Bij UV-zichtbare nabij-infraroodspectroscopie, Raman-spectroscopie, fluorescentiespectroscopie en atoomabsorptiespectroscopie-analyse hebben de materialen van de monstercel en het optische padvenster rechtstreeks invloed op de signaal-ruisverhouding en de detectielimiet. Kwartsbuizen zijn de voorkeursdrager geworden voor spectraal testen van gassen, vloeistoffen, poeders en zelfs gesmolten monsters bij hoge temperaturen vanwege hun extreem hoge transmissie in het diepe ultraviolette gebied (≥ 185 nm), extreem lage achtergrondfluorescentie, uitstekende chemische inertie en weerstand tegen hoge temperaturen en hoge druk.

FAQ (veelgestelde vragen)

Vraag 1: Waarom wordt bij spectrale tests een kwartsbuis gebruikt in plaats van een gewone glazen buis?  

A: Gewoon glas (zoals borosilicaatglas) wordt bijna volledig afgesneden in het ultraviolette gebied (<350 nm), en onzuiverheden zoals ijzer en natrium kunnen karakteristieke absorptiepieken produceren, die het monstersignaal verstoren. Het transmissiebereik van kwartsbuizen kan worden uitgebreid tot 185-2500 nm en de achtergrond is vlak, waardoor deze bijzonder geschikt is voor UV-bandanalyse en sporendetectie.

Vraag 2: Voor welke spectroscopische technieken zijn kwartsbuizen geschikt?  

A: Inclusief voornamelijk: ① UV-zichtbare spectrofotometrie (vloeistof-/gasstroomcel); ② Fluorescentiespectroscopie (kwartsmateriaal met lage fluorescentie); ③ Raman-spectroscopie (laag achtergrondkwarts vermindert kwartspiekinterferentie); ④ Atoomabsorptiespectroscopie (beschermbuis of monsterbuis van grafietovenverstuiver); ⑤ Online-detectie in de buurt van infrarood (stroomcel met lang pad).

Vraag 3: Wat zijn de speciale vereisten voor kwartsbuizen in verschillende spectrale toepassingen?  

Antwoord: Ja, dat is zo. Bijvoorbeeld:

-Synthetisch kwarts (met laag OH-gehalte en 185 nm transmissie>80%) is vereist voor gebruik in het ultraviolette gebied;  

- Bij fluorescentiespectroscopie moet gebruik worden gemaakt van 'kwarts met lage fluorescentie' of 'ultrazuiver kwarts' om valse pieken in de achtergrondfluorescentie van kwarts te voorkomen;  

-Hoge temperatuurspectroscopie (zoals analyse van gesmolten zout) vereist dikwandige, hittebestendige kwartsbuizen;  

-Het wordt aanbevolen om 'niet-luminescerend kwarts' te gebruiken voor Raman-spectroscopie om de Raman-verstrooiingspiek van kwarts zelf te onderdrukken.

Vraag 4: Kunnen we kwartsbuizen aanpassen met onregelmatige vormen of speciale optische padstructuren?  

Antwoord: Absoluut mogelijk. We bieden op maat gemaakte oplossingen zoals rechthoekige flowcelbuizen, Z-type lange-wegcellen, monsterbuisjes met standaard glasvezelinterfaces, dubbellaagse buizen met constante temperatuur, microcapillairen (met binnendiameters tot 0,1 mm) en met flens afgedichte gascellen.

Vraag 5: Kan er een detectierapport worden verstrekt voor de transmissie van kwartsbuizen?  

EEN: Oké. Elke batch materialen gaat vergezeld van een transmissiecurve (190-2500 nm), gemeten door een UV-zichtbare nabij-infrarood spectrofotometer, en specifieke transmissiewaarden voor belangrijke golflengten zoals 200 nm, 254 nm en 365 nm zijn gemarkeerd.

Kernbehoeften en oplossingen van gebruikers

-Vereiste 1: Zorg voor voldoende lichtstroom in het diepe ultraviolette gebied om te voorkomen dat monstersignalen worden ondergedompeld in ruis

Wij leveren synthetische kwartsbuizen met een doorlaatbaarheid van ≥ 85% bij 200 nm en ≥ 80% bij 185 nm, wat veel hoger is dan gewoon kwarts (ongeveer 50% bij 200 nm).

