Coupure UV des cuves en quartz : transmission JGS1, JGS2, JGS3 comparée
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La coupure UV d’une cuve en quartz est la longueur d’onde à laquelle la transmission tombe sous 50 % sur un trajet de 10 mm — soit ~185 nm pour le JGS1 (UV profond), ~220 nm pour le JGS2 (UV-Vis standard) et ~260 nm pour le JGS3 (optimisé IR, performance UV réduite). Ce sont surtout les impuretés métalliques et le procédé de fusion qui fixent la coupure, et non la teneur en OH : le JGS1 synthétique haute pureté descend le plus bas ; le JGS2 coupe vers 220 nm à cause d’impuretés métalliques traces et de défauts ponctuels ; et le JGS3, fondu sous vide à partir de quartz naturel, porte des défauts par déficit d’oxygène qui absorbent dans la bande ~240–260 nm. L’OH, lui, gouverne l’infrarouge (bandes vers 1380 / 2200 / 2730 nm), pas l’UV.
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MachinedQuartz · Référence matériaux
Coupure UV des cuves en quartz : transmission JGS1, JGS2, JGS3 comparée
La référence du fabricant sur la longueur d’onde en dessous de laquelle une cuve cesse vraiment d’en être une. Trois qualités de quartz, quatre matériaux alternatifs, l’effet du trajet optique et la marche à suivre pour vérifier la coupure sur votre paillasse. À associer au pilier UV-Vis et au guide du trajet optique.
JGS1 : 185 nm
JGS2 : 220 nm
JGS3 : 260 nm
vs saphir / CaF₂
Effet du trajet optique
Sommaire
- Ce que signifie réellement « coupure UV »
- Tableau comparatif des coupures par matériau
- JGS1 vs JGS2 vs JGS3 — les trois qualités qui comptent
- Le trajet optique modifie la coupure effective
- Choisir une qualité selon la longueur d’onde d’application
- Vérifier la coupure sur votre propre spectrophotomètre
- FAQ
- Cuves recommandées par coupure
§1 · Définition
Ce que signifie réellement « coupure UV »
La longueur d’onde de coupure UV d’une cuve est la longueur d’onde sous laquelle la transmission devient si faible qu’on ne distingue plus l’absorbance de l’échantillon de celle de la cuve elle-même. Le chiffre affiché sur une fiche technique — « JGS1 : 185 nm » ou « JGS2 : 220 nm » — recouvre en fait l’un des critères suivants, selon le fabricant :
T = 50% à la longueur d’onde nominale (le plus courant, p. ex. ASTM E275 pour les fenêtres en quartz)
- T = 80 % ou 90 % : critères plus stricts utilisés par les fournisseurs d’optique laser UV profond ; relève la coupure nominale de 5–15 nm
- Coupure « utile » : certains catalogues de cuves citent la longueur d’onde où T > 70 % sur un trajet de 10 mm — un nombre de travail pour l’UV-Vis courant
Trois facteurs entrent en jeu : la qualité de la silice (qui fixe l’absorption intrinsèque), le trajet optique mesuré (qui met l’absorbance à l’échelle selon Beer-Lambert) et l’état de surface (contamination, vieillissement). Deux cuves du même quartz JGS1, l’une de 10 mm et l’autre de 100 mm, n’ont pas la même coupure effectives différentes (§4).
À retenir : la « coupure UV » est une propriété du matériau dans les fiches techniques et un nombre dépendant du trajet optique à la paillasse. Les deux comptent au moment de choisir une cuve.
