قرص عدسة زجاجي بصري للأشعة فوق البنفسجية ZWB، لعلاج الأشعة فوق البنفسجية واستشعار اللهب

تعريف لوحة الزجاج البصري ZWB :

في عالم المواد البصرية المتنوعة والمتخصصة، تُعد زجاجة ZWB عنصراً حاسماً في التطبيقات التي تعمل في نطاق الأشعة فوق البنفسجية (UV) من الطيف الكهرومغناطيسي. يتبع التسمية "ZWB" نظام تصنيف الزجاج الألماني (ينّا)، حيث يُعرف كنوع محدد من الزجاج المرشح العابر للأشعة فوق البنفسجية. على عكس الزجاج البصري القياسي مثل BK7 أو SF11، المصمم لتحقيق أداء متميز في المجال المرئي، فإن زجاج ZWB يتم تركيبه بدقة لتحقيق خاصية فريدة وهامة: شفافية عالية أمام الإشعاعات فوق البنفسجية ذات الطول الموجي القصير، مع منع الضوء المرئي وضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل فعال. مما يجعله مكوناً لا غنى عنه في مجموعة واسعة من المعدات العلمية والصناعية وأدوات السلامة.

الخصائص والتراكيب الخاصة بلوح الزجاج البصري ZWB:

السمة الأساسية لزجاج ZWB هي ملفه الطيفي المميز للنفاذية. فهو يتمتع بنفاذية ممتازة في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية B وA، وعادة ما تتراوح بين حوالي 250-250 نانومتر (nm) وحتى 400 نانومتر. ويصل منحنى النفاذية إلى ذروته في منطقة الأشعة فوق البنفسجية هذه، ثم ينخفض بشكل حاد، ما يجعله حاجزًا قويًا ضد الضوء المرئي (400-700 نانومتر). ويُعد هذا السلوك عكسًا لأنواع الزجاج الملون الشائعة التي تحجب الأشعة فوق البنفسجية وتنفذ الضوء المرئي.

هذه الخاصية الفريدة ليست صدفة، بل تُحقق من خلال تركيب كيميائي محدد. زجاج ZWB التقليدي هو زجاج فوسفاتي يتم تشريبه بتركيزات عالية من أكسيد النيكل (NiO). أيونات النيكل الموجودة داخل شبكة الزجاج هي المسؤولة عن المظهر الأزرق-الأخضر الداكن أو شبه الأسود المميز بالنسبة للعين البشرية. وتتميز هذه الأيونات بمستويات طاقة إلكترونية محددة تمتص الفوتونات في الطيف المرئي، مما يمنعها من المرور عبر الزجاج. ومع ذلك، فإن طاقة فوتونات الأشعة فوق البنفسجية إما لا تتطابق مع نطاقات الامتصاص هذه، أو تكون كافية للتغلب عليها، ما يسمح بمرور الإشعاعات فوق البنفسجية عبر الزجاج بفقدان نسبي منخفض. هذا المبدأ الأساسي يجعل زجاج ZWB ما يُعرف بـ"زجاج أسود" مرشح للأشعة فوق البنفسجية.

مزايا لوحة الزجاج البصري ZWB:

نفاذية عالية للأشعة فوق البنفسجية: يسمح بمرور الضوء فوق البنفسجي مع منع معظم الضوء المرئي والضوء تحت الأحمر بشكل فعال.

يمتص الضوء المرئي: يبدو أزرق داكن أو شبه أسود لأنه يمتص الأطوال الموجية الصفراء والخضراء والحمراء.

الزجاج الأسود الأزرق: يُشار إليه غالبًا باسم "زجاج أسود أزرق" بسبب مظهره الداكن في ظل الإضاءة العادية.

تطبيقات لوحة الزجاج ZWB:

تُعد قدرة عزل ونقل الضوء فوق البنفسجي النقي سببًا في القيمة الكبيرة للزجاج ZWB في العديد من المجالات:

العلاج بالأشعة فوق البنفسجية والمعالجة الصناعية: واحدة من أكثر التطبيقات انتشارًا هي أنظمة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية المستخدمة في الطباعة والطلاء وربط المواد اللاصقة. تطلق مصابيح الزئبق عالية الضغط أو مصابيح LED فوق بنفسجية طيفًا واسعًا من الضوء. ويتم وضع مرشحات ZWB أمام هذه المصابيح لامتصاص مكونات الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء، مما يوفر شعاعًا مركزًا وباردًا من الطاقة فوق البنفسجية. يبدأ هذا الضوء فوق البنفسجي النقي التفاعل الكيميائي الضوئي في الراتنجات القابلة للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية بكفاءة دون التسبب في أضرار حرارية غير مرغوب فيها للركائز الحساسة.

الإشعاع والتحليل الطيفي: في الأجهزة العلمية، يُعد الزجاج ZWB ضروريًا كمرشح إثارة. في المجاهر الفلورية وأجهزة التحليل الطيفي الفلورية، تُستخدم مصدر ضوء ساطع (مثل مصباح زينون). ويوضع مرشح ZWB في مسار الإثارة لتوفير ضوء فوق بنفسجي نقي يشبه الضوء أحادي اللون، والذي يضيء العينة. وهذا يؤدي إلى إثارة الجزيئات الفلورية، ما يجعلها تنبعث منها ضوء بطول موجي أطول (ضوء مرئي)، ثم يتم رصده أو قياسه من خلال مرشح آخر يمنع الضوء فوق البنفسجي. يُعد فصل ضوء الإثارة عن ضوء الانبعاث أمرًا أساسيًا في التقنيات الفلورية.

التحليل الجنائي والكيميائي: في العلوم الجنائية، تُستخدم مرشحات ZWB في مصابيح فوق بنفسجية متخصصة لكشف بصمات الأصابع الكامنة، والسوائل الجسدية، والأدلة الأخرى التي تتوهج تحت الإضاءة فوق البنفسجية. وبالمثل، في الكيمياء، تُستخدم لتحليل المعادن، وكشف العملات المزيفة، ودراسة التفاعلات الكيميائية الحساسة للضوء في النطاق فوق البنفسجي.

العلاج الضوئي والأجهزة الطبية: تتطلب بعض العلاجات الطبية، مثل العلاج الضوئي لحالات الجلد مثل الصدفية والبهاق، التعرض المنضبط لأطوال موجية محددة من الأشعة فوق البنفسجية. يمكن استخدام مرشحات ZWB لتشكيل خرج المصابيح العلاجية، مما يضمن تعرض المريض فقط للإشعاع العلاجي المفيد من نوع UV-A أو الأشعة فوق البنفسجية الضيقة (UV-B)، مع تصفية الأطوال الموجية الضارة أو غير الضرورية.

الإضاءة والتعقيم: على الرغم من أن الزجاج من النوع ZWB ليس المرشح الأساسي لمصابيح التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية القاتلة للجراثيم (254 نانومتر)، فإنه يمكن استخدامه في التطبيقات التي تكون فيها حزمة النقل الخاصة بالأشعة فوق البنفسجية متوافقة مع متطلبات التعقيم، ويضمن عدم تسرب أي ضوء أزرق مرئي من الجهاز.

المواصفات الفنية