UV-AOP-Kammer BS-OX: photochemische Oberflächenreinigung mit 185 nm und Ozon
Die BS-OX ist eine UV-AOP-Bestrahlungskammer für die photochemische Oberflächenreinigung, die Ozonbehandlung und die gezielte Kontaktwinkelmodifikation. Sie entfernt organische Kontaminationen und erhöht die Oberflächenenergie, bevor Bauteile geklebt, beschichtet oder bedruckt werden – ohne nasschemische Vorbehandlung. In sauerstoffreduzierter Atmosphäre mit typischerweise 1 % Sauerstoff entstehen bei 185 nm Ozon und reaktive Sauerstoffspezies, die Rückstände oxidieren; 254 nm deckt Desinfektion und direkte Photolyse ab. Acht UVC-Lampen lassen sich ozonfrei, ozonerzeugend oder gemischt (4+4) bestücken.
Die photochemische Reinigung und Aktivierung mit 185-nm-UVC führt in einer sauerstoffreduzierten Atmosphäre zur Ozonbildung und zur Generierung reaktiver Sauerstoffspezies. Diese oxidieren organische Kontaminationen effizient und erhöhen die Oberflächenenergie. Daraus resultieren eine verbesserte Benetzbarkeit und eine reproduzierbare Reduktion des Kontaktwinkels. Dieses Zusammenspiel aus 185-nm-UVC, Ozon und Radikalen ist ein Advanced Oxidation Process (AOP) – daher die Bezeichnung UV-AOP-Kammer.
Gleichzeitig ist die UV-Strahlung energiereich genug, um beispielsweise organische Verbindungen zu spalten.
Das Spektrum bei 185 nm dient der Ozon- und Radikalbildung sowie der direkten Photolyse organischer Rückstände.
Die Wirkungsweise beschreibt der Beitrag Oberflächenreinigung und -aktivierung mit UVC.
Die Wellenlänge 254 nm ermöglicht zusätzlich klassische UVC-Prozesse wie Desinfektion und Vorbehandlung für Beschichtungsprozesse.
In der BS-OX können 8 ozonfreie oder ozonerzeugende UVC-Lampen betrieben werden. Eine Mischbestückung im Verhältnis 4+4 erlaubt den wahlweisen Betrieb mit ozonhaltiger oder ozonfreier Prozessatmosphäre und unterstützt damit eine präzise Steuerung von Reinigung, Oxidation und Oberflächenaktivierung.
Alle innenliegenden Flächen bestehen aus unbeschichteten Metallen und Quarzglas. Auf organische Lacke oder polymerbasierte Schutzschichten wird vollständig verzichtet. Dadurch entstehen keine Abbauprodukte und keine Ausgasungen unter 185-nm-/254-nm-Bestrahlung. Das Ergebnis ist ein Prozessraum mit stabilen Randbedingungen für Oberflächenreinigung, Ozonbehandlung und reproduzierbare Kontaktwinkeländerung.
Die BS-OX adressiert industrielle und wissenschaftliche Anwendungen, bei denen organische Restfilme, Fotolackrückstände oder Adsorbate die Funktionalität von Bauteilen begrenzen.
Einsatzfelder der AOP-Bestrahlungskammer BS-OX
- Aktivierung von Polymer-, Glas-, Keramik- und Metalloberflächen vor Kleben, Versiegeln oder Beschichten
- Reinigung optischer Komponenten, Wafer, Mikrochips und Filter mit anschließender Erhöhung des polaren Oberflächenanteils
- Einstellung des Kontaktwinkels und der Oberflächenenergie für Mikrofluidik, Medizintechnik und Sensorik
- Sterilisation sowie Abbau geruchs- oder farbaktiver organischer Verunreinigungen
Die Bestrahlung mit 185 nm und 254 nm ermöglicht eine zuverlässige Zersetzung organischer Rückstände durch Photolyse und nachgeschaltete Ozon-/Oxidations- und Radikalreaktionen.
Gleichzeitig vergrößert sich der polare Anteil der Oberfläche, der die Benetzbarkeit und den Kontaktwinkel bestimmt.
Basierend auf der bewährten BS-Bestrahlungskammerplattform steht eine homogene, leistungsstarke UVC-Probenkammer mit großzügigen Innenabmessungen zur Verfügung. Kurze Prozesszeiten, moderate Probentemperaturen und flexible Lampenkonfigurationen qualifizieren das BS-OX als robustes System für Forschung, Entwicklung und Produktion, insbesondere in der Halbleiter- und Optikfertigung sowie bei der Oberflächenvorbehandlung moderner Materialien.