§2 · La falaise des matériaux
Coupure par matériau de cuve — la falaise en un coup d’œil
Avant d’entrer dans le détail des trois qualités de quartz, voici le panorama de tous les matériaux courants de cuve et de fenêtre, avec la longueur d’onde sous laquelle la transmission passe en dessous de 50 % à un trajet standard de 10 mm. Chiffres approximatifs : les fournisseurs varient de ±5–10 nm selon la qualité et la rigueur de leur définition.
| Matériau | Coupure UV (10 mm) | Limite supérieure utile | Adéquation UV-Vis | Utilisation typique |
|---|---|---|---|---|
| PMMA / acrylique | ~290 nm | 1100 nm | Visible seulement | Cuves jetables pour le visible, colorants / OD600 |
| Polystyrène | ~340 nm | 800 nm | Visible seulement | Cuves jetables pour le visible |
| Verre optique (BK7) | ~320 nm | 2500 nm | Visible + NIR | Colorimétrie courante, A340–A1100 |
| Quartz JGS3 | ~260 nm | 3500 nm | UV-B + IR | Travail NIR/IR, transmission sans bandes d’eau |
| Quartz JGS2 | ~220 nm | 2500 nm | UV-Vis standard | La plupart des analyses UV-Vis, CQ pharmaceutique, biologie |
| Quartz JGS1 | ~185 nm | 2500 nm | UV profond | Pharma USP, photochimie, ADN à A260, tests de lumière parasite UV profond |
| Saphir (Al₂O₃) | ~150 nm | 5500 nm | VUV + IR | Cuves haute pression / haute température, fenêtres moyen IR |
| Fluorure de calcium (CaF₂) | ~130 nm | 9000 nm | VUV + IR lointain | Spectroscopie laser VUV, cuves démontables FTIR |
| Fluorure de magnésium (MgF₂) | ~115 nm | 7000 nm | VUV | Fenêtres synchrotron / monochromateur VUV |
La falaise est abrupte aux frontières des matériaux — passer du verre optique au quartz JGS2 vous achète 100 nm d’UV supplémentaire ; passer du JGS2 au JGS1 en achète 35 nm de plus à coût significatif. En dessous de 185 nm, vous devez quitter entièrement le quartz, ce qui explique l’existence de pages spécialisées sur les fenêtres quartz vs saphir vs CaF₂ existent.
§3 · Les trois qualités
JGS1 vs JGS2 vs JGS3 — les trois qualités qui comptent
Parmi tous les matériaux du §2, les trois qualités JGS couvrent à elles seules ~95 % de la demande de cuves analytiques. Tout se joue sur le mode de fusion de la silice, la quantité d’OH (eau) résiduelle et les impuretés traces qui subsistent — d’où, au final, une courbe de transmission et un prix différents.
JGS1
Qualité UV profond
Coupure ≈ 185 nm. Fabriqué par fusion à la flamme de poudre de SiO₂ haute pureté dans une flamme oxhydrique. Teneur en OH la plus élevée (~1000 ppm) — mais les bandes d’absorption de l’OH se situent à 1380 / 2200 nm, bien au-dessus de la région UV, elles ne nuisent donc pas à l’usage UV-Vis. Plus haute transmission sous 200 nm des trois qualités.
JGS2
Qualité UV-Vis standard
Coupure ≈ 220 nm. Fabriqué par fusion électrique de quartz cristallin naturel. Les impuretés métalliques traces (Fe, Ti, Al) et les défauts ponctuels du procédé de fusion électrique absorbent dans l’UV profond, c’est pourquoi il chute sous 220 nm même si le seuil d’absorption intrinsèque du SiO₂ se situe près de 150 nm. D’éventuelles microbulles n’ajoutent qu’une diffusion mineure et n’en sont pas la cause principale. La qualité la plus courante et la plus économique.
JGS3
Qualité optimisée IR
Coupure ≈ 260 nm. Fondu sous vide — l’étape sous vide élimine presque entièrement l’OH (<5 ppm), supprimant les bandes d’eau à 1380 et 2200 nm et étendant la transmission utile au-delà de 3500 nm. La contrepartie est une coupure UV plus élevée car le procédé sous vide introduit d’autres défauts qui absorbent à 250–260 nm.
