Kwartsbuizen zijn cilindrische structuren gemaakt van kwarts met een hoge{0}}zuiverheid, een mineraal dat voornamelijk bestaat uit siliciumdioxide (SiO₂). Dit materiaal staat bekend om zijn uitzonderlijke fysieke enchemische eigenschappen, waaronder een extreem hoog smeltpunt (rond 1713 graden), uitstekende thermische stabiliteit, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, hoge transparantie voor ultraviolet (UV), zichtbaar en infrarood (IR) licht, en opmerkelijke chemische inertie. Deze kenmerken zorgen ervoor dat kwartsbuizen zich onderscheiden van andere materialen, waardoor ze kunnen presteren in omgevingen waar veel stoffen zouden falen.
Vanwege hun unieke combinatie van eigenschappen hebben kwartsbuizen uitgebreide toepassingen gevonden in verschillende industrieën. Van de hoogtechnologische halfgeleiderfabrieken tot de onderzoekslaboratoria van materiaalwetenschappers, van de energieproducerende zonneparken tot de medische faciliteiten die de volksgezondheid waarborgen: kwartsbuizen spelen een onmisbare rol. Dit artikel heeft tot doel de diverse toepassingen van kwartsbuizen in detail te onderzoeken, ze in verschillende velden te categoriseren en in te gaan op de specifieke mechanismen en voordelen die ze in elke toepassing bieden om een alomvattend inzicht te verschaffen.
1. Wat betreft de industriële productie van kwartsbuizen
De industriële sector is sterk afhankelijk van materialen die bestand zijn tegen zware omstandigheden, de zuiverheid behouden en precisie garanderen. Kwartsbuizen voldoen aan al deze eisen, waardoor ze een onmisbaar onderdeel van meerdere zijnindustriële processen.
1.1 Halfgeleiderindustrie
De halfgeleiderindustrie is een van de technologisch meest geavanceerde terreinen, waar zelfs de kleinste onzuiverheid of defect een hele reeks producten onbruikbaar kan maken. Kwartsbuizen zijn daarom een cruciaal onderdeel bij de fabricage van geïntegreerde schakelingen (IC's) en andere halfgeleiderapparaten.
In het diffusieproces, dat essentieel is voor het creëren van de gewenste elektrische eigenschappen in halfgeleiderwafels, fungeren kwartsbuizen als de kernreactiekamer. De wafels, meestal gemaakt van silicium, worden in de kwartsbuis geplaatst, die vervolgens in een oven tot hoge temperaturen (vaak tussen 800 graden en 1200 graden) wordt verwarmd. Een gas dat het doteermiddel bevat (zoals boor of fosfor) wordt in de buis gebracht. De hoge zuiverheid van het kwarts (doorgaans 99,99% of hoger) zorgt ervoor dat er geen vreemde deeltjes of verontreinigingen in de omgeving vrijkomen, die zich anders zouden kunnen vermengen met het doteermiddel of het waferoppervlak, waardoor de elektrische eigenschappen van de halfgeleider zouden veranderen. Dit zuiverheidsniveau wordt bereikt door middel van rigoureuze productieprocessen, waaronder het smelten en raffineren van kwartszand om onzuiverheden zoals aluminium, ijzer en andere metalen te verwijderen.
Oxidatie is een ander belangrijk proces bij de productie van halfgeleiders, waarbij kwartsbuizen van vitaal belang zijn. Tijdens oxidatie wordt een dunne laag siliciumdioxide (SiO₂) op het oppervlak van de siliciumwafel gegroeid. Deze laag dient meerdere doeleinden: als isolator tussen verschillende componenten van de IC, als masker tijdens etsprocessen om bepaalde delen van de wafer te beschermen, en als passivatielaag om vervuiling te voorkomen. De kwartsbuis moet bestand zijn tegen de hoge temperaturen (900 - 1200 graad) die nodig zijn voor dit proces, en de chemische inertheid zorgt ervoor dat deze niet reageert met de zuurstof of stoom die wordt gebruikt bij de oxidatiereactie. Deze inertheid is cruciaal omdat elke reactie kan leiden tot de vorming van ongewenste verbindingen die zich op de wafer afzetten, waardoor de kwaliteit van de oxidelaag in gevaar komt. Bovendien zorgt de gelijkmatige verwarming van dekwarts buiszorgt er vanwege de lage thermische uitzettingscoëfficiënt voor dat de oxidelaag gelijkmatig over het gehele wafeloppervlak groeit, wat essentieel is voor de prestaties en betrouwbaarheid van het uiteindelijke halfgeleiderapparaat.