-Vereiste 2: Vermijd absorptie van onzuiverheden of fluorescentie-interferentie van de kwartsbuis zelf op het monsterspectrum

We gebruiken zeer zuivere kwartsgrondstof (totale metaalverontreinigingen <5 ppm) en voeren een speciale gloeibehandeling uit op de fluorescerende analysebuis, waardoor de intensiteit van de achtergrondfluorescentie wordt verminderd tot minder dan 1/5 van die van gewoon kwarts.

-Eis 3: Moet perfect worden afgestemd op de bestaande monsterkamer of het circulatiesysteem van de spectrometer

We bieden op maat gemaakte maten binnen het bereik van buitendiameter 2-100 mm en lengte 10-300 mm, en kunnen worden gecombineerd met PTFE- of PEEK-verbindingen, O-ringgroeven en standaard optische interfaces (SMA, FC, enz.).

-Eis 4: In situ spectroscopisch testen onder hoge temperatuur of hoge druk

We kunnen kwartsbuizen produceren met een drukweerstand van 5 MPa en een temperatuurbestendigheid tot 1100 ℃, en we kunnen gasinlaat- en uitlaattakken integreren voor hogedruk in-situ katalytische reactiespectrale monitoring.

Kernwaarden en toepassingsvoordelen van het product

1. Optisch prestatievoordeel - waarborging van de authenticiteit en reproduceerbaarheid van gegevens

Transmissiebereik: 185-2500 nm (synthetisch kwarts), van diep ultraviolet tot nabij-infrarood, voldoet aan de eisen van de meeste spectroscopische technologieën

UV-doorlaatbaarheid: 200 nm ≥ 85%, 254 nm ≥ 90%, verhoogde gevoeligheid in het UV-gebied, waardoor het stroomvereiste van de lichtbron wordt verminderd

Achtergrondvlakheid: Fluctuaties binnen het bereik van 190-1100 nm zijn minder dan 3%, met een rechte basislijn en geen noodzaak voor complexe achtergrondcorrectie

Fluorescentieachtergrond: bij excitatie bij 350 nm is de fluorescentie-intensiteit bij 450 nm minder dan 0,1% RH en zijn er geen valse pieken in het fluorescentiespectrum, waardoor de kwantificering nauwkeuriger is

Raman-achtergrond: de intensiteit van de karakteristieke kwartspiek (ongeveer 465 cm ⁻⊃1;) wordt op de laagste ingesteld, waardoor de obstructie van het Raman-signaal van het monster door de kwartspiek wordt verminderd

2. Structuur en aanpassingsmogelijkheden - aanpasbaar aan verschillende spectrale instrumenten en voorbeeldvormen

-Vloeistofmonsters: Flowcelbuis (Z-type, straight-through type), colorimetrische schotelbuis (standaard optisch pad van 10 mm), mantelbuis voor temperatuurregeling

-Gasmonsters: gascelbuis met lange weg (optisch pad 0,5-2 m), microgasbuis (binnendiameter 1-3 mm)

-Vast/poeder: roterend monsterbuisje, capillaire buis (gebruikt voor röntgendiffractie/Raman-combinatie)

-Hoge temperatuur monsters: een combinatiestructuur van hittebestendige buizen met open uiteinden (die gebruikt kunnen worden bij buisovens) en ingebedde buizen met monsterbootjes

-Druksysteem: drukbestendige kwartsbuis met schroefdraad of flensinterface (werkdruk ≤ 5 MPa)

3. Typische Spectral-toepassingsscenario's en aanpassingssuggesties

UV/VIS-spectrofotometrie: biochemische reagentia, medicijnoplossingen, rechthoekige flowcelbuis, 10 mm optisch pad, SMA-connector met twee uiteinden - zorgt voor continue stroomdetectie en bespaart monstervolume

Fluorescentiespectroscopie: Zeldzame aardecomplexen, kwantumdots, vierzijdige transparante kwartsbuis met lage fluorescentie en mantel met constante temperatuur - elimineert kwartsachtergrond, verbetert de signaal-ruisverhouding met meer dan 3 keer

