Кварцевое стекло JGS для медицинского оборудования визуализации (т.е. плавленое кварцевое стекло УФ-класса) представляет собой специальный оптический материал с очень высоким коэффициентом пропускания в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах, превосходной радиационной стойкостью и очень низкой спонтанной флуоресценцией. Он широко используется в высокотехнологичных медицинских диагностических инструментах, таких как КТ-детекторы, флуоресцентные микроскопы, конфокальные эндоскопы, проточные цитометры, а также окна оптического пути, линзы и компоненты волоконной связи оборудования для лазерной терапии. По сравнению с обычным оптическим стеклом или стеклом K9, кварцевое стекло JGS не имеет пика поглощения в диапазоне от глубокого ультрафиолета (185 нм) до ближнего инфракрасного (2500 нм) и не легко обесцвечивается после воздействия высокоэнергетического излучения, что обеспечивает точность и стабильность долгосрочных результатов медицинских систем визуализации.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: В чем разница между кварцевым стеклом JGS и обычным кварцевым стеклом (например, JGS1, JGS2, JGS3)? Какой из них больше подходит для медицинской визуализации?  

A: Серия JGS классифицируется по коэффициенту пропускания УФ-излучения: JGS1 (класс дальнего УФ-излучения) проникает на длину волны 185–2500 нм без пузырьков и полос, что делает его наиболее подходящим для обнаружения глубокой УФ-флуоресценции; JGS2 (УФ-класс) пропускает свет в диапазоне 220–2500 нм, что позволяет образовывать небольшие пузырьки, что подходит для обычных оптических систем; JGS3 (инфракрасный класс) передает на расстоянии 260–3500 нм с упором на инфракрасные приложения. Для медицинской визуализации, особенно для устройств, требующих обнаружения слабых сигналов флуоресценции или использования источников ультрафиолетового возбуждающего света, JGS1 является лучшим выбором, поскольку его фоновая флуоресценция чрезвычайно низка (<0,1%) и не мешает получению сигнала.

В2: Может ли ваша компания предоставить нестандартные детали из кварцевого стекла, необходимые производителям медицинского оборудования?  

О: Абсолютно возможно. Мы поставляем компоненты сложной формы: от плоских окон, сферических/несферических линз, призм, микрофлюидных чипов до компонентов со ступенями, сквозными отверстиями и уплотнительными канавками. Диапазон размеров: толщина 0,3–50 мм, диаметр или длина стороны 3–300 мм. Поддержка индивидуальных чертежей с допуском до ± 0,01 мм.

Вопрос 3: Медицинское оборудование для визуализации часто использует рентгеновское, гамма- или электронное облучение. Кварцевое стекло JGS почернеет или уменьшится коэффициент пропускания?  

Ответ: Обычное стекло или кварц низкой чистоты при облучении образуют центры окраски (полосы поглощения центров окраски), что приводит к снижению коэффициента пропускания. В кварцевом стекле JGS используется синтетическое сырье высокой чистоты (гидролиз SiCl ₄ или плазменная плавка) с общим содержанием примесей металлов <5 ppm, контролируемым содержанием гидроксилов и превосходной радиационной стойкостью. После облучения гамма-лучами в дозе 10 ⁵ Гр коэффициент пропускания снизился менее чем на 2% в диапазоне 400-2000 нм, что полностью соответствует требованиям долгосрочной стабильности систем медицинской КТ и верификации лучевой терапии.

В4: Какова биосовместимость кварцевого стекла JGS? Будет ли он реагировать с биологическими жидкостями или дезинфицирующими средствами?  

Ответ: Кварцевое стекло JGS обладает чрезвычайно высокой химической инертностью и нерастворимо в любых жидкостях организма, спирте, перекиси водорода, оксиде этилена и средах плазменной дезинфекции. Его поверхность не имеет пор, не адсорбирует белки и клетки и может многократно стерилизоваться при высокой температуре и высоком давлении (121 ℃, 30 минут) без деформации или гидролиза.

Какие основные потребности клиентов, занимающихся медицинской визуализацией, может удовлетворить этот продукт?

-Слабый сигнал и высокий уровень шума: кварц JGS имеет чрезвычайно низкую спонтанную флуоресценцию и высокий коэффициент пропускания ультрафиолета, что улучшает соотношение сигнал/шум и позволяет четко визуализировать слабые сигналы поражения.  

