Le calculateur d'éclairement énergétique LED UV d'Opsytec Dr. Gröbel simule l'éclairement énergétique (mW/cm²) de luminaires à LED UV directement dans votre navigateur – gratuitement, sans installation requise. Choisissez une lampe à LED UV à faisceau large ou un luminaire de la Série L, définissez la longueur d'onde (de 265 à 450 nm), la distance de travail ainsi que la surface cible, et obtenez instantanément la répartition de l'éclairement énergétique sous forme de carte thermique, de vue 3D et de profils en coupe – en option sur vos propres pièces importées sous forme de modèles STEP/STL.
La simulation utilise les caractéristiques d'émission mesurées de LED UV réelles et indique des valeurs clés telles que l'éclairement énergétique maximal, moyen et minimal pour la conception d'applications de polymérisation UV, de désinfection UV, de vieillissement UV et de fluorescence. Les résultats peuvent être exportés sous forme de fichiers CSV et de rapport de simulation au format PDF. Les valeurs calculées constituent des données indicatives pour la sélection des produits ; les niveaux d'éclairement énergétique contraignants doivent être vérifiés par mesure, par exemple à l'aide d'un radiomètre Opsytec.
Modèle : sources LED (5 sous-sources par LED) avec la caractéristique d'émission OPSY-LED mesurée (θ½ = ± 32°) ou, en option, le modèle lambertien I(θ) = I₀·cosᵐθ. Éclairement énergétique E = Σ I(θ_LED)·cos(θ_incidence)/r². Le pivot/l'origine du modèle se situe à la distance de travail h sous le plan des LED ; la surface globale est plane à z = 0. Pour les modèles CAO, E est calculé par face extérieure (triangle) ; les faces arrière reçoivent E = 0. Les réflexions, les pertes de Fresnel et l'auto-ombrage ne sont pas pris en compte.
Principes fondamentaux de la simulation des LED UV
Sélectionnez un luminaire à LED UV prédéfini (lampe flood SFL ou Série L) ainsi que la longueur d'onde souhaitée — le flux radiant correspondant par LED est enregistré pour chaque longueur d'onde. Définissez la distance de travail entre le plan des LED et la cible, et définissez la cible sous forme de rectangle, de cercle ou de votre propre modèle CAO (STEP/STL, traité entièrement en local dans votre navigateur). L'application calcule la répartition de l'éclairement énergétique et l'affiche sous forme de vue 3D interactive, de carte thermique et de profils de coupe à travers le centre. Les valeurs clés telles que l'éclairement énergétique maximal, moyen et minimal ainsi que la valeur au centre sont affichées directement ; tous les résultats peuvent être exportés sous forme de fichiers CSV ou de rapport de simulation au format PDF.
Chaque LED UV est modélisée comme une source compacte de cinq sous-sources répartie sur la puce. L'éclairement énergétique en un point de la cible est la somme incohérente de toutes les contributions des LED : E = Σ I(θ) · cos(θinc) / r². Par défaut, la caractéristique d'émission I(θ) est le modèle OPSY LED (demi-angle ± 32°), validé par des données de mesure et par tracé de rayons Monte-Carlo ; le modèle lambertien classique I(θ) = I₀·cosᵐθ avec demi-angle réglable est également disponible en alternative. Les deux modèles sont normalisés en énergie : le flux intégré sur l'hémisphère est exactement égal au flux configuré par LED.
- Distance de travail : dans le champ lointain, l'éclairement énergétique diminue en 1/r² ; en même temps, les contributions individuelles des LED se superposent davantage avec l'augmentation de la distance, ce qui rend la distribution plus uniforme. Les courtes distances donnent des valeurs de crête élevées avec un motif de LED visible.
- Nombre de LED et pas : un plus grand nombre de LED et un pas plus petit augmentent l'éclairement énergétique et l'uniformité ; vers le bord de la matrice, l'éclairement énergétique diminue de manière inhérente.
- Longueur d'onde : le flux radiant disponible par LED dépend de la longueur d'onde — les LED UVC (265–280 nm) délivrent nettement moins de puissance que les LED UVA (365–450 nm).
- Inclinaison de la cible : une surface inclinée autour de l'axe X ou Y reçoit moins d'éclairement énergétique selon le cosinus de l'angle d'incidence.
La simulation suppose une irradiation directe dans un demi-espace non obstrué : les réflexions provenant des surfaces environnantes, les pertes de Fresnel à la surface de la pièce et l'auto-ombrage à l'intérieur de géométries concaves ne sont pas pris en compte ; pour les modèles CAO, les faces orientées à l'opposé des LED reçoivent une valeur nulle. Les résultats constituent donc des données indicatives pour la sélection des produits et la conception des procédés — sans garantie. Les valeurs contraignantes d'éclairement énergétique et de dose doivent être déterminées par une mesure avec un radiomètre UV étalonné d'Opsytec Dr. Gröbel.
Tous les luminaires simulés sont des produits de série d'Opsytec Dr. Gröbel GmbH : les projecteurs UV LED de la série SFL irradient de grandes surfaces de manière homogène — pour la polymérisation UV, l'excitation de fluorescence et la désinfection — tandis que les luminaires UV LED compacts de la série L génèrent un éclairement énergétique élevé sur de petites surfaces. Les deux séries sont disponibles avec des longueurs d'onde de 265 nm à 450 nm. Nous serons heureux de vous aider à sélectionner et à concevoir l'unité d'irradiation UV adaptée à votre application.
Questions fréquemment posées
La simulation utilise des caractéristiques d'émission LED mesurées et est validée par tracé de rayons Monte-Carlo. Elle fournit des données indicatives pour la sélection des produits ; les réflexions et les pertes de Fresnel ne sont pas prises en compte. Les valeurs contraignantes doivent être déterminées par une mesure effectuée avec un radiomètre UV étalonné.
Les distances courtes maximisent l'éclairement énergétique mais font apparaître la matrice des LED sous forme de non-uniformité ; les distances plus grandes lissent la distribution à un éclairement énergétique plus faible. Comparez plusieurs distances dans la simulation à l'aide des profils de coupe transversale et de l'indicateur « E moyen » afin de trouver le meilleur compromis pour votre application.
Oui — chargez un modèle STEP ou STL de votre pièce. L'éclairement énergétique est calculé pour chaque face extérieure ; les faces détournées des LED reçoivent une valeur nulle. Le fichier est traité entièrement en local dans votre navigateur et n'est jamais téléchargé vers un serveur.
La simulation couvre 265, 275, 280, 365, 385, 395, 405 et 450 nm — de l'UVC pour la désinfection à l'UVA/bleu pour la polymérisation et la fluorescence. Le flux énergétique typique par LED est enregistré pour chaque longueur d'onde et utilisé automatiquement dans le calcul.
Auteur : Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia est le directeur général d'Opsytec Dr. Gröbel GmbH à Ettlingen et dirige le laboratoire d'étalonnage accrédité. À la suite de ses recherches sur les décharges excimères au xénon pulsées à l'Institut de technologie de l'éclairage du KIT, il se consacre actuellement à la métrologie du rayonnement optique. Il est vice-président du comité de normalisation DIN FNL 7 « Rayonnement optique » et membre du groupe de projet DVGW sur la désinfection UV.