Raman-spectroscopie: polymeer, mineraal, batterijmaterialen, niet-lichtgevend kwartscapillair (binnendiameter 0,5-1 mm) - vermindert kwartspiekinterferentie om zuivere Raman-spectra te verkrijgen

Atoomabsorptiespectroscopie: analyse van zware metalen elementen, buitenste beschermbuis van grafietoven + monsterinjectiebuis - bestand tegen hoge temperaturen, gemakkelijk schoon te maken, geen geheugeneffect

In situ katalytische reactiespectroscopie: katalysatorpoeder + reactiegas, stroomcelbuis op hoge temperatuur en hoge druk (met gasinlaat en -uitlaat en kwartsvenster) - realtime monitoring van reactietussenproducten, meer dynamische gegevens

Nabij-infrarood online detectie: olie, alcohol, zuivelproducten, lange weg (50-200 mm) rechte buis, druk- en corrosieweerstand - lange weg verbetert de gevoeligheid van detectie van zwakke absorptiemonsters

Welke praktische toepassingsproblemen kunnen worden opgelost?

Probleem 1: Gewone glazen buizen absorberen zwaar in het ultraviolette gebied, wat resulteert in het onvermogen om monsters met lage concentraties te detecteren

-Oorzaak: overgangsmetaalionen en intrinsieke absorptiezijbanden in glas bevinden zich nabij 350 nm.

-Oplossing: De synthetische kwartsbuis breidt de beschikbare golflengteband uit tot 185 nm, en de absorptie van het ultraviolette monster kan nauwkeurig worden gemeten, waardoor de detectielimiet met één orde van grootte wordt verlaagd.

Probleem 2: De fluorescentiepiek van de kwartsbuis overlapt met die van het monster, wat resulteert in valse positieven

- Oorzaak: gewoon kwarts bevat centra voor onzuiverheidsdefecten, die breedspectrumfluorescentie produceren onder UV-excitatie.

-Oplossing: Kwarts met lage fluorescentie wordt gebruikt en behandeld met een waterstofatmosfeer op hoge temperatuur, wat resulteert in een achtergrondfluorescentie-intensiteit van slechts 15% of minder dan die van gewoon kwarts, waardoor een nauwkeurige detectie van zwakke fluorescentiemonsters wordt gegarandeerd.

Probleem 3: Bij stroominjectieanalyse is er sprake van lekkage of verkeerde uitlijning van de pijpleidinginterface of het optische pad

- Oorzaak: standaard kwartsbuizen hebben geen bijpassende connectoren en gebruikers kunnen gemakkelijk afwijken als ze deze zelf overzetten.

-Oplossing: We kunnen de door de gebruiker aangeleverde interfacetekeningen (zoals 1/4-28 UNF-draden, SMA 905 glasvezelaansluitingen, enz.) integreren of nauwkeurig verwerken om een ​​optische koppelingsefficiëntie van ≥ 95% te garanderen.

Vraag 4: Tijdens in-situ spectroscopietesten bij hoge temperaturen kunnen er bellen of explosies optreden in de kwartsbuis

- Oorzaak: een hoog hydroxylgehalte (OH) in het materiaal leidt tot belkiemvorming bij hoge temperaturen; Een ongelijkmatige wanddikte kan thermische spanning veroorzaken.

-Oplossing: we bieden kwarts met een lage OH (OH ≤ 10 ppm) en gebruiken buistrektechnologie met nauwkeurige diktecontrole, met een wanddiktetolerantie van ± 0,1 mm en een veilige temperatuurbestendigheid tot 1100 ℃.

Waarom voor ons kiezen?

1. Transparante materiaalkwaliteit optioneel

We bieden drie kwaliteiten: ① Kwarts met hoge zuiverheid (kosteneffectief type); ② Synthetisch kwarts (optische kwaliteit, hoogste UV-doorlaatbaarheid); ③ Ultrazuiver kwarts met lage fluorescentie (fluorescentie/Raman-specifiek). Elk type gaat vergezeld van een gemeten transmissiecurve.

