في التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المرئية القريبة من الأشعة تحت الحمراء، ومطياف رامان، ومطياف الفلورسنت، وتحليل مطياف الامتصاص الذري، تؤثر مواد خلية العينة ونافذة المسار البصري بشكل مباشر على نسبة الإشارة إلى الضوضاء وحد الكشف. أصبحت أنابيب الكوارتز الناقل المفضل للاختبار الطيفي للغازات والسوائل والمساحيق وحتى العينات المنصهرة ذات درجة الحرارة العالية بسبب نفاذيتها العالية للغاية في منطقة الأشعة فوق البنفسجية العميقة (≥ 185 نانومتر)، ومضان الخلفية المنخفض للغاية، والخمول الكيميائي الممتاز، ودرجة الحرارة العالية ومقاومة الضغط العالي.

الأسئلة الشائعة (الأسئلة المتداولة)

س 1: لماذا يتم استخدام أنبوب الكوارتز بدلاً من الأنبوب الزجاجي العادي في الاختبار الطيفي؟  

ج: الزجاج العادي (مثل زجاج البورسليكات) ينقطع بالكامل تقريبًا في منطقة الأشعة فوق البنفسجية (<350 نانومتر)، ويمكن أن تنتج الشوائب مثل الحديد والصوديوم قمم امتصاص مميزة، مما يتداخل مع إشارة العينة. يمكن تمديد نطاق نقل أنبوب الكوارتز إلى 185-2500 نانومتر، والخلفية مسطحة، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتحليل نطاق الأشعة فوق البنفسجية واكتشاف التتبع.

س2: ما هي التقنيات الطيفية المناسبة لأنابيب الكوارتز؟  

ج: بما في ذلك بشكل أساسي: ① القياس الطيفي المرئي للأشعة فوق البنفسجية (خلية تدفق السائل/الغاز)؛ ② التحليل الطيفي الفلوري (مادة الكوارتز منخفضة الفلورة)؛ ③ مطيافية رامان (الكوارتز ذو الخلفية المنخفضة يقلل من تداخل ذروة الكوارتز)؛ ④ التحليل الطيفي للامتصاص الذري (أنبوب الحماية أو أنبوب العينة لرذاذ فرن الجرافيت)؛ ⑤ الكشف عبر الإنترنت بالأشعة تحت الحمراء القريبة (خلية تدفق المسار الطويل).

س3: ما هي المتطلبات الخاصة لأنابيب الكوارتز في التطبيقات الطيفية المختلفة؟  

ج: نعم هو كذلك. على سبيل المثال:

- الكوارتز الاصطناعي (مع محتوى منخفض من OH ونفاذية 185 نانومتر> 80%) مطلوب للاستخدام في منطقة الأشعة فوق البنفسجية؛  

- يجب أن يستخدم التحليل الطيفي الفلوري 'كوارتز مضان منخفض' أو 'كوارتز نقي للغاية' لتجنب القمم الزائفة في مضان خلفية الكوارتز؛  

- يتطلب التحليل الطيفي لدرجات الحرارة المرتفعة (مثل تحليل الملح المنصهر) أنابيب كوارتز سميكة الجدران مقاومة للحرارة؛  

- يوصى باستخدام 'الكوارتز غير المضيء' في التحليل الطيفي للرامان لقمع ذروة تشتت رامان للكوارتز نفسه.

س 4: هل يمكننا تخصيص أنابيب الكوارتز بأشكال غير منتظمة أو هياكل مسار بصرية خاصة؟  

ج: ممكن تماما. نحن نقدم حلولًا مخصصة مثل أنابيب خلايا التدفق المستطيلة، وخلايا المسار الطويلة من النوع Z، وأنابيب العينات ذات واجهات الألياف الضوئية القياسية، وأنابيب مزدوجة الطبقات ذات درجة حرارة ثابتة، والشعيرات الدموية الدقيقة (بأقطار داخلية تصل إلى 0.1 مم)، وخلايا غازية محكمة الغلق بشفة.