Technische Daten BS-OX
| Innenmaße | 50 × 30 × 25 cm |
| Abmessungen, Kammer | 81 × 59 × 63 cm |
| Abmessungen, UV-MAT | 19 × 25 × 10 cm |
| Gewicht | ca. 60 kg |
| Bestrahlungsdauer | 1 s bis 999 Tage |
| Leistungsaufnahme | 225 W |
| Stromversorgung | 230 VAC, 2 A |
| Betriebstemperatur | 10 bis 40 °C |
| Luftfeuchtigkeit | < 80 %, nicht kondensierend |
| Lampenlebensdauer | bis zu 8.000 h |
| Lampenanzahl | 8 |
| Lampentyp | UVC, ozonerzeugend; alternativ ozonfrei |
| Lampenleistung | je 20 W |
| Probentemperatur | 25 ± 5 °C |
| Gaseinlass / Gasauslass | Festo QSK-G1/4-10 für 10 mm Schlauchdurchmesser |
| Abluft | DN 100 Stutzen für Metallwellschlauch und geeignete Abluftaufbereitung |
| Klassifizierung | Gruppe 0 nach DIN EN 12198:2000 |
Ozon-UVC-Kammer: wofür 185 nm gebraucht wird
Eine reine UVC-Kammer arbeitet bei 254 nm und spaltet Bindungen. Eine Ozon-UVC-Kammer setzt zusätzlich 185 nm ein – diese Wellenlänge spaltet Luftsauerstoff und erzeugt Ozon direkt im Bestrahlungsraum. Das Ozon zerfällt unter 254 nm weiter zu atomarem Sauerstoff.
Erst diese Kombination reinigt Oberflächen bis auf molekulare Rückstände hinab. Mit 254 nm allein bleibt der organische Film liegen; mit 185 nm allein fehlt der zweite Schritt.
Spektren der Bestrahlungskammer BS-OX
Über den Prozess entscheidet die Lampenbestückung. Die erste Abbildung zeigt die ozonerzeugende UVC-Lampe: neben 254 nm emittiert sie bei 185 nm, und diese Linie spaltet Sauerstoff zu Ozon und reaktiven Sauerstoffspezies. Die zweite zeigt die ozonfreie Lampe, bei der 185 nm fehlt und allein die direkte Photolyse bei 254 nm wirkt. Beide Typen lassen sich mischen (4+4), um Oxidation und Photolyse gegeneinander abzuwägen.
Häufige Fragen zu Ozon und Abluft der BS-OX
Nein. Während der Bestrahlung ist die Tür der BS-OX verriegelt. Nach dem Ende der Bestrahlung wird sie nicht unmittelbar freigegeben: Die integrierte Nachlaufsteuerung führt zuerst die vorgesehene Nachlauf- und Absaugphase durch und entriegelt die Tür erst danach. Damit ist ausgeschlossen, dass die Kammer direkt nach dem Ozonprozess geöffnet wird und der Bediener dem noch vorhandenen Ozon ausgesetzt ist.
Rechnen Sie mit 5 Minuten. Die tatsächlich verbleibende Ozonkonzentration hängt von Durchmischung, Beladung und Ausgangskonzentration ab und ist im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung des Betreibers zu bewerten.
Eine kontinuierliche Messung der Ozonkonzentration innerhalb der geschlossenen Kammer ist standardmäßig nicht Bestandteil der BS-OX. Die tatsächlich vorhandene Konzentration hängt von mehreren Prozessparametern ab: von der Lampenbestückung (ozonerzeugend, ozonfrei oder gemischt 4+4), der Bestrahlungsdauer, der Sauerstoffkonzentration, der Luftführung sowie den in der Kammer ablaufenden Oxidationsreaktionen. Hinzu kommt, dass Sauerstoff- und Ozonsensoren vergleichsweise schnell altern und etwa alle sechs Monate kalibriert werden müssen – eine fest eingebaute Messung erzeugt also dauerhaften Wartungsaufwand. Reproduzierbare Ergebnisse erreichen Sie in der Praxis über konstant gehaltene Prozessparameter.
