dilihat masuk dan tenaga inframerah hampir ditukar kepada haba di dalam anak tetingkap.

Tiga jalur inframerah dalam istilah biasa

Inframerah gelombang dekat dan pendek, kira-kira 0.7 hingga 2.5 mikrometer. Ini ialah jalur pemanasan berasaskan lampu, komunikasi gentian optik, pengukuran kelembapan spektroskopi dan kamera pemeriksaan inframerah gelombang pendek. Kaca kuarza mendominasi di sini dan memerlukan sedikit penjelasan.

Inframerah gelombang pertengahan, kira-kira 3 hingga 5 mikrometer. Ini ialah kumpulan termometri objek panas, analisis gas pembakaran, beberapa optik tentera dan semakin banyak penderia gas. Silika bercantum rendah-OH boleh melayani separuh bawah jalur ini jika laluan optik adalah pendek. Di atas 4 mikrometer anda harus menilai bahan lain dengan jujur.

Inframerah gelombang panjang, kira-kira 8 hingga 14 mikrometer. Di sinilah kamera terma berfungsi, kerana objek suhu bilik memancar dengan kuat di sana. Kaca adalah legap merentasi hampir keseluruhan jalur, itulah sebabnya kamera termal yang dihalakan pada tingkap melihat suhu permukaan tingkap dan pantulan apa sahaja yang ada di belakang kamera.

Apakah yang dilakukan oleh hidroksil di dalam kaca

Air yang digabungkan ke dalam rangkaian silika semasa mencairkan kumpulan hidroksil di belakang, dan kumpulan tersebut mempunyai penyerapan getaran mereka sendiri pada kira-kira 1.38, 2.22 dan 2.73 mikrometer. Silika bercantum gred UV dengan 800 hingga 1,200 bahagian per juta hidroksil adalah hebat di bawah 2 mikrometer dan agak biasa pada 2.7 mikrometer. Bahan gred inframerah dengan hidroksil di bawah 10 bahagian per juta menghilangkan sebahagian besar penyerapan itu dan memberi anda mikrometer tambahan julat kerja.

Ini adalah satu-satunya jurang spesifikasi yang paling biasa yang kita lihat. Seorang pembeli meminta "kaca kuarza, tebal 3 mm, transmisi tinggi" dan menerima tingkap gred UV yang dibuat dengan cekap yang kehilangan hampir separuh isyaratnya pada 2.7 mikrometer. Tiada apa-apa yang rosak. Gred tidak pernah dinyatakan.

Jadual Perbandingan Keluarga Kaca dalam Inframerah

Jadual di bawah memampatkan tingkah laku keluarga kaca yang paling kerap ditanya kepada kami. Julat ialah angka penghantaran biasa yang boleh digunakan untuk ketebalan biasa, tidak dijamin had untuk setiap leburan, kerana dopan, kandungan besi dan paras hidroksil semuanya mengalihkan bahagian tepi.

Baca jadual sebagai penapis, bukan kedudukan. JGS1 tidak lebih baik daripada JGS3; ia dioptimumkan untuk hujung spektrum yang berbeza. Pembekal yang memetik gred tunggal untuk setiap kerja inframerah sama ada salah faham permintaan itu atau berharap anda tidak akan menyedarinya.

Dua nota praktikal terletak di bawah nombor. Pertama, ketelusan yang boleh dilihat hampir tidak memberitahu anda tentang prestasi inframerah, jadi pemeriksaan visual terhadap tetingkap yang dihantar membuktikan sangat sedikit. Kedua, kaca yang kelihatan sedikit kelabu atau hijau dalam bahagian tebal biasanya mendedahkan kandungan besi, yang tidak berbahaya dalam kaca penglihatan dan tidak boleh diterima dalam tingkap inframerah dekat.

Penghantaran pada 3 Mikrometer: Di mana Gred Berasingan

Carta di bawah membandingkan penghantaran dalaman indikatif pada 3 mikrometer melalui laluan 10 mm untuk empat bahan biasa. Ia sengaja ditumpukan pada panjang gelombang itu kerana 3 mikrometer adalah di mana kandungan hidroksil, bukan ketebalan atau pengilat, mendominasi hasilnya.

