La simulation de chambre d'irradiation Opsytec calcule l'éclairement énergétique spatial dans les chambres d'irradiation UV et UV-LED. La simulation montre la distribution de l'éclairement énergétique, l'homogénéité et la dose UV en fonction de la chambre, de la plage spectrale, de la puissance et de la position du plan de mesure. Elle couvre les chambres d'irradiation UV de la série BS à lampes à vapeur de mercure basse pression pour l'UVA, l'UVB et l'UVC, ainsi que les chambres d'irradiation UV-LED de la série BSL avec des longueurs d'onde de 365 à 450 nm.
Pour chaque chambre, l'éclairement énergétique est calculé sur un plan de mesure réglable en hauteur – du fond de la chambre jusque juste en dessous du plan des lampes ou des LED. La distribution de l'éclairement énergétique est affichée sous forme de carte en fausses couleurs et de profils de coupe ; des valeurs clés telles que le maximum et la valeur moyenne rendent l'homogénéité de l'éclairement directement comparable. À partir de l'éclairement énergétique moyen, la simulation calcule également la dose UV et le temps d'exposition nécessaire pour atteindre une dose cible – en tenant compte du comportement de mise en marche des lampes et des LED. Vos propres échantillons et composants peuvent être chargés sous forme de fichiers STEP ou STL ; la simulation prend en compte leur ombrage sur le plan de mesure. Tous les résultats peuvent être exportés sous forme de fichier CSV ou de rapport de simulation PDF. Le calcul s'exécute entièrement dans le navigateur.
Cela permet d'estimer – avant un achat ou une expérience – quelle chambre d'irradiation UV atteint l'éclairement énergétique et l'homogénéité requis, et quel temps d'exposition permet d'obtenir la dose UV souhaitée. La simulation convient à des applications allant de la polymérisation UV et des essais de dégradation ou de vieillissement à la désinfection et à l'irradiation de cultures cellulaires.
Modèle : chambres d'irradiation de la série BS (lampes T8 comme sources linéaires isotropes) et de la série BSL (grille de LED UV avec modèles d'émission OPSY mesurés). Les 4 parois latérales sont mises en miroir via la méthode des sources images (réflectances ajustées aux distributions mesurées) ; la disposition des sources est simplifiée. Résultat de simulation sans garantie.
Principes fondamentaux de la simulation de la chambre d'irradiation
La simulation reproduit chaque chambre d'irradiation UV avec ses dimensions intérieures réelles. Les lampes et les LED sont modélisées comme des sources de rayonnement ; les réflexions sur les parois latérales miroitées entrent dans le calcul via la méthode des sources image. Pour chaque point du plan de mesure, la simulation additionne les contributions de toutes les sources et de leurs images miroir, ce qui donne la répartition spatiale de l'éclairement énergétique à l'intérieur de la chambre.
Après sélection de la chambre, de la plage spectrale (UVA, UVA+, UVB ou UVC pour les chambres BS, longueur d'onde LED de 365 à 450 nm pour les chambres BSL) et de la puissance, la simulation calcule l'éclairement énergétique en mW/cm² ou W/m². En option, deux groupes de lampes ou longueurs d'onde LED avec curseurs de puissance séparés peuvent être combinés — par exemple pour une irradiation mixte UVA et UVB.
La répartition de l'éclairement énergétique sur le plan de mesure est affichée sous forme de carte en fausses couleurs, complétée par des profils de section relatifs passant par le centre de la chambre. Des valeurs clés telles que E max et E moyen quantifient l'homogénéité de l'éclairement. Des points de mesure peuvent être placés en cliquant sur la carte thermique afin de relever l'éclairement énergétique à des positions individuelles — par exemple aux emplacements des échantillons.
La hauteur du plan de mesure est réglable librement — depuis le fond de la chambre jusque juste sous les sources. Avec une distance plus faible aux lampes ou aux LED, l'éclairement énergétique augmente selon la loi de l'inverse du carré, tandis que l'homogénéité diminue généralement. La simulation rend ce compromis visible et aide à trouver la bonne hauteur d'échantillon pour une irradiation uniforme.
À partir de l'éclairement énergétique moyen du plan de mesure, la simulation calcule la dose UV sous forme d'intégrale temporelle. Après la saisie d'une dose cible en mJ/cm², elle affiche l'éclairement énergétique en fonction du temps ainsi que le point de coupure – y compris le comportement au démarrage : les lampes à vapeur de mercure basse pression montent en puissance lentement, tandis que les LED UV atteignent leur puissance en quelques secondes.
