Chambre UV AOP BS-OX : nettoyage photochimique de surfaces par 185 nm et ozone
La BS-OX est une chambre d'irradiation UV AOP destinée au nettoyage photochimique de surfaces, au traitement à l'ozone et à la modification ciblée de l'angle de contact. Elle élimine les contaminations organiques et augmente l'énergie de surface avant que les pièces ne soient collées, revêtues ou imprimées – sans prétraitement chimique par voie humide. Dans une atmosphère appauvrie en oxygène, avec typiquement 1 % d'oxygène, 185 nm génère de l'ozone et des espèces réactives de l'oxygène qui oxydent les résidus ; 254 nm couvre la désinfection et la photolyse directe. Huit lampes UVC peuvent être installées sans ozone, générant de l'ozone, ou en configuration mixte (4+4).
Le nettoyage et l'activation photochimiques par UVC à 185 nm dans une atmosphère appauvrie en oxygène entraînent la formation d'ozone et la génération d'espèces réactives de l'oxygène. Celles-ci oxydent efficacement les contaminants organiques et augmentent l'énergie de surface. Il en résulte une meilleure mouillabilité et une réduction reproductible de l'angle de contact. Cette interaction entre UVC à 185 nm, ozone et radicaux constitue un procédé d'oxydation avancée (AOP) – d'où le nom de chambre UV AOP.
Dans le même temps, le rayonnement UV est suffisamment énergétique pour scinder, par exemple, des composés organiques.
Le spectre à 185 nm est utilisé pour la formation d'ozone et de radicaux ainsi que pour la photolyse directe des résidus organiques.
Le mécanisme sous-jacent est décrit dans Nettoyage et activation de surfaces par UVC.
La longueur d'onde de 254 nm permet également des procédés UVC classiques tels que la désinfection et le prétraitement des procédés de revêtement.
La BS-OX peut fonctionner avec 8 lampes UVC sans ozone ou générant de l'ozone. Une configuration mixte dans un rapport 4+4 permet un fonctionnement optionnel avec une atmosphère de procédé contenant de l'ozone ou sans ozone, favorisant ainsi un contrôle précis du nettoyage, de l'oxydation et de l'activation de surface.
Toutes les surfaces internes sont réalisées en métaux non revêtus et en verre de quartz. On renonce entièrement aux revêtements organiques ou aux couches de protection à base de polymères. Il n'y a donc aucun produit de dégradation ni dégazage sous irradiation à 185 nm/254 nm. Il en résulte une chambre de traitement offrant des conditions limites stables pour le nettoyage de surfaces, le traitement à l'ozone et des modifications reproductibles de l'angle de contact.
La BS-OX est conçue pour des applications industrielles et scientifiques dans lesquelles des films résiduels organiques, des résidus de photorésine ou des adsorbats limitent la fonctionnalité des composants.
Domaines d'application de la chambre AOP BS-OX
- Activation des surfaces en polymère, verre, céramique et métal avant collage, scellement ou revêtement
- Nettoyage des composants optiques, wafers, microcircuits et filtres avec augmentation consécutive de la surface polaire
- Ajustement de l'angle de contact et de l'énergie de surface pour la microfluidique, la technique médicale et la technique de capteurs
- Stérilisation et dégradation des contaminants organiques odorants ou colorés
La double irradiation à 185 nm et 254 nm permet une dégradation fiable des résidus organiques par photolyse et par les réactions d'ozonation/oxydation et radicalaires en aval.
En même temps, la fraction polaire de la surface augmente, ce qui définit la mouillabilité et l'angle de contact.
Basée sur la plateforme éprouvée de chambre d'irradiation BS, une chambre d'échantillons UVC homogène et hautes performances, dotée de dimensions internes généreuses, est disponible. Des temps de process courts, des températures d'échantillon modérées et des configurations de lampes flexibles qualifient le BS-OX comme un système robuste pour la recherche, le développement et la production, en particulier dans la fabrication de semi-conducteurs et d'optiques ainsi que dans le prétraitement de surface des matériaux modernes.
