Spektritietokannan selain

Joka valittu spektri tuottaa saman suureiden joukon — tietokannan spektreille ja omille mittauksillenne samalla tavalla:

• Radiometria: irradianssi E_e yksikössä W/m², huippuaallonpituus, painopisteaallonpituus, pääviivan FWHM ja otsonia muodostava osuus alle 240 nm:n aallonpituudella.
• Osuudet: UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, UV-A, näkyvä alue ja IR — kukin irradianssina ja prosenttiosuutena kokonaissäteilystä.
• Fotometria ja väri: valaistusvoimakkuus E_v, säteilyn valotehokkuus K yksikössä lm/W, värikoordinaatit x ja y, u′ ja v′ CIE 1976:n mukaan, korreloitu värilämpötila ja värintoistoindeksi R_a.
• Fotobiologinen turvallisuus: aktiininen efektiivinen irradianssi E_s sallitun altistusajan kanssa 30 J/m²:iin asti, UV-A-aika 10 000 J/m²:iin asti ja sinisen valon vaara E_B ajan kanssa 100 J/m²:iin asti.
• Toimintaspektrit: mikrobisidisesti efektiivinen irradianssi, hyötysuhde ja annos — erikseen Bacillus subtilis -bakteerille (s_bakt) ja enterobakteriofagi MS2:lle (s_MS2) —, sekä erytemaalisesti ja D-vitamiinin kannalta efektiivinen irradianssi sekä melanopinen vaikutus mel-EDI:n ja mel-DER:n kanssa.
• Annos: säteilyaltistus H_e ja kaikki painotetut annokset asetetulle altistusajalle.

Arvot näkyvät laattoina johtokäyrälle ja vertailutaulukkona kaikkien valittujen spektrien kesken; molemmat voidaan viedä CSV-tiedostona tai PDF-raporttina.

Kaikki integraalit muodostetaan puolisuunnikassäännöllä spektrin alkuperäisessä mittausruudukossa. Toimintaspektrit interpoloidaan lineaarisesti tähän ruudukkoon ja asetetaan nollaksi niiden määrittelyalueen ulkopuolella; itse spektriä ei koskaan uudelleennäytteistetä. Jos mitattu alue ei kata täysin toimintaspektrin määrittelyaluetta, Explorer merkitsee kyseisen suureen.

Aaltoalueiden rajat noudattavat CIE:n määritelmää: UV-C 100–280 nm, UV-B 280–315 nm, UV-A2 315–340 nm, UV-A1 340–400 nm, UV-A 315–400 nm, näkyvä valo 380–780 nm, IR yli 780 nm. Fotometriset ja kolorimetriset suureet perustuvat V(λ):hon standardin CIE 1924 / ISO 23539 mukaisesti sekä CIE 1931 (2°) -värintäsmäytysfunktioihin: E_v = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ. Korreloitu värilämpötila määräytyy lyhimmästä etäisyydestä Planckin käyrään CIE 1960 uv -tasossa ja jää tyhjäksi, kun kromaattisuus poikkeaa siitä liikaa — mikä on tavallista eksimeerilampuille ja kapeakaistaisille LED-valoille. Värintoistoindeksi R_a noudattaa standardia CIE 13.3-1995 kahdeksalla testivärinäytteellä, von Kries -adaptaatiolla ja U*V*W*-järjestelmällä.

Valobiologiset suureet käyttävät S(λ):aa standardien ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 mukaisesti (aktinen, raja-arvo 30 J/m²), UV-A:n raja-arvoa 10 000 J/m², B(λ):aa standardin EN 62471 mukaisesti (sininen valo, 100 J/m²), eryteema-toimintaspektriä standardien ISO 17166 / CIE S 007 mukaisesti, D-vitamiinin toimintaspektriä standardin CIE 174:2006 mukaisesti, melanopista toimintaspektriä standardin CIE S 026:2018 mukaisesti sekä kahta erillistä mikrobisidistä toimintaspektriä: s_bakt(λ) bakteerille Bacillus subtilis lähteen Cabaj et al. 2002 (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm) mukaisesti ja s_MS2(λ) enterobakteriofagille MS2 lähteen Beck et al. 2015 (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) mukaisesti — molemmat normalisoitu aallonpituuteen 253,7 nm, mutta ne eivät ole keskenään vaihdettavia. Sovelluksessa oleva "Laskentaperusteet"-kortti näyttää, mikä funktio on tallennettu millä lähteellä ja määrittelyalueella. Opsytec selittää taustalla olevat suureet kohdissa radiometriset suureet ja fotometriset suureet.

