סייר מסד הנתונים הספקטרלי

כל ספקטרום שנבחר מניב את אותה קבוצת גדלים — הן עבור ספקטרומים ממאגר הנתונים והן עבור המדידות שלכם:

• רדיומטריה: עצמת קרינה נופלת E_e ב-W/m², אורך גל שיא, אורך גל מרכז הכובד, FWHM של הקו הראשי והחלק היוצר אוזון מתחת ל-240 nm.
• חלקים יחסיים: UV-C,‏ UV-B,‏ UV-A2,‏ UV-A1,‏ UV-A, תחום הנראה ו-IR — כל אחד כעצמת קרינה נופלת וכאחוז מסך הקרינה.
• פוטומטריה וצבע: עוצמת האור E_v, נצילות קרינה נראית K ב-lm/W, קואורדינטות כרומטיות x ו-y,‏ u′ ו-v′ לפי CIE 1976, טמפרטורת צבע קורלטיבית ומדד השחזור הצבעים R_a.
• בטיחות פוטוביולוגית: עצמת קרינה אפקטיבית אקטינית E_s עם משך החשיפה המותר עד 30 J/m², משך זמן UV-A עד 10,000 J/m² וסיכון האור הכחול E_B עם משך הזמן עד 100 J/m².
• ספקטרות פעולה: עצמת קרינה אפקטיבית מחטאת מיקרוביאלית, נצילות ומנת קרינה — בנפרד עבור Bacillus subtilis (s_bakt) ועבור הבקטריופאג' האנטרי MS2 (s_MS2) —, וכן עצמת קרינה אפקטיבית אריתמלית ואפקטיבית לוויטמין D, וכן האפקט המלנופי עם mel-EDI ו-mel-DER.
• מנת קרינה: חשיפה קרינתית H_e וכל מנות הקרינה המשוקללות עבור משך החשיפה שנקבע.

הערכים מוצגים כאריחים (tiles) עבור העקומה המובילה וכטבלת השוואה על פני כל הספקטרומים שנבחרו; ניתן לייצא את שניהם כקובץ CSV או כדוח PDF.

כל האינטגרלים מחושבים בשיטת הטרפז על רשת המדידה המקורית של הספקטרום. ספקטרות הפעולה מאונטרפלטות לינארית לאותה רשת ומאופסות מחוץ לתחומן; הספקטרום עצמו לעולם לא נדגם מחדש. אם טווח המדידה לא מכסה לחלוטין את תחום ספקטרום הפעולה, ה-Explorer מסמן את הכמות המושפעת.

גבולות הפסים תואמים להגדרת CIE: 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, אור נראה 380–780 nm, IR מעל 780 nm. הכמויות הפוטומטריות והקולורימטריות נגזרות מ-V(λ) לפי CIE 1924 / ISO 23539 ומפונקציות התאמת הצבע CIE 1931 (2°): E_v = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ. טמפרטורת הצבע המתואמת נגזרת מהמרחק הקטן ביותר ממקום הפלנק במרחב uv של CIE 1960 ונשארת ריקה כאשר הכרומטיות רחוקה ממנו יותר מהמידה המקובלת — וזה הכלל עבור מנורות אקסימר ונוריות LED צרות-פס. מדד שיחזור הצבעים R_a פועל לפי CIE 13.3-1995 עם שמונה דוגמיות צבע בדיקה, התאמת פון-קריס ו-U*V*W*.

הכמויות הפוטוביולוגיות משתמשות ב-S(λ) לפי ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 (אקטיני, גבול 30 J/m²), בגבול UV-A של 10,000 J/m², ב-B(λ) לפי EN 62471 (אור כחול, 100 J/m²), בספקטרום פעולת האריתמה לפי ISO 17166 / CIE S 007, בספקטרום פעולת ויטמין D לפי CIE 174:2006, בספקטרום הפעולה המלנופי לפי CIE S 026:2018 ובשני ספקטרות פעולה מיקרוביוציידיות נפרדות: s_bakt(λ) עבור Bacillus subtilis לפי Cabaj et al. 2002 (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm) ו-s_MS2(λ) עבור האנטרובקטריופאג' MS2 לפי Beck et al. 2015 (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) — שתיהן מנורמלות ל-253.7 nm, אך אינן ניתנות להחלפה זו בזו. איזו פונקציה מאוחסנת עם איזה מקור ותחום מוצג בכרטיס "בסיס החישוב" באפליקציה. Opsytec מסביר את הכמויות שבבסיס העניין בעמודים כמויות רדיומטריות ו-כמויות פוטומטריות.

מלבד ספקטרות מסד הנתונים, ניתן לטעון ולהעריך גם מדידות משלכם באמצעות אותם נוסחאות: .spec מתוכנת Opsytec SRpro,‏ .isd מ-SpecWin, וטבלאות בפורמט .csv,‏ .txt,‏ .dat או .xlsx. עבור טבלאות, ה-Explorer מזהה באופן עצמאי את מפריד העמודות, את סימן העשרוני, את עמודת אורך הגל, את עמודות הערכים ואת יחידת המידה; אם קובץ מכיל מספר עמודות ערכים, כל עמודה הופכת לספקטרום נפרד. יחידות המידה המזוהות נעות בין W/(m²·nm) דרך mW/cm²/nm ועד µW/cm²/nm, כולל הכתיב W m-2 nm-1.