Spécifications côte à côte
| Propriété | JGS1 | JGS2 | JGS3 |
|---|---|---|---|
| Coupure UV (T=50 %, 10 mm) | ~185 nm | ~220 nm | ~260 nm |
| Transmission @ 185 nm | ≥ 90% | ~5% | < 1 % |
| Transmission @ 254 nm | ≥ 90% | ≥ 90% | ~30% |
| Teneur en OH | ~1000 ppm | ~200 ppm | < 5 ppm |
| Bande OH à 1380 nm | Visible (baisse ~5 %) | Faible | Aucune |
| Limite supérieure de transmission | 2500 nm | 2500 nm | 3500 nm |
| Classe de bulles | Aucune visible | Microscopiques | Aucune visible |
| Prix relatif | 1.6× | 1.0× | 1.4× |
| Idéal pour | UV profond, photochimie, USP | UV-Vis général, biologie, colorants | NIR/IR, transmission sans eau |
Confusion fréquente : le JGS1 n’est pas juste un « JGS2 premium ». Il coûte plus cher et au a une moins bonne performance NIR à cause de sa teneur en OH plus élevée. Ne payez le JGS1 que si vous mesurez réellement sous 220 nm ou si vous utilisez des cuves UV profond en usage intensif. Pour le travail 220–1100 nm, le JGS2 est la bonne réponse.
Le contexte côté fabrication, notamment la façon dont Standard 80 (assemblé par collage), Sintered 83 (fritté de poudre) et Molded 83 (monobloc fondu) interagissent avec le choix de la qualité, se trouve sur notre page des méthodes de fabrication de cuves. En bref : les applications UV profond appellent une construction frittée ou moulée en JGS1 — les joints de colle fluorescent et dégazent sous l’UV à 254 nm.
§4 · Effet du trajet optique
Le trajet optique modifie la coupure effective
Le chiffre unique d’une fiche technique vaut pour un trajet de 10 mm. D’après Beer-Lambert, l’absorbance croît linéairement avec le trajet optique : une cuve de 100 mm absorbe donc 10× plus qu’une cuve de 10 mm à n’importe quelle longueur d’onde — y compris à la transition de coupure. (Les trajets plus courts repoussent la coupure apparente vers le bas, mais jamais au-delà du seuil d’absorption intrinsèque du SiO₂, vers 150 nm : le trajet optique ne franchit pas ce seuil. Les chiffres ci-dessous sont approximatifs ; pour des limites exactes, mesurez le spectre de transmission réel plutôt que d’extrapoler linéairement la coupure à 10 mm.) En pratique : une cuve à long trajet a une coupure UV effective moins bonne que les cuves à trajet court du même matériau.
Coupure effective vs trajet optique, quartz JGS1
| Trajet optique | Coupure effective T=50 % | Fenêtre de travail pour A < 1,0 |
|---|---|---|
| 0,1 mm (démontable) | ~155 nm | Jusqu’à ~150 nm avec spectromètre purgé sous vide |
| 1 mm | ~165 nm | Jusqu’à ~160 nm |
| 10 mm | ~185 nm | Jusqu’à ~180 nm |
| 50 mm | ~185 nm | Jusqu’à ~190 nm |
| 100 mm | ~195 nm | Jusqu’à ~200 nm — l’absorbance du solvant domine |
Pour l’extrémité long trajet, l’absorbance du solvant devient le facteur limitant avant le matériau de la cuve. L’eau absorbe ~0,02 AU/cm à 200 nm — à 100 mm cela fait 0,2 AU de ligne de base de solvant avant même la cuve ou l’analyte. Nous couvrons ce calcul de budget dans notre logigramme de décision du trajet optique.
Le piège inverse : les cuves démontables de 0,1 mm étendent la coupure vers le bas, mais seulement sur un spectrophotomètre purgé à l’air sec ou à l’azote. L’oxygène atmosphérique n’absorbe de façon significative qu’en dessous de ~180 nm ; pour le travail courant 185–200 nm, l’air sec convient, tandis que les mesures sous 180 nm nécessitent une purge à l’azote — la cuve peut transmettre, mais pas l’air du trajet optique.