س 5: هل يمكن تقديم تقرير الكشف عن نفاذية أنابيب الكوارتز؟  

ج: حسنًا. كل دفعة من المواد مصحوبة بمنحنى نفاذية (190-2500 نانومتر) يتم قياسه بواسطة مقياس الطيف الضوئي القريب من الأشعة تحت الحمراء المرئي للأشعة فوق البنفسجية، ويتم تحديد قيم نفاذية محددة للأطوال الموجية الرئيسية مثل 200 نانومتر، و254 نانومتر، و365 نانومتر.

احتياجات المستخدم الأساسية والحلول

-المتطلب 1: الحصول على تدفق ضوئي كافٍ في منطقة الأشعة فوق البنفسجية العميقة لتجنب غمر إشارات العينة في الضوضاء

نحن نقدم أنابيب الكوارتز الاصطناعية مع نفاذية ≥ 85% عند 200 نانومتر و ≥ 80% عند 185 نانومتر، وهي أعلى بكثير من الكوارتز العادي (حوالي 50% عند 200 نانومتر).

-المتطلب 2: تجنب امتصاص الشوائب أو تداخل الفلورة من أنبوب الكوارتز نفسه على طيف العينة

نحن نستخدم المواد الخام الكوارتز عالية النقاء (إجمالي الشوائب المعدنية <5 جزء في المليون) ونقوم بإجراء معالجة التلدين الخاصة على أنبوب التحليل الفلوري، مما يقلل من كثافة مضان الخلفية إلى أقل من 1/5 من الكوارتز العادي.

- المتطلب 3: يجب أن تكون متطابقة تمامًا مع غرفة عينة مقياس الطيف أو نظام التداول الموجود

نحن نقدم أحجامًا مخصصة ضمن نطاق القطر الخارجي 2-100 مم والطول 10-300 مم، ويمكن مطابقتها مع وصلات PTFE أو PEEK، والأخاديد الحلقية، والواجهات البصرية القياسية (SMA، FC، وما إلى ذلك).

- المتطلب 4: إجراء اختبار طيفي في الموقع تحت درجات حرارة عالية أو ظروف ضغط مرتفع

يمكننا إنتاج أنابيب كوارتز بمقاومة ضغط تصل إلى 5MPa ومقاومة لدرجة حرارة تصل إلى 1100 درجة مئوية، ويمكننا دمج فروع مدخل ومخرج الغاز للمراقبة الطيفية للتفاعل الحفاز عالي الضغط في الموقع.

القيم الأساسية ومزايا تطبيق المنتج

1、 ميزة الأداء البصري - ضمان صحة البيانات واستنساخها

نطاق النفاذية: 185-2500 نانومتر (الكوارتز الاصطناعي)، يغطي الأشعة فوق البنفسجية العميقة إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة، ويلبي متطلبات معظم التقنيات الطيفية

نفاذية الأشعة فوق البنفسجية: 200 نانومتر ≥ 85%، 254 نانومتر ≥ 90%، زيادة الحساسية في منطقة الأشعة فوق البنفسجية، مما يقلل من متطلبات الطاقة لمصدر الضوء

تسطيح الخلفية: التقلبات في نطاق 190-1100 نانومتر أقل من 3%، مع خط أساس مستقيم ولا حاجة لتصحيح معقد للخلفية

خلفية التألق: في ظل الإثارة عند 350 نانومتر، تكون شدة التألق عند 450 نانومتر أقل من 0.1% رطوبة نسبية، ولا توجد قمم زائفة في طيف التألق، مما يجعل القياس الكمي أكثر دقة

خلفية رامان: تم التحكم في شدة الذروة المميزة للكوارتز (حوالي 465 سم ⁻⊃1;) لتكون الأدنى، مما يقلل من إعاقة إشارة رامان العينة بواسطة ذروة الكوارتز

2 、 القدرة على الهيكل والتخصيص - قابلة للتكيف مع مختلف الأدوات الطيفية وأشكال العينات

-العينات السائلة: أنبوب خلية التدفق (النوع Z، النوع المستقيم)، أنبوب الطبق اللوني (مسار بصري قياسي 10 مم)، أنبوب سترة التحكم في درجة الحرارة

