หากคุณต้องการความช่วยเหลือใด ๆ โปรดติดต่อเรา
ความสัมพันธ์ระหว่างอินฟราเรดกับกระจกจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ไม่ใช่ขึ้นอยู่กับความชัดเจนของชิ้นส่วนบนโต๊ะ ไม่กี่ปีที่ผ่านมา ลูกค้าส่งภาพวาดสำหรับแผ่นซิลิกาหลอมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60 มม. และหนา 5 มม. ให้เรานั่งหน้ากล้องถ่ายภาพความร้อนเพื่อชมห้องเตาเผาที่มีอุณหภูมิ 900 °C ทุกมิติถูกต้อง วัสดุไม่ถูกต้อง ที่แถบความถี่ 8 ถึง 14 ไมโครเมตรที่กล้องใช้ ซิลิกาที่หลอมละลายไม่ใช่หน้าต่างเลย มันคือกำแพง กล้องจะได้เห็นการปล่อยพื้นผิวของจานบวกกับภาพสะท้อนของโรงงานที่อยู่ด้านหลัง และเตาหลอมจะมองไม่เห็นเตาหลอมหลังช่องว่างที่ประกอบขึ้นด้วยเครื่องจักรอย่างสมบูรณ์แบบ
คำขอใบเสนอราคาดังกล่าวสรุปผลอินฟราเรดและกระจกได้ดีกว่าบทในตำราเรียนใดๆ กระจกไม่โปร่งใสหรือทึบแสงถึงอินฟราเรดอย่างเด็ดขาด มีความโปร่งใสตลอดช่วงที่กำหนด มองไม่เห็นนอกช่วงนั้น และขอบของช่วงจะเคลื่อนที่ไปตามองค์ประกอบ ปริมาณไฮดรอกซิล และความหนา เลือกอย่างถูกต้องแล้วแก้วควอทซ์จะกลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีประโยชน์มากที่สุดในระบบอินฟราเรด โดยสามารถทนอุณหภูมิได้ 1,100 °C เมื่อใช้งานต่อเนื่อง ช่วยลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลัน และผ่านสิ่งที่ฮีตเตอร์คลื่นกลางปล่อยออกมาได้เกือบทั้งหมด เลือกผิดและคุณเป็นเจ้าของแผ่นตกแต่งราคาแพง
บทความนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้ที่ต้องโทรติดต่อจริง: วิศวกรกระบวนการระบุซองเครื่องทำความร้อน นักออกแบบเครื่องมือเลือกหน้าต่าง ทีมบำรุงรักษาแก้ไขปัญหาไพโรมิเตอร์ และพนักงานจัดซื้อเปรียบเทียบราคาจากผู้ผลิตแก้วควอตซ์ เราสร้างหลอดควอทซ์ แท่ง เพลท หน้าต่าง ถ้วยใส่ตัวอย่าง และองค์ประกอบความร้อนอินฟราเรดทุกสัปดาห์ ดังนั้นตัวอย่างด้านล่างนี้มาจากคำสั่งซื้อจริงมากกว่าจากหลักสูตรฟิสิกส์
หากคุณจำได้เพียงสิ่งเดียว จำไว้: แก้วควอทซ์เป็นวัสดุอินฟราเรดช่วงใกล้อินฟราเรดและคลื่นสั้น ซิลิกาผสมที่มีความบริสุทธิ์สูงส่งผ่านแสงจากประมาณ 180 นาโนเมตรในอัลตราไวโอเลตออกไปประมาณ 2.5 ไมโครเมตร และเกรดไฮดรอกซิลต่ำจะผลักดันการส่งผ่านแสงที่ใช้งานได้ประมาณ 3.5 ไมโครเมตร เกินกว่า 4 ไมโครเมตร การดูดซึมจะเพิ่มขึ้นอย่างสูงชัน ระหว่างประมาณ 8 ถึง 10 ไมโครเมตร โครงข่ายซิลิคอน-ออกซิเจนจะดูดซับได้แรงมากจนหน้าต่างขนาด 3 มม. กลายเป็นสีดำสนิท
ข้อเท็จจริงข้อเดียวนั้นจัดหมวดหมู่เกือบทุกคำถามที่เราได้รับเป็นหนึ่งในสามกลุ่ม:
ทุกสิ่งทุกอย่างในบทความนี้มีรายละเอียดที่แขวนอยู่บนกรอบงานนั้น: วิธีดูดซับของไฮดรอกซิล ความหนาทำให้เกิดปัญหาอย่างไร สารเคลือบเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร และวิธีเขียนข้อกำหนดการจัดซื้อที่ซัพพลายเออร์สามารถตอบสนองได้จริง
ความโปร่งใสไม่ใช่คุณสมบัติของวัสดุในนามธรรม มันเป็นช่องว่างระหว่างกลไกการดูดซึมสองกลไก ในด้านความยาวคลื่นสั้น ในที่สุดโฟตอนจะพาพลังงานไปเพียงพอที่จะยกอิเล็กตรอนข้ามช่องว่างแถบความถี่ของแก้ว ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ซิลิกาที่หลอมละลายกลายเป็นทึบแสงต่ำกว่าประมาณ 180 นาโนเมตร ในด้านความยาวคลื่นยาว โฟตอนจะนำพลังงานที่เหมาะสมไปกระตุ้นการสั่นสะเทือนของโครงข่ายซิลิคอน-ออกซิเจนในที่สุด การดูดซับแรงสั่นสะเทือนเหล่านั้นอยู่ในอินฟราเรดความร้อนและมีความแข็งแรง
ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือหน้าต่างเกียร์ที่มีขอบอ่อนแทนที่จะเป็นขอบแข็ง ซิลิกาผสมมีดีเยี่ยมที่ 1 ไมโครเมตร ดีที่ 2 ไมโครเมตร ใช้งานได้ที่ 3 ไมโครเมตรในเกรดที่เหมาะสม ส่วนเล็กน้อยที่ 4 ไมโครเมตร และหมดหวังที่ 9 ไมโครเมตร กระจกโฟลตโซดา-ไลม์ธรรมดาถึงขีดจำกัดเร็วกว่ามาก เนื่องจากสิ่งสกปรกของเหล็กออกไซด์ดูดซับได้อย่างมากในช่วงอินฟราเรดใกล้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกระจกหน้าต่างหนาจึงให้ความรู้สึกอบอุ่นในแสงแดดในฤดูร้อน แสงที่มองเห็นเข้ามาและพลังงานอินฟราเรดใกล้ถูกแปลงเป็นความร้อนภายในบานหน้าต่าง
อินฟราเรดคลื่นสั้นและใกล้ ประมาณ 0.7 ถึง 2.5 ไมโครเมตร นี่คือแถบของการทำความร้อนโดยใช้หลอดไฟ การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก การวัดความชื้นด้วยสเปกโทรสโกปี และกล้องตรวจสอบอินฟราเรดคลื่นสั้น แก้วควอตซ์มีอิทธิพลเหนือที่นี่และต้องการคำอธิบายเพียงเล็กน้อย
อินฟราเรดคลื่นกลาง ประมาณ 3 ถึง 5 ไมโครเมตร นี่คือแถบของเทอร์โมมิเตอร์วัตถุร้อน การวิเคราะห์ก๊าซเผาไหม้ เลนส์ทางการทหารบางประเภท และเซ็นเซอร์ก๊าซที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ซิลิกาผสมที่มีค่า OH ต่ำสามารถให้บริการครึ่งล่างของแถบนี้ได้หากเส้นทางแสงสั้น เกินกว่า 4 ไมโครเมตร คุณควรประเมินวัสดุอื่นๆ อย่างตรงไปตรงมา
อินฟราเรดคลื่นยาวประมาณ 8 ถึง 14 ไมโครเมตร นี่คือจุดที่กล้องถ่ายภาพความร้อนทำงาน เนื่องจากวัตถุที่มีอุณหภูมิห้องจะแผ่รังสีอย่างแรงที่นั่น กระจกมีความทึบเกือบทั้งแถบ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกล้องถ่ายภาพความร้อนที่ชี้ไปที่หน้าต่างจึงมองเห็นอุณหภูมิพื้นผิวของหน้าต่างและการสะท้อนของสิ่งใดก็ตามที่อยู่ด้านหลังกล้อง
น้ำที่รวมอยู่ในโครงข่ายซิลิกาในระหว่างการหลอมละลายจะทิ้งหมู่ไฮดรอกซิลไว้ข้างหลัง และกลุ่มเหล่านั้นมีการดูดกลืนการสั่นสะเทือนของตัวเองที่ประมาณ 1.38, 2.22 และ 2.73 ไมโครเมตร ซิลิกาหลอมเกรด UV ที่มีไฮดรอกซิล 800 ถึง 1,200 ส่วนต่อล้านส่วนมีปริมาณที่ดีเยี่ยมที่ต่ำกว่า 2 ไมโครเมตร และค่อนข้างธรรมดาที่ 2.7 ไมโครเมตร วัสดุเกรดอินฟราเรดที่มีไฮดรอกซิลต่ำกว่า 10 ส่วนในล้านส่วนจะช่วยขจัดการดูดซึมส่วนใหญ่ และเพิ่มระยะการทำงานให้กับไมโครเมตรเพิ่มเติม
นี่เป็นช่องว่างด้านคุณสมบัติทั่วไปเพียงจุดเดียวที่เราเห็น ผู้ซื้อร้องขอ "แก้วควอทซ์ หนา 3 มม. มีการส่งผ่านสูง" และได้รับหน้าต่างเกรด UV ที่ผลิตขึ้นอย่างเชี่ยวชาญ ซึ่งจะสูญเสียสัญญาณเกือบครึ่งหนึ่งที่ 2.7 ไมโครเมตร ไม่มีอะไรชำรุด ไม่เคยระบุเกรดเลย
ตารางด้านล่างเป็นการบีบอัดพฤติกรรมตระกูลแก้วที่เราถูกถามบ่อยที่สุด ช่วงเป็นตัวเลขการส่งผ่านที่ใช้งานได้โดยทั่วไปสำหรับความหนาทั่วไป โดยไม่มีการรับประกันขีดจำกัดสำหรับการหลอมทุกครั้ง เนื่องจากสารเจือปน ปริมาณเหล็ก และระดับไฮดรอกซิลล้วนเปลี่ยนขอบ
| ครอบครัวแก้ว | ช่วงการใช้งานทั่วไป | ปริมาณไฮดรอกซิล | พฤติกรรมอินฟราเรด | มันเข้ากันตรงไหน. |
|---|---|---|---|---|
| แก้วโฟลตโซดาไลม์ | ประมาณ 380 นาโนเมตรถึง 2,500 นาโนเมตร | ไม่ได้รับการควบคุม | การดูดซับเหล็กในแถบอินฟราเรดใกล้ ทึบแสงในแถบความร้อน | กระจกสถาปัตยกรรม ภาชนะ ฝาครอบป้องกันราคาประหยัด |
| โบโรซิลิเกต 3.3 | ประมาณ 320 นาโนเมตรถึง 2,500 นาโนเมตร | ต่ำแต่ไม่ค่อยได้รับการรับรอง | มองเห็นได้ดีและอยู่ใกล้อินฟราเรด โดยจะตกลงไปหลังจากผ่านไป 2.5 ไมโครเมตร | อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ แว่นสายตาที่มองเห็นได้บนภาชนะที่ร้อน |