§5 · Choisir une qualité
Choisir une qualité selon la longueur d’onde d’application
La plupart des choix de cuve se ramènent à une seule longueur d’onde analytique. Faites-la correspondre à une qualité grâce aux règles ci-dessous, puis confirmez par un balayage pilote à 10 mm si votre méthode l’exige.
200–220 nm — liaison peptidique, USP/EP
JGS1. La transmission du JGS2 chute trop vite ici. Applications courantes : absorbance de la liaison peptidique pour la teneur en protéines, USP <788> particules, méthylparabène. À associer à une construction frittée ou moulée.
254 nm — ADN, arc au mercure, photochimie
JGS1 ou JGS2 — les deux conviennent. Le JGS2 convient pour la quantification courante d’acides nucléiques A260/A280. Utilisez le JGS1 si votre échantillon voit de l’UV 254 nm à haute intensité (lampes germicides, photoréacteurs) — le JGS2 accumulera plus vite des défauts de solarisation.
280 nm — protéine A280
JGS2. Qualité standard à la longueur d’onde standard. Il n’y a aucune pénalité de transmission mesurable à 280 nm par rapport au JGS1, et le JGS2 est moins cher.
300–600 nm — UV-Vis dans le visible
JGS2 ou même verre optique. Si vous ne lisez jamais sous 340 nm, les cuves en verre optique BK7 sont le choix le plus économique. Le JGS2 donne la flexibilité d’aller plus tard dans l’UV sans changer de parc de cuves.
800–2500 nm — NIR à faibles bandes d’eau
JGS3. La construction fondue sous vide supprime les bandes OH à 1380 nm et 2200 nm. Essentiel pour l’analyse NIR agroalimentaire et le travail sur hydrocarbures pétroliers où les échantillons ont leurs propres bandes d’eau à ne pas confondre avec celles de la cuve.
2500–3500 nm — NIR/IR étendu
JGS3 uniquement. JGS1 et JGS2 chutent au-delà de 2500 nm ; seul le JGS3 porte jusqu’à la région des bandes de combinaison C–H. Au-delà de 3500 nm, quittez entièrement le quartz et utilisez le saphir ou le CaF₂.
§6 · Vérification
Vérifier la coupure sur votre propre spectrophotomètre
Les chiffres des fiches techniques restent nominaux. La coupure réelle, c’est celle que mesure votre spectrophotomètre, avec votre cuve, dans votre trajet optique. Pour toute cuve sur le point d’entrer sur une méthode critique, faites ce test de cinq minutes :
La vérification de coupure en cinq étapes
1
Nettoyez la cuve. Utilisez le protocole de nettoyage en profondeur de notre page de nettoyage des cuves — une empreinte de doigt à 200 nm lit 0,2 AU et décale silencieusement votre coupure de 30 nm.
2
Remplissez d’eau de qualité HPLC pour le travail à 200 nm, ou d’hexane/cyclohexane pour le travail sous 200 nm. Le solvant compte — voir le §5 du logigramme de décision du trajet optique.
3
Balayez 190–340 nm contre l’air. Relevez l’absorbance tous les 5 nm. La coupure est la longueur d’onde où A dépasse pour la première fois 0,30 (T = 50 %) en allant des grandes vers les courtes longueurs d’onde. Nous utilisons T = 50 % comme coupure pratique ; le seuil est conventionnel mais arbitraire — les travaux ASTM E275 utilisent parfois d’autres niveaux comme T = 10 %.
4
Soustrayez la contribution propre du spectrophotomètre. Effectuez le même balayage sans cuve. La chute d’intensité dans l’UV profond de votre balayage de référence est la limite de votre instrument, pas celle de votre cuve.
5
Comparez au nominal. Coupure à moins de 5 nm de la fiche technique → conforme. Plus de 10 nm d’écart → contamination ou vieillissement ; nettoyez et retestez, ou retirez la cuve. Nous documentons ce protocole sur chaque vérification de cuve USP/EP que nous expédions.