Ionenimplantatie is een proces waarbij ionen van doteermiddelen worden versneld en in de halfgeleiderwafel worden geïmplanteerd om de elektrische eigenschappen ervan te wijzigen. Kwartsbuizen worden in het ionenimplantatiesysteem gebruikt als onderdeel van de bundellijn, waardoor de ionenbundel wordt geleid en een vacuümomgeving wordt gehandhaafd. De hoge vacuümcompatibiliteit van kwarts, samen met zijn vermogen om de energetische ionen te weerstaan, maakt het geschikt voor deze toepassing. Bovendien maakt de transparantie van kwarts het mogelijk om de ionenbundel te monitoren, zodat deze goed is uitgelijnd en gefocust op de wafer.
1.2 Glas- en keramiekindustrie
De productie van speciaal glas en keramiek vereist materialen die hoge temperaturen aankunnen en de zuiverheid van het eindproduct behouden. Kwartsbuizen blinken uit op deze gebieden, waardoor ze waardevol zijn in deze branche.
Bij de vervaardiging van optische brillen, die worden gebruikt in lenzen, prisma's en andere optische componenten, is zuiverheid van het allergrootste belang. Zelfs kleine hoeveelheden onzuiverheden kunnen de brekingsindex en transmissie-eigenschappen van het glas beïnvloeden. Kwartsbuizen dienen als smeltkroezen of containers voor het smelten van de grondstoffen (zoals silica, loodoxide en andere metaaloxiden) die worden gebruikt bij de productie van optisch glas. De hoge temperatuurbestendigheid van kwarts zorgt ervoor dat het gesmolten glas kan weerstaan, dat temperaturen boven de 1500 graden kan bereiken, zonder te smelten of te vervormen. De chemische inertheid zorgt ervoor dat het gesmolten glas niet reageert met het kwarts, waardoor de introductie van onzuiverheden wordt voorkomen. Bij de productie van hoge-precisielenzen voor camera's of telescopen garandeert het gebruik van kwartsbuizen bijvoorbeeld dat het glas een uniforme samenstelling en optische eigenschappen heeft, wat essentieel is voor heldere beeldvorming.
Keramische materialen, bekend om hun hardheid, hittebestendigheid en elektrische isolatie-eigenschappen, profiteren ook van het gebruik van kwartsbuizen bij de productie ervan. Bij processen zoals sinteren, waarbij keramische poeders tot hoge temperaturen worden verwarmd om een vaste massa te vormen, zorgen kwartsbuizen voor een gecontroleerde omgeving. De buis kan worden gevuld met inerte gassen (zoals stikstof of argon) om oxidatie van de keramische materialen tijdens het sinteren te voorkomen. De gelijkmatige verwarming van de kwartsbuis zorgt ervoor dat het keramische onderdeel gelijkmatig sintert, waardoor scheuren of defecten worden vermeden. Bij de vervaardiging van keramische onderdelen voor ruimtevaartmotoren, die bestand moeten zijn tegen extreme temperaturen en drukken, helpt het gebruik van kwartsbuizen in het sinterproces bijvoorbeeld de structurele integriteit en prestaties van de onderdelen te garanderen.
1.3 Metallurgie
Metallurgie omvat de extractie, zuivering en verwerking van metalen om materialen met de gewenste eigenschappen te creëren. Kwartsbuizen vinden toepassing in warmtebehandelingsprocessen, met name uit gloeien, wat cruciaal is voor het verbeteren van de mechanische eigenschappen van metalen.
Gloeien is een proces waarbij metalen tot een bepaalde temperatuur (onder hun smeltpunt) worden verwarmd en vervolgens langzaam worden afgekoeld. Dit verlicht interne spanningen die kunnen zijn ontstaan tijdens productieprocessen zoals walsen, smeden of machinaal bewerken, waardoor het metaal bros kan worden of kan barsten. De kwartsbuis wordt gebruikt om de metalen delen tijdens het gloeien in te sluiten, waardoor een gecontroleerde atmosfeer ontstaat. Door de buis te vullen met inerte gassen (zoals argon of helium) of reducerende gassen (zoals waterstof) wordt oxidatie van het metaaloppervlak voorkomen. Oxidatie kan een laag metaaloxide op het oppervlak vormen, wat het uiterlijk, de corrosieweerstand en de mechanische eigenschappen van het metaal kan beïnvloeden.