Tiga perkara menonjol. Jurang antara dua gred silika ialah lebar jalur hidroksil, bukan perbezaan dalam ketulenan atau ketukangan, itulah sebabnya penetapan itu adalah perubahan gred dan bukannya perubahan penggilap. Borosilikat bukan sahaja "sedikit lebih teruk" di rantau ini; ia adalah kelas bahan yang berbeza dan tidak boleh digantikan semasa kekurangan bekalan tanpa semakan optik baru. Dan angka soda-limau menerangkan mengapa kaca biasa tidak berguna sebagai tingkap inframerah walaupun ia kelihatan sangat jelas.

Untuk kerja inframerah kami sendiri, inilah sebabnya kami menyimpan stok plat dan tiub hidroksil rendah berasingan daripada stok gred UV dan menandakan nombor kelompok lebur pada senarai pembungkusan. Itulah sebabnya kami meminta pelanggan untuk panjang gelombang sasaran sebelum memetik dan bukannya selepas. Jika aplikasi berada pada 2 mikrometer, tetingkap gred UV standard akan berfungsi dengan baik dan menjimatkan wang. Jika ia berada pada 3.2 mikrometer, tetingkap yang sama akan mengurangkan separuh isyarat dan pelanggan akan menyalahkan salutan, pengilat atau penjajaran sebelum sesiapa mengesyaki kaca itu.

Ketebalan menggabungkan kesan secara eksponen dan bukannya linear, jadi tetingkap 5 mm bukan sekadar "malap sedikit" daripada tetingkap 3 mm di tepi jalur. Dalam amalan, jika anda mesti bekerja hampir dengan cut-off, nyatakan tetingkap paling nipis yang reka bentuk mekanikal akan bertolak ansur dan membelanjakan penjimatan pada gred yang lebih baik.

Pemanas Inframerah: Mengapa Sampul Kuarza Bukan Penapis

Penggunaan industri terbesar bagi pasangan inframerah dan kaca ialah tiub pemanasan inframerah kuarza, dan ia berfungsi kerana sampul surat itu telus kepada sinaran yang disertakan. Filamen gentian karbon yang berjalan pada kira-kira 1,200 K memancar paling kuat berhampiran 2.4 mikrometer mengikut undang-undang anjakan Wien. Unsur nikel-kromium pada suhu yang sama berkelakuan setanding. Filamen tungsten dalam tiub berisi halogen berjalan lebih panas, berhampiran 2,800 K, dan memuncak lebih dekat kepada 1 mikrometer. Ketiga-tiga duduk dengan selesa di dalam tingkap penghantaran sampul kuarza, jadi dinding tiub menyerap sangat sedikit tenaga yang dijananya.

Itu bukan perincian remeh. Jika sampul surat menyerap keluarannya sendiri, tiub akan memanaskan dirinya sendiri dan bukannya bahan kerja, kecekapan akan runtuh dan dinding akan menjadi lembut. Kuarza mengelakkan ketiga-tiga mod kegagalan sekali gus, dan ia menambah titik lembut melebihi 1,600 °C dan pekali pengembangan haba sekitar 0.55 × 10⁻⁶ setiap kelvin, itulah sebabnya pemanas boleh disimbah dengan air sejuk dalam barisan pengeluaran tanpa pecah.

Tiub Pemanas Inframerah Kuarza Lutsinar Tiub kuarza lutsinar menawarkan penghantaran inframerah terus untuk pemanasan terfokus, tindak balas pantas dan rintangan renjatan terma; berguna di mana imej filamen ketat dan kecekapan tinggi perkara. Lihat Produk →

Sampul surat lutsinar, bersusu dan didop

Kuarza lutsinar memberikan penghantaran langsung tertinggi dan imej filamen yang ketat, yang sesuai dengan pemanasan terfokus, pembentukkan termo dan pemprosesan terma pantas semikonduktor. Kuarza susu atau legap menyerakkan sinaran, melembutkan bintik panas dan menghasilkan taburan yang lebih sekata merentasi sasaran yang luas, yang biasanya lebih disukai untuk pengeringan ketuhar, pengawetan cat dan pemanasan makanan.

Tiub kuarza doped menambah pilihan ketiga dengan mengalihkan tempat sampul surat menyerap. Tiub yang didopkan untuk mengurangkan pelepasan ultraviolet mengurangkan penjanaan ozon dan melindungi produk sensitif haba, manakala tiub merah atau delima yang biasa menapis panjang gelombang pendek tanpa menyekat keluaran inframerah. Bagi pembuat lampu, ini selalunya perbezaan antara lulus dan gagal spesifikasi pelepasan.