Caractéristiques techniques de la chambre AOP BS-OX
| Chambre intérieure | 50 × 30 × 25 cm |
| Dimensions, chambre | 81 × 59 × 63 cm |
| Dimensions, UV-MAT | 19 × 25 × 10 cm |
| Poids | ~ 60 kg |
| Durée d'irradiation | de 1 s à 999 jours |
| Puissance absorbée | 225 W |
| Alimentation secteur | 230 VAC, 2 A |
| Température de service | de 10 à 40 °C |
| Humidité | < 80 % sans condensation |
| Durée de vie des lampes | jusqu'à 8 000 h |
| Nombre de lampes | 8 |
| Type de lampe | UVC, générant de l'ozone ; en option sans ozone |
| Puissance des lampes | 20 W chacune |
| Température de l'échantillon | 25 °C ± 5 °C |
| Entrée de gaz / Sortie de gaz | Festo QSK-G1/4-10 pour tuyau de diamètre 10 mm |
| Air extrait | Raccord DN 100 pour tuyau métallique annelé et traitement d'air extrait approprié |
| Classification | Groupe 0 selon DIN EN 12198:2000 |
Chambre UVC à ozone : à quoi sert 185 nm
Une chambre UVC classique fonctionne à 254 nm et rompt des liaisons. Une chambre UVC à ozone ajoute 185 nm – cette longueur d'onde scinde l'oxygène atmosphérique et génère de l'ozone à l'intérieur de la chambre. L'ozone se décompose ensuite sous 254 nm en oxygène atomique.
Seule cette combinaison permet de nettoyer les surfaces jusqu'au résidu moléculaire. Avec 254 nm seul, le film organique subsiste ; avec 185 nm seul, la seconde étape est manquante.
Spectres de la chambre d'irradiation BS-OX
La configuration des lampes détermine le procédé. La première figure montre la lampe UVC générant de l'ozone : outre 254 nm, elle émet à 185 nm, et cette raie scinde l'oxygène en ozone et en espèces réactives de l'oxygène. La seconde montre la lampe sans ozone, où 185 nm est absent et où seule la photolyse directe à 254 nm intervient. Les deux types peuvent être combinés (4+4) pour équilibrer l'oxydation et la photolyse.
Questions fréquentes sur l'ozone et l'air extrait sur le BS-OX
Non. Pendant l'irradiation, la porte du BS-OX est verrouillée. Une fois l'irradiation terminée, la porte n'est pas libérée immédiatement : le contrôle de purge intégré effectue d'abord la phase de purge et d'extraction spécifiée, puis déverrouille la porte. Cela exclut que la chambre soit ouverte directement après le processus d'ozone, exposant ainsi l'opérateur à l'ozone encore présent.
Prévoyez 5 minutes. La concentration d'ozone réellement résiduelle dépend du mélange, de la charge et de la concentration initiale et doit être évaluée dans le cadre de l'évaluation des risques de l'opérateur.
La mesure continue de la concentration d'ozone à l'intérieur de la chambre fermée ne fait pas partie du BS-OX standard. La concentration réellement présente dépend de plusieurs paramètres du processus : la configuration des lampes (générant de l'ozone, sans ozone ou mixte 4+4), la durée d'irradiation, la concentration en oxygène, le débit d'air et les réactions d'oxydation ayant lieu à l'intérieur de la chambre. De plus, les capteurs d'oxygène et d'ozone vieillissent relativement vite et doivent être étalonnés environ tous les six mois – une mesure installée en permanence engendre donc un effort de maintenance continu. En pratique, des résultats reproductibles sont obtenus en maintenant les paramètres du processus constants.
Le BS-OX dispose d'un raccord DN 100 et est destiné à être raccordé à une évacuation d'air ou à un traitement de l'air extrait adapté. Un débit volumique minimal ou maximal généralement valable en l/min ne peut pas être raisonnablement spécifié, car il dépend de l'installation particulière et du processus prévu. Comme valeur indicative pour l'extraction, comptez un volume de chambre par minute, soit environ 40 l/min ou 2,4 m³/h. Ce qui compte, c'est le sens de l'effet : un échange d'air continu élevé pendant l'irradiation réduit la concentration d'ozone à l'intérieur de la chambre et affaiblit ainsi le processus, tandis qu'un débit volumique élevé est souhaitable pendant la phase de purge.