-Потемнение после облучения: формула защиты от облучения гарантирует, что КТ-трубка или радиационная среда сохраняют прозрачность светового пути в течение длительного времени.  

- Сложная интеграция оптического пути затруднена: обеспечивается универсальная настройка сверления, ступеней, резьбы, покрытия и т. д., что упрощает сборку.  

-После стерилизации оно становится неэффективным : оно может выдерживать многократную высокую температуру, высокое давление и химическую дезинфекцию, продлевая срок службы оборудования.

Определение материала и выбор марки

JGS1: 185–2500 нм, без пика поглощения, глубокая ультрафиолетовая флуоресценция, фотолитография, высокоэнергетический лазер — флуоресцентный микроскоп, проточный цитометр, конфокальный эндоскоп.

JGS2: 220–2500 нм, позволяют обнаружить следы пузырьков, оптическое окно, видимое в УФ-диапазоне – обычная оптическая когерентная томография (ОКТ), визуализация кожи

JGS3: 260-3500 нм, ближнее инфракрасное изображение, тепловидение - инфракрасное тепловизионное диагностическое оборудование

Рекомендация: JGS1 является предпочтительным выбором для медицинской визуализации, поскольку он имеет коэффициент пропускания ≥ 90% в области глубокого ультрафиолета (250–400 нм) и не оказывает влияния на разрешение изображения пузырьковых полос.

Ключевые параметры производительности

-Пропускание: JGS1 составляет> 85% при 200 нм и> 92% в диапазоне 350-2000 нм.  

-Показатель преломления: n_d=1,4585 (число Аббе 67,8), низкая дисперсия и небольшая хроматическая аберрация.  

-Коэффициент теплового расширения: 0,55 × 10 ⁻⁶/K (20-300 ℃), высокая термостойкость, способность выдерживать быстрый рост и падение температуры.  

-Внутреннее качество: двойное лучепреломление при напряжении ≤ 5 нм/см, степень полосы A-уровня, степень пузырьков класса 0 (пузырьки не видны невооруженным глазом).  

-Гладкость поверхности: степень шлифовки может достигать 20/10 (военный стандарт США), шероховатость полировки Ra<0,5 нм.  

Возможность индивидуальной настройки (практически неограниченные спецификации и размеры)

Форма: круглая, квадратная, прямоугольная, трапециевидная, клиновидная, шаровидная крона, поверхность произвольной формы.

Точность размеров: внешний диаметр ± 0,01 мм, толщина ± 0,005 мм, параллельность <10 дюймов.

Обработка кромок: фаска, С-образный угол, закругленная кромка, матовая кромка, ступенчатое позиционирование.

Сверление/долбление: сквозные отверстия, глухие отверстия, потайные отверстия, V-образные канавки, микроканалы (ширина ≥ 50 мкм)

Варианты покрытия: антибликовая пленка (AR, одноточечная/широкополосная), спектральная пленка, металлоотражающая пленка, гидрофобная пленка.

Какие практические проблемы в области медицинского оборудования для визуализации может решить этот продукт?

1. Обнаружение флуоресценции с высоким фоном: обычное оптическое стекло излучает сильную спонтанную флуоресценцию (> 5%) при УФ-возбуждении, заглушая целевой сигнал. Спонтанная флуоресценция кварца JGS1 составляет менее 0,1%, что увеличивает соотношение сигнал/шум на порядок.  

2. Длительный дрейф детектора КТ: окно детектора подвергается воздействию рентгеновских лучей в течение длительного времени, и стекло низкой чистоты желтеет, что приводит к сбою калибровки. Кварцевое стекло JGS устойчиво к радиационному старению, обеспечивая стабильность более 5 лет.  

3. Запотевание и царапание окна эндоскопа. Наше окно JGS может быть покрыто гидрофобным противотуманным слоем и усилено, имеет твердость 7 по шкале Мооса, оно износостойкое и устойчивое к истиранию.  

4. Серьезная хроматическая аберрация при одновременной визуализации на нескольких длинах волн: кварц JGS имеет низкие дисперсионные характеристики (число Аббе 67,8), что позволяет одновременно фокусироваться в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах без необходимости использования сложных групп линз для коррекции хроматической аберрации.  