Die BS-OX verfügt über einen DN-100-Stutzen und ist für den Anschluss an eine geeignete Abluft beziehungsweise Abluftaufbereitung vorgesehen. Ein allgemeingültiger minimaler oder maximaler Volumenstrom in l/min lässt sich nicht sinnvoll festlegen, da er von der konkreten Installation und vom gewünschten Prozess abhängt. Als Anhaltswert für die Absaugung dient ein Kammervolumen pro Minute, also etwa 40 l/min beziehungsweise 2,4 m³/h. Entscheidend ist die Wirkungsrichtung: Ein hoher kontinuierlicher Luftaustausch während der Bestrahlung reduziert die Ozonkonzentration in der Kammer und schwächt damit den Prozess, während ein hoher Volumenstrom in der Nachlaufphase erwünscht ist.
Die beiden Bestrahlungssteuerungen im Vergleich
| Merkmal |  |  |
|---|---|---|
| Display | kapazitives Touchdisplay | monochrom, 128 × 64 px |
| Speicher | USB-Stick | – |
| Zeitgesteuerte Bestrahlungen | ja | ja |
| Aufzeichnungen von Messungen | ja | – |
| Screenshots auf USB-Stick speicherbar | ja | – |
| Pausieren und Wiederstarten von Bestrahlungen | ja | – |
| Notizen und Kommentare zur Bestrahlung hinzufügen | ja | – |
| Remotesteuerung vom PC | ja | – |
| Bestrahlungsprotokolle | auf USB-Stick | am PC |
| Benutzersteuerung und Adminmodus | ja | – |
| Einfache Firmware-Upgrades | ja | ja |
Beide Steuerungen nutzen dieselben Sensoren; ein Sensor lässt sich also an beiden Geräten verwenden.
Der UV-MAT Touch wird über einen hochauflösenden kapazitiven Touchscreen bedient. Ein Cortex-ARM-Prozessor sorgt für Langlebigkeit und Updatefähigkeit – neue Funktionen lassen sich direkt vor Ort aufspielen. Gerät und PC-Software sind mit Windows 10 und 11 verträglich. Dargestellt werden Ein- und Mehrkanalbestrahlungen numerisch und grafisch, dazu Oszillogramme und die Einstellungen. Die Parametrisierung erfolgt direkt am Gerät und ist passwortgeschützt.
Optionen
Über die Grundausstattung hinaus ist diese Option erhältlich:
 | Remote-Steuerungsoption Komplexe, mehrstufige Bestrahlungen – etwa eine Vorbestrahlung bei geringer Bestrahlungsstärke und anschließend eine hochintensive UVC-Bestrahlung – lassen sich mit der Remote-Steuerungsoption parametrisieren. Möglich sind bis zu 30 dosis- oder zeitgesteuerte Schritte und Pausen. Gleichzeitig wird die Bestrahlung am PC protokolliert und gespeichert. |
Bestellnummern, Lieferumfang, Zubehör und Versionen
| Ausführung | Bestellnummer |
|---|---|
| BS-OX | 860950 |
Die Kammer erzeugt bei 185 nm Ozon und reinigt damit Oberflächen; die 254-nm-Strahlung wirkt zusätzlich keimreduzierend. Zum Lieferumfang gehören die BS-OX, der UV-MAT, das Netzanschlusskabel, die Anleitung und UVC-Lampen – ozonerzeugend, sofern nicht anders angegeben.
| Ausführung | Bestellnummer |
|---|---|
| UV-MAT Touch | 820930ox |
| UV-MAT | 820920ox |
Die Kammer wird über den UV-MAT gesteuert – wahlweise als UV-MAT mit grafischem Display oder als UV-MAT Touch mit 5-Zoll-Touchdisplay und Oszilloskopansicht. Beide messen die Bestrahlungsstärke und schalten dosisgesteuert ab.
| Bezeichnung | Bestellnummer |
|---|---|
| PC-Software für den UV-MAT Touch | 860901 |
| Bezeichnung | Bestellnummer |
|---|---|
| Dosimeter curelog ONE | 680001C |
Das curelog ONE in der UVC-Ausführung zeichnet Bestrahlungsstärke und Dosis in der Kammer auf. Es ist ein eigenständiges Messgerät mit eigener Produktseite. Für die Kontrolle der Lampenintensität und der Alterung empfehlen wir diese kabellosen Messgeräte: sie zeichnen die Bestrahlungsstärke auf und lassen sich zur zyklischen Prozessüberwachung nutzen.
| Leistung | Bestellnummer |
|---|---|
| Werkskalibrierung | 710000 |
| DAkkS-Kalibrierung nach ISO/IEC 17025 | 17025 |
Akkreditierte Kalibrierung nach ISO/IEC 17025 in unserem eigenen Kalibrierlabor.