De transparantie van kwarts is een aanzienlijk voordeel bij gloeiprocessen. Hiermee kunnen operators de metalen onderdelen visueel inspecteren tijdens het verwarmen en afkoelen, zodat ze kunnen garanderen dat het proces verloopt zoals bedoeld. Bij het uitgloeien van koperdraden die in elektrische toepassingen worden gebruikt, zorgt de transparantie van de kwartsbuis ervoor dat werknemers bijvoorbeeld kunnen controleren op eventuele verkleuring of vervorming van de draden, wat zou kunnen wijzen op problemen met de uitgloeitemperatuur of -atmosfeer. Deze visuele inspectie helpt bij het handhaven van de kwaliteit van de koperdraden en zorgt ervoor dat ze de vereiste geleidbaarheid en flexibiliteit hebben.
Bovendien zorgt de lage thermische uitzettingscoëfficiënt van kwarts ervoor dat de buis niet aanzienlijk uitzet of samentrekt tijdens temperatuurveranderingen, wat helpt een consistente atmosfeer in de buis te behouden. Deze stabiliteit is belangrijk voor het bereiken van uniforme gloeiresultaten voor alle metalen onderdelen die worden verwerkt.
2. Kwartsbuis in wetenschappelijk onderzoek en laboratoriumtoepassingen
Wetenschappelijk onderzoek en laboratoriumwerk vereisen nauwkeurige controle over experimentele omstandigheden en materialen die de experimenten niet verstoren. Kwartsbuizen worden in deze omgevingen veel gebruikt vanwege hun zuiverheid, chemische inertie en het vermogen om verschillende omgevingsomstandigheden te weerstaan.
2.1 Chemische analyse
Chemische analysetechnieken zijn afhankelijk van nauwkeurige metingen en minimale interferentie van de gebruikte apparatuur. Kwartsbuizen zijn ideaal voor deze toepassingen en bieden een schone en inerte omgeving voor monsteranalyse.
Atoomabsorptiespectroscopie (AAS) is een techniek die wordt gebruikt om de concentratie van specifieke elementen in een monster te bepalen. Bij AAS wordt het monster verneveld (omgezet in vrije atomen) in een vlam- of grafietoven, en wordt de absorptie van licht door deze atomen bij een specifieke golflengte gemeten. Kwartsbuizen worden in sommige AAS-systemen gebruikt als vernevelingscel, vooral in systemen die een grafietoven gebruiken. De hoge zuiverheid van kwarts zorgt ervoor dat er geen onzuiverheden zijn die licht met dezelfde golflengte als het te analyseren element zouden kunnen absorberen, wat tot onnauwkeurige resultaten zou leiden. Bovendien verhindert de chemische inertie van kwarts dat het reageert met het monster of de gebruikte reagentia, waardoor de samenstelling van het monster tijdens de analyse onveranderd blijft. Bij de analyse van zware metalen in watermonsters met behulp van AAS garandeert het gebruik van een kwartsbuis als vernevelingscel bijvoorbeeld dat de resultaten betrouwbaar en nauwkeurig zijn, wat cruciaal is voor milieumonitoring en beoordelingen van de volksgezondheid.
Inductief gekoppelde plasmamassaspectrometrie (ICP-MS) is een krachtige analytische techniek die wordt gebruikt voor de detectie en kwantificering van sporenelementen. Bij ICP-MS wordt het monster in een inductief gekoppeld plasma (ICP) gebracht, waar het wordt geïoniseerd. De ionen worden vervolgens gescheiden en gedetecteerd op basis van hun massa-tot-ladingsverhouding. Kwartsbuizen worden gebruikt in het ICP-MS-systeem als onderdeel van het monsterintroductiesysteem. De kwartstoorts, die het plasma genereert, is verbonden met een kwartsbuis die het monster (in de vorm van een aerosol) in het plasma transporteert. Dankzij de hoge temperatuurbestendigheid van kwarts is het bestand tegen de hoge temperaturen van het plasma (ongeveer 6000 - 10.000 K) zonder te smelten of te ontbinden. De chemische inertie voorkomt reacties met het plasma of het monster, waardoor wordt verzekerd dat de gegenereerde ionen representatief zijn voor de monstersamenstelling. De transparantie van kwarts maakt het ook gemakkelijk om het plasma te observeren, wat handig is voor het optimaliseren van de instrumentparameters.
