[info] lichtbak materiaalkeuze (glas vs. plexiglas)

klein is fijn

Moderator

Even wat leuke info voor alle mensen die een lichtbak gebouwd hebben, of er een aan het bouwen zijn.

Er zijn al verscheidene malen topics langsgekomen over wat het beste is om op een lichtbak te leggen, glas of plexiglas. Glas buigt minder door, maar kan makkelijker breken en is moeilijker handelbaar. Plexiglas is daarentegen vrij makkelijk te handelen, maar het heeft de neiging om door te buigen en het beschadigd sneller.

Omdat ik zelf een UV LED lichtbak wil gaan maken heb ik de boel eens uitgetest. Ik zowel plexiglas (4mm & 6mm) en gewoon vensterglas (6mm) in de UV absorptiemeter gezet en een spectrum gemaakt. Resultaten staan hieronder in de grafiek:

http://www.kleinisfijn.nl/co/absorptie_lichtbak.png

Wat er op de Y-as staan zijn absorptie eenheden. Absorptie is de negatief logaritmische schaal van transmissie. Bij een absorptie van 1 wordt nog maar 10% van het licht doorgelaten. Bij 2 nog maar 1%, bij 3 nog maar 0.1%, etc.
A = -log( I0 / I ) voor de chemici onder ons (waarbij I0 de intensiteit van de referentie is, en I de intensiteit na het monster).

Er is duidelijk te zien dat glas goed UV absorbeert, maar die absorptie begint pas onder de 360nm. Plexiglas daarentegen absorbeert al flink onder de 390nm. Zelfs de al wat gammele 4mm absorbeert nog enorm veel.

Er zit ook nog een andere kant aan de lichtbak; de lampen. UV TL lampen kunnen zo laag als 360nm gaan. Bij die golflengtes is glas een vereiste, gezien plexiglas minder dan 1% van het licht zou doorlaten. De fotolak op de PCB absorbeert echter ook nog steeds op 390nm, dus werken zal het wel met plexiglas. Naar alle waarschijnlijkheid duurt het alleen een stuk langer.
Bij UV LED's wordt de materiaalkeuze wat minder belangrijk. De meeste UV LED's stralen rond de 395nm (ze zijn er zo laag als 255nm!) en bij die golflengte absorberen glas en plexiglas nagenoeg even veel.

Conclusie:
Glas is de betere keuze gezien de lage absorptie, stijfheid en krasvastheid.
De stelling dat glas UV absorbeert klopt nog steeds, gezien de hele range van 10nm tot 400nm UV is.

Nog 'in progress':
Matglas en mat geschuurd plexiglas. Ik heb het vermoeden dat beide behoorlijk veel absorberen. Of die absorptie (dus langere belichtingstijd) opweegt tegen de betere spreiding, dat zal voor iedereen anders zijn.

Handige info!

Hoe heb je dit eigenlijk gemeten? Ik neem aan dat je ergens wat leuk speelgoed op het werk of op school gevonden hebt :)?

Heb je ook beschikking over lichtbronnen met verschillende golflengtes (of kun je hetzelfde op een andere manier verkrijgen)? Ik ben namelijk best wel eens benieuwd rond welke golflengtes de lak van verschillende PCB's gevoelig is.

klein is fijn

Moderator

Een tijdje geleden was er nog een topic over de fotolak, met daarin een linkje naar dit artikel. Daar staat dan weer dit plaatje in met twee absorptie spectra.
Zoals je ziet heeft het spul zelfs boven de 400nm nog absorptie (logisch, 't ziet er geel uit dus absorbeerd in het zichtbaar blauw).

Het meten heb ik gedaan met m'n zelfgebouwde CD opstelling die overgens ook gewoon absorptie kan meten (zie signature).
Momenteel staat er een deuterium lamp in (160 - 600nm) met een monochromator erachter.
Even aan PCB lak meten gaat niet lukken voor mij, de absorpie van dat spul verandert tijdens het bestralen. Mijn opstelling is veel te langzaam om dat goed te meten.

Toen ik ooit et de edele kunst van het belichten/ontwikkelen/etsen begon, raadde de plaatselijke elektronicaboer me aan om glas uit een (kwalitatief goede) foto-kader te gebruiken. Dat liet volgens hem beter UV-licht door dan vensterglas.

Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)

Ik heb voor mijn Led-lichtbak gewoon een fotolijstje van de Xenos geplunderd. Allerlei maten scheeld weer met op maat maken.

Ik heb hier thuis ook glas uit een schilderijlijst genomen en op maat gesneden. 3 mm dik, mag je de voorzichtige conclusie trekken dat de curve ongeveer gelijk zal zijn, maar dan met nog iets lagere absorptie waarden?

Wel wel wel, das handige info Klein, bedankt.

Nog enkele bemerkingen. Op mijne lichtbak ligt een plaat glas van 10...misschien wel 12mm versterglas, had ik in de tijd genomen omdat het steviger was. Nu weet ik waarom ik langer moet belichten dan de tijden van de meesten. Bij mij ligt dat zo rond de 4min45 tot 5min.
Dus duidelijk dat bij dikkere glasplaten de absorptie evenredig stijgt. Ik vermoed dat 2 ruiten van 6mm glas eenszoveel absorptie geven als 1 ruit van 6mm, en dus een dubbele belichtingstijd tot gevolg hebben.

Nog iets, ik had het er ooit eens over met een lasser, dat ik redelijk vlug last heb van het geflikker (UV) als er iemand kortbij aan het lassen is. Hij raadde me aan om dan een veiligheidsbril te dragen, "dat werk goed tegen UV" zei hij. Destijds vond ik dat maar een drogredenering maar nu blijkt dus toch dat het veel kan absorberen.

- - big bang - -

edit, ik ben eens heel benieuwd wat de test zou geven als je dat zou kunnen vergelijken met een plaat kwartsglas, dat toch gesteld wordt zeer weinig UV te absorberen (zoals de UV venstertjes in EPROMS)

[Bericht gewijzigd door big bang op zondag 26 augustus 2007 20:39:49 (10%)

Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten
klein is fijn

Moderator

Absorptie gaat inderdaad recht evenredig met de dikte. Het plexiglas plaatje lijkt dat iets te ontkrachten, maar dat kan ook komen door verschillende giet / spuit methodes, of een andere samenstelling.

Die lasser heeft zeker weten gelijk, veiligheidsbrillen absorberen zeer goed UV.
De toevalligheid wil dat ik voor de grap ook even een veiligheidsbril had doorgemeten:

http://www.kleinisfijn.nl/co/veiligheidsbril.png

Zoals je ziet, op 400nm komt er nog maar 1/1000 van het licht door.

Kwarts is geweldig spul wat betreft absorptie, maar het is ook belachelijk duur. Met goed zuiver kwarts (suprasil 1) kan je gerust 90% transmissie op 200nm behalen.
Andere stoffen zoals MgF2 zijn nog beter (en duurder), daarbij is 80% transmissie op 130nm zelfs nog mogelijk.

Dus die kwartsplaat die men mij aanraadde bij de bouw van m'n lichtbak was eigenlijk niet economisch verantwoord ;-)

Het zou kunnen dat er wel zoiets bestaat als kwartsglas, wat het na bvb 350nm laat afweten, dat betaalbaar is. Want als ik het goed voorheb stond er bij mijn UV TL's 405nm actinisch vermeld. But correct me if i'm wrong.

- - big bang - -

Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten

Hallo allemaal,

sinds ongeveer 1979 gebruik ik een stevige (venster)glasplaat
zal wel een mm of 5 zijn. Ik heb eerlijk gezegd geen idee meer,
na zo lange tijd.
Voor de lampen heb ik 2 TLs: `kleur 05`
Deze hangen c.a. 5 a 7 cm boven de glasplaat.
Ik belicht c.a. 5 minuten, maar dat hangt ook af van de soort
film die je gebruikt

Je kunt een echte grafische film gebruiken, maar die kost c.a.
10 euro per DIN A4, je kunt voor een paar centen per DIN A4 ook
op kalkpapier printen met een laserprinter.

Die laatste combinatie gebruik ik dus, kalkpapier, stevige
vensterglasplaat, en TL kleur 05, en dan c.a. 5 a 6 minuten.

Misschien is het ook eens een idee, om de absorbtie van kalkpapier
te testen ?

Groeten,

Eddie

Anoniem

Zeer interessante metingen.
Maar ben je wel heel zeker?

