צינור בדיקה מקרצית שקוף עם כיסוי מסcrew

תהליך היצור של צינורות בדיקה מקרציס עם פקק חריצי

ייצור צינורות בדיקה מקרציס עם פקק חריצי הוא תהליך מורכב בעל מספר שלבים, המשלב עיבוד תרמי בטמפרטורות גבוהות עם עיבוד קורא מדויק. בניגוד לכלים זכוכיתיים רגילים, שניתן לעצבם לעיתים קרובות על ידי יציקה, נקודת ההמסה הגבוהה ביותר של הקרציס (מעל 1700° צלזיוס) דורשת טכניקות מיוחדות.

• בחירת חומרים גולמיים

התהליך מתחיל בצינורות קרציס בעלי טהרה גבוהה (דיאוקסיד סיליקון, SiO₂), שברוב המקרים רמת הטהרה שלהם עולה על 99.99%. חומר גלם זה נבחר בשל החוסר בזיהומים שלו, אשר קריטי לשמירה על בהירות אופטית ועמידות כימית.

• עיבוד תרמי (עיבוד חם)

שלב זה כולל עיצובה של הקרציס באמצעות להבות בטמפרטורות גבוהות, בדרך כלל באמצעות משאבות מימן-חמצן (אשר מגיעות לטמפרטורות של עד 3000° צלזיוס).

יצירת הגוף: הצינור מקרציס מחומם ומסובב כדי ליצור את הגוף העיקרי של צינור הבדיקה.

חיתוך תחתון: התחתית נמסה ומעוצבת (למשל, לתחתית עגולה או שטוחה) באמצעות טכניקות פולישינג באש כדי להיפטר מקרעי מיקרו.

• עיבוד קרה (מכונה)

בעוד שהגוף מתגבש על ידי חום, חריצי השרשראות דורשים עיבוד מכני מדויק.

עיבוד ב-CNC: צינורות קוורץ בעלי דפנות עבות מותקנים על מסכות CNC. משתמשים בכלי יהלום כדי לחרוט את חריצי השרשראות המדויקים על הזכוכית.

דיוק: החריצה מתבצעת בתוך טווחי סובלנות קפדניים (לרוב בתוך ±0.03 מ"מ) כדי להבטיח איטום הדוק וחופשי מדליפות כאשר המכסה מושם.

• הרכבה והשלמה

הידוק: צוואר השרשראות שעבר עיבוד מכני מחובר לעיתים קרובות לגוף הצינור באמצעות תהליך מיזוג תרמי (חיתוך) על מסכה כדי להבטיח קונצנטריות.

פולישינג: השלב הסופי כולל פולישינג באש או פולישינג כללי כדי להחליק את המשטח, להסיר סימני גריסה ולשפר את השקיפות.

היתרון של צינור בדיקה שקוף מקוורץ:

• ביצוע埙� �������� �������

תמרות חום קיצונית: בניגוד לזכוכית בורוסיליקטית סטנדרטית, קוורץ יכול לשאת טמפרטורות פעילות רציפות עד 1100°מ ולפסגות קצרות עד 1450°מ ללא התרככות או עיוות.

תמרות מכת חום: לקוורץ מקדם נמוך מאוד של התפשטות תרמית. עובדה זו מאפשרת לצינורות הניסוי לסבול שינויים מהירים בטמפרטורה — למשל, חימום לעל 1000°מ והצלעה מיידית במים בטמפרטורת החדר — ללא סדקים או שבירות.

• תכונות אופטיות יוצאות דופן

העברת ספקטרום רחב: קוורץ ברמה גבוהה של טהרה מספק העברה מצוינת של אור על טווח ספקטרלי רחב, מהאולטרה סגול (UV) ועד האינפרא אדום (IR).

שקיפות לאולטרה סגול: לקוורץ יש העברה של יותר מ-80% באזור האולטרה סגול (במיוחד באורך גל של 200–250 ננומטר), בעוד שזכוכית סטנדרטית חוסמת קרינה באולטרה סגול. עובדה זו הופכת את צינורות הקוורץ לחיוניים בספקטרוסקופיה באולטרה סגול ובחקר ניסויים פוטוכימיים.