Memadankan pemancar kepada beban

Pemadanan panjang gelombang lebih penting daripada jangkaan kebanyakan pembeli. Salutan berasaskan air, kertas dan tekstil menyerap dengan kuat sekitar 3 mikrometer, jadi pemancar karbon gelombang sederhana memindahkan haba dengan cekap. Filem polimer nipis dan prabentuk PET menyerap dengan baik dalam kawasan 1 hingga 2 mikrometer, yang menggemari lampu halogen gelombang pendek. Plastik jernih yang kelihatan lutsinar pada mata masih boleh menyerap dengan kuat dalam inframerah-hampir, itulah sebabnya kimpalan inframerah dan pemasangan mengecut berfungsi sama sekali.

Kami biasanya bertanya tiga soalan sebelum mengesyorkan sampul surat: apakah bahan sasaran, suhu yang mesti dicapai dan berapa seragam hasilnya. Ketiga-tiga jawapan itu menyempitkan pilihan pemancar, diameter tiub, ketebalan dinding dan kemasan permukaan jauh lebih cepat daripada helaian data.

Tingkap Inframerah dan Cermin Mata Penglihatan untuk Proses Panas

Tingkap yang melihat ke dalam ruang 1,000 °C perlu melakukan tiga kerja serentak: kekal telus pada panjang gelombang operasi, bertahan dalam kecerunan terma, dan mengekalkan suasana proses di tempat yang sepatutnya. Kuarza mengendalikan ketiga-tiga lebih baik daripada kebanyakan alternatif, tetapi hanya jika reka bentuk mekanikal menyokongnya.

Pertimbangkan kaca penglihatan relau biasa. Bahagian proses terletak pada 900 °C, muka luar pada 60 °C, dan kamera atau pyrometer melihat melalui pada 1.5 mikrometer. Cakera kuarza 5 mm rendah OH mengendalikan keperluan optik dengan mudah. Mod kegagalan hampir tidak pernah dihantar; ia sedang melekap. Jika tingkap diapit dengan tegar pada kedua-dua muka, pengembangan perbezaan antara kuarza dan bebibir keluli tahan karat akan retak, kerana kuarza mengembang jauh kurang daripada logam di sekelilingnya. Kami mengesyorkan gasket lembut, tempat duduk terapung dan spesifikasi yang jelas tentang muka yang panas.

Pembersihan adalah keputusan reka bentuk kedua. Tingkap kuarza dalam suasana sarat jelaga atau pemeluwapan kehilangan penghantaran dari mendapan permukaan lama sebelum kaca itu sendiri merosot. Udara tangen atau pembersihan nitrogen merentasi muka proses memastikan permukaan bersih dan, sebagai bonus, menyejukkannya. Apabila gas pembersihan tidak tersedia, tekanan positif yang sedikit di dalam kepungan selalunya mencapai hasil yang sama.

Tingkap Kuarza Ketulenan Tinggi untuk Penggunaan Optik dan Terma Tingkap kuarza ketulenan tinggi sesuai dengan paparan optik suhu tinggi dan stabil secara haba; pertimbangkan keperluan pembersihan dan anti-pantulan jalur lebar di mana kehilangan penghantaran penting. Lihat Produk →

Ketebalan, salutan dan kualiti permukaan

Silika bercantum tidak bersalut kehilangan kira-kira 3 hingga 4 peratus setiap permukaan kepada pantulan Fresnel dalam inframerah dekat. Dua permukaan, empat peratus, dan kehilangan lebih lanjut dalam bahan: tetingkap nominal yang sangat baik boleh menyampaikan 90 peratus berbanding 96 peratus sebelum proses itu bermula. Salutan anti-pantulan memulihkan kebanyakannya, tetapi hanya merentasi jalur yang direka bentuk untuknya, jadi spesifikasi jalur lebar penting apabila penderia menyapu panjang gelombang.

Toleransi dimensi patut dinyatakan secara eksplisit juga. Tetingkap yang ditentukan pada ketebalan ±0.05 mm dan kualiti permukaan gali calar 40/20 berharga lebih tinggi daripada kosong untuk kegunaan umum pada ±0.2 mm, dan kebanyakan aplikasi kaca penglihatan tidak memerlukan gred yang lebih ketat. Sebaliknya, tingkap laser yang menggantikan pengilat komersial secara senyap untuk kemasan gred laser akan mengalami serakan dan, pada kuasa tinggi, daripada pemanasan tempatan.

