حاسبة شدة الإشعاع الساقط لحجرة الأشعة فوق البنفسجية

تُحاكي المحاكاة كل حجرة تشعيع بالأشعة فوق البنفسجية بأبعادها الداخلية الحقيقية. تُنمذَج المصابيح وثنائيات الإصدار الضوئي (LED) كمصادر إشعاع؛ وتدخل الانعكاسات على الجدران الجانبية العاكسة في الحساب عبر طريقة المصدر الوهمي (image-source method). ولكل نقطة من مستوى القياس، تجمع المحاكاة إسهامات جميع المصادر وصورها المرآتية، لتُنتج التوزيع المكاني لشدة الإشعاع الساقط داخل الحجرة.

بعد اختيار الحجرة، والنطاق الطيفي (UVA أو UVA+ أو UVB أو UVC لحجرات BS، والطول الموجي لمصابيح LED من 365–450 nm لحجرات BSL)، والقدرة، تقوم المحاكاة بحساب شدة الإشعاع الساقط بوحدة mW/cm² أو W/m². وبشكل اختياري، يمكن الجمع بين مجموعتَي مصابيح أو طولَين موجيَين لمصابيح LED مع أشرطة تمرير منفصلة للقدرة — على سبيل المثال من أجل التشعيع المختلط بأشعة UVA وUVB.

يُعرض توزيع شدة الإشعاع الساقط على مستوى القياس كخريطة بالألوان الزائفة، مستكملة بمقاطع نسبية عبر مركز الحجرة. وتُحدِّد قيم رئيسية مثل E max وE mean مدى تجانس الإضاءة كمّياً. ويمكن وضع نقاط قياس بالنقر على الخريطة الحرارية لقراءة شدة الإشعاع الساقط عند مواضع فردية — على سبيل المثال عند مواقع العيّنات.

يمكن ضبط ارتفاع مستوى القياس بحرية — من أرضية الحجرة وحتى ما دون المصادر مباشرةً. فمع تقليل المسافة إلى المصابيح أو وحدات LED، تزداد شدة الإشعاع الساقط وفقاً لقانون التربيع العكسي، بينما ينخفض التجانس عادةً. تُظهر عملية المحاكاة هذه المقايضة وتساعد في إيجاد ارتفاع العيّنة المناسب لتحقيق تشعيع منتظم.

انطلاقاً من متوسط شدة الإشعاع الساقط في مستوى القياس، تحسب المحاكاة الجرعة الإشعاعية باعتبارها تكاملاً زمنياً. وبعد إدخال جرعة مستهدفة بوحدة mJ/cm²، تُظهر المحاكاة شدة الإشعاع الساقط عبر الزمن ونقطة إيقاف التشغيل – بما في ذلك سلوك بدء التشغيل: إذ تعمل مصابيح الزئبق منخفضة الضغط على الارتقاء ببطء، بينما تصل مصابيح LED فوق البنفسجية إلى قدرتها الكاملة خلال ثوانٍ معدودة.

يمكن تحميل العيّنات والمكوّنات الخاصة بكم إلى الحجرة كملفات STEP أو STL. يستقر النموذج في منتصف مستوى القياس، ويُعتبر معتماً ويُلقي بظل؛ وتُخفَّض تبعاً لذلك الإسهامات المنعكسة من الجدران والسقف. تُعالَج الملفات محلياً في المتصفح حصراً — فهي لا تُرفَع ولا تُخزَّن.

تزيد الجدران الجانبية العاكسة لحجرات التشعيع من شدة الإشعاع الساقط والتجانس بشكل كبير؛ وتحاكي عملية المحاكاة ذلك باستخدام طريقة المصدر الوهمي (image-source method) مع معاملات انعكاس خاصة بكل جدار — إذ ينعكس الباب والسقف بشكل أضعف من الجدران الجانبية. بالإضافة إلى ذلك، يأخذ الحساب بعين الاعتبار زاوية السقوط (cos θ) وقانون التربيع العكسي لكل إسهام من مصادر الإشعاع.