| ซิลิกาผสมยูวี ประเภท JGS1 และ JGS2 | ประมาณ 185 ถึง 250 นาโนเมตร ถึง 2,500 นาโนเมตร | ประมาณ 200 ถึง 1,200 ppm | แถบไฮดรอกซิลสำหรับรังสียูวีระดับลึกที่ดีเยี่ยมจำกัดพื้นที่ 2.7 ไมโครเมตร | หลอด UV, สเปกโทรสโกปี, เลนส์โฟโตลิโทกราฟี |
| ซิลิกาผสมอินฟราเรด ประเภท JGS3 | ประมาณ 260 นาโนเมตรถึง 3,500 นาโนเมตร | ต่ำกว่า 10 ppm | ขยายการส่งสัญญาณที่ใช้งานได้ผ่านแถบไฮดรอกซิล | หน้าต่าง IR, เลนส์เลเซอร์ 2 ถึง 3 ไมโครเมตร, เซลล์แก๊ส |
| ซิลิกาผสมสังเคราะห์ Low-OH | ประมาณ 170 นาโนเมตรถึง 4,000 นาโนเมตรในส่วนที่บาง | ต่ำกว่า 1 ถึง 10 ppm | ระยะอินฟราเรดที่ดีที่สุดมีอยู่ในแก้ว แต่ยังคงทึบแสงผ่านมาประมาณ 4.5 ไมโครเมตร | เซ็นเซอร์คลื่นกลาง หน้าต่าง IR กำลังสูง ต้องใช้มาตรวิทยา |
อ่านตารางเพื่อเป็นตัวกรอง ไม่ใช่การจัดอันดับ JGS1 ไม่ได้ดีไปกว่า JGS3; ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับปลายสเปกตรัมที่แตกต่างกัน ซัพพลายเออร์ที่เสนอราคาเกรดเดียวสำหรับงานอินฟราเรดทุกงานอาจเข้าใจผิดคำขอหรือหวังว่าคุณจะไม่สังเกตเห็น
หมายเหตุเชิงปฏิบัติ 2 รายการอยู่ใต้ตัวเลข ประการแรก ความโปร่งใสที่มองเห็นได้แทบจะบอกอะไรคุณไม่ได้เลยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของอินฟราเรด ดังนั้นการตรวจสอบหน้าต่างที่ส่งมาด้วยสายตาจึงพิสูจน์ได้น้อยมาก ประการที่สอง กระจกที่มีลักษณะเป็นสีเทาหรือสีเขียวเล็กน้อยในส่วนที่หนา มักจะเผยให้เห็นปริมาณเหล็ก ซึ่งไม่เป็นอันตรายเมื่อมองผ่านกระจกมอง และในหน้าต่างใกล้อินฟราเรดที่ยอมรับไม่ได้
แผนภูมิด้านล่างเปรียบเทียบการส่งผ่านภายในบ่งชี้ที่ 3 ไมโครเมตรผ่านเส้นทาง 10 มม. สำหรับวัสดุทั่วไปสี่ชนิด มีการมุ่งความสนใจไปที่ความยาวคลื่นนั้นอย่างจงใจ เนื่องจาก 3 ไมโครเมตรคือจุดที่ปริมาณไฮดรอกซิลมีอิทธิพลเหนือผลลัพธ์ ไม่ใช่ความหนาหรือการขัดเงา
การส่งผ่านบ่งชี้ที่ 3 ไมโครเมตร, ทางเดิน 10 มม
ค่าบ่งชี้สำหรับการเปรียบเทียบเท่านั้น ขอกราฟการส่งผ่านที่วัดได้สำหรับการหลอมและความหนาเฉพาะของคุณ
มีสามสิ่งที่โดดเด่น ช่องว่างระหว่างเกรดซิลิกาทั้งสองเกรดคือความกว้างของแถบไฮดรอกซิล ไม่ใช่ความแตกต่างในด้านความบริสุทธิ์หรืองานฝีมือ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการแก้ไขจึงเป็นการเปลี่ยนเกรดมากกว่าการเปลี่ยนการขัดเงา Borosilicate ไม่เพียงแต่ "แย่ลงเล็กน้อย" ในภูมิภาคนี้เท่านั้น เป็นประเภทวัสดุที่แตกต่างกัน และไม่ควรทดแทนในระหว่างที่อุปทานขาดแคลนโดยไม่ได้รับการตรวจสอบเชิงแสงใหม่ และรูปโซดาไลม์อธิบายว่าทำไมกระจกธรรมดาจึงไม่มีประโยชน์เหมือนหน้าต่างอินฟราเรดแม้ว่าจะดูใสสะอาดก็ตาม
สำหรับงานอินฟราเรดของเราเอง นี่คือเหตุผลที่เราแยกสต็อกแผ่นและหลอดไฮดรอกซิลต่ำแยกจากสต็อกเกรด UV และทำเครื่องหมายหมายเลขแบทช์การหลอมเหลวในรายการบรรจุภัณฑ์ นี่เป็นเหตุผลที่เราขอความยาวคลื่นเป้าหมายจากลูกค้าก่อนเสนอราคาแทนที่จะขอราคาภายหลัง หากการใช้งานอยู่ที่ 2 ไมโครเมตร หน้าต่างเกรด UV มาตรฐานจะทำงานได้ดีและประหยัดเงิน หากอยู่ที่ 3.2 ไมโครเมตร หน้าต่างเดียวกันนั้นจะลดสัญญาณลงครึ่งหนึ่ง และลูกค้าจะตำหนิการเคลือบ การขัดเงา หรือการวางแนวก่อนที่จะมีใครสงสัยเกี่ยวกับกระจก
ความหนาจะรวมเอฟเฟกต์แบบเอกซ์โพเนนเชียลมากกว่าเชิงเส้น ดังนั้นหน้าต่าง 5 มม. จึงไม่ได้ "หรี่ลงเล็กน้อย" ไปกว่าหน้าต่าง 3 มม. ที่ขอบของสาย ในทางปฏิบัติ หากคุณต้องทำงานใกล้กับจุดตัด ให้ระบุหน้าต่างที่บางที่สุดที่การออกแบบทางกลไกจะทนได้ และประหยัดเงินไปกับเกรดที่ดีกว่า
