Ozařovací komora UV AOP BS-OX: fotochemické čištění povrchů pomocí 185 nm a ozonu
BS-OX je ozařovací komora UV AOP pro fotochemické čištění povrchů, ošetření ozonem a cílenou modifikaci kontaktního úhlu. Odstraňuje organické znečištění a zvyšuje povrchovou energii před lepením, povlakováním nebo tiskem součástí – bez mokré chemické předúpravy. V atmosféře se sníženým obsahem kyslíku, typicky 1 %, generuje 185 nm ozon a reaktivní formy kyslíku, které oxidují zbytky; 254 nm slouží k dezinfekci a přímé fotolýze. Osm UVC lamp lze osadit ve variantě bez ozonu, generující ozon nebo smíšeně (4+4).
Fotochemické čištění a aktivace pomocí UVC 185 nm v atmosféře se sníženým obsahem kyslíku vede ke vzniku ozonu a generování reaktivních forem kyslíku. Ty účinně oxidují organické znečišťující látky a zvyšují povrchovou energii. Výsledkem je zlepšená smáčivost a reprodukovatelné snížení kontaktního úhlu. Tato souhra UVC 185 nm, ozonu a radikálů představuje pokročilý oxidační proces (AOP) – proto název ozařovací komora UV AOP.
Současně je UV záření dostatečně energetické, aby například rozštěpilo organické sloučeniny.
Spektrum 185 nm se využívá pro tvorbu ozonu a radikálů i pro přímou fotolýzu organických zbytků.
Podkladový mechanismus je popsán na stránce Čištění a aktivace povrchů pomocí UVC.
Vlnová délka 254 nm rovněž umožňuje klasické UVC procesy, jako je dezinfekce a předúprava pro povlakovací procesy.
BS-OX může provozovat 8 UVC lamp bez ozonu nebo generujících ozon. Smíšená konfigurace v poměru 4+4 umožňuje volitelný provoz s procesní atmosférou obsahující ozon nebo bez ozonu, čímž podporuje přesné řízení čištění, oxidace a aktivace povrchu.
Všechny vnitřní povrchy jsou vyrobeny z nepovlakovaných kovů a křemenného skla. Organické povlaky nebo ochranné vrstvy na bázi polymerů se zcela nevyužívají. To znamená, že při ozařování 185 nm/254 nm nevznikají žádné produkty degradace a žádné odplyňování. Výsledkem je procesní komora se stabilními okrajovými podmínkami pro čištění povrchů, ošetření ozonem a reprodukovatelné změny kontaktního úhlu.
BS-OX je určena pro průmyslové a vědecké aplikace, v nichž organické zbytkové filmy, zbytky fotorezistu nebo adsorbáty omezují funkčnost součástí.
Oblasti použití pro AOP komoru BS-OX
- Aktivace povrchů polymerů, skla, keramiky a kovů před lepením, tmelením nebo povlakováním
- Čištění optických komponent, waferů, mikročipů a filtrů s následným zvýšením polární plochy povrchu
- Nastavení kontaktního úhlu a povrchové energie pro mikrofluidiku, zdravotnickou techniku a senzorovou techniku
- Sterilizace a degradace pachově nebo barevně aktivních organických nečistot
Duální ozařování při 185 nm a 254 nm umožňuje spolehlivou degradaci organických zbytků prostřednictvím fotolýzy a následných reakcí s ozonem/oxidací & radikálových reakcí.
Současně se zvyšuje polární podíl povrchu, který určuje smáčivost a kontaktní úhel.
Na základě osvědčené platformy ozařovací komory BS je k dispozici homogenní, vysoce výkonná UVC vzorková komora s velkorysými vnitřními rozměry. Krátké doby procesu, mírné teploty vzorků a flexibilní konfigurace lamp předurčují BS-OX jako robustní systém pro výzkum, vývoj a výrobu, zejména ve výrobě polovodičů a optiky, jakož i při povrchové předúpravě moderních materiálů.