Kualiti tepi patut disebut kerana di sinilah kebanyakan kerosakan bermula. Tepi tanah dan serong menahan serpihan semasa pengendalian dan mengurangkan peluang retakan merebak ke dalam apertur di bawah kitaran haba.

Kuarza Optik Inframerah: Perkara yang Beli Anda JGS3 dan Harganya

Silika bercantum gred inframerah, yang biasanya dirujuk di bawah sebutan JGS3, ialah apa yang kami bekalkan apabila pelanggan memerlukan penghantaran yang boleh digunakan kepada kira-kira 3.5 mikrometer. Kandungan hidroksil dipegang di bawah kira-kira 10 bahagian per juta, yang menghilangkan jalur penyerapan 2.73 mikrometer yang mengehadkan bahan gred UV.

Plat Kuarza Optik Gred Inframerah JGS3 Plat kuarza optik JGS3 meliputi 0.26–3.5 µm dan mengelakkan jalur penyerapan hidroksil 2.7 µm; berguna untuk penghantaran inframerah di mana julat UV kurang kritikal. Lihat Produk →

Pertimbangan perlu difahami sebelum anda menentukannya. Mengeluarkan hidroksil mengalihkan potongan ultraviolet kepada panjang gelombang yang lebih panjang, biasanya melebihi 250 nanometer, jadi gred inframerah adalah pilihan yang tidak baik untuk sampul lampu UV. Ia juga kos lebih tinggi daripada bahan gred UV kerana proses lebur dan penyatuan lebih menuntut, dan ia lebih sensitif dalam erti kata bahawa pembekal mesti benar-benar mengukur hidroksil daripada menganggapnya.

Di mana kita melihat JGS3 memperoleh harganya: tingkap optik untuk laser gentian 2 hingga 3 mikrometer, sel penyerapan gas untuk penderiaan metana dan wap air, tingkap pelindung pada pengesan gelombang pertengahan yang disejukkan dan optik rujukan yang tidak boleh hanyut dengan penyerapan lembapan. Di mana ia terbuang: tingkap cahaya kelihatan, peralatan pengawetan UV dan pemerhatian relau am pada 1 mikrometer, di mana gred yang lebih murah berprestasi sama.

Atribut kualiti yang penting seperti penghantaran

Laluan optik inframerah dipengaruhi oleh lebih daripada lengkung penghantaran. Buih dan rangkuman pepejal menyerakkan cahaya dan, di bawah kuasa tinggi, bertindak sebagai titik panas yang boleh merosakkan benih. Striae, jalur komposisi samar yang ditinggalkan oleh peleburan, herotan muka gelombang dan jirim yang sangat besar untuk pengimejan atau interferometri tetapi hampir tidak sama sekali untuk pengukuran pemindahan sinaran yang mudah. Kehomogenan indeks penting untuk apertur besar dan hampir tidak untuk cakera 10 mm.

Nasihat kami adalah untuk menyatakan aplikasi dan bukannya keperluan "kualiti terbaik" generik. Pembekal kemudiannya boleh mencadangkan kelas gelembung, kelas striae dan spesifikasi permukaan yang sepadan dengan kerja, dan anda mengelak daripada membayar untuk kehomogenan gred interferometrik dalam bahagian yang hanya perlu menghantar haba ke dalam ruang.

Apabila Kaca Adalah Jawapan yang Salah: Pengimejan Terma Melalui Tetingkap

Kamera terma adalah sumber kekeliruan inframerah dan kaca yang paling kerap, dan jawapan yang jujur ialah kuarza tidak dapat menyelesaikan masalah. Kamera terma gelombang panjang yang beroperasi antara 8 dan 14 mikrometer melihat kaca sebagai permukaan legap dengan emisitiviti sekitar 0.9, jadi ia melaporkan suhu kaca, diperbetulkan oleh apa sahaja yang dipantulkan oleh kaca. Dalam bengkel, pantulan itu ialah orang dan pencahayaan, itulah sebabnya imej terma tingkap kelihatan seperti cermin.