การใช้งานด้านอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดของการจับคู่อินฟราเรดและแก้วคือท่อความร้อนอินฟราเรดแบบควอทซ์ และใช้งานได้เนื่องจากเปลือกมีความโปร่งใสต่อรังสีที่ล้อมรอบ เส้นใยคาร์บอนไฟเบอร์ที่ทำงานที่ประมาณ 1,200 K จะแผ่รังสีได้แรงที่สุดใกล้ 2.4 ไมโครเมตรตามกฎการกระจัดของ Wien องค์ประกอบนิกเกิล-โครเมียมที่อุณหภูมิใกล้เคียงกันจะมีพฤติกรรมเปรียบเทียบกัน ไส้หลอดทังสเตนในหลอดที่เติมฮาโลเจนจะมีความร้อนสูงกว่าประมาณ 2,800 เคลวิน และถึงจุดสูงสุดได้ใกล้ถึง 1 ไมโครเมตร ทั้งสามนั่งอย่างสบายภายในหน้าต่างส่งสัญญาณของซองควอตซ์ ดังนั้นผนังท่อจึงดูดซับพลังงานที่สร้างขึ้นได้น้อยมาก
นั่นไม่ใช่รายละเอียดเล็กน้อย หากซองจดหมายดูดซับเอาท์พุตของตัวเอง ท่อก็จะให้ความร้อนมากกว่าชิ้นงาน ประสิทธิภาพจะพังทลายลง และผนังก็จะอ่อนตัวลง ควอตซ์หลีกเลี่ยงโหมดความล้มเหลวทั้งสามโหมดในคราวเดียว และเพิ่มจุดอ่อนตัวที่สูงกว่า 1,600 °C และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนประมาณ 0.55 × 10⁻⁶ ต่อเคลวิน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงสามารถฉีดเครื่องทำความร้อนด้วยน้ำเย็นในสายการผลิตได้โดยไม่ทำให้แตกสลาย
ท่อความร้อนอินฟราเรดควอทซ์โปร่งใส หลอดควอทซ์โปร่งใสให้การส่งผ่านอินฟราเรดโดยตรงเพื่อให้ความร้อนแบบเฉพาะจุด การตอบสนองที่รวดเร็ว และความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน มีประโยชน์เมื่อภาพเส้นใยแน่นและประสิทธิภาพสูง ดูผลิตภัณฑ์ → ควอตซ์โปร่งใสให้การส่งผ่านโดยตรงสูงสุดและภาพเส้นใยที่แน่น ซึ่งเหมาะกับการให้ความร้อนแบบเน้น การขึ้นรูปด้วยความร้อน และการประมวลผลความร้อนอย่างรวดเร็วของเซมิคอนดักเตอร์ ควอตซ์สีน้ำนมหรือทึบแสงจะกระจายการแผ่รังสี ทำให้จุดร้อนอ่อนตัวลง และสร้างการกระจายที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้นไปยังเป้าหมายที่กว้าง ซึ่งโดยปกติแล้วจะนิยมใช้สำหรับเตาอบแห้ง การบ่มด้วยสี และการอุ่นอาหาร
ท่อควอทซ์ที่เจือเพิ่มทางเลือกที่สามโดยการเปลี่ยนตำแหน่งที่ซองดูดซับ หลอดเจือเพื่อลดการปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตจะช่วยลดการสร้างโอโซนและปกป้องผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อความร้อน ในขณะที่ท่อสีแดงหรือทับทิมที่คุ้นเคยกรองความยาวคลื่นสั้นได้อย่างเห็นได้ชัดโดยไม่ปิดกั้นเอาต์พุตอินฟราเรด สำหรับผู้ผลิตหลอดไฟ นี่คือความแตกต่างระหว่างการผ่านและการไม่ผ่านข้อกำหนดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
การจับคู่ความยาวคลื่นมีความสำคัญมากกว่าที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่คาดหวัง สารเคลือบสูตรน้ำ กระดาษ และสิ่งทอดูดซับได้ดีประมาณ 3 ไมโครเมตร ดังนั้นตัวปล่อยคาร์บอนคลื่นกลางจึงถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฟิล์มโพลีเมอร์บางและพรีฟอร์ม PET ดูดซับได้ดีในบริเวณ 1 ถึง 2 ไมโครเมตร ซึ่งนิยมใช้หลอดฮาโลเจนคลื่นสั้น พลาสติกใสที่ดูโปร่งใสต่อดวงตายังคงสามารถดูดซับรังสีอินฟราเรดใกล้ได้อย่างรุนแรง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเชื่อมด้วยอินฟราเรดและการเชื่อมแบบหดตัวจึงทำงานได้
โดยปกติเราจะถามคำถามสามข้อก่อนที่จะแนะนำซองจดหมาย: วัสดุเป้าหมายคืออะไร อุณหภูมิที่ต้องไปถึงเท่าใด และผลลัพธ์จะต้องมีความสม่ำเสมอเพียงใด คำตอบทั้งสามนี้ได้จำกัดตัวเลือกของตัวปล่อย เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความหนาของผนัง และผิวสำเร็จได้เร็วกว่าแผ่นข้อมูลมาก