- عينات الغاز: أنبوب خلية غاز طويل المسار (مسار بصري 0.5-2 م)، أنبوب غاز صغير (القطر الداخلي 1-3 مم)

- المادة الصلبة/المسحوق: أنبوب العينة الدوار، الأنبوب الشعري (يستخدم في حيود الأشعة السينية/تركيبة رامان)

-عينات درجة الحرارة المرتفعة: هيكل مشترك من الأنابيب المقاومة للحرارة ذات الأطراف المفتوحة (والتي يمكن استخدامها مع أفران الأنابيب) والأنابيب المدمجة مع قوارب العينات

- نظام الضغط: أنبوب كوارتز مقاوم للضغط مع واجهة ملولبة أو ذات حواف (ضغط العمل ≥ 5MPa)

3، سيناريوهات التطبيق الطيفي النموذجي واقتراحات التخصيص

القياس الطيفي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية: الكواشف البيوكيميائية، والمحاليل الدوائية، وأنبوب خلايا التدفق المستطيل، ومسار بصري 10 مم، وموصل SMA مزدوج الأطراف - يحقق الكشف المستمر عن التدفق ويوفر حجم العينة

التحليل الطيفي الفلوري: مجمعات أرضية نادرة، ونقاط كمومية، وأنبوب شفاف من أربعة جوانب كوارتز مضان منخفض مع سترة درجة حرارة ثابتة - يزيل خلفية الكوارتز، ويحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء بأكثر من 3 مرات

مطياف رامان: البوليمر، والمعادن، ومواد البطارية، وشعيرات الكوارتز غير المضيئة (القطر الداخلي 0.5-1 مم) - يقلل من تداخل ذروة الكوارتز للحصول على عينة نقية من أطياف رامان

التحليل الطيفي للامتصاص الذري: تحليل العناصر المعدنية الثقيلة، أنبوب الحماية الخارجي لفرن الجرافيت + أنبوب حقن العينات - مقاوم لدرجات الحرارة العالية، سهل التنظيف، لا يوجد تأثير على الذاكرة

التحليل الطيفي للتفاعل التحفيزي في الموقع: مسحوق المحفز + غاز التفاعل، أنبوب خلية التدفق ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالي (مع مدخل ومخرج الغاز ونافذة الكوارتز) - مراقبة في الوقت الفعلي لوسائل التفاعل، وبيانات أكثر ديناميكية

الكشف عبر الإنترنت بالأشعة تحت الحمراء القريبة: الزيت والكحول ومنتجات الألبان، أنبوب مستقيم طويل (50-200 مم)، مقاومة الضغط والتآكل - يعمل المسار الطويل على تحسين حساسية الكشف عن عينة الامتصاص الضعيف

ما هي مشاكل التطبيق العملي التي يمكن حلها؟

المشكلة 1: الأنابيب الزجاجية العادية تمتص بشكل كبير في منطقة الأشعة فوق البنفسجية مما يؤدي إلى عدم القدرة على كشف العينات ذات التركيز المنخفض

- السبب الجذري: تقع أيونات المعادن الانتقالية ونطاقات الامتصاص الداخلية في الزجاج بالقرب من 350 نانومتر.

-الحل: يعمل أنبوب الكوارتز الاصطناعي على تمديد نطاق الطول الموجي المتوفر إلى 185 نانومتر، ويمكن قياس امتصاص عينة الأشعة فوق البنفسجية بدقة، مما يقلل من حد الكشف بمقدار أمر واحد من حيث الحجم.

المشكلة 2: تتداخل ذروة الفلورة لأنبوب الكوارتز مع تلك الموجودة في العينة، مما يؤدي إلى نتائج إيجابية كاذبة

- السبب الجذري: يحتوي الكوارتز العادي على مراكز عيوب شوائب، والتي تنتج مضانًا واسع النطاق تحت إثارة الأشعة فوق البنفسجية.