Pembaikan biasa semuanya sah, dan tiada satu pun daripadanya melibatkan kuarza:

• Buka apertur yang jelas dan ukur melalui lubang, menerima aliran udara yang datang bersamanya.
• Gunakan bahan tingkap yang benar-benar menghantar dalam jalur 8 hingga 14 mikrometer, seperti germanium, zink selenida atau kaca chalcogenide, dan terima kos serta had termanya.
• Sebaliknya, gunakan kamera inframerah gelombang pendek, beroperasi antara kira-kira 0.9 dan 1.7 mikrometer, di mana kuarza adalah lutsinar dan pengukuran suhu tinggi masih boleh dilakukan.
• Ukur permukaan luar dengan penderia sentuhan atau pyrometer yang diperbetulkan emisitiviti yang berfungsi pada panjang gelombang yang lebih pendek.

Pilihan gelombang pendek adalah yang paling sering diabaikan. Untuk kerja relau dan tanur melebihi 700 °C, kamera gelombang pendek di belakang tetingkap kuarza boleh menjadi jawapan kejuruteraan yang lebih baik daripada kamera gelombang panjang yang mahal di belakang tetingkap eksotik, kerana panjang gelombang yang lebih pendek juga mengurangkan kepekaan terhadap ralat emisitiviti dan pencemaran permukaan.

Kaca di hadapan kamera bukanlah idea yang tidak baik secara automatik; kaca yang dipilih untuk band yang salah adalah. Apabila anda menerangkan ukuran kepada pembekal kaca kuarza, berikan jalur spektrum kamera dan bukannya perkataan "termal", kerana "termal" sahaja menunjukkan pembekal yang bertanggungjawab ke arah bahan yang salah.

Kesilapan Spesifikasi Kami Lihat Berulang kali

Kebanyakan masalah kaca inframerah diputuskan pada pesanan pembelian, beberapa bulan sebelum apa-apa dihantar. Ini adalah yang berulang, dalam urutan kasar kekerapan.

1. Menentukan gred mengikut nama tanpa panjang gelombang. "Kaca kuarza" menggambarkan keluarga, bukan tahap prestasi. Berikan jalur operasi dan penghantaran yang boleh diterima pada jalur itu.
2. Melupakan kandungan hidroksil. Sebarang keperluan melebihi 2.5 mikrometer hendaklah menyatakan had OH, contohnya di bawah 10 bahagian per juta, dan harus bertanya bagaimana ia disahkan.
3. Mengabaikan ketebalan. Penghantaran berhampiran tepi jalur adalah eksponen dalam ketebalan. Dua pembekal yang memetik gred yang sama pada ketebalan yang berbeza memetik prestasi yang berbeza.
4. Dengan mengandaikan salutan sentiasa membantu. Salutan anti-pantulan yang dioptimumkan untuk 1 mikrometer akan menyakitkan pada 3 mikrometer. Tentukan jalur salutan atau biarkan ia dimatikan.
5. Mereka bentuk pelekap tegar. Kuarza mengembang pada kira-kira satu perlima daripada kadar keluli tahan karat; perbezaannya perlu pergi ke suatu tempat. Gunakan tempat duduk yang sesuai.
6. Menghadap pembersihan. Tingkap yang ditentukan dengan sempurna dalam suasana yang kotor menjadi tidak berguna dalam peralihan. Rancang aliran gas pada peringkat reka bentuk.
7. Menilai kualiti dengan mata. Bahagian yang kelihatan sempurna mungkin gred yang salah, dan bahagian dengan gelembung yang kelihatan mungkin boleh diterima dengan sempurna untuk aplikasi pemanasan sinaran. Periksa mengikut spesifikasi, bukan terhadap gerak hati.

Setiap satu daripada ini adalah murah untuk diperbaiki pada peringkat sebut harga dan mahal untuk diperbaiki selepas penghantaran. Perbualan lima minit tentang panjang gelombang, ketebalan, suhu dan atmosfera menghalang hampir kesemuanya.

Cara Membeli: Apa yang Harus Diberitahukan oleh Pengilang Kaca Kuarza kepada Anda

Membeli kuarza inframerah tidak rumit, tetapi ia memberi ganjaran kepada pembekal yang menjawab soalan dengan ukuran dan bukannya kata sifat. Sama ada anda berurusan dengan pengilang secara langsung, pembekal serantau atau pemborong yang mengendalikan beberapa barisan produk, sepuluh item yang sama akan muncul dalam respons teknikal.