หน้าต่างที่มองเข้าไปในห้องเพาะเลี้ยงที่มีอุณหภูมิ 1,000 °C จะต้องทำงานสามงานพร้อมกัน: คงความโปร่งใสที่ความยาวคลื่นในการทำงาน อยู่รอดจากการไล่ระดับความร้อน และรักษาบรรยากาศของกระบวนการให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม ควอตซ์จัดการทั้งสามได้ดีกว่าทางเลือกอื่นส่วนใหญ่ แต่เฉพาะในกรณีที่การออกแบบทางกลไกรองรับเท่านั้น
พิจารณากระจกมองเห็นเตาหลอมทั่วไป ด้านกระบวนการอยู่ที่ 900 °C ด้านด้านนอกอยู่ที่ 60 °C และกล้องหรือไพโรมิเตอร์มองทะลุที่ 1.5 ไมโครเมตร แผ่นควอทซ์ OH ต่ำ 5 มม. จัดการกับข้อกำหนดด้านการมองเห็นได้อย่างง่ายดาย โหมดความล้มเหลวแทบไม่เคยมีการส่งสัญญาณเลย มันกำลังติดตั้ง หากหน้าต่างถูกยึดอย่างแน่นหนาที่ทั้งสองด้าน การขยายตัวที่แตกต่างกันระหว่างควอตซ์และหน้าแปลนสแตนเลสจะทำให้หน้าต่างแตก เนื่องจากควอตซ์จะขยายตัวน้อยกว่าโลหะที่อยู่รอบๆ มาก เราขอแนะนำปะเก็นแบบอ่อน เบาะลอย และข้อกำหนดที่ชัดเจนว่าหน้าใดร้อน
การล้างข้อมูลเป็นการตัดสินใจออกแบบครั้งที่สอง หน้าต่างควอทซ์ในบรรยากาศที่เต็มไปด้วยเขม่าหรือควบแน่นจะสูญเสียการถ่ายทอดจากคราบบนพื้นผิวเป็นเวลานานก่อนที่ตัวกระจกจะสลายตัว การไล่อากาศหรือไนโตรเจนตามแนวเส้นสัมผัสทั่วพื้นผิวกระบวนการทำให้พื้นผิวใสและทำให้เย็นลงอีกด้วย ในกรณีที่ไม่มีก๊าซชะล้าง แรงดันบวกเล็กน้อยภายในตู้มักจะให้ผลลัพธ์เดียวกัน
หน้าต่างควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการใช้งานด้านแสงและความร้อน หน้าต่างควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเหมาะกับการรับชมด้วยแสงที่มีอุณหภูมิสูงและมีความเสถียรทางความร้อน พิจารณาความต้องการในการล้างและป้องกันแสงสะท้อนบรอดแบนด์ซึ่งการสูญเสียการส่งสัญญาณมีความสำคัญ ดูผลิตภัณฑ์ → ซิลิกาหลอมละลายที่ไม่เคลือบผิวจะสูญเสียประมาณ 3 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์ต่อพื้นผิวต่อการสะท้อนของเฟรสเนลในอินฟราเรดใกล้ สองพื้นผิว สี่เปอร์เซ็นต์ และการสูญเสียภายในวัสดุเพิ่มเติม: หน้าต่างที่ดีเยี่ยมในนามสามารถส่งมอบได้ 90 เปอร์เซ็นต์ แทนที่จะเป็น 96 เปอร์เซ็นต์ ก่อนที่กระบวนการจะเริ่มต้นเสียอีก สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนจะคืนสภาพได้เกือบทั้งหมด แต่เฉพาะแถบความถี่ที่ได้รับการออกแบบมาเท่านั้น ดังนั้นข้อกำหนดเฉพาะของบรอดแบนด์จึงมีความสำคัญเมื่อเซ็นเซอร์กวาดความยาวคลื่น
ความคลาดเคลื่อนของมิติก็ควรค่าแก่การระบุอย่างชัดเจนเช่นกัน หน้าต่างที่ระบุที่ความหนา ±0.05 มม. และการเจาะรอยขีดข่วน 40/20 บนคุณภาพพื้นผิวมีราคาสูงกว่าช่องเปล่าอเนกประสงค์ที่ ±0.2 มม. และการใช้งานกระจกมองส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใช้เกรดที่เข้มงวดกว่านี้ ในทางกลับกัน หน้าต่างเลเซอร์ที่ใช้แทนการขัดเงาเชิงพาณิชย์อย่างเงียบๆ สำหรับการเคลือบเกรดเลเซอร์จะประสบปัญหาการกระจายตัวและเมื่อใช้พลังงานสูงจากความร้อนในท้องถิ่น
คุณภาพของขอบสมควรได้รับการกล่าวถึงเนื่องจากเป็นจุดที่การแตกหักส่วนใหญ่เริ่มต้นขึ้น ขอบกราวด์และขอบเอียงป้องกันการบิ่นระหว่างการหยิบจับ และลดโอกาสที่รอยแตกร้าวจะแพร่กระจายเข้าไปในรูรับแสงภายใต้วงจรความร้อน