2. Verwerkingscapaciteit voor onregelmatige optische padstructuren

We beschikken over een complete reeks processen, waaronder onregelmatig CNC-snijden, precisielassen met waterstofzuurstofvlammen en polijsten van de kopse kanten van optische kwaliteit (ruwheid Ra ≤ 0,02 μm), waarmee Z-vormige pools, W-vormige gevouwen optische buizen en geïntegreerde bel- of lensstructuren kunnen worden geproduceerd.

3. Reinheid voldoet aan de eisen op spectraal niveau

Precisiereiniging in 18 stappen (wassen met zuur + spoelen met ultrazuiver water + drogen met infrarood), vetvrij en stofvrij, kan direct worden gebruikt voor sporenanalyse zonder dat gebruikers opnieuw hoeven schoon te maken.

4. Sterke batchconsistentie

Voor meerkanaalsspectrometers of kwaliteitscontrole van productieproces (zoals online testen in farmaceutische fabrieken) zorgen we ervoor dat het optische padverschil van kwartsbuizen in dezelfde batch ≤ ± 0,05 mm is en de transmissieafwijking ≤ 2%.

Klanttoepassingscasus (anoniem)

Geval 1: Een bekend bedrijf op het gebied van analytische instrumenten (uitgerust met een UV-zichtbare spectrofotometer-stroomcel)

Achtergrond: De klant heeft een hoogwaardige UV/VIS-spectrofotometer met dubbele bundel ontwikkeld, waarvoor een microflowcel nodig is (optisch pad 10 mm, binnendiameter 2 mm, monstervolume <50 μL). De oorspronkelijke leverancier leverde kwartsbuizen met een transmissie van slechts 65% onder 220 nm, en de optische padafwijking tussen batches bereikte ± 0,2 mm, wat resulteerde in een slechte reproduceerbaarheid van de door de gebruiker gemeten molaire absorptie.  

Oplossing: Wij bieden Z-vormige flowcelbuizen van synthetisch kwarts met optisch polijsten aan het eindvlak, een transmissie van 200 nm van 88% en een optische padtolerantie van ± 0,05 mm.

Resultaat:

-De energie in het ultraviolette gebied van het instrument is met 30% verhoogd en de signaal-ruisverhouding heeft het toonaangevende niveau bereikt.  

-De absorptiereproduceerbaarheid (RSD) van het instrument van de klant daalde van 2,1% naar 0,4%.  

-Deze circulatiepool is een standaardconfiguratie geworden voor dit instrumentmodel voor klanten, met een cumulatief aanbod van meer dan 5000 stuks.  

-Feedback van klanten: 'U heeft ons al lang bestaande probleem met batches met UV-transmissie opgelost

Case 2: Een katalytisch onderzoeksteam in Europa

Achtergrond: Om de oppervlaktetussenproducten van katalysatoren in droge reformeringsreacties van methaan te bestuderen, is een in-situ Raman-spectroscopiecel met hoge temperatuur (800 ℃), normale druk en toegankelijk reactiegas vereist. De kern van het probleem ligt in de sterke Raman-achtergrondpiek (ongeveer 465 cm ⁻⊃1;) gegenereerd door kwartsbuizen bij hoge temperaturen, die precies de Raman-verschuiving van belangrijke Ni-O-bindingen in de katalysator dekt (ongeveer 500-550 cm ⁻⊃1;).  

Oplossing: We passen een niet-lichtgevende capillaire buis van kwarts aan (buitendiameter 6 mm, binnendiameter 4 mm, lengte 150 mm) en voeren een speciale gloeibehandeling uit om de intrinsieke Raman-piek van kwarts te onderdrukken. Integreer tegelijkertijd twee gasinlaat- en uitlaattakken en een paar kwartsvensters.  

Resultaat:

-De piekintensiteit van de kwartsbuis op 465 cm ⁻⊃1; daalde tot 30% van die van gewoon kwarts, en de karakteristieke piek van Ni-O was duidelijk te onderscheiden.    