Technická data komory AOP BS-OX
| Vnitřní prostor komory | 50 × 30 × 25 cm |
| Rozměry, komora | 81 × 59 × 63 cm |
| Rozměry, UV-MAT | 19 × 25 × 10 cm |
| Hmotnost | ~ 60 kg |
| Doba ozařování | 1 s až 999 dní |
| Příkon | 225 W |
| Síťové napájení | 230 VAC, 2 A |
| Provozní teplota | 10 až 40 °C |
| Vlhkost | < 80 % nekondenzující |
| Životnost lamp | až 8 000 h |
| Počet lamp | 8 |
| Typ lamp | UVC, generující ozon; alternativně bez ozonu |
| Výkon lampy | 20 W každá |
| Teplota vzorku | 25 °C ± 5 °C |
| Vstup plynu / Výstup plynu | Festo QSK-G1/4-10 pro průměr hadice 10 mm |
| Odpadní vzduch | Přípojka DN 100 pro vlnitou kovovou hadici a vhodnou úpravu odpadního vzduchu |
| Klasifikace | Skupina 0 dle DIN EN 12198:2000 |
Ozonová UVC komora: k čemu je potřeba 185 nm
Běžná UVC komora pracuje na 254 nm a rozbíjí vazby. Ozonová UVC komora navíc přidává 185 nm – tato vlnová délka rozkládá atmosférický kyslík a v komoře vzniká ozon. Ozon se pak pod vlivem 254 nm rozkládá na atomární kyslík.
Pouze tato kombinace vyčistí povrchy až na molekulární úroveň. Při samotné vlnové délce 254 nm zůstává organický film; při samotné vlnové délce 185 nm chybí druhý krok.
Spektra ozařovací komory BS-OX
Konfigurace lamp určuje proces. První obrázek ukazuje UVC lampu generující ozon: kromě 254 nm emituje také na 185 nm a tato linie štěpí kyslík na ozon a reaktivní formy kyslíku. Druhý obrázek ukazuje lampu bez ozonu, kde linie 185 nm chybí a uplatňuje se pouze přímá fotolýza při 254 nm. Oba typy lze kombinovat (4+4) pro vyvážení oxidace a fotolýzy.
Nejčastější dotazy k ozonu a odpadnímu vzduchu u BS-OX
Ne. Během ozařování jsou dveře BS-OX zablokovány. Po skončení ozařování se dveře neuvolní okamžitě: integrované řízení odvětrání nejprve provede stanovenou fázi odvětrání a odsávání a teprve poté dveře odblokuje. Tím je vyloučeno, aby byla komora otevřena přímo po procesu s ozonem a obsluha byla vystavena dosud přítomnému ozonu.
Počítejte s 5 minutami. Skutečně zbývající koncentrace ozonu závisí na promíchání, náplni a počáteční koncentraci a musí být posouzena v rámci hodnocení rizik provozovatelem.
Průběžné měření koncentrace ozonu uvnitř uzavřené komory není součástí standardního BS-OX. Skutečně přítomná koncentrace závisí na několika parametrech procesu: konfiguraci lamp (generujících ozon, bez ozonu nebo smíšené 4+4), době ozařování, koncentraci kyslíku, proudění vzduchu a oxidačních reakcích probíhajících uvnitř komory. Senzory kyslíku a ozonu navíc stárnou poměrně rychle a musí být kalibrovány přibližně každých šest měsíců – pevně instalované měření tak vytváří trvalou údržbovou zátěž. V praxi se reprodukovatelných výsledků dosahuje udržováním konstantních parametrů procesu.
BS-OX má přípojku DN 100 a je určen pro připojení k vhodnému odpadnímu vzduchu nebo úpravě odpadního vzduchu. Obecně platný minimální nebo maximální objemový průtok v l/min nelze rozumně stanovit, protože závisí na konkrétní instalaci a zamýšleném procesu. Jako orientační hodnotu pro odsávání počítejte s jedním objemem komory za minutu, tedy přibližně 40 l/min nebo 2,4 m³/h. Důležitý je směr účinku: vysoká trvalá výměna vzduchu během ozařování snižuje koncentraci ozonu uvnitř komory a tím proces zeslabuje, zatímco vysoký objemový průtok je žádoucí během fáze odvětrání.
