UV AOP-kammer BS-OX: fotokjemisk overflaterensing med 185 nm og ozon
BS-OX er et UV AOP-bestrålingskammer for fotokjemisk overflaterensing, ozonbehandling og målrettet modifisering av kontaktvinkel. Det fjerner organisk forurensning og øker overflateenergien før deler limes, belegges eller trykkes – uten våtkjemisk forbehandling. I en oksygenredusert atmosfære med typisk 1 % oksygen genererer 185 nm ozon og reaktive oksygenforbindelser som oksiderer rester; 254 nm dekker desinfeksjon og direkte fotolyse. Åtte UVC-lamper kan monteres ozonfrie, ozondannende eller i blandet konfigurasjon (4+4).
Fotokjemisk rensing og aktivering med 185 nm UVC i en oksygenredusert atmosfære fører til ozondannelse og generering av reaktive oksygenforbindelser. Disse oksiderer effektivt organiske forurensninger og øker overflateenergien. Dette resulterer i forbedret fuktbarhet og en reproduserbar reduksjon av kontaktvinkelen. Dette samspillet mellom 185 nm UVC, ozon og radikaler er en avansert oksidasjonsprosess (AOP) – derav navnet UV AOP-kammer.
Samtidig er UV-strålingen energirik nok til for eksempel å splitte organiske forbindelser.
185 nm-spekteret brukes til ozon- og radikaldannelse samt direkte fotolyse av organiske rester.
Den underliggende mekanismen er beskrevet i Overflaterensing og aktivering med UVC.
254 nm-bølgelengden muliggjør også klassiske UVC-prosesser som desinfeksjon og forbehandling for belegningsprosesser.
BS-OX kan driftes med 8 ozonfrie eller ozondannende UVC-lamper. En blandet konfigurasjon i forholdet 4+4 gir mulighet for valgfri drift med en ozonholdig eller ozonfri prosessatmosfære, og støtter dermed nøyaktig kontroll av rensing, oksidasjon og overflateaktivering.
Alle innvendige overflater er laget av ubelagte metaller og kvartsglass. Organiske belegg eller polymerbaserte beskyttelseslag er fullstendig utelatt. Dette betyr at det ikke oppstår nedbrytningsprodukter eller avgassing under bestråling med 185 nm/254 nm. Resultatet er et prosesskammer med stabile grensebetingelser for overflaterensing, ozonbehandling og reproduserbare endringer i kontaktvinkel.
BS-OX er utviklet for industrielle og vitenskapelige anvendelser der organiske restfilmer, fotoresistrester eller adsorbater begrenser funksjonaliteten til komponenter.
Bruksområder for AOP-kammer BS-OX
- Aktivering av polymer-, glass-, keramikk- og metalloverflater før liming, forsegling eller belegging
- Rensing av optiske komponenter, wafere, mikrobrikker og filtre med etterfølgende økning av det polare overflatearealet
- Justering av kontaktvinkel og overflateenergi for mikrofluidikk, medisinsk teknologi og sensorteknologi
- Sterilisering og nedbrytning av lukt- eller fargeaktive organiske forurensninger
Dobbel bestråling ved 185 nm og 254 nm gir en pålitelig nedbrytning av organiske rester gjennom fotolyse og etterfølgende ozon-/oksidasjons- og radikalreaksjoner.
Samtidig øker den polare andelen av overflaten, som definerer fuktbarheten og kontaktvinkelen.
Basert på den utprøvde BS-bestrålingskammerplattformen er det tilgjengelig et homogent, høytytende UVC-prøvekammer med generøse innvendige dimensjoner. Korte prosesstider, moderate prøvetemperaturer og flexible lampekonfigurasjoner kvalifiserer BS-OX som et robust system for forskning, utvikling og produksjon, spesielt innen halvleder- og optikkproduksjon samt i overflateforbehandling av moderne materialer.