2.2 Materiaalwetenschappelijk onderzoek
Materiaalwetenschappelijk onderzoek richt zich op de ontwikkeling en karakterisering van nieuwe materialen met unieke eigenschappen. Kwartsbuizen bieden een gecontroleerde omgeving voor verschillende experimenten, waardoor onderzoekers materialen onder nauwkeurige omstandigheden kunnen synthetiseren en bestuderen.
De synthese van nanodeeltjes is een snel groeiend gebied van de materiaalkunde, aangezien nanodeeltjes unieke optische, elektrische en mechanische eigenschappen vertonen in vergelijking met hun bulk-tegenhangers. Kwartsbuizen worden vaak gebruikt bij de synthese van nanodeeltjes via methoden zoals chemische dampafzetting (CVD) en solvothermische synthese. Bij CVD wordt een damp die de precursormaterialen bevat, in een kwartsbuis gebracht, die tot een specifieke temperatuur wordt verwarmd. De precursormoleculen reageren op het oppervlak van een substraat (geplaatst in de buis) om nanodeeltjes te vormen. De gecontroleerde atmosfeer in de kwartsbuis (inclusief gassamenstelling, druk en stroomsnelheid) stelt onderzoekers in staat de grootte, vorm en samenstelling van de nanodeeltjes te controleren. Bij de synthese van gouden nanodeeltjes, die worden gebruikt bij biomedische beeldvorming en medicijnafgifte, zorgt het gebruik van een kwartsbuis bij CVD er bijvoorbeeld voor dat de nanodeeltjes een uniforme grootte en vorm hebben, wat essentieel is voor hun biologische toepassingen.
Depositie van dunne films is een ander belangrijk gebied van de materiaalkunde, met toepassingen in de elektronica, optica en energie. Kwartsbuizen worden gebruikt bij technieken voor het afzetten van dunne films, zoals sputteren en verdampen. Bij sputteren wordt een doelmateriaal gebombardeerd met ionen, waardoor atomen worden uitgeworpen en op een substraat worden afgezet om een dunne film te vormen. De kwartsbuis kan worden gebruikt om de sputterkamer te omsluiten, waardoor een vacuümomgeving wordt gehandhaafd en de gasatmosfeer wordt geregeld. De hoge temperatuurbestendigheid van kwarts maakt verwarming van het substraat tijdens de afzetting mogelijk, wat de hechting en kristalliniteit van de dunne film kan verbeteren. Bij verdamping wordt het af te zetten materiaal verwarmd totdat het verdampt en de damp condenseert op het substraat. Kwartsbuizen kunnen worden gebruikt als smeltkroezen voor het verwarmen van het materiaal, omdat ze bestand zijn tegen de hoge temperaturen die nodig zijn voor verdamping zonder te reageren met het materiaal.
3. Kwartsbuizen in de energiesector
De energiesector is voortdurend op zoek naar materialen die de efficiëntie, duurzaamheid en veiligheid kunnen verbeteren. Kwartsbuizen dragen bij aan deze doelen in zowel hernieuwbare als niet-hernieuwbare energietoepassingen.
3.1 Zonne-energie
Zonne-energie is een schone en hernieuwbare energiebron, en de productie van zonnecellen is een belangrijk ontwikkelingsgebied. Kwartsbuizen spelen een belangrijke rol bij de productie van zonnecellen en helpen hun efficiëntie en prestaties te verbeteren.
Vergelijkbaar met hun gebruik in de halfgeleiderindustrie, worden kwartsbuizen gebruikt in het diffusieproces voor het doteren van siliciumwafels bij de productie van zonnecellen. Door doping worden onzuiverheden in het silicium geïntroduceerd, waardoor een ap-n-overgang ontstaat, die essentieel is voor de omzetting van licht in elektriciteit. De hoge zuiverheid van de kwartsbuis zorgt ervoor dat het dopingproces nauwkeurig en uniform verloopt, wat cruciaal is voor het rendement van de zonnecel. Een uniforme p-n-overgang zorgt voor een betere scheiding van elektronen--gatenparen die worden gegenereerd door lichtabsorptie, waardoor de hoeveelheid geproduceerde elektriciteit toeneemt.