Tietokannan spektrien lisäksi voidaan ladata ja arvioida omia mittauksia samoilla kaavoilla: .spec Opsytec SRpro -ohjelmistosta, .isd SpecWinistä sekä taulukot muodoissa .csv, .txt, .dat tai .xlsx. Taulukoiden osalta Explorer tunnistaa erottimen, desimaalierottimen, aallonpituussarakkeen, arvosarakkeet ja yksikön automaattisesti; jos tiedostossa on useita arvosarakkeita, kustakin sarakkeesta muodostuu oma spektrinsä. Tunnistetut yksiköt vaihtelevat yksiköstä W/(m²·nm) yksikön mW/cm²/nm kautta yksikköön µW/cm²/nm, mukaan lukien merkintätapa W m-2 nm-1.

Tiedostot käsitellään yksinomaan selaimen muistissa: mitään ei siirretä, mitään ei tallenneta, ja sivun uudelleenlataus hylkää mittaukset. Ladatut spektrit näkyvät tietokannan spektrien rinnalla kaaviossa, vertailutaulukossa ja PDF-raportissa.

Tietokannan spektrit on tallennettu kalibrointilaboratorion mittausetäisyydellä, joten niiden absoluuttiset arvot riippuvat etäisyydestä ja näytteestä. Lampputyyppien vertailua varten kukin spektri voidaan skaalata tavoitearvoon — esimerkiksi 10 W/m² UV-A-alueella tai 1 mW/cm² kokonaisirradianssina. Explorer muuntaa tämän jälkeen kaikki arvot suhteessa toisiinsa: osuudet ja värit pysyvät ennallaan, kun irradianssit, annokset ja sallitut altistusajat mukautuvat tavoitearvon mukaan.

Asetettu altistusaika tuottaa säteilyaltistuksen H_e = E_e · t ja painotetut annokset. Vastaavasti sallittu altistusaika osoittaa, minkä ajan kuluttua kyseinen raja-arvo saavutettaisiin. Näitä arvoja käytetään suunnittelun apuna; työpisteen arviointi edellyttää standardin EN 14255-1 mukaista mittausta — radiometrisellä UV-anturilla tai spektroradiometrilla. UV-desinfiointijärjestelmien osalta Opsytec on koonnut vaatimukset kohtaan UV-desinfioinnin turvallisuus.

Tietokanta sisältää 66 spektriä: 55 lamppua ja LEDiä 15 luokasta sekä 11 vertailuspektriä.

• Matalapaine-elohopealamput säteilevät lähes monokromaattisesti aallonpituudella 254 nm — UV-desinfioinnin klassikko; otsonia muodostavissa versioissa on lisäksi 185 nm:n linja.
• Keski- ja korkeapaine-elohopealamput tuottavat viivaspektrin koko UV-alueella ja niitä käytetään UV-kovetukseen; seostus raudalla tai galliumilla siirtää tehoa UV-A-alueelle.
• Eksimeerilamput säteilevät kapeakaistaisesti aallonpituudella 172 nm (pinta-aktivointi, otsonintuotanto) tai 222 nm (kauko-UV-C).
• UV-LEDit ovat saatavilla UV-A-tyyppeinä noin 365–405 nm kovetukseen ja fluoresenssitarkastukseen, UV-B-tyyppeinä sekä UV-C-tyyppeinä noin 265–285 nm desinfiointiin; niiden FWHM on tyypillisesti 10–15 nm.
• Näkyvän alueen LEDit — siniset, vihreät, punaiset ja valkoiset lähteet, jotka toistavat standardivalonlähteitä A, D50 ja E — mitataan koko näkyvällä alueella, joten niistä saadaan myös värikoordinaatit, värilämpötila ja värintoistoindeksi.
• Infrapuna-LEDit säteilevät kapeakaistaisesti noin 750–950 nm — näkyvyyden rajan yläpuolella — ja niitä käytetään anturitekniikassa, yönäössä ja spektroskopiassa; niiden spektrit mitataan aina 1045 nm:iin asti.
• UV-loisteputket kattavat laajat UV-A- tai UV-B-kaistat, käytössä säänkestävyystesteissä, fototerapiassa tai hyönteisansoissa.
• Ksenon- ja metallihalidilamput lähestyvät auringon spektriä ja palvelevat aurinkosimulaatiota ja säänkestävyystestejä.
• Halogeeni- ja deuteriumlamput toimivat vertailulähteinä: halogeeni näkyvällä ja lähi-infrapuna-alueella, deuterium UV-alueella.
• Vertailuspektrit — mitattu aurinko, AM-vertailuspektrit standardin ASTM G173-03 mukaisesti ja standardivalonlähteet CIE 15:n mukaisesti — toimivat vertailukohtana, kun lampun on tarkoitus toistaa päivänvaloa tai standardivalonlähdettä. Ne eivät ole peräisin Opsytecin kalibrointilaboratoriosta; kunkin kohdan yhteydessä ilmoitetaan sen alkuperä. Niiden rinnalla on kapeakaistainen 365 nm:n vertailuolosuhde standardin DIN EN ISO 3059 mukaisesti — irradianssi, johon tunkeuma- ja magneettijauhetarkastuksen UV-A-mittarit referoidaan; se on mitattu meidän kalibrointilaboratoriossamme.