• טהרה כימית גבוהה ועמידות

עמידות לחומצה: קוורץ הוא מאוד דל ועמיד לרוב החומצות, מה שהופך אותו מתאים לאחסון מנגנים כימיים אגרסיביים (למעט חומצה פלוארית-ידרו)

תכולת יונים מתכת נמוכה: עם רמת טוהר של לעתים קרובות מעל 99.9% SiO2, קוורץ מכיל מעט מאוד טמאים. זה מונע זיהום דגימה, אשר חיוני לניתוח מדויק מאוד בתעשיות המחוליכים והתרופות.

• דיוק מכני ועיצוב ללא דליפות

עיבוד מדויק: חוטי הברגים מיוצרים באמצעות סי.אן.סי.

אטום בטוח: כאשר משולב עם מכסה תואם (לעיתים קרובות מצופה ב- PTFE), עיצוב הבורג מספק אטום הרמטתי, חסין דליפה. זה מונע את התאדות של חומרי מסיס נוזלים ומגן על הדגימות מפני זיהום חיצוני.

• עמידות ואריכות ימים

קשיחות: קוורץ קשה משמעותית יותר מזכוכית רגילה, מה שהופך אותו עמיד יותר לגרדורים ולשחיטה.

חזרה לשימוש: בשל התנגדותם לפגיעות תרמית ולתסיסה כימית, מבחנות אלו ניתנות לניקוי ולסטריליזציה (באוטוקלב) ולחזרה לשימוש מספר רב של פעמים ללא איבוד בהבהוב האופטי או בשלמות המבנית שלהן.

יישומים של מבחנת קוורץ שקוף:

בשל תכונותיהן הייחודיות, מבחנות קוורץ עם פקק חצוצרתי משמשות בתחומים מיוחדים:

כימיה אנליטית וספקטרוסקופיה: משמשות כמבחנות (קוווטים) או מחזיקי דגימות לספקטרופוטומטרים UV-Vis מכיוון שהן אינן בולעות אור UV.

ניסויים בטמפרטורות גבוהות: מתאימות לעישון, קלקינה ומחקרי פירוק תרמי, שבהם זכוכית סטנדרטית הייתה נכשלת.

תעשיית הרכיבים ההנמכיים: משמשות לאחסון חומרים מתחדשים בעלי טהרה גבוהה ודגימות, מכיוון שהתכולה הנמוכה של יוני מתכת מונעת זיהום של חומרים אלקטרוניים רגישים.

תעשיית התרופות והביוטכנולוגיה: מתאימות לסטריליזציה תחת לחץ גבוה (באוטוקלב) ואחסון תרופות רגישות לאור.

בדיקות סביבתיות: משמש ללקיחת דוגמאות של מים או קרקע ואחסונן לצורך ניתוח יסודות זעירים.

אזהרות לשימוש בצינוריות בדיקה מקרצינה:

כדי להבטיח בטיחות ולארוך את תקופת השימוש בצינוריות, יש לפעול בהתאם להנחיות הבאות:

• תאימות כימית:

הימנע מחומצה הידרופלואורית (HF): הקרצינה מגיבה עם חומצה הידרופלואורית, מה שיגרום לחיקוק ולחיסול הזجاج.

הימנע מחומצה פוספורית חמה וחומצות חזקות: למרות שהקרצינה עמידה בפני חומצות, היא רגישה לפתרונות אלקליניים, במיוחד בטמפרטורות גבוהות, אשר עלולים לגרום לקורוזיה או לדוויטריפיקציה (התגבשות).

• טיפול מכני:

שבריריות: למרות שהקרצינה קשה, היא שברירית. יש להימנע מלהפיל את הצינוריות או להכות בהן בפני שטח קשה.

תחזוקת החוטים: יש להיזהר לא לפגוע בחוטי הכיסוי בעת היצמדות. הדחקה יתרה עלולה לשבור את חוטי הזכוכית המעובדים بدقة.

• בטיחות תרמית:

נקיון: יש לוודא שהחלק החיצוני נקי ויבש לפני החימום, כדי למנוע דוויטריפיקציה על פני השטח הנגרמת על ידי זיהומים (כגון טביעות אצבע או מלחים אלקליניים).

חימום: למרות התנגדות לכתמים תרמיים, נהוג לחמם לאט עבור יישומים בטמפרטורות קיצוניות.

• ניקוי:

השתמשו בסבונים מדרים או בשטיפות חומציות (למעט HF). הימנעו משימוש במרגעות מחוספסות שעשויות לפגוע על פני השטח האופטי.

מפרטים טכניים