Tekniske data for AOP-kammer BS-OX
| Innvendig kammer | 50 × 30 × 25 cm |
| Mål, kammer | 81 × 59 × 63 cm |
| Mål, UV-MAT | 19 × 25 × 10 cm |
| Vekt | ~ 60 kg |
| Bestrålingstid | 1 s til 999 dager |
| Effektforbruk | 225 W |
| Nettstrømforsyning | 230 VAC, 2 A |
| Driftstemperatur | 10 til 40 °C |
| Fuktighet | < 80 % ikke-kondenserende |
| Lampelevetid | opptil 8 000 h |
| Antall lamper | 8 |
| Lampetype | UVC, ozondannende; alternativt ozonfri |
| Lampeeffekt | 20 W hver |
| Prøvetemperatur | 25 °C ± 5 °C |
| Gassinntak / Gassutløp | Festo QSK-G1/4-10 for 10 mm slangediameter |
| Avtrekksluft | DN 100-kobling for korrugert metallslange og egnet avtrekksluftbehandling |
| Klassifisering | Gruppe 0 i henhold til DIN EN 12198:2000 |
Ozon UVC-kammer: hva 185 nm behøves til
Et vanlig UVC-kammer arbeider på 254 nm og bryter bindinger. En ozon UVC-kammer legger til 185 nm – denne bølgelengden spalter atmosfærisk oksygen og genererer ozon inne i kammeret. Ozonet brytes deretter ned under 254 nm til atomært oksygen.
Bare denne kombinasjonen renser overflater ned til molekylært restnivå. Med 254 nm alene forblir den organiske filmen; med 185 nm alene mangler det andre steget.
Spektre for bestrålingskammeret BS-OX
Lampekonfigurasjonen avgjør prosessen. Den første figuren viser den ozondannende UVC-lampen: i tillegg til 254 nm sender den ut ved 185 nm, og denne linjen spalter oksygen til ozon og reaktive oksygenforbindelser. Den andre viser den ozonfrie lampen, der 185 nm mangler og kun direkte fotolyse ved 254 nm er virksom. Begge typer kan blandes (4+4) for å balansere oksidasjon mot fotolyse.
Ofte stilte spørsmål om ozon og avtrekksluft på BS-OX
Nei. Mens bestrålingen pågår, er døren til BS-OX låst. Når bestrålingen er avsluttet, frigis ikke døren umiddelbart: den integrerte skyllekontrollen utfører først den fastsatte skylle- og avtrekksfasen, og først deretter låses døren opp. Dette utelukker at kammeret åpnes rett etter ozonprosessen, slik at operatøren utsettes for ozon som fortsatt er til stede.
Regn med 5 minutter. Ozonkonsentrasjonen som faktisk gjenstår, avhenger av blanding, last og startkonsentrasjon og skal vurderes som del av operatørens risikovurdering.
Kontinuerlig måling av ozonkonsentrasjonen inne i det lukkede kammeret er ikke del av standard BS-OX. Konsentrasjonen som faktisk er til stede, avhenger av flere prosessparametere: lampekonfigurasjonen (ozondannende, ozonfri eller blandet 4+4), bestrålingstiden, oksygenkonsentrasjonen, luftstrømmen og oksidasjonsreaksjonene som finner sted inne i kammeret. I tillegg eldes oksygen- og ozonsensorer forholdsvis raskt og må kalibreres omtrent hver sjette måned – en fast installert måling skaper derfor et kontinuerlig vedlikeholdsbehov. I praksis oppnås reproduserbare resultater ved å holde prosessparameterne konstante.
BS-OX har en DN 100-tilkobling og er beregnet for tilkobling til egnet avtrekksluft eller avtrekksluftbehandling. En generelt gyldig minimums- eller maksimumsvolumstrøm i l/min kan ikke fastsettes på en meningsfull måte, fordi den avhenger av den enkelte installasjonen og av den tiltenkte prosessen. Som veiledende verdi for avtrekk kan man regne med ett kammervolum per minutt, det vil si omtrent 40 l/min eller 2,4 m³/h. Det som er avgjørende, er effektens retning: en høy kontinuerlig luftutskifting under bestrålingen reduserer ozonkonsentrasjonen inne i kammeret og svekker dermed prosessen, mens en høy volumstrøm er ønskelig under skyllefasen.
