Caractéristiques clés :
· Type : filtre absorbant
· Fonction principale : transmettre une bande spécifique de lumière UV et bloquer la lumière visible.
· Matériel : Verre Optique avec dopants spécifiques.
· Apparence : Ces lunettes apparaissent généralement violet foncé ou presque noires à l'œil humain car elles absorbent la plupart des longueurs d'onde visibles.
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Comment ils fonctionnent (mécanisme d’absorption)
La matrice de verre est dopée avec des ions (par exemple, Ni²⁺, Co²⁺) dont les niveaux d'énergie électronique sont réglés pour absorber les photons de la lumière visible. L'énergie de cette lumière absorbée est dissipée sous forme de chaleur. Cependant, l’énergie des photons ultraviolets est soit trop élevée, soit trop faible pour être absorbée par ces ions spécifiques, laissant passer la lumière UV. Les longueurs d'onde exactes de « coupure » et de « coupure » dépendent de la recette chimique précise.
Performances spectrales et différences entre ZWB1, ZWB2 et ZWB3
La principale différence entre ces filtres réside dans leur longueur d’onde de transmission maximale et leur bande passante dans le spectre ultraviolet.
ZWB1 :
· Transmission maximale : environ 254 nanomètres (nm). Il s’agit d’une raie d’émission de mercure très importante.
· Fonction : Il s'agit d'un filtre passe-UV à bande étroite. Sa conception est optimisée pour une transmission maximale à 254 nm tout en supprimant fortement la lumière visible.
· Application : Idéal pour les applications centrées sur la raie UV de 254 nm, telles que l'analyse par lampe de stérilisation UV et la microscopie à fluorescence déclenchée par cette longueur d'onde.
ZWB2 :
· Transmission maximale : environ 313 nm. Il s’agit d’une autre ligne clé d’émission de mercure.
· Fonction : Également un filtre à bande relativement étroite, mais centré sur une longueur d'onde UV plus longue que le ZWB1.
· Application : Utilisé pour l'instrumentation et le filtrage impliquant la raie spectrale de 313 nm.
ZWB3 :
· Transmission maximale : Environ 365 nm (UV "Long Wave" ou UV-A). Il s’agit de la ligne de « lumière noire » au mercure la plus courante.
· Fonction : Un filtre passe-bande pour la région UV-A. Il transmet efficacement la ligne 365 nm et bloque les rayonnements UV-B et UV-C plus courts, plus énergétiques (et nocifs), ainsi que la lumière visible.
· Application : La plus courante des trois. Utilisé dans :
· Forensics & Inspection : pour détecter la fausse monnaie, les fluides corporels et autres matériaux fluorescents sous la « lumière noire ».
· Microscopie à fluorescence : comme filtre d'excitation pour éclairer les échantillons avec de la lumière UV-A.
· Durcissement industriel : Pour observer les processus UV sans l'éblouissement de la lumière visible.
· Minéralogie : Pour identifier les minéraux fluorescents.
Tableau récapitulatif des principaux pics de transmission :
Application clé de la région UV primaire de longueur d'onde de transmission de crête de filtre
ZWB1 ~254 nm Analyse par lampe germicide UV-C, fluorescence spécifique
ZWB2 ~313 nm UV-B Instrumentation pour lampes à mercure
ZWB3 ~365 nm UV-A Inspection "lumière noire", fluorescence, médecine légale
Applications courantes
La propriété unique de transmettre les UV tout en bloquant la lumière visible rend ces filtres indispensables dans de nombreux domaines :
1. Techniques de fluorescence : utilisées comme filtres d'excitation dans les microscopes et les spectrophotomètres pour éclairer un échantillon avec de la lumière UV pure, le rendant fluorescent. Un filtre passe-lumière visible complémentaire (par exemple, série JB) est ensuite utilisé du côté détection pour voir uniquement la fluorescence émise.
2. Inspection médico-légale et industrielle : détection de résidus, d'éléments de sécurité, de fissures ou de contaminants invisibles sous une lumière normale mais fluorescents ou absorbant fortement la lumière UV.
3. Filtrage des sources lumineuses : Purification de la sortie des lampes à vapeur de mercure et d'autres sources UV pour isoler des raies spectrales spécifiques pour les processus scientifiques ou industriels.
4. Photolithographie : Dans la fabrication de semi-conducteurs, certains verres UV sont utilisés dans les processus de masquage et d'alignement.
5. Photographie UV : Filtrage de la lumière visible pour permettre aux caméras sensibles aux UV d'enregistrer uniquement le rayonnement ultraviolet réfléchi.
Considérations et inconvénients importants
· Accumulation de chaleur : étant donné qu'ils absorbent la majeure partie de l'énergie visible et infrarouge d'une source lumineuse, ils peuvent devenir très chauds et se fissurer sous un éclairage intense. Le verre absorbant la chaleur (par exemple, de type KG) est souvent utilisé en combinaison pour les protéger.
· Transmission de pointe : le taux de transmission à leur longueur d'onde maximale est rarement de 100 % ; elle peut souvent être d'environ 20 à 40 %, une source de lumière puissante est donc nécessaire.
· Transmissions secondaires : Certaines lunettes UV peuvent avoir une très petite « fuite » involontaire ou une bande de transmission secondaire dans le rouge profond ou l'infrarouge. Celui-ci doit être caractérisé pour les applications critiques.
· Filtres en verre ou filtres interférentiels : bien que robustes et économiques, les filtres en verre d'absorption ont des propriétés fixes et des bandes plus larges par rapport aux filtres interférentiels modernes, ce qui peut offrir des coupures plus nettes et une transmission de crête plus élevée pour les applications spécialisées.
En résumé, ZWB1, ZWB2 et ZWB3 sont des filtres en verre d'absorption conçus pour isoler des bandes spécifiques et importantes du spectre ultraviolet. Leur sélection dépend entièrement de la longueur d'onde cible requise pour l'application, le ZWB3 étant le plus répandu pour les utilisations courantes de « lumière noire ».
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