Hier blijkt dat plexiglas veel sterker UVA licht blokkeert dan glas.
Dit druist volkomen in tegen de gangbare opinie.

In bijna alle toepassingen die plexi gebruiken als alternatief voor glas lees je net het tegengestelde.

"Glas blokkeert UVA en plexi laat het door" is de meest gebruikte bewoording.

Zie onderstaande citaat van een fabrikant van plexiglas:

"Een gezonde bruine tint.
De stegplaten van PLEXIGLAS ALLTOP®
laten het volledige spectrum van de UV-stralen door. Dit helpt u aan een mooie bruine vakantietint en uw planten aan mooie kleuren en een gezonde groei.
PLEXIGLAS ALLTOP® stegplaten: ideaal
voor serres, hobbykassen en terrasdaken."

Ik veronderstel dat de fabrikant de eigenschappen van zijn producten kent.

Het schijnt dat borosilicaat(pyrex)glas ook een betere uv doorlaatkarakteristiek heeft.

benleentje

Golden Member

Je natuurlijk vele soorten plexiglas dat zou dan een hoop verklaren. Maar het is echter ook zeer interesant op te weten hoeveel de gebruikte film absorbeerd.
Boeiend onderwerp voor zover.

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.
Anoniem

Op 26 augustus 2007 22:56:57 schreef benleentje:
Je natuurlijk vele soorten plexiglas dat zou dan een hoop verklaren. Maar het is echter ook zeer interesant op te weten hoeveel de gebruikte film absorbeerd.
Boeiend onderwerp voor zover.

Er bestaan veel soorten doorzichtig plastiek, maar plexiglas is de benaming voor een heel specifiek polymeer nl: Polymethylmethacrylaat.
Er bestaan natuurlijk platen met speciale coating, maar dat heb je ook bij glas.
Tot nu toe was ik overtuigd dat banaal plexi UVA veel meer doorlaat dan glas, maar de metingen van KIF lijken net het tegengestelde te bewijzen.

klein is fijn

Moderator

Op 26 augustus 2007 22:42:19 schreef grotedikken:
Zeer interessante metingen.
Maar ben je wel heel zeker?

Over de metingen ben ik zeker ja. De opstelling is uitvoerig getest en werkt goed.
Het plexiglas wat ik gemeten heb is het spul zoals je het bij de bouwmarkt kan kopen. Het glas is eens vroeger bij een glasboer gehaald.

Hier blijkt dat plexiglas veel sterker UVA licht blokkeert dan glas.
Dit druist volkomen in tegen de gangbare opinie.

Inderdaad, ook naar mijn mening. Echter, ik ben wat verder door gaan zoeken en waar kwam ik achter: het absorptiespectrum van polycarbonaat lijkt erg veel op hetgeen wat ik gemeten heb.
Dat zou betekenen dat het spul wat je bij de bouwmarkt kan kopen helemaal geen plexiglas is, maar gewoon goedkoop polycarbonaat.
Een andere mogelijkheid is dat de fabrikant een UV absorberende coating heeft aangebracht.

"Een gezonde bruine tint.
De stegplaten van PLEXIGLAS ALLTOP®
laten het volledige spectrum van de UV-stralen door. Dit helpt u aan een mooie bruine vakantietint en uw planten aan mooie kleuren en een gezonde groei.
PLEXIGLAS ALLTOP® stegplaten: ideaal
voor serres, hobbykassen en terrasdaken."

Ik veronderstel dat de fabrikant de eigenschappen van zijn producten kent.

Fabrikanten kennen hun producten misschien wel, maar de reclameafdelingen niet. Iets wat het gehele spectrum van UV doorlaat, dat zou leuk zijn.
Zelfs de MgF2 waar ik eerder over typte wordt nog gewoon kapotgeschoten met een 90nm UV laser. Zeggen dat iets doorlaat is mooi, maar ze zeggen er nooit bij hoeveel het doorlaat. Het spul wat ik gemeten heb laat immers ook nog gewoon UV door, anders was de absorptie wel in de oneindigheid gesprongen.

Al met al, ik ga van de week eens een paar stukjes verschillend glas proberen te scoren bij de lokale glasboer. Eerlijk gezegt denk ik dat dubbel glas een stuk meer UV gaat absorberen dan enkel glas.