Заявление клиента (анонимно)

Случай 1: Производитель ТТ — обновление окна детектора

-Общие сведения: в исходном КТ-детекторе заказчика использовалось окно из боросиликатного стекла определенной марки, которое в течение трехлетнего срока службы продемонстрировало значительное изменение цвета под рентгеновским излучением, что привело к появлению артефактов изображения. Калибровка требуется не реже 3 раз в год.  

-Требование: мы ищем материал для окон, который устойчив к радиации, имеет высокий коэффициент пропускания и совместим с существующими процессами упаковки. Размер составляет 87,3 × 12,5 × 1,0 мм, с R-образными углами на всех четырех углах, требует напыления проводящей пленки ITO (антистатической) с одной стороны.  

-Наше решение: использование кварца JGS1 толщиной 1,00 ± 0,01 мм, двухсторонняя полировка до шероховатости <0,5 нм, покрытие широкополосной AR-пленкой (400-1100 нм, отражательная способность <0,5%) и локальное напыление слоя пленки ITO.  

-Результат: после 10 сканирований и 6 месяцев испытаний на ускоренное старение коэффициент пропускания снизился всего на 1,2%, а соотношение сигнал/шум изображения увеличилось на 18%.

Случай 2: Европейское предприятие по производству высококачественных флуоресцентных эндоскопов — ультратонкий стержень для ультрафиолетового света.

- ПРЕДЫСТОРИЯ: Флуоресцентная эндоскопия для ранней диагностики рака мочевого пузыря требует введения в организм ультрафиолетового света с длиной волны 280 нм и сбора сигналов автофлуоресценции с длиной волны 370 нм. Оригинальный стержень из плавленого кварца имеет длину 60 мм и диаметр 1,2 мм. Его торцевую поверхность необходимо отполировать под углом 0°, а боковую - отшлифовать, чтобы предотвратить попадание постороннего света.  

-Сложность: несколько поставщиков не могут одновременно выполнить процессы оптической полировки торцевой поверхности 0 ° и прецизионного шлифования по бокам на таком тонком кварцевом стержне, а производительность чрезвычайно низка.  

-Наше решение: изготовьте кварцевые стержни JGS1 по индивидуальному заказу, нарежьте их лазером до точной длины, используйте специальные приспособления для достижения перпендикулярности торцевой поверхности <1 'и используйте 4000 алмазных шлифовальных кругов для точного шлифования и химической полировки по бокам, чтобы сформировать равномерную рассеивающую поверхность.  

-Результат: эффективность передачи достигла 82% (исходный продукт составлял 67%), а рассеянный свет снизился до одной трети от исходного.  

Пример 3. Стартап-компания по производству проточных цитометров — микрофлюидный кварцевый чип со встроенным окном возбуждения

-Справочная информация: Компания разработала миниатюрный проточный цитометр, который требует интеграции окна пути возбуждающего света (размер 3 × 3 мм, толщина 0,5 мм) и микрофлюидного канала (ширина 100 мкм, глубина 50 мкм) на одной и той же кварцевой подложке JGS, без царапин или загрязнений в области окна возбуждения.  

- Проблема: обычными методами обработки трудно сохранить полностью неповрежденную область оптического окна на микроканальных чипах, и окно по-прежнему подвержено загрязнению частицами после очистки.  

-Наше решение состоит в том, чтобы использовать фотолитографию + процесс мокрого травления для изготовления микроканалов, затем выполнить локальную магнитореологическую полировку (MRF) в области окна и, наконец, выполнить мегазвуковую очистку + вакуумную упаковку в чистой комнате класса 100.  

-Результат: шероховатость поверхности окна достигла Ra<0,2 нм, эффективность возбуждения увеличилась на 30%, явления закупорки пор не наблюдалось.

От единичного отбора проб до массового производства десятков тысяч единиц, от плоских окон до линз неправильной формы — мы предоставляем самые надежные решения JGS по индивидуальной настройке кварцевого стекла для мировых производителей медицинского оборудования.  

Немедленно отправьте свои чертежи или технические требования, и наши инженеры-оптики предоставят рекомендации по выбору материалов и подробные расценки в течение 12 часов.

Luverre Quartz производит и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая кварцевые трубки, кварцевые пластины, кварцевые стержни, кварцевые окна, кварцевые тигли, кварцевые лодочки, кварцевые фланцы, кварцевые стаканы, инструменты из кварцевого стекла и многое другое. Мы можем удовлетворить все индивидуальные требования к изделиям из кварцевого стекла.