-الحل: يتم استخدام الكوارتز المنخفض الفلورسنت ومعالجته بجو هيدروجيني عالي الحرارة، مما يؤدي إلى كثافة فلورية خلفية تبلغ 15% فقط أو أقل من كثافة الكوارتز العادي، مما يضمن الكشف الدقيق عن عينات الفلورسنت الضعيفة.

المشكلة 3: في تحليل حقن التدفق، يوجد تسرب أو اختلال في واجهة خط الأنابيب أو المسار البصري

- السبب الجذري: لا تحتوي أنابيب الكوارتز القياسية على موصلات مطابقة، وقد ينحرف المستخدمون بسهولة عند نقلها بأنفسهم.

-الحل: يمكننا دمج أو معالجة رسومات الواجهة المقدمة من قبل المستخدم (مثل خيوط UNF 1/4-28، ومآخذ الألياف SMA 905، وما إلى ذلك) لضمان كفاءة اقتران بصري تبلغ ≥ 95%.

السؤال 4: أثناء اختبار التحليل الطيفي في الموقع عند درجة الحرارة العالية، قد تحدث فقاعات أو انفجارات في أنبوب الكوارتز

- السبب الجذري: يؤدي ارتفاع محتوى الهيدروكسيل (OH) في المادة إلى تكوين الفقاعات عند درجات حرارة عالية؛ سمك الجدار غير المتساوي قد يسبب الإجهاد الحراري.

-الحل: نحن نقدم كوارتز منخفض OH (OH ≥ 10ppm) ونستخدم تكنولوجيا رسم الأنبوب للتحكم في سمك الدقة، مع تحمل سمك الجدار بمقدار ± 0.1 مم ومقاومة آمنة لدرجة الحرارة تصل إلى 1100 درجة مئوية.

لماذا تختارنا؟

1. درجة المواد شفافة اختيارية

نحن نقدم ثلاث درجات: ① الكوارتز عالي النقاء (نوع فعال من حيث التكلفة)؛ ② الكوارتز الاصطناعي (درجة بصرية، أعلى نفاذية للأشعة فوق البنفسجية)؛ ③ كوارتز نقي للغاية منخفض الفلورسنت (مضان/رامان خاص). ويرافق كل نوع منحنى نفاذية مقاسة.

2. القدرة على معالجة هياكل المسار البصري غير المنتظمة

لدينا مجموعة كاملة من العمليات بما في ذلك القطع غير المنتظم باستخدام الحاسب الآلي، واللحام الدقيق لهب الأكسجين الهيدروجيني، وتلميع الوجه النهائي من الدرجة البصرية (الخشونة Ra ≥ 0.02 μm)، والتي يمكن أن تنتج حمامات سباحة على شكل Z، وأنابيب بصرية مطوية على شكل W، وهياكل فقاعية أو عدسات متكاملة.

3. النظافة تلبي متطلبات المستوى الطيفي

يمكن استخدام التنظيف الدقيق المكون من 18 خطوة (الغسيل بالأحماض + الشطف بماء فائق النقاء + التجفيف بالأشعة تحت الحمراء)، خالي من الدهون والغبار، مباشرة لتحليل الآثار دون الحاجة إلى قيام المستخدمين بالتنظيف مرة أخرى.

4. اتساق دفعة قوية

بالنسبة لأجهزة قياس الطيف متعدد القنوات أو مراقبة جودة عملية الإنتاج (مثل الاختبار عبر الإنترنت في مصانع الأدوية)، فإننا نضمن أن فرق المسار البصري لأنابيب الكوارتز في نفس الدفعة هو ± ± 0.05 مم وانحراف النفاذية هو ≥ 2%.

حالة طلب العميل (مجهول)

الحالة 1: شركة أدوات تحليلية معروفة (مجهزة بخلية تدفق مقياس الطيف الضوئي المرئي بالأشعة فوق البنفسجية)

الخلفية: قام العميل بتطوير مقياس الطيف الضوئي للأشعة المرئية وفوق البنفسجية مزدوج الشعاع، والذي يتطلب خلية تدفق دقيقة (مسار بصري 10 مم، قطر داخلي 2 مم، حجم العينة أقل من 50 ميكرولتر). قدم المورد الأصلي أنابيب كوارتز بنفاذية تبلغ 65% فقط أقل من 220 نانومتر، ووصل انحراف المسار البصري بين الدُفعات إلى ± 0.2 مم، مما أدى إلى ضعف إمكانية تكرار نتائج الامتصاص المولي الذي يقيسه المستخدم.  