/edit: Ah, het coating verhaaltje had je zelf al bedacht, alleen was ik toen nog aan het typen.

Ik weet wel bijna zeker dat het geen echt plexiglas is bij de bouwmarkt, de prijs van die platen (echt plexiglas)ligt veel hoger dan dat het daar kost.

LED there be light
Sine

Moderator

Jup, in de bouwmarkt wilt men ook graag lexaan verkopen ( polycarbonaat ) ipv plexi.

benleentje

Golden Member

En ik maar denken dat elk doorzichtig kunstof plexiglas werd genoemdt, daar lijkt het in de praktijk soms wel op. Eigenlijk boeit het me niet zo hoe het genoemd word het is tebslotte maar een naam.

Net zoals voor elk ding, spul wat je kooopt moet je als je het speciaal ergens voor nodig heb de datasheet of de specifikaties nalopen.

Tussen alluminim en alluminium zitten ook zeer veel soorten en hardheden.
Een plaatje alluminium van 1mm is een andere alluminium dan een tranenplaat

Mensen zijn soms net als een gelijkrichter, ze willen graag hun gelijk hebben.

> Eigenlijk boeit het me niet zo hoe het genoemd word het is tebslotte > maar een naam.

Dus jij gaat met de datasheet van lexaan in de hand kijken naar de
eigenschappen van plexiglas?
Lijkt mij geen zinvolle bezigheid.

Je kunt m.i. beter even letter op de exacte naam.

Groeten,

Eddied

Ik hoor hier de namen plexiglas (Polymethylmethacrylaat cfr. GD), polycarbonaat (wat gebruikt wordt voor CDs) e.d. voorbij komen.
Wat me nu te binnen schiet: acrylglas. Is dat er ook geen familie van? Of sla ik de bal helemaal mis? (ben een leek op dit gebied). Het zou misschien kunnen dat je acrylglas in je handen had bij de metingen.

Op 26 augustus 2007 23:41:00 schreef klein is fijn:
Al met al, ik ga van de week eens een paar stukjes verschillend glas proberen te scoren bij de lokale glasboer. Eerlijk gezegt denk ik dat dubbel glas een stuk meer UV gaat absorberen dan enkel glas.

Zeg Klein, kan je dan ook ineens eens meten aan glas met spiegelcoating op achterzijde? :p

Ik vind het wel een interessant geheel en kijk uit naar resultaten.

- - big bang - -

Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten

PMMA, PC, en zo zijn er nog 2 waar ik nu niet op kan komen, POM mogelijk oh en PE misschien.

LED there be light

Hoi,

ik vroeg me af hoe u precies dit onderzoek hebt uitgevoerd? Hebt u bijvoorbeeld een oplossing gebruikt en dat onder plexiglas gezet en de absorptie van die oplossing gemeten? En hoelang heeft u het onder een UV- lamp gezet? Uw onderzoek lijkt heel erg op een proef die ik voor een verslag heb uitgevoerd namelijk en ik zou het graag met die van u willen vergelijken.

Mvg

Op 18 januari 2015 20:25:02 schreef F.:
Uw onderzoek lijkt heel erg op een proef die ik voor een verslag heb uitgevoerd

Eerder andersom, gezien de TS dat al in 2007 heeft gedaan.

Dat kump er noe van....
klein is fijn

Moderator

Op 18 januari 2015 20:25:02 schreef F.:
ik vroeg me af hoe u precies dit onderzoek hebt uitgevoerd?

Ik heb het vensterglas en plexiglas vrij simpel rechtsteeks in een spectrofotometer gestopt. Ik liep destijds stage op het laserlab van de VU in Amsterdam.

Ik heb mijn UV-bakie van een kleine gezichtbruiner gemaakt.
Zitten nog de originele buizen in, en werkt goed.
Wat aanpassingen zoals, deksel met schuim, scharnier, slot, schakelaar, oprol systeempje, mooie vierkante lijst op glasplaat, blah blah.
Dus hopelijk is iedereen aangemoedigd.

PS: trouwens die van mij is van glas en heeft reflectoren achter de buizen

[Bericht gewijzigd door smikkelsmurf op dinsdag 10 februari 2015 18:57:43 (12%)