Comparaison des deux systèmes de contrôle d'irradiation
| Caractéristique |  |  |
|---|---|---|
| Écran | écran tactile capacitif | monochrome, 128 x 64 px |
| Mémoire | clé USB | – |
| Irradiations minutées | oui | oui |
| Enregistrement des mesures | oui | – |
| Les captures d'écran peuvent être enregistrées sur une clé USB | oui | – |
| Mise en pause et reprise des irradiations | oui | – |
| Ajout de notes et de commentaires à une irradiation | oui | – |
| Commande à distance depuis un PC | oui | – |
| Enregistrements d'irradiation | sur une clé USB | sur le PC |
| Gestion des utilisateurs et mode administrateur | oui | – |
| Mises à jour du micrologiciel simples | oui | oui |
Les deux unités de commande utilisent les mêmes capteurs, de sorte qu'un capteur peut être utilisé avec l'un ou l'autre des appareils.
Le UV-MAT Touch se commande via un écran tactile capacitif haute résolution. Un processeur Cortex ARM garantit sa robustesse et sa capacité de mise à jour - de nouvelles fonctions peuvent être installées sur site. L'appareil et le logiciel PC sont compatibles avec Windows 10 et 11. Les irradiations mono- et multicanaux sont affichées numériquement et graphiquement, avec les oscillogrammes et les réglages. Les paramètres sont définis directement sur l'appareil et protégés par mot de passe.
Options
Cette option est disponible en complément de l'équipement standard :
 | Option de commande à distance Des irradiations complexes en plusieurs étapes - par exemple une pré-irradiation à faible éclairement énergétique suivie d'une irradiation UVC à haute intensité - peuvent être paramétrées avec l'option de commande à distance. Jusqu'à 30 étapes et pauses contrôlées en dose ou en temps sont possibles. L'irradiation est simultanément enregistrée et stockée sur le PC. |
Numéros de commande, contenu de la livraison, accessoires et versions
| Version | Référence de commande |
|---|---|
| BS-OX | 860950 |
À 185 nm, la chambre génère de l'ozone et nettoie les surfaces avec celui-ci ; le rayonnement à 254 nm réduit en outre la charge microbienne. Le contenu de la livraison comprend le BS-OX, le UV-MAT, le câble secteur, le manuel et des lampes UVC - générant de l'ozone, sauf indication contraire.
| Version | Numéro de commande |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930ox |
| UV-MAT | 820920ox |
La chambre est commandée par l'UV-MAT - soit en version UV-MAT avec écran graphique, soit en version UV-MAT Touch avec écran tactile de 5 pouces et vue oscilloscope. Les deux versions mesurent l'éclairement énergétique et s'arrêtent sous contrôle de la dose.
| Désignation | Référence |
|---|---|
| Logiciel PC pour l'UV-MAT Touch | 860901 |
| Désignation | Numéro de commande |
|---|---|
| curelog ONE dose meter | 680001C |
Le curelog ONE dans la version UVC enregistre l'éclairement énergétique et la dose à l'intérieur de la chambre. Il s'agit d'un appareil de mesure à part entière disposant de sa propre page produit. Pour vérifier l'intensité des lampes et leur vieillissement, nous recommandons ces instruments sans fil : ils enregistrent l'éclairement énergétique et peuvent être utilisés pour un contrôle cyclique du procédé.
| Prestation | Référence |
|---|---|
| Étalonnage usine | 710000 |
| Étalonnage ISO 17025 | 17025 |
Étalonnage accrédité selon ISO/IEC 17025 dans notre propre laboratoire d'étalonnage. Les étalonnages sont disponibles en tant qu'étalonnage usine et qu'étalonnage ISO 17025 et sont raccordés aux étalons du PTB.
Publications utilisant des chambres d'irradiation UV
Nous ne tenons pas de bibliographie distincte pour cet appareil en particulier – les publications citent généralement la gamme de produits, et non le modèle. Voici les 10 travaux les plus récents utilisant des chambres d'irradiation UV.
Downloads
Les fiches techniques sont disponibles en allemand et en anglais. La version anglaise fait foi.