الحل: نحن نقدم أنابيب خلايا تدفق كوارتز صناعية على شكل Z مع تلميع بصري على الوجه النهائي، ونفاذية 200 نانومتر بنسبة 88%، وتحمل المسار البصري ± 0.05 مم.

نتيجة:

- تمت زيادة الطاقة في المنطقة فوق البنفسجية للأداة بنسبة 30%، ووصلت نسبة الإشارة إلى الضوضاء إلى المستوى الرائد في الصناعة.  

-انخفضت قابلية تكرار الامتصاص (RSD) لأداة العميل من 2.1% إلى 0.4%.  

- لقد أصبح مجمع التدوير هذا تكوينًا قياسيًا لهذا النموذج من الأدوات للعملاء، مع عرض تراكمي يزيد عن 5000 قطعة.  

-تعليقات العملاء: 'لقد قمت بحل مشكلتنا الطويلة الأمد المتعلقة بدفعات نفاذية الأشعة فوق البنفسجية

الحالة 2: فريق بحث تحفيزي في أوروبا

الخلفية: لدراسة الوسطيات السطحية للعوامل الحفازة في تفاعلات إعادة تشكيل الميثان الجافة، يلزم وجود خلية تحليل طيفي رامان في الموقع ذات درجة حرارة عالية (800 درجة مئوية)، وضغط طبيعي، وغاز تفاعل يمكن الوصول إليه. تكمن الصعوبة الأساسية في ذروة خلفية رامان القوية (حوالي 465 سم ⁻⊃1;) الناتجة عن أنابيب الكوارتز عند درجات حرارة عالية، والتي تغطي بدقة تحول رامان لروابط Ni-O الرئيسية في المحفز (حوالي 500-550 سم ⁻⊃1;).  

الحل: نقوم بتخصيص أنبوب شعري كوارتز غير مضيء (القطر الخارجي 6 مم، القطر الداخلي 4 مم، الطول 150 مم) ونجري معالجة تلدين خاصة لقمع ذروة رامان الجوهرية للكوارتز. قم بدمج فرعين لمدخل ومخرج الغاز وزوج من نوافذ الكوارتز في وقت واحد.  

نتيجة:

- ذروة كثافة أنبوب الكوارتز عند 465 سم ⁻⊃1؛ انخفض إلى 30% من الكوارتز العادي، وكانت الذروة المميزة لـ Ni-O مميزة بوضوح.    

الحالة 3: محطة مراقبة بيئية (باستخدام التحليل الطيفي للامتصاص الذري لقياس الرصاص في الماء)

الخلفية: استخدم مطياف الامتصاص الذري بفرن الجرافيت للكشف عن بقايا الرصاص في مياه الشرب (متطلبات حد الكشف <1 ميكروجرام/لتر). تم استخدام أنبوب الحماية الكوارتز المستورد في الأصل، ولكن بعد 30 استخدامًا، ظهرت رواسب بيضاء على الجدار الداخلي، مما تسبب في تأثير الذاكرة ويؤدي إلى زيادة القيم الفارغة. تكلفة استبدال الأنابيب المستوردة عالية (حوالي 2000 يوان للقطعة الواحدة)، ووقت التسليم يصل إلى 8 أسابيع.  

الحل: نقوم بتخصيص أنابيب الحماية الخارجية (القطر الخارجي 18 مم، القطر الداخلي 14 مم، الطول 120 مم) وأنابيب حقن العينات (القطر الخارجي 3 مم، القطر الداخلي 2 مم) التي تتوافق مع الجهاز، باستخدام الكوارتز عالي النقاء وإجراء معالجة تخميل الجدار الداخلي.  