1. Keluk penghantaran yang diukur untuk gred yang ditawarkan pada ketebalan yang ditawarkan, bukan angka katalog yang disalin daripada helaian data generik. Pengukuran inframerah transformasi Fourier mengambil masa beberapa minit dan menyelesaikan kebanyakan hujah.
2. Nilai hidroksil yang dinyatakan dan kaedah yang digunakan untuk mendapatkannya, biasanya daripada jalur serapan berhampiran 2.73 mikrometer.
3. Kelas gelembung dan kemasukan dinyatakan dalam skim penggredan yang diiktiraf dan bukannya sebagai "berkualiti tinggi".
4. Maklumat striae dan homogeniti di mana pengimejan atau interferometri terlibat.
5. Toleransi dimensi untuk ketebalan, diameter, kerataan dan keselarian, serta kaedah pengukuran.
6. Spesifikasi permukaan dalam istilah menggali calar, dengan gred pengilat dinamakan.
7. Butiran salutan , termasuk panjang gelombang reka bentuk, lebar jalur, sudut kejadian dan jangkaan keuntungan penghantaran.
8. Had terma dan kadar tanjakan yang disyorkan , termasuk kecerunan maksimum merentasi bahagian.
9. Pembungkusan dan kebolehkesanan , kerana tingkap 300 mm yang tiba sumbing adalah kerugian total tanpa mengira kualiti optiknya.
10. Dasar sampel dan masa utama , terutamanya untuk artikel pertama yang mesti diuji dalam perlawanan sebenar.

Ia juga membantu untuk mengetahui perkara yang harus ditanyakan oleh pembekal kepada anda. Jika sebut harga tiba tanpa satu soalan tentang panjang gelombang, ketebalan atau suhu, harga mungkin berdasarkan tekaan. Borang pertanyaan kami sendiri sengaja meminta jalur operasi terlebih dahulu, kerana ia menentukan sama ada kami memetik tiub gred UV, plat gred inframerah atau sampul bersusu.

Saiz tersuai, kelompok kecil dan pesanan berulang

Kebanyakan projek inframerah bermula secara sekali sahaja dan menjadi bahagian yang dijadualkan. Tanya awal sama ada pembekal boleh mengadakan kumpulan cair untuk pesanan berulang, sama ada lukisan akan disimpan dalam fail dengan penghantaran terukur dilampirkan, dan cara perubahan gred akan disampaikan. Jawapan tersebut lebih penting daripada beberapa peratus pada invois pertama apabila anda memasuki pengeluaran enam bulan dan kumpulan baharu berkelakuan sedikit berbeza.

Untuk fabrikasi tersuai, sama ada itu bermakna tingkap berpijak, plat apertur yang digerudi, sampul surat berkubah atau pelabuhan penglihatan bebibir, laluan praktikal adalah menghantar lukisan dengan keperluan optik yang ditandakan padanya. Dimensi sahaja jarang menyampaikan perkara yang mesti dilakukan oleh bahagian itu.

Tempat Produk Ini Berada dalam Rangkaian Kami

Dua titik masuk meliputi kebanyakan kerja inframerah yang diterangkan di atas. Yang pertama ialah perkhidmatan fabrikasi tingkap tersuai kami, yang mengendalikan apertur, plat gerudi, profil berlangkah dan penyelarasan salutan anti-pantulan untuk cermin mata dan tingkap instrumen. Yang kedua ialah julat pemanas inframerah, yang meliputi pembinaan unsur telus, susu dan serat karbon untuk peralatan pemanasan industri.

Kedua-dua halaman terletak di sebelah katalog tiub, rod, plat, mangkuk pijar dan perkakas makmal yang lebih luas, jadi satu pertanyaan biasanya boleh merangkumi keseluruhan pemasangan dan bukannya satu komponen.

Soalan Lazim: Inframerah dan Kaca

Adakah inframerah melalui kaca?

Sebahagian daripadanya berlaku, dan jumlahnya bergantung sepenuhnya pada panjang gelombang. Kaca tingkap biasa melepasi cahaya inframerah hampir di bawah kira-kira 2.5 mikrometer dengan cukup baik dan menyekat hampir semua benda melebihi 5 mikrometer. Kuarza bercantum memanjangkan penghantaran yang boleh digunakan kepada kira-kira 3.5 mikrometer dalam gred hidroksil rendah. Dalam jalur haba 8 hingga 14 mikrometer, kaca konvensional adalah legap dengan berkesan.