De to bestrålingskontrollene sammenlignet
| Funksjon |  |  |
|---|---|---|
| Display | kapasitiv berøringsskjerm | monokrom, 128 x 64 px |
| Minne | USB-minnepinne | – |
| Tidsstyrte bestrålinger | ja | ja |
| Registrering av målinger | ja | – |
| Skjermbilder kan lagres på en USB-minnepinne | ja | – |
| Pause og gjenoppstart av bestrålinger | ja | – |
| Legge til notater og kommentarer til en bestråling | ja | – |
| Fjernstyring fra en PC | ja | – |
| Bestrålingsjournaler | på en USB-minnepinne | på PC-en |
| Brukeradministrasjon og administratormodus | ja | – |
| Enkle fastvareoppgraderinger | ja | ja |
Begge kontrollenhetene bruker de samme sensorene, slik at en sensor kan brukes med begge enhetene.
UV-MAT Touch betjenes via en høyoppløselig kapasitiv berøringsskjerm. En Cortex ARM-prosessor sørger for holdbarhet og oppdateringsmulighet - nye funksjoner kan installeres på stedet. Enheten og PC-programvaren er kompatible med Windows 10 og 11. Enkelt- og flerkanals bestrålinger vises numerisk og grafisk, sammen med oscillogrammer og innstillingene. Parametere angis direkte på enheten og er passordbeskyttet.
Alternativer
Dette alternativet er tilgjengelig i tillegg til standardutstyret:
 | Alternativ for fjernstyring Komplekse, flertrinns bestrålinger - for eksempel en forbestråling ved lav irradians etterfulgt av en høyintensiv UVC-bestråling - kan parametreres med alternativet for fjernstyring. Opptil 30 dose- eller tidsstyrte trinn og pauser er mulig. Samtidig blir bestrålingen logget og lagret på PC-en. |
Bestillingsnummer, leveringsomfang, tilbehør og versjoner
| Versjon | Bestillingsnummer |
|---|---|
| BS-OX | 860950 |
Ved 185 nm genererer kammeret ozon og renser overflater med det; 254 nm-strålingen reduserer i tillegg mikrobiell belastning. Leveringsomfanget omfatter BS-OX, UV-MAT, nettkabel, bruksanvisningen og UVC-lamper - ozondannende med mindre annet er spesifisert.
| Versjon | Ordrenummer |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930ox |
| UV-MAT | 820920ox |
Kammeret styres av UV-MAT - enten som UV-MAT med grafisk display eller som UV-MAT Touch med en 5-tommers berøringsskjerm og oscilloskopvisning. Begge måler irradiansen og slår av under dosekontroll.
| Betegnelse | Bestillingsnummer |
|---|---|
| PC-programvare for UV-MAT Touch | 860901 |
| Betegnelse | Ordrenummer |
|---|---|
| curelog ONE dosemåler | 680001C |
curelog ONE i UVC-utførelsen registrerer irradians og dose inne i kammeret. Det er et selvstendig måleinstrument med egen produktside. For kontroll av lampeintensitet og aldring anbefaler vi disse batteridrevne instrumentene: de registrerer irradiansen og kan brukes til syklisk prosessovervåking.
| Tjeneste | Bestillingsnummer |
|---|---|
| Fabrikkalibrering | 710000 |
| ISO 17025-kalibrering | 17025 |
Akkreditert kalibrering iht. ISO/IEC 17025 i vårt eget kalibreringslaboratorium. Kalibreringene er tilgjengelige som fabrikkalibrering og som ISO 17025-kalibrering og er metrologisk sporbare til PTB-standarder.