ซิลิกาหลอมละลายเกรดอินฟราเรด ซึ่งมีการอ้างอิงโดยทั่วไปภายใต้การกำหนด JGS3 คือสิ่งที่เราจัดหาให้เมื่อลูกค้าต้องการการส่งผ่านที่ใช้งานได้ซึ่งมีขนาดประมาณ 3.5 ไมโครเมตร ปริมาณไฮดรอกซิลจะอยู่ที่ประมาณ 10 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งทำให้แถบดูดซับขนาด 2.73 ไมโครเมตรที่จำกัดวัสดุเกรด UV หายไป
JGS3 แผ่นควอตซ์ออปติคอลเกรดอินฟราเรด แผ่นควอตซ์ออปติคอล JGS3 ครอบคลุม 0.26–3.5 µm และหลีกเลี่ยงแถบดูดซับไฮดรอกซิล 2.7 µm มีประโยชน์สำหรับการส่งสัญญาณอินฟราเรดที่ช่วง UV มีความสำคัญน้อยกว่า ดูผลิตภัณฑ์ → ข้อเสียควรทำความเข้าใจก่อนที่คุณจะระบุ การกำจัดไฮดรอกซิลจะทำให้การตัดแสงอัลตราไวโอเลตออกไปเป็นความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น โดยทั่วไปจะเกิน 250 นาโนเมตร ดังนั้นเกรดอินฟราเรดจึงเป็นตัวเลือกที่ไม่ดีสำหรับซองหลอด UV นอกจากนี้ยังมีราคาสูงกว่าวัสดุเกรด UV เนื่องจากกระบวนการหลอมและการรวมตัวมีความต้องการมากกว่า และมีความละเอียดอ่อนมากกว่าในแง่ที่ว่าซัพพลายเออร์จะต้องตรวจวัดไฮดรอกซิลจริงๆ แทนที่จะคิดเอาเอง
จุดที่เราเห็น JGS3 ได้ราคา: หน้าต่างแบบแสงสำหรับไฟเบอร์เลเซอร์ขนาด 2 ถึง 3 ไมโครเมตร เซลล์ดูดซับก๊าซสำหรับการตรวจจับมีเทนและไอน้ำ หน้าต่างป้องกันเหนือเครื่องตรวจจับคลื่นกลางที่ระบายความร้อน และเลนส์อ้างอิงที่ต้องไม่ลอยไปตามการดูดซึมความชื้น บริเวณที่สูญเสียไป: หน้าต่างที่มีแสงมองเห็นได้ อุปกรณ์บ่มด้วยรังสียูวี และการสังเกตเตาเผาทั่วไปที่ระยะ 1 ไมโครเมตร ซึ่งเกรดที่ถูกกว่าจะทำงานเหมือนกัน
เส้นทางแสงอินฟราเรดได้รับผลกระทบมากกว่าเส้นโค้งการส่งผ่าน ฟองอากาศและการรวมตัวที่เป็นของแข็งจะกระจายแสงและภายใต้พลังงานสูง จะทำหน้าที่เป็นจุดร้อนที่สามารถสร้างความเสียหายได้ Striae ซึ่งเป็นแถบองค์ประกอบจาง ๆ ที่เหลือจากการหลอมละลาย บิดเบือนคลื่นหน้าคลื่นและมีสสารมหาศาลสำหรับการถ่ายภาพหรืออินเทอร์เฟอโรเมทรี แต่แทบจะไม่สามารถวัดการถ่ายโอนการแผ่รังสีแบบธรรมดาได้เลย ความสม่ำเสมอของดัชนีมีความสำคัญสำหรับช่องรับแสงขนาดใหญ่และแทบจะไม่มีสำหรับจานดิสก์ขนาด 10 มม.
คำแนะนำของเราคือระบุใบสมัครมากกว่าข้อกำหนดทั่วไป "คุณภาพดีที่สุด" จากนั้นซัพพลายเออร์สามารถเสนอคลาสฟอง คลาสลายเส้น และข้อกำหนดพื้นผิวที่ตรงกับงาน และคุณไม่ต้องจ่ายเงินสำหรับความเป็นเนื้อเดียวกันเกรดอินเทอร์เฟอโรเมตริกในชิ้นส่วนที่ต้องส่งความร้อนเข้าไปในห้องเพาะเลี้ยงเท่านั้น
กล้องถ่ายภาพความร้อนเป็นสาเหตุของความสับสนระหว่างอินฟราเรดและกระจกบ่อยที่สุด และคำตอบที่ตรงไปตรงมาก็คือควอตซ์ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ กล้องถ่ายภาพความร้อนแบบคลื่นยาวที่ทำงานระหว่าง 8 ถึง 14 ไมโครเมตร จะมองเห็นกระจกเป็นพื้นผิวทึบแสงโดยมีค่าการแผ่รังสีประมาณ 0.9 ดังนั้นจึงรายงานอุณหภูมิของกระจก ซึ่งแก้ไขโดยอะไรก็ตามที่กระจกสะท้อนอยู่ ในเวิร์คช็อป การสะท้อนนั้นคือผู้คนและแสงสว่าง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมภาพความร้อนของหน้าต่างจึงดูเหมือนกระจก
การแก้ไขตามปกตินั้นถูกต้องตามกฎหมายทั้งหมด และไม่มีการแก้ไขใดที่เกี่ยวข้องกับควอตซ์:
ตัวเลือกคลื่นสั้นเป็นตัวเลือกที่มักถูกมองข้ามบ่อยที่สุด สำหรับงานเตาเผาและเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 700 °C กล้องคลื่นสั้นที่อยู่ด้านหลังหน้าต่างควอตซ์อาจเป็นคำตอบทางวิศวกรรมที่ดีกว่ากล้องคลื่นยาวราคาแพงที่อยู่ด้านหลังหน้าต่างแปลกใหม่ เนื่องจากความยาวคลื่นที่สั้นกว่ายังช่วยลดความไวต่อข้อผิดพลาดของการแผ่รังสีและการปนเปื้อนที่พื้นผิวด้วย