Ce que le certificat d’analyse ne peut pas vous dire : toute cuve peut dériver après quelques centaines d’heures d’exposition à l’UV profond. Vérifiez la coupure chaque année si vous utilisez des méthodes sous 220 nm.
§7 · FAQ
Questions fréquentes
Quelle est la longueur d’onde la plus basse qu’une cuve en quartz peut transmettre ?
Le JGS1 (qualité UV profond) transmet jusqu’à ~185 nm à un trajet de 10 mm avec T = 50 %. Sous ~165 nm, même la silice fondue synthétique la plus pure échoue ; pour le travail VUV, vous devez passer aux fenêtres en saphir (~150 nm), MgF₂ (~115 nm) ou LiF (~105 nm). Notre guide des fenêtres couvre les options sous-quartz.
Quelle est la différence entre le JGS1 et la silice fondue « qualité UV » ou « synthétique » ?
JGS1 est la désignation de la norme nationale chinoise (GB/T) pour la silice fondue de qualité UV profond obtenue par fusion à la flamme. Les silices fondues « qualité UV » ou « synthétiques » des fabricants américains et européens (Heraeus Suprasil, Corning 7980, GE 124) relèvent de la même classe — fusion à la flamme, haute teneur en OH, coupure ~185 nm. Les performances sont équivalentes à quelques nm près ; seule diffère la rigueur du contrôle de la teneur en OH.
Une cuve JGS2 conviendra-t-elle pour la quantification d’ADN à 260 nm ?
Oui. Le JGS2 transmet ~92 % à 260 nm sur un trajet de 10 mm — indiscernable du JGS1 pour une mesure A260 courante. Ne passez au JGS1 que si vous devez aussi lire les liaisons peptidiques à 220 nm dans le même flux de travail, ou si votre échantillon d’ADN est exposé à de l’UV germicide 254 nm pendant la mesure.
Pourquoi ma cuve JGS3 a-t-elle de mauvaises performances UV ?
C’est voulu, pas un défaut. Le JGS3 est fondu sous vide pour éliminer l’OH en vue du travail IR ; le même procédé sous vide introduit des défauts par déficit d’oxygène qui absorbent dans la région 200–260 nm. Le JGS3 échange la performance UV contre la transparence IR. Si vous avez acheté du JGS3 pour un usage UV-Vis, retournez-le et commandez du JGS2.
Le trajet optique compte-t-il vraiment pour la coupure ?
Oui, d’après Beer-Lambert. Une cuve JGS1 de 100 mm a une coupure pratique près de 195 nm même si la spécification matériau indique 185 nm — le trajet décuplé ajoute une absorbance décuplée à la transition de coupure. Pour le travail UV de traces nécessitant < 200 nm, utilisez des cuves de 1–10 mm. Le calcul complet est au §4 ci-dessus et sur notre guide du trajet optique.
Puis-je utiliser une cuve en verre sous 340 nm ?
Non, pas de façon fiable. Le verre optique BK7 montre une transmission qui chute rapidement entre 340 et 320 nm ; sous 320 nm, l’absorbance dépasse 1 AU sur une cuve de 10 mm. Pour tout travail UV, passez au JGS2 (ou au JGS1 pour < 220 nm). Notre comparaison quartz vs verre couvre tout le compromis.
Comment distinguer visuellement JGS1, JGS2 et JGS3 ?
Impossible à l’œil nu : les trois sont identiques. Il faut soit un balayage de transmission (le JGS3 coupe à 260 nm ; le JGS2 à 220 nm ; le JGS1 transmet au-delà de 200 nm), soit un certificat du fabricant. Sur chaque cuve MQ, la qualité est gravée au laser — plus besoin de deviner. Si votre stock n’est pas marqué, faites un balayage contre l’air à 200 nm.
Le vieillissement d’une cuve change-t-il la coupure UV ?