Naast diffusie worden kwartsbuizen gebruikt bij de depositie van dunne films op zonnecellen. Deze dunne films, zoals anti-reflecterende coatings en transparante geleidende oxiden, helpen de lichtabsorptie en elektrische geleidbaarheid van de zonnecel te verbeteren. Een anti-reflecterende coating vermindert bijvoorbeeld de hoeveelheid licht die wordt gereflecteerd door het oppervlak van de zonnecel, waardoor meer licht kan worden geabsorbeerd en omgezet in elektriciteit. Kwartsbuizen worden gebruikt in de depositieprocessen (zoals CVD of sputteren) voor deze dunne films, waardoor een gecontroleerde omgeving ontstaat die ervoor zorgt dat de films uniform zijn en de gewenste eigenschappen hebben. De hoge temperatuurbestendigheid van kwarts maakt de afzetting van films bij hogere temperaturen mogelijk, wat hun kwaliteit en hechting aan het zonnecelsubstraat kan verbeteren.
De transparantie van kwarts is ook gunstig bij de productie van zonnecellen. Hiermee kan het depositieproces worden bewaakt, waardoor wordt gegarandeerd dat de dunne films gelijkmatig en met de juiste dikte worden afgezet. Dit helpt bij het handhaven van de kwaliteit en efficiëntie van de zonnecellen.
3.2 Kernenergie
Kernenergie is een krachtige elektriciteitsbron, maar er zijn materialen voor nodig die bestand zijn tegen de barre omstandigheden in een kernreactor, waaronder hoge temperaturen, straling en corrosieve omgevingen. Kwartsbuizen hebben bepaalde toepassingen op dit gebied, vooral in specifieke reactorontwerpen.
In sommige geavanceerde reactorontwerpen worden kwartsbuizen gebruikt als bekledingsmateriaal voor splijtstofstaven. De bekleding is een beschermende laag die de splijtstof omgeeft, waardoor het vrijkomen van radioactieve splijtingsproducten in het reactorkoelmiddel wordt voorkomen en de brandstof in de staaf wordt vastgehouden. Kwarts is een uitstekende kandidaat voor deze toepassing vanwege het hoge smeltpunt, waardoor het bestand is tegen de hoge temperaturen die ontstaan tijdens kernsplijting (vaak boven de 1000 graden). Zijn stralingsweerstand is een andere belangrijke eigenschap, omdat hij de hoge niveaus van ioniserende straling in de reactor kan verdragen zonder noemenswaardige degradatie. Deze stralingsweerstand zorgt ervoor dat de bekleding gedurende de levensduur van de brandstofstaaf intact blijft, waardoor het vrijkomen van radioactieve materialen wordt voorkomen.
Kwartsbuizen vertonen ook een goede chemische inertie ten opzichte van het reactorkoelmiddel, dat water, gas of vloeibaar metaal kan zijn. Deze inertie voorkomt corrosie van de bekleding, wat kan leiden tot lekkages en het vrijkomen van radioactieve stoffen. Bovendien is de lage thermische neutronenabsorptiedoorsnede van kwarts gunstig in kernreactoren, omdat het geen significant aantal thermische neutronen absorbeert, die nodig zijn voor het in stand houden van de kernsplijtingskettingreactie.
4. Kwartsbuizen in de verlichtingsindustrie
De verlichtingsindustrie vertrouwt op materialen die hoge temperaturen aankunnen, licht efficiënt doorgeven en bestand zijn tegen de chemische reacties die tijdens het gebruik optreden. Om deze redenen worden kwartsbuizen op grote schaal gebruikt in verschillende verlichtingstechnologieën.
4.1 Fluorescentielampen
TL-lampen zijn een veelgebruikt type verlichting dat energie-efficiënt is en een helder, uniform licht produceert. Ze bestaan uit eenglazen buis gecoatmet een fosfor aan de binnenkant en een kleine hoeveelheid kwikdamp en een inert gas (zoals argon) in de buis. Wanneer een elektrische stroom wordt aangelegd, wordt de kwikdamp geëxciteerd, waardoor ultraviolet (UV) licht wordt uitgezonden. De fosforcoating absorbeert het UV-licht en{2}}zendt het opnieuw uit als zichtbaar licht.
Bij sommige fluorescentielampen wordt een kwartsbuis als binnenbuis gebruikt om de kwikdamp op te vangen. Dit is vooral belangrijk bij fluorescentielampen met een hoog vermogen, die bij hogere temperaturen werken. Door de hoge temperatuurbestendigheid van kwarts is het bestand tegen de door de lamp gegenereerde hitte, die temperaturen kan bereiken van enkele honderden graden Celsius. De chemische inertie van kwarts voorkomt dat het reageert met de kwikdamp, waardoor het kwik opgesloten blijft en de lamp veilig werkt. Bovendien zorgt de transparantie van kwarts voor UV-licht ervoor dat de UV-straling die door de kwikdamp wordt uitgezonden, doordringt naar de fosforcoating, waardoor de efficiëntie van het lichtconversieproces wordt gemaximaliseerd.
