La simulation de source ponctuelle LED UV d'Opsytec Dr. Gröbel calcule le profil de faisceau et l'éclairement énergétique (mW/cm²) des sources ponctuelles LED UV solo P, Spot P et Spot P short directement dans votre navigateur. Choisissez le produit et l'optique (Standard, High Power ou Parallel Beam), réglez la longueur d'onde (365–450 nm) et la distance de travail, et obtenez instantanément la répartition sous forme de carte thermique, de vue 3D et de profils en coupe.
Le calcul est un calcul de transfert radiatif à travers l'optique (lancer de rayons inverse) avec des hypothèses simplifiées, étalonné sur les profils d'éclairement énergétique des fiches techniques produit. Les résultats peuvent être exportés sous forme de fichiers CSV et de rapport de simulation au format PDF. Les valeurs calculées sont des données indicatives pour la sélection du produit ; les niveaux d'éclairement énergétique contraignants doivent être vérifiés par mesure, par exemple avec un radiomètre Opsytec.
Modèle : transfert radiatif déterministe à travers l'optique (lancer de rayons en arrière, E = Σ L·cosθ·dΩ) avec hypothèses simplifiées, étalonné sur les profils d'éclairement énergétique des fiches techniques produit (385 nm). Le plan cible est perpendiculaire à l'axe du faisceau à la distance de travail depuis la face avant du boîtier ; la surface globale est plane à z = 0. Les pertes de transmission de l'optique sont intégrées sous forme de facteur global ; les tolérances de fabrication, la dispersion des LED et les effets de température ne le sont pas — valeurs indicatives, non des mesures.
Modèle et hypothèses de la simulation de la source ponctuelle
Les sources ponctuelles sont calculées à l'aide d'un calcul déterministe du transfert radiatif à travers l'optique : pour chaque point du plan cible, l'éclairement énergétique est obtenu comme l'intégrale de la luminance sur l'ouverture de sortie de l'optique,
Formule : E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
Les lignes de visée sont tracées en sens inverse à travers l'optique. La méthode est exempte de bruit et exactement reproductible ; la symétrie de révolution de l'optique est exploitée (calcul sur des rayons, synthèse de la grille).
Le trajet optique de chaque option d'optique (Standard, High Power, Parallel Beam) est représenté par un modèle simplifié à surfaces optiques idéalisées ; la LED intervient comme une source étendue avec une distribution spatiale et angulaire simplifiée. Le modèle est calibré sur les profils d'éclairement énergétique des fiches techniques produit (385 nm) et convertit les autres longueurs d'onde via la dispersion de l'optique. Les pertes de transmission de l'optique sont incluses sous forme de facteur global. Le flux radiant par longueur d'onde provient de la paramétrisation de la LED ; UV-LED solo P est calculé avec une puissance LED réduite, Spot P short est optiquement identique à Spot P (boîtier plus court).
- Simulation indicative — les tolérances de fabrication, la dispersion/le binning des LED et les effets de température ne sont pas pris en compte
- Les réflexions sur la paroi du tube sont prises en compte comme spéculaires avec une réflectance globale (par défaut 15 %, aluminium anodisé aux angles rasants) jusqu'au troisième rebond ; la diffusion n'est pas prise en compte
- Dispositifs multi-spots : tous les spots identiques (produit, optique, puissance), pivot d'inclinaison = centre de la face avant, aucun ombrage mutuel ; sommation via un champ mono-spot précalculé
- Plan cible perpendiculaire à l'axe du faisceau (calcul à symétrie de révolution) ; pour les modèles CAO, l'angle d'incidence local est pris en compte, l'ombrage ne l'est pas
Questions fréquentes sur la simulation par source ponctuelle
La simulation est déterministe : un calcul de transfert radiatif à travers l'optique, étalonné sur les profils d'éclairement énergétique des fiches techniques produit à 385 nm. Elle fournit des valeurs indicatives pour la sélection et la conception des produits. Les tolérances de fabrication, la dispersion et le binning des LED, les effets de température et la diffusion diffuse ne sont pas pris en compte. Les niveaux d'éclairement énergétique contraignants doivent être déterminés par mesure avec un radiomètre UV étalonné.
L'optique Standard focalise le rayonnement de la LED en un spot de quelques millimètres avec une focalisation optimale à une distance de travail d'environ 15–20 mm. High Power focalise plus étroitement et plus près de la face avant (environ 4–8 mm) et atteint l'éclairement énergétique le plus élevé. Parallel Beam fournit un faisceau quasiment parallèle avec un éclairement énergétique plus faible mais une grande profondeur de champ pour des distances de travail à partir d'environ 30 mm. Les cartes « Beam profile » et « Section view » montrent la comparaison telle qu'indiquée dans la fiche technique.
La distance de travail est mesurée depuis la face avant du boîtier jusqu'au plan cible, qui est perpendiculaire à l'axe du faisceau. Pour les modèles STEP ou STL, la distance se réfère au bord supérieur du modèle. Le curseur fait varier la distance ; les valeurs clés indiquent l'éclairement énergétique au centre, la moyenne, le maximum et le diamètre du spot.
Oui. Dans la section « Arrangement », il est possible de disposer jusqu'à 16 spots en ligne, en carré ou en anneau, avec un espacement et une inclinaison réglables (perpendiculaire, vers le centre, vers un point cible ou individuellement). Après « Calculate », l'éclairement énergétique de tous les spots est additionné ; l'optimiseur améliore l'uniformité via l'angle d'inclinaison, l'espacement et la distance de travail. La géométrie peut être exportée sous forme de tableau, de vue de dessus cotée (PNG) et de DXF.
Oui. Chargez un modèle STEP ou STL ; l'éclairement énergétique est calculé pour chaque face extérieure en fonction de l'angle d'incidence local, les faces orientées à l'opposé des spots reçoivent zéro, les phénomènes d'ombrage ne sont pas pris en compte. Le fichier est traité entièrement en local dans votre navigateur et n'est jamais téléchargé vers un serveur.
La simulation couvre 365, 385, 395, 405 et 450 nm. Le flux radiant typique de la LED est enregistré par longueur d'onde et entre directement dans le calcul ; l'optique est convertie à la longueur d'onde sélectionnée via sa dispersion.
Auteur : Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia est directeur général de 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 consacre actuellement à 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.