Srovnání dvou způsobů řízení ozařování
| Funkce |  |  |
|---|---|---|
| Displej | kapacitní dotykový displej | monochromatický, 128 x 64 px |
| Paměť | USB flash disk | – |
| Časově řízené ozařování | ano | ano |
| Záznam naměřených hodnot | ano | – |
| Snímky obrazovky lze uložit na USB flash disk | ano | – |
| Pozastavení a opětovné spuštění ozařování | ano | – |
| Přidávání poznámek a komentářů k ozařování | ano | – |
| Dálkové ovládání z PC | ano | – |
| Záznamy o ozařování | na USB flash disku | na PC |
| Správa uživatelů a administrátorský režim | ano | – |
| Jednoduché aktualizace firmwaru | ano | ano |
Obě jednotky ovládání používají stejné senzory, takže jeden senzor lze použít u obou přístrojů.
UV-MAT Touch se ovládá pomocí vysoce rozlišujícího kapacitního dotykového displeje. Procesor Cortex ARM zajišťuje odolnost a možnost aktualizace - nové funkce lze nainstalovat přímo na místě. Zařízení i PC software jsou kompatibilní se systémy Windows 10 a 11. Jednokanálová i vícekanálová ozařování jsou zobrazena numericky i graficky, spolu s oscilogramy a nastavením. Parametry se nastavují přímo na zařízení a jsou chráněny heslem.
Možnosti
Tato volba je k dispozici nad rámec standardní výbavy:
 | Volba dálkového ovládání Pomocí volby dálkového ovládání lze parametrizovat komplexní, víceúrovňové ozařování – například předběžné ozáření nízkou ozářeností následované vysoce intenzivním UVC ozářením. Je možné až 30 kroků a pauz řízených dávkou nebo časem. Ozařování je při tom zaznamenáváno a ukládáno v PC. |
Objednací čísla, rozsah dodávky, příslušenství a verze
| Verze | Objednací číslo |
|---|---|
| BS-OX | 860950 |
Při 185 nm komora generuje ozon a čistí jím povrchy; záření o 254 nm navíc snižuje mikrobiální zátěž. Rozsah dodávky zahrnuje BS-OX, UV-MAT, síťový kabel, návod a UVC lampy - generující ozon, není-li uvedeno jinak.
| Verze | Objednací číslo |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930ox |
| UV-MAT | 820920ox |
Komora je řízena pomocí UV-MAT - buď jako UV-MAT s grafickým displejem, nebo jako UV-MAT Touch s 5palcovým dotykovým displejem a zobrazením osciloskopu. Obě verze měří ozářenost a vypínají se na základě řízení dávky.
| Označení | Objednací číslo |
|---|---|
| PC software pro UV-MAT Touch | 860901 |
| Označení | Objednací číslo |
|---|---|
| curelog ONE dávkoměr | 680001C |
Přístroj curelog ONE ve verzi UVC zaznamenává ozářenost a dávku uvnitř komory. Jde o samostatné měřicí zařízení s vlastní produktovou stránkou. Pro kontrolu intenzity lamp a jejich stárnutí doporučujeme tyto bezkabelové přístroje: zaznamenávají ozářenost a lze je použít pro cyklické sledování procesu.
| Služba | Objednací číslo |
|---|---|
| Tovární kalibrace | 710000 |
| Kalibrace ISO 17025 | 17025 |
Akreditovaná kalibrace dle ISO/IEC 17025 v naší vlastní kalibrační laboratoři. Kalibrace jsou k dispozici jako tovární a jako kalibrace ISO 17025 a jsou metrologicky navázány na standardy PTB.
Publikace využívající UV ozařovací komory
Pro toto konkrétní zařízení nevedeme samostatnou bibliografii – publikace obvykle uvádějí produktovou řadu, nikoli konkrétní model. Zde je uvedeno 10 nejnovějších prací, v nichž byly použity UV ozařovací komory.
Downloads
Katalogové listy jsou k dispozici v němčině a angličtině. Závazná je anglická verze.