Vos propres échantillons et composants peuvent être chargés dans la chambre sous forme de fichiers STEP ou STL. Le modèle repose centré sur le plan de mesure, est considéré comme opaque et projette une ombre ; les contributions réfléchies par les parois et le plafond sont réduites en conséquence. Les fichiers sont traités exclusivement en local dans le navigateur — ils ne sont ni téléchargés, ni stockés.
Les parois latérales miroitées des chambres d'irradiation augmentent considérablement l'éclairement énergétique et l'homogénéité ; la simulation les reproduit via la méthode des sources images avec des réflectances spécifiques à chaque paroi — la porte et le plafond réfléchissent plus faiblement que les parois latérales. De plus, le calcul prend en compte l'angle d'incidence (cos θ) et la loi de l'inverse du carré pour chaque contribution de source.
La série BS utilise des lampes à basse pression au mercure T8, intégrées analytiquement comme des sources linéaires isotropes — pour l'UVA, l'UVA+, l'UVB et l'UVC. La série BSL utilise des barrettes de LED UV ; leurs caractéristiques d'émission proviennent de modèles de LED mesurés pour des longueurs d'onde de 365 à 450 nm. Le BS-05, à double face, est simulé avec des groupes de lampes supérieur et inférieur séparés.
La disposition interne des sources est simplifiée ; les composantes de réflexion diffuse, les réflexions au sol, les pertes de Fresnel sur la surface cible, les effets spectriques et le vieillissement des sources ne sont pas pris en compte. Les détails sont indiqués dans la description du modèle ci-dessus. Les résultats sont des données d'orientation pour la planification et la comparaison — ils ne remplacent pas une mesure et sont fournis sans garantie.
Avec les BS-02 à BS-05, la série BS couvre des chambres allant de compactes à grand volume ; la BS-05 irradie des deux côtés. La série BSL propose des chambres à LED UV en plusieurs tailles et classes de puissance (HO, ECO, ECO+) avec les BSL-01i à BSL-04. La simulation facilite une comparaison directe ; les caractéristiques techniques et les accessoires figurent sur la page produit Chambres d'irradiation Opsytec.
Questions fréquemment posées sur la simulation de la chambre d'irradiation
La série BS avec lampes au mercure basse pression couvre les plages spectrales classiques UVA, UVA+, UVB et UVC et convient aux essais de vieillissement, de désinfection et de résistance aux intempéries. La série BSL avec LED UV (365–450 nm) commute instantanément, se règle finement en intensité et délivre un éclairement énergétique élevé — idéale pour la polymérisation UV et les essais de dose reproductibles. La simulation permet de comparer directement les deux.
La simulation fournit des données d'orientation : la disposition des sources est simplifiée et le modèle de réflexion est ajusté à des distributions mesurées. Seule une mesure dans la chambre réelle fait foi, par exemple avec un radiomètre Opsytec.
Saisissez la dose cible en mJ/cm² dans le contrôle de la dose & du temps. La simulation intègre l'éclairement énergétique moyen dans le temps – y compris le comportement de mise en marche des lampes ou des LED – et affiche le point d'arrêt ainsi que l'éclairement énergétique en fonction du temps.
Oui — chargez un modèle STEP ou STL ; il repose centré sur le plan de mesure et projette une ombre, et les contributions réfléchies par les parois et le plafond sont également réduites. Le fichier est traité exclusivement en local dans le navigateur et n'est ni téléchargé ni stocké.
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. Après ses recherches sur les décharges excimères au xénon pulsées à l'Institut de technologie de l'éclairage du KIT, il se concentre actuellement sur la technique de mesure du rayonnement optique. Il est vice-président de la commission de normalisation DIN FNL 7 « Rayonnement optique », et membre du groupe de projet DVGW sur la désinfection UV.
Calcul de l'éclairement énergétique dans la chambre
Pour calculer l'éclairement énergétique d'une chambre, vous avez besoin de trois éléments : le modèle, l'équipement de lampes et la distance au plan de l'échantillon. Le simulateur ci-dessus les prend en compte et montre également la répartition sur le plateau.
Un éclairement énergétique calculé ne remplace aucune mesure – mais avant un achat, il indique si la dose requise s'accumule dans un délai raisonnable.