Mengapakah kamera terma tidak dapat melihat melalui tingkap?

Kerana kamera berfungsi dalam inframerah gelombang panjang, di mana kaca menyerap dan bukannya menghantar. Oleh itu, kamera membaca permukaan kaca itu sendiri, yang memancarkan dengan kuat dan juga mencerminkan persekitaran. Menghalakan kamera terma pada tingkap biasanya menghasilkan imej haba pengendali kamera sendiri yang dipantulkan kembali.

Adakah kaca kuarza sama dengan kaca inframerah?

Tidak betul-betul. Kaca kuarza ialah keluarga produk silika bercantum, dan hanya beberapa ahli keluarga itu dioptimumkan untuk kerja inframerah. Bahan gred inframerah dicirikan oleh kandungan hidroksil yang sangat rendah, yang menghilangkan jalur penyerapan yang mengehadkan silika gred UV melebihi 2.5 mikrometer.

Gred manakah yang harus saya pilih untuk proses 2 hingga 3 mikrometer?

Di bawah 2.5 mikrometer, silika bercantum gred UV standard secara amnya berfungsi dengan baik dan kosnya lebih rendah. Antara 2.5 dan 3.5 mikrometer, nyatakan gred inframerah hidroksil rendah dengan hidroksil di bawah kira-kira 10 bahagian per juta, dan pastikan tingkap nipis seperti yang dibenarkan oleh reka bentuk mekanikal.

Adakah tingkap yang lebih tebal menyekat lebih inframerah?

Ya, dan kesannya adalah eksponen dan bukannya berkadar, terutamanya berhampiran tepi tetingkap penghantaran. Tetingkap yang berprestasi boleh diterima pada 3 mm boleh kehilangan sebahagian besar isyaratnya pada 8 mm pada panjang gelombang yang sama. Ketebalan adalah pembolehubah optik, bukan sahaja mekanikal.

Bolehkah salutan meningkatkan penghantaran inframerah?

Salutan anti-pantulan boleh memulihkan sebahagian besar kira-kira 3 hingga 4 peratus yang hilang pada setiap permukaan yang tidak bersalut, tetapi hanya dalam jalur yang direka bentuk untuknya. Salutan yang dioptimumkan untuk cahaya kelihatan biasanya akan merendahkan prestasi pada 3 mikrometer, jadi panjang gelombang reka bentuk mesti dinyatakan pada lukisan.

Apakah suhu tertinggi yang boleh diambil oleh tingkap kuarza?

Kuarza bercantum melembutkan melebihi 1,600 °C dan digunakan secara rutin secara berterusan sekitar 1,100 °C, tetapi had praktikal untuk tetingkap biasanya adalah kecerunan terma merentasinya dan kaedah pelekap dan bukannya takat lembut bahan. Pemanasan beransur-ansur, tempat duduk yang mematuhi dan juga pengapit lebih penting daripada angka tajuk berita.

Inframerah dan kaca ialah salah satu topik yang sedikit ketepatan awal menjimatkan banyak perbelanjaan kemudian. Fizik adalah stabil, pilihan bahan difahami dengan baik, dan mod kegagalan hampir semuanya boleh diramal: gred yang dipilih mengikut kebiasaan dan bukannya dengan panjang gelombang, tetingkap yang direka bentuk tanpa pelekap yang mematuhi, sampul pemanas yang dinyatakan tanpa mengambil kira betapa sekata haba mesti mendarat, atau kamera terma diminta melihat bahan yang menyerap dengan tepat jalur yang bergantung padanya.

Jika anda berada di peringkat melakar bahagian dan bukannya memesan satu, perkara paling berguna yang boleh anda lakukan ialah menerangkan proses dalam istilah yang jelas: apa yang dipanaskan atau diukur, pada suhu berapa, pada panjang gelombang berapa, melalui atmosfera apa, dan untuk berapa lama bahagian itu mesti bertahan. Lima jawapan tersebut menyempitkan pilihan gred, ketebalan, kemasan permukaan dan salutan lebih cepat daripada mana-mana jadual spesifikasi, dan ia memberikan pengilang yang cukup untuk memetik sesuatu yang masih akan berfungsi di tingkat kedai setahun dari sekarang.