กระจกหน้ากล้องไม่ใช่ความคิดที่ไม่ดีโดยอัตโนมัติ แก้วที่เลือกให้ผิดวงคือ เมื่อคุณอธิบายการวัดให้กับซัพพลายเออร์แก้วควอตซ์ ให้ระบุแถบสเปกตรัมของกล้องแทนคำว่า "ความร้อน" เนื่องจาก "ความร้อน" เพียงอย่างเดียวจะชี้ซัพพลายเออร์ที่รับผิดชอบไปยังวัสดุที่ไม่ถูกต้อง
ปัญหากระจกอินฟราเรดส่วนใหญ่จะพิจารณาจากใบสั่งซื้อ หลายเดือนก่อนที่จะมีการส่งมอบสิ่งใดๆ สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่เกิดซ้ำโดยเรียงตามความถี่คร่าวๆ
แต่ละสิ่งเหล่านี้มีราคาถูกในการแก้ไขในขั้นตอนการเสนอราคา และมีราคาแพงในการแก้ไขหลังส่งมอบ การสนทนาห้านาทีเกี่ยวกับความยาวคลื่น ความหนา อุณหภูมิ และบรรยากาศ ช่วยป้องกันการสนทนาเกือบทั้งหมด
การซื้อควอตซ์อินฟราเรดไม่ใช่เรื่องยาก แต่จะให้รางวัลแก่ซัพพลายเออร์ที่ตอบคำถามด้วยการวัดแทนที่จะเป็นคำคุณศัพท์ ไม่ว่าคุณจะติดต่อกับผู้ผลิตโดยตรง ซัพพลายเออร์ระดับภูมิภาค หรือผู้ค้าส่งที่จัดการสายผลิตภัณฑ์หลายรายการ รายการเดียวกันทั้ง 10 รายการควรปรากฏในการตอบสนองทางเทคนิค
นอกจากนี้ยังช่วยให้ทราบว่าซัพพลายเออร์ควรถามอะไรคุณอีกด้วย หากใบเสนอราคามาถึงโดยไม่มีคำถามเกี่ยวกับความยาวคลื่น ความหนา หรืออุณหภูมิ ราคาก็อาจขึ้นอยู่กับการคาดเดา แบบฟอร์มสอบถามของเราจงใจขอวงดนตรีผ่าตัดก่อน เนื่องจากจะเป็นตัวกำหนดว่าเราเสนอราคาหลอดเกรด UV แผ่นเกรดอินฟราเรด หรือซองสีน้ำนม
โครงการอินฟราเรดส่วนใหญ่จะเริ่มต้นเพียงครั้งเดียวและกลายเป็นส่วนที่กำหนดไว้ สอบถามตั้งแต่เนิ่นๆ ว่าซัพพลายเออร์สามารถเก็บชุดการหลอมสำหรับการสั่งซื้อซ้ำได้หรือไม่ ภาพวาดจะถูกเก็บไว้ในไฟล์โดยแนบการส่งผ่านที่ตรวจวัดหรือไม่ และจะมีการสื่อสารการเปลี่ยนแปลงเกรดอย่างไร คำตอบเหล่านี้มีความสำคัญมากกว่าสองสามเปอร์เซ็นต์ในใบแจ้งหนี้ใบแรกเมื่อคุณเข้าสู่การผลิตเป็นเวลาหกเดือน และชุดงานใหม่มีพฤติกรรมแตกต่างออกไปเล็กน้อย
สำหรับการผลิตแบบกำหนดเอง ไม่ว่าจะหมายถึงหน้าต่างแบบขั้นบันได แผ่นรูรับแสงแบบเจาะ ซองทรงโดม หรือช่องมองแบบหน้าแปลน เส้นทางที่ใช้งานได้จริงคือการส่งแบบร่างที่มีข้อกำหนดด้านการมองเห็นทำเครื่องหมายไว้ ขนาดเพียงอย่างเดียวไม่ค่อยสื่อถึงสิ่งที่ชิ้นส่วนต้องทำจริงๆ
จุดเริ่มต้นสองจุดครอบคลุมงานอินฟราเรดส่วนใหญ่ที่อธิบายไว้ข้างต้น บริการแรกคือบริการผลิตหน้าต่างตามสั่งของเรา ซึ่งจัดการช่องรับแสง แผ่นเจาะ โปรไฟล์ขั้นบันได และการประสานงานการเคลือบสารป้องกันแสงสะท้อนสำหรับแว่นสายตาและหน้าต่างเครื่องมือ ประเภทที่สองคือกลุ่มเครื่องทำความร้อนอินฟราเรด ซึ่งครอบคลุมโครงสร้างองค์ประกอบโปร่งใส สีน้ำนม และคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับอุปกรณ์ทำความร้อนทางอุตสาหกรรม
หน้าต่างควอตซ์และแว่นสายตาแบบกำหนดเอง: หน้าต่างควอทซ์แบบกำหนดเองและแว่นสายตา สำหรับการสังเกตเตาเผา การป้องกันเซ็นเซอร์ และรูรับแสงของอุปกรณ์
เครื่องทำความร้อนควอทซ์อินฟราเรด: เครื่องทำความร้อนควอทซ์อินฟราเรด ด้วยซองใสหรือสีน้ำนมสำหรับเส้นการทำให้แห้ง การบ่ม และการขึ้นรูปด้วยความร้อน
ทั้งสองหน้าอยู่เคียงข้างแค็ตตาล็อกที่กว้างขึ้นของท่อ แท่ง แผ่น ถ้วยใส่ตัวอย่าง และอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการ ดังนั้นการสอบถามเพียงครั้งเดียวมักจะครอบคลุมทั้งส่วนประกอบมากกว่าส่วนประกอบเดียว
บางส่วนเกิดขึ้น และปริมาณขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นทั้งหมด กระจกหน้าต่างธรรมดาผ่านแสงอินฟราเรดใกล้ที่ต่ำกว่า 2.5 ไมโครเมตรได้ดีพอสมควร และปิดกั้นเกือบทุกสิ่งที่เกิน 5 ไมโครเมตร ควอตซ์ผสมขยายการส่งผ่านใช้งานได้ประมาณ 3.5 ไมโครเมตรในเกรดไฮดรอกซิลต่ำ ในย่านความถี่ความร้อน 8 ถึง 14 ไมโครเมตร กระจกธรรมดามีความทึบแสงอย่างมีประสิทธิภาพ