Het gebruik van een binnenbuis van kwarts helpt ook om de buitenste glazen buis te beschermen tegen de corrosieve effecten van de kwikdamp. Zonder de kwartsbuis zou het kwik kunnen reageren met het buitenste glas, wat zou leiden tot degradatie van de lamp en een kortere levensduur. Dit maakt kwartsbuizen tot een essentieel onderdeel bij het garanderen van de levensduur en prestaties van fluorescentielampen.
4.2 Hoge-ontladingslampen (HID-lampen).
Hoge{0}}ontladingslampen (HID-lampen) worden gebruikt in toepassingen waar een hoog lichtniveau vereist is, zoals buitenverlichting, sportstadions en industriële faciliteiten. Voorbeelden van HID-lampen zijn metaalhalogenidelampen, hoge-druknatriumlampen en kwikdamplampen. Deze lampen produceren licht door middel van een elektrische boogontlading in een gasmengsel onder hoge- druk.
Bij HID-lampen bevindt de boogontlading zich in een kwartsbuis, ook wel de boogbuis genoemd. De kwartsbuis moet bestand zijn tegen de hoge temperaturen (tot 3000 graden) en drukken (meerdere atmosferen) die worden gegenereerd door de boogontlading. Het hoge smeltpunt en de thermische stabiliteit maken het geschikt voor deze barre omgeving. De chemische inertie van kwarts is ook cruciaal, omdat het reacties met de gassen (zoals argon, kwik en metaalhalogeniden) en de elektroden in de lamp voorkomt. Deze reacties kunnen leiden tot degradatie van de buis of vervuiling van het gasmengsel, waardoor de lichtopbrengst en levensduur van de lamp afnemen.
De transparantie van kwarts voor zichtbaar licht zorgt ervoor dat het door de boogontlading gegenereerde licht efficiënt uit de lamp wordt doorgegeven. In metaalhalogenidelampen, die een wit licht produceren dat lijkt op natuurlijk zonlicht, zorgt de kwartsboogbuis voor de juiste emissie van licht van de metaalhalogenidezouten, die door de boog worden verdampt. Dit resulteert in licht van hoge-kwaliteit dat geschikt is voor toepassingen waarbij kleurweergave belangrijk is, zoals in winkels of musea.
5. Kwartsbuizen op medisch en farmaceutisch gebied
De medische en farmaceutische sector vereist materialen die steriel en inert zijn en bestand zijn tegen strenge reinigings- en sterilisatieprocessen. Kwartsbuizen voldoen aan deze eisen, waardoor ze waardevol zijn in verschillende toepassingen.
5.1 Sterilisatie
Sterilisatie is van cruciaal belang in de gezondheidszorg, laboratoria en farmaceutische productie om infecties te voorkomen en de productveiligheid te garanderen. Ultraviolette (UV)-sterilisatie wordt veel gebruikt, waarbij gebruik wordt gemaakt van korte- UV-straling-C (200-280 nm) om het DNA/RNA van micro-organismen te vernietigen, waardoor de voortplanting wordt stopgezet. Kwartsbuizen zijn essentieel in dergelijke systemen
Kwarts biedt een uitzonderlijke UV-C-doorlaatbaarheid-veel hoger dan glas-, waardoor de overdracht van UV-energie en de sterilisatie-efficiëntie worden gemaximaliseerd. Het is bestand tegen hoge temperaturen van UV-lampen, behoudt de structurele en optische integriteit en is inert, waardoor reacties met UV-licht of gesteriliseerde stoffen worden vermeden om besmetting te voorkomen.
In de gezondheidszorg desinfecteren op kwarts-gebaseerde UV-systemen oppervlakken in operatiekamers, laboratoria en patiëntenruimtes, en worden medische hulpmiddelen na-reiniging gereinigd. In de farmaceutische industrie steriliseren ze lucht, water en apparatuur in cleanrooms, waarbij ze voldoen aan strenge zuiverheidsnormen. Ze zuiveren ook water in gezondheidszorg- en farmaceutische faciliteiten