تستخدم سلسلة BS مصابيح زئبقية منخفضة الضغط من طراز T8، تُدمَج تحليلياً كمصادر خطية متناحية الخواص — للأشعة فوق البنفسجية UVA وUVA+ وUVB وUVC. تستخدم سلسلة BSL مصفوفات من الصمامات الثنائية الباعثة للضوء فوق البنفسجية (UV-LED)؛ وتُستمَد خصائص انبعاثها من طرازات LED مقاسة للأطوال الموجية من 365 إلى 450 nm. يُحاكى الطراز BS-05 ثنائي الجانب بمجموعتين منفصلتين من المصابيح، علوية وسفلية.

تم تبسيط ترتيب المصادر الداخلي؛ ولا يؤخذ في الحسبان مكوّنات الانعكاس المنتشر، والانعكاسات عند الأرضية، وخسائر فرينل عند سطح الهدف، والتأثيرات الطيفية، وتقادم المصادر. وترد التفاصيل في وصف النموذج أعلاه. وتُعدّ النتائج بيانات توجيهية للتخطيط والمقارنة — فهي لا تحلّ محلّ القياس وتُقدَّم دون أي ضمان.

تغطي سلسلة BS، بدءاً من BS-02 وحتى BS-05، حجرات تتراوح من الحجم المدمج إلى الحجم الكبير؛ ويقوم BS-05 بالتشعيع من الجانبين معاً. أما سلسلة BSL فتقدّم حجرات مزوّدة بثنائيات LED للأشعة فوق البنفسجية بعدة أحجام وفئات قدرة (HO وECO وECO+) من BSL-01i إلى BSL-04. تُسهّل المحاكاة إجراء مقارنة مباشرة؛ ويمكن الاطلاع على البيانات التقنية والملحقات في صفحة المنتج حجرات التشعيع من Opsytec.

تُغطي سلسلة BS ذات مصابيح الزئبق منخفضة الضغط النطاقات الطيفية الكلاسيكية UVA و UVA+ و UVB و UVC وهي مناسبة لاختبارات التعرية الجوية والتطهير والتقادم. أما سلسلة BSL المزوّدة بثنائيات LED للأشعة فوق البنفسجية (من 365 إلى 450 nm) فتعمل على التبديل الفوري، ويمكن تعتيمها بدقة، وتوفّر شدة إشعاع ساقط عالية — وهي مثالية للتصليد بالأشعة فوق البنفسجية وتجارب الجرعة الإشعاعية القابلة للتكرار. تجعل المحاكاة كلتا السلسلتين قابلتين للمقارنة المباشرة.

توفّر المحاكاة بيانات استرشادية: يتم تبسيط ترتيب المصادر ويُضبط نموذج الانعكاس بما يتوافق مع التوزيعات المقاسة. القياس الفعلي في الحجرة الحقيقية هو وحده الملزم، على سبيل المثال باستخدام مقياس إشعاع من Opsytec.

أدخِلوا الجرعة الإشعاعية المستهدفة بوحدة mJ/cm² في وحدة التحكّم بالجرعة والزمن. يقوم المحاكي بتكامل متوسط شدة الإشعاع الساقط عبر الزمن – بما في ذلك سلوك التشغيل الابتدائي للمصابيح أو الثنائيات الباعثة للضوء (LED) – ويعرض نقطة إيقاف التشغيل وشدة الإشعاع الساقط كدالة للزمن.

نعم — قوموا بتحميل نموذج بصيغة STEP أو STL؛ يستقر متمركزاً على مستوى القياس ويُلقي ظلاً، كما تنخفض المساهمات المنعكسة من الجدران والسقف أيضاً. تتم معالجة الملف حصرياً محلياً داخل المتصفح ولا يُرفع أو يُخزَّن.