Geval 3: Een milieumeetstation (met behulp van atoomabsorptiespectroscopie om lood in water te meten)

Achtergrond: Gebruik een atoomabsorptiespectrometer uit een grafietoven om sporen van lood in drinkwater te detecteren (detectielimietvereiste <1 μg/L). Oorspronkelijk werd de geïmporteerde kwarts-beschermbuis gebruikt, maar na 30 keer gebruik verscheen er wit sediment op de binnenwand, wat een geheugeneffect veroorzaakte en leidde tot een toename van de blanco-waarden. De kosten voor het vervangen van geïmporteerde buizen zijn hoog (ongeveer 2000 yuan per stuk) en de levertijd bedraagt ​​maximaal 8 weken.  

Oplossing: We passen buitenste beschermbuizen (buitendiameter 18 mm, binnendiameter 14 mm, lengte 120 mm) en monsterinjectiebuizen (buitendiameter 3 mm, binnendiameter 2 mm) aan die bij het instrument passen, met behulp van hoogzuiver kwarts en een passivatiebehandeling van de binnenwand.  

Resultaat:

-De blanco-absorptie nam af van 0,045 naar 0,008 en de detectielimiet van de methode werd geoptimaliseerd van 0,9 μg/l naar 0,3 μg/l.  

- Het dilemma van de klant van downtime en wachten op materialen opgelost.  

Casus 4: Een farmaceutisch bedrijf (nabij-infrarood online monitoring van het wervelbeddroogproces)

Achtergrond: Realtime monitoring van het vochtgehalte is vereist tijdens het droogproces van farmaceutische korrels. De roestvrijstalen sonde werd oorspronkelijk gebruikt in combinatie met de optische vezel, maar de deeltjes hadden de neiging zich aan het lichtvenster te hechten, waardoor signaaldrift ontstond. Ik hoop een kwartsstroombuis met lange weg (200 mm weglengte) te gebruiken als bypass-stroomcel, zodat deeltjes door de buis kunnen stromen voor continue NIR-detectie.  

Oplossing: Pas een rechte kwartsbuis aan met een binnendiameter van 20 mm, een buitendiameter van 24 mm en een lengte van 220 mm. Beide uiteinden zijn uitgerust met spanverbindingen van sanitaire kwaliteit en het buislichaam is gezandstraald om signaalverzadiging te voorkomen die wordt veroorzaakt door totale reflectie van licht op de binnenwand van de buis.  

Resultaat:

-De matte behandeling maakt het NIR-diffuse reflectiesignaal stabieler en vermindert de RMSEP (Root Mean Square Error of Prediction) van het vochtvoorspellingsmodel met 32%.  

-De deeltjes hechten niet en kunnen 3 maanden continu draaien zonder demontage of wassen.  

-We hebben klanten geholpen om realtime controle over het droogproces te krijgen, waardoor de droogtijd voor een enkele batch met 15% werd verkort en jaarlijks ongeveer 400.000 yuan aan energieverbruik werd bespaard.  

- Evaluatie van de procesingenieur: 'Hoewel deze kwartsbuis geen origineel accessoire van het instrument is, begrijpt hij onze procesproblemen beter dan de originele fabrieksoplossing

Of u nu een R&D-ingenieur op het gebied van spectrale instrumenten, laboratoriumonderzoeker of online detectiesysteemintegrator bent - wij kunnen de meest geschikte kwartsbuis van spectrale kwaliteit aanpassen op basis van uw golflengtebereik, monstermorfologie, interfacestandaarden en budget.  

Verstrek onmiddellijk uw optische paddiagram of foto's van bestaande monsterbuisjes en ontvang binnen 24 uur op maat gemaakte oplossingen en offertes om uw spectrale gegevens zuiverder, betrouwbaarder en reproduceerbaarder te maken.

Luverre Quartz is een fabrikant gespecialiseerd in kwartsbuizen en andere kwartsartikelen. Wij hebben ruim 18 jaar ervaring met de productie van kwartsbuizen, wij zijn uw betrouwbare partner op het gebied van kwartsbuizen en andere kwartsartikelen.

Luverre Quartz kan kwartsbuizen op maat vervaardigen in verschillende vormen, zoals spiraalvormig, vierkant, rond, met bewerkingen zoals snijden, buigen, lassen, enz., en verkrijgbaar in verschillende kleuren, zoals transparante kwartsbuizen, ondoorzichtige kwartsbuizen, melkachtig witte kwartsbuizen, rode kwartsbuizen, enzovoort.