نتيجة:

- انخفض الامتصاص الفارغ من 0.045 إلى 0.008، وتم تحسين حد الكشف للطريقة من 0.9 ميكروغرام / لتر إلى 0.3 ميكروغرام / لتر.  

- حل معضلة التوقف وانتظار المواد لدى العميل.  

الحالة 4: شركة أدوية (مراقبة عبر الإنترنت بالأشعة تحت الحمراء القريبة لعملية تجفيف الطبقة المميعة)

الخلفية: مطلوب رصد محتوى الرطوبة في الوقت الحقيقي أثناء عملية تجفيف الحبيبات الصيدلانية. تم استخدام مسبار الفولاذ المقاوم للصدأ في الأصل مع الألياف الضوئية، لكن الجزيئات كانت عرضة للالتصاق بنافذة الضوء، مما تسبب في انحراف الإشارة. آمل أن أستخدم أنبوب تدفق كوارتز طويل المسار (طول المسار 200 مم) كخلية تدفق جانبية للسماح للجزيئات بالتدفق عبر الأنبوب للكشف المستمر عن NIR.  

الحل: قم بتخصيص أنبوب كوارتز مستقيم بقطر داخلي 20 مم، وقطر خارجي 24 مم، وطول 220 مم. تم تجهيز كلا الطرفين بمفاصل ظرف صحية، ويتم سفع جسم الأنبوب بالرمل لمنع تشبع الإشارة الناتج عن الانعكاس الكلي للضوء على الجدار الداخلي للأنبوب.  

نتيجة:

- المعالجة المتجمدة تجعل إشارة الانعكاس المنتشرة NIR أكثر استقرارًا، وتقلل من RMSEP (خطأ مربع متوسط ​​الجذر للتنبؤ) لنموذج التنبؤ بالرطوبة بنسبة 32%.  

-الجزيئات غير ملتصقة ويمكن أن تعمل بشكل متواصل لمدة 3 أشهر دون تفكيك أو غسيل.  

- لقد ساعدنا العملاء على تحقيق التحكم في الوقت الحقيقي لعملية التجفيف، مما أدى إلى تقليل وقت التجفيف لدفعة واحدة بنسبة 15% وتوفير ما يقرب من 400000 يوان من استهلاك الطاقة سنويًا.  

- تقييم مهندس العملية: 'على الرغم من أن أنبوب الكوارتز هذا ليس ملحقًا أصليًا للأداة، إلا أنه يتفهم صعوبات العملية التي نواجهها بشكل أفضل من حل المصنع الأصلي

سواء كنت مهندس بحث وتطوير للأجهزة الطيفية، أو باحثًا مختبريًا، أو متخصصًا في تكامل أنظمة الكشف عبر الإنترنت - يمكننا تخصيص أنبوب الكوارتز من الدرجة الطيفية الأكثر ملاءمة استنادًا إلى نطاق الطول الموجي الخاص بك، وتشكل العينة، ومعايير الواجهة، والميزانية.  

قم بتوفير مخطط المسار البصري الخاص بك أو صور أنابيب العينات الموجودة على الفور، واحصل على حلول وعروض أسعار مخصصة في غضون 24 ساعة لجعل بياناتك الطيفية أكثر نقاءً وموثوقية وقابلية للتكرار.

Luverre Quartz هي شركة تصنيع متخصصة في أنابيب الكوارتز وعناصر الكوارتز الأخرى. لدينا أكثر من 18 عامًا من الخبرة في إنتاج أنابيب الكوارتز، وسنكون شريكك الموثوق به في أنابيب الكوارتز وعناصر الكوارتز الأخرى.

يمكن لشركة Luverre Quartz تصنيع أنابيب كوارتز مخصصة بأشكال مختلفة، مثل اللولبية والمربعة والدائرية، مع المعالجة بما في ذلك القطع والثني واللحام وما إلى ذلك، ومتوفرة بألوان مختلفة، مثل أنابيب الكوارتز الشفافة، وأنابيب الكوارتز غير الشفافة، وأنابيب الكوارتز البيضاء الحليبية، وأنابيب الكوارتز الحمراء، وما إلى ذلك.