เนื่องจากกล้องทำงานในอินฟราเรดคลื่นยาว โดยที่กระจกจะดูดซับแทนที่จะส่งผ่าน กล้องจึงอ่านพื้นผิวกระจกเอง ซึ่งเปล่งแสงแรงมากและสะท้อนสภาพแวดล้อมโดยรอบด้วย การเล็งกล้องถ่ายภาพความร้อนไปที่หน้าต่างมักจะสร้างภาพความร้อนของผู้ปฏิบัติงานกล้องที่สะท้อนกลับ
ไม่อย่างแน่นอน แก้วควอตซ์คือกลุ่มผลิตภัณฑ์ซิลิกาหลอมละลาย และมีเพียงสมาชิกบางรายในกลุ่มนั้นเท่านั้นที่ได้รับการปรับให้เหมาะกับงานอินฟราเรด วัสดุเกรดอินฟราเรดมีลักษณะเฉพาะโดยมีปริมาณไฮดรอกซิลต่ำมาก ซึ่งจะขจัดแถบดูดซับที่จำกัดซิลิกาเกรด UV ที่เกินกว่า 2.5 ไมโครเมตร
โดยทั่วไปแล้ว ซิลิกาหลอมเกรด UV มาตรฐานที่ต่ำกว่า 2.5 ไมโครเมตรจะทำงานได้ดีและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า ระหว่าง 2.5 ถึง 3.5 ไมโครเมตร ให้ระบุเกรดอินฟราเรดไฮดรอกซิลต่ำโดยมีไฮดรอกซิลต่ำกว่าประมาณ 10 ส่วนในล้านส่วน และรักษาหน้าต่างให้บางที่สุดเท่าที่การออกแบบเชิงกลจะเอื้ออำนวย
ใช่ และเอฟเฟกต์เป็นแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลมากกว่าสัดส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณใกล้ขอบหน้าต่างส่งสัญญาณ หน้าต่างที่ทำงานในระดับที่ยอมรับได้ที่ 3 มม. อาจสูญเสียสัญญาณส่วนใหญ่ที่ 8 มม. ที่ความยาวคลื่นเท่ากัน ความหนาเป็นตัวแปรทางแสง ไม่ใช่แค่ตัวแปรทางกลเท่านั้น
สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนสามารถกู้คืนส่วนใหญ่ประมาณ 3 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์ที่สูญเสียไปในแต่ละพื้นผิวที่ไม่ได้เคลือบ แต่เฉพาะภายในแถบที่ได้รับการออกแบบเท่านั้น การเคลือบที่ปรับให้เหมาะกับแสงที่มองเห็นได้มักจะลดประสิทธิภาพลงที่ 3 ไมโครเมตร ดังนั้นจึงต้องระบุความยาวคลื่นของการออกแบบไว้ในแบบร่าง
ควอตซ์หลอมละลายจะอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,600 °C และมีการใช้อย่างต่อเนื่องประมาณ 1,100 °C เป็นประจำ แต่ขีดจำกัดในทางปฏิบัติสำหรับหน้าต่างมักจะอยู่ที่การไล่ระดับความร้อนที่พาดผ่านหน้าต่าง และวิธีการติดตั้ง แทนที่จะเป็นจุดอ่อนตัวของวัสดุ การทำความร้อนแบบค่อยเป็นค่อยไป ที่นั่งที่เป็นไปตามข้อกำหนด และแม้แต่การหนีบมากกว่าตัวเลขพาดหัว
อินฟราเรดและกระจกเป็นหนึ่งในหัวข้อเหล่านั้นที่ความแม่นยำเพียงเล็กน้อยตั้งแต่เนิ่นๆ จะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากในภายหลัง ฟิสิกส์มีความเสถียร ตัวเลือกวัสดุเป็นที่เข้าใจเป็นอย่างดี และโหมดความล้มเหลวแทบจะคาดเดาได้เกือบทั้งหมด: เกรดที่เลือกโดยนิสัยมากกว่าความยาวคลื่น หน้าต่างที่ออกแบบมาโดยไม่มีตัวยึดที่ตรงตามมาตรฐาน ซองทำความร้อนที่ระบุโดยไม่คำนึงว่าความร้อนจะต้องลงสู่พื้นอย่างเท่าเทียมกันเพียงใด หรือกล้องถ่ายภาพความร้อนขอให้มองผ่านวัสดุที่ดูดซับอย่างแน่นอนตามแถบที่ขึ้นอยู่กับ
หากคุณอยู่ในขั้นตอนของการร่างชิ้นส่วนแทนที่จะสั่งชิ้นส่วน สิ่งที่มีประโยชน์ที่สุดที่คุณสามารถทำได้คืออธิบายกระบวนการด้วยคำพูดธรรมดา: สิ่งที่ได้รับความร้อนหรือการวัด อุณหภูมิเท่าใด ความยาวคลื่นเท่าใด ผ่านบรรยากาศใด และชิ้นส่วนนั้นต้องอยู่ได้นานแค่ไหน คำตอบทั้งห้าข้อนี้จำกัดการเลือกเกรด ความหนา ผิวเคลือบ และการเคลือบผิวได้เร็วกว่าตารางข้อมูลจำเพาะใดๆ และทำให้ผู้ผลิตเพียงพอที่จะเสนอราคาบางอย่างที่ยังคงใช้งานได้จริงในโรงงานในหนึ่งปีนับจากนี้