Oui. Une forte exposition à l’UV profond (254 nm germicide à pleine intensité de lampe, des heures par jour) crée des centres colorés qui absorbent dans la région 215 nm — la solarisation. Après ~500 heures cumulées sous une exposition intense à 254 nm, le JGS2 peut montrer un décalage de coupure de 30–50 nm. Le JGS1 est plus résistant. Un recuit à 1 000 °C inverse les dommages ; le remplacement est généralement moins cher.
MachinedQuartz peut-il fabriquer des cuves dans les trois qualités ?
Oui. Nous tenons en stock la matière première JGS1, JGS2 et JGS3 en épaisseurs de 1–10 mm et usinons toutes les géométries de cuve standard (semi-micro, sub-micro, cuves à circulation, démontables, cylindriques) dans l’une des trois qualités. Chaque cuve est expédiée avec un certificat indiquant la transmission mesurée à 185, 220, 260, 540 et 2200 nm. Délai de 8–14 jours pour les combinaisons qualité/géométrie hors stock.
§8 · Produits recommandés
Cuves recommandées par exigence de coupure
Associez votre longueur d’onde analytique à la bonne qualité. Toutes les cuves MQ sont expédiées avec un certificat de transmission documentant la coupure et les longueurs d’onde clés.
JGS1 · 1 mmQuartz 1 mm à bouchon à vis, Molded 83
Coupure effective ~165 nm, lumière à 4 voies. Pour la liaison peptidique à 200–220 nm et les échantillons concentrés qui saturent à 10 mm. Étanche pour le travail UV en solvant volatil.
DÉMONTABLEQuartz 2 mm détachable, Molded 83
Coupure effective ~165 nm avec spectromètre purgé. Détachable pour le travail sur liquides purs proche du VUV.
JGS2 · 10 mmQuartz 10 mm ultra-micro, JGS2
Coupure ~220 nm. Trajet standard avec volume sub-micro de 50 µL — idéal pour la quantification d’acides nucléiques et de protéines A260/A280.
VERRE · 50 mmVerre 50 mm, Sintered 80
Cuve à long trajet avec coupure du verre optique ~320 nm. Analyse de traces de couleur où l’UV profond n’est pas requis (340–1100 nm).
VERRE · 100 mmVerre 100 mm, Standard 80
Analyse de traces dans le visible. Pour le travail UV sous 340 nm, passez à une version long trajet en quartz JGS1 (fabrication sur mesure).
SUR MESURE
Besoin d’une qualité ou géométrie non standard ?
Trajet 0,1–200 mm, JGS1 / JGS2 / JGS3, fritté ou moulé, transmission certifiée. Délai 8–14 jours.
Besoin d’une cuve validée à une coupure précise ?
Nous expédions un certificat de transmission avec chaque cuve. Envoyez-nous votre longueur d’onde d’application et nous vous proposerons la bonne qualité, géométrie et les points de vérification.
Demander un devis → Parcourir le tableau des taillesPourquoi vous pouvez faire confiance à cette page
AuteurÉquipe technique MachinedQuartz
Revu parBryan Wright (fondateur, 13+ ans en fabrication de cuves en quartz)
Base de productionJGS1 / JGS2 / JGS3 en stock en interne · transmission certifiée par cuve
Dernière mise à jour6 mai 2026 · Prochaine révision novembre 2026
Méthodologie : les valeurs de coupure proviennent des fiches techniques des fabricants (Heraeus Suprasil, GE 124, Corning 7980, JGS Group), recoupées avec nos propres balayages de transmission sur l’ensemble de l’inventaire MQ. Les coupures effectives selon le trajet optique sont calculées d’après Beer-Lambert et validées sur un Cary 60 à source deutérium.
Références
- ASTM E275-22 — Pratique normalisée pour décrire et mesurer la performance des spectrophotomètres UV/Vis/NIR
- Edmund Optics — Silice fondue qualité UV vs IR
- RP Photonics — Propriétés et qualités de la silice fondue
- Lake Shore Cryotronics — Données de transmission de la silice fondue qualité UV
- USP <788> — Particules dans les préparations injectables (exigences de coupure UV des cuves)
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