Useita valittuja spektrejä on kaavion päällekkäisasettelussa — joko "huippu = 1" muodossa muodon vertailua varten tai skaalattuna yhteiseen tavoitearvoon energeettistä vertailua varten. Kaikkien spektrien raakadata on ladattavissa UV-lamppujen ja UV-LEDien spektritietokannasta.

Yksitoista merkintää on merkitty sellaisiksi eivätkä ne ole peräisin kalibrointilaboratoriosta; kun lähde ei tuota irradianssia — 172 nm:n eksimeerilamppu ja standardivalonlähteet — käyrä normalisoidaan arvoon 1 W/m², mikä jättää muodon ja osuudet muuttumattomiksi. Muut spektrit ovat lampputyyppinsä tyypillisiä näytteitä, jotka on mitattu Opsytec Dr. Gröbel GmbH:n kalibrointilaboratoriossa standardin CIE 250:2022 mukaisesti. Näytteiden vaihtelu, vanheneminen, käyttölämpötila, liitäntälaite ja mittausetäisyys muuttavat absoluuttista irradianssia ja — vähäisemmässä määrin — spektrijakaumaa. Lasketut arvot ovat suuntaa antavia, ei hyväksymistestausta varten.

Yksityiskohtaisesti: suureet, joiden vaikutusspektri ulottuu mitatun alueen ulkopuolelle, merkitään; värilämpötila jätetään pois kromaattisuuksille, jotka poikkeavat kauas Planckin käyrästä, ja R_a merkitään ei sovellettavaksi, kun |Duv| ylittää 0,0054. Sitovat arvot saadaan vain mittauksesta jäljitettävästi kalibroidulla laitteella — kuten SR900-spektroradiometrilla tai RM-12 UV-mittarilla, jotka on kalibroitu Opsytecin UV-laboratoriossa.

Annos on irradianssin ja ajan tulo: H = E · t. Explorer integroi irradianssin halutulta kaistalta spektristä; altistusaika asetetaan vasemmalla. Painotettujen suureiden — aktiinisen, erytemaalisen, D-vitamiinin — kohdalla spektri painotetaan ensin toimintaspektrillä, sitten integroidaan ja vasta sen jälkeen kerrotaan ajalla.

Se kertoo, minkä ajan kuluttua kyseinen raja-arvo saavutettaisiin: 30 J/m² aktiiniselle vaikuttavalle altistukselle standardin EN 14255-1 mukaan, 10 000 J/m² painottamattomalle UV-A:lle ja 100 J/m² sinisen valon vaaralle standardin EN 62471 mukaan. Arvo koskee valittua spektriä näytetyssä irradianssissa eikä korvaa riskinarviointia.

Kyllä. Explorer lukee .spec-, .isd-, CSV-, TXT- ja XLSX-tiedostot suoraan selaimessa; tiedosto ei koskaan poistu tietokoneeltanne eikä sitä tallenneta. Sivun uudelleenlataus hylkää sen.

Korreloitu värilämpötila on merkityksellinen vain silloin, kun kromaattisuus on riittävän lähellä Planckin käyrää. UV-lähteillä, eksimeerilampuilla ja kapeakaistaisilla LED-valoilla näin ei ole – tällöin Explorer näyttää N/A merkityksettömän luvun sijaan. Samasta syystä värintoistoindeksi merkitään ei sovellettavaksi, kun etäisyys käyrään kasvaa liian suureksi.

Ne ovat absoluuttisia yksikössä W/(m²·nm), mitattuna kalibrointilaboratorion mittausetäisyydellä. Koska tämä etäisyys ei sovi kaikkiin käyttötarkoituksiin, kukin spektri voidaan skaalata tavoitearvoon; spektrin muoto pysyy muuttumattomana.

Koska ne kuvaavat eri testiorganismeja ja antavat siksi erilaisia tuloksia. s_bakt(λ) tarkoittaa Bacillus subtilis -itiöitä, jotka ovat biodosimetrian testiorganismi; s_MS2(λ) tarkoittaa enterobakteriofagi MS2:ta, jota käytetään korvikkeena keskipainejärjestelmien validoinnissa. Molemmat on normalisoitu aallonpituuteen 253,7 nm ja ne täsmäävät siinä pisteessä määritelmän mukaisesti — mutta eivät muissa aallonpituuksissa: aallonpituudella 222 nm s_MS2 on 2,09, kun taas s_bakt on 0,90. Näin ollen 222 nm:n eksimerilähde vaikuttaa MS2:een yli kaksi kertaa voimakkaammin kuin sama irradianssi 254 nm:ssä, mutta hieman heikommin B. subtilis -itiöihin. Explorer ilmoittaa siksi molemmat arvioinnit erikseen. Kumpaakaan käyrää ei voida soveltaa muihin organismeihin.