הקבצים מעובדים אך ורק בזיכרון הדפדפן: דבר אינו מועבר, דבר אינו נשמר, וטעינה מחדש של העמוד מוחקת את המדידות. הספקטרות שנטענו מוצגות לצד ספקטרות מסד הנתונים בתרשים, בטבלת ההשוואה ובדוח ה-PDF.

הספקטרות שבמסד הנתונים נמדדו במרחק המדידה של מעבדת הכיול; לכן ערכיהם המוחלטים תלויים במרחק ובדגימה. כדי להשוות בין סוגי מנורות, ניתן להתאים כל ספקטרום לערך מטרה — לדוגמה 10 W/m² בטווח UV-A או 1 mW/cm² בסך הכול. לאחר מכן ה-Explorer מתאים את כל הערכים באופן יחסי: החלקים היחסיים וערכי הצבע נשארים ללא שינוי, בעוד שעצמות הקרינה הנופלת, מנות הקרינה וזמני החשיפה המותרים משתנים בהתאם לערך המטרה.

משך החשיפה שנקבע מניב את החשיפה הקרינתית H_e = E_e · t ואת מנות הקרינה המשוקללות. באופן הופכי, זמן החשיפה המותר מציג אחרי כמה זמן היה מתקבל הגבול המתאים. ערכים אלה משמשים כהנחיה לתכנון; הערכת מקום עבודה מחייבת מדידה בהתאם ל-EN 14255-1 — באמצעות חיישן UV רדיומטרי או ספקטרורדיומטר. עבור מערכות חיטוי UV, Opsytec מסכמת את הדרישות בעמוד בטיחות בחיטוי UV.

מסד הנתונים מכיל 66 ספקטרומים: 55 מנורות ו-LED מ-15 קבוצות בתוספת 11 ספקטרומי התייחסות.

• מנורות מרקורי בלחץ נמוך קורנות באופן כמעט מונוכרומטי ב-254 nm — הקלאסיקה של חיטוי UV; גרסאות מייצרות אוזון נושאות בנוסף את הקו של 185 nm.
• מנורות מרקורי בלחץ בינוני וגבוה מספקות ספקטרום קווי על פני כל תחום ה-UV ומשמשות להקשיה בקרינת UV; הוספת ברזל או גליום מסיטה את ההספק לכיוון UV-A.
• מנורות אקסימר קורנות בפס צר ב-172 nm (הפעלת פני שטח, ייצור אוזון) או ב-222 nm (UV-C רחוק).
• LED של UV מגיעים כטיפוסי UV-A בסביבות 365–405 nm להקשיה ולבדיקת פלואורסצנציה, כטיפוסי UV-B וכטיפוסי UV-C בסביבות 265–285 nm לחיטוי; ה-FWHM שלהם הוא בדרך כלל 10 עד 15 nm.
• LED בתחום הנראה — מקורות כחולים, ירוקים, אדומים ולבנים המשחזרים את מאורות הייחוס הסטנדרטיים A, D50 ו-E — נמדדים על פני כל התחום הנראה ולכן מניבים גם קואורדינטות כרומטיות, טמפרטורת צבע ומדד החזרת צבעים.
• LED אינפרה-אדום קורנים בפס צר בסביבות 750–950 nm — מעבר לגבול הנראות — ומשמשים לחישה, לראיית לילה ולספקטרוסקופיה; הספקטרומים שלהם נמדדים עד 1045 nm.
• מנורות פלואורסצנטיות UV מכסות פסי UV-A או UV-B רחבים, לבדיקות בלייה, פוטותרפיה או מלכודות חרקים.
• מנורות קסנון והלוגן-מתכת מתקרבות לספקטרום השמש ומשמשות לסימולציית שמש ולבדיקות בלייה.
• מנורות הלוגן ודאוטריום משמשות כמקורות התייחסות: הלוגן בתחום הנראה ובאינפרה-אדום הקרוב, דאוטריום בתחום ה-UV.
• ספקטרומי התייחסות — השמש הנמדדת, ספקטרומי הייחוס AM לפי ASTM G173-03 ומאורות הייחוס הסטנדרטיים לפי CIE 15 — משמשים כאמת מידה כאשר מנורה נועדה לשחזר אור יום או מאור ייחוס סטנדרטי. הם אינם מקורם במעבדת הכיול של Opsytec; כל רשומה מציינת את מקורה. לצידם נמצא תנאי ההתייחסות בפס הצר של 365 nm לפי DIN EN ISO 3059 — עצמת הקרינה הנופלת שאליה מכוילים מדי UV-A לבדיקות חלחול וחלקיקים מגנטיים; היא נמדדה במעבדת הכיול שלנו.

מספר ספקטרומים נבחרים מוצגים בשכבות בתרשים — עם "peak = 1" להשוואת הצורה, או בקנה מידה מתואם לערך מטרה משותף להשוואה האנרגטית. את הנתונים הגולמיים של כל הספקטרומים ניתן להוריד ממסד הנתונים הספקטרלי למנורות UV ול-LED של UV.

אחת עשרה רשומות מסומנות ככאלה ואינן מקור ממעבדת הכיול; במקרים שבהם מקור מסוים אינו מפיק עצמת קרינה נופלת — מנורת האקסיימר בעלת אורך גל 172 nm ומקורות התקן (standard illuminants) — העקומה מנורמלת ל-1 W/m², דבר שאינו משפיע על הצורה והיחסים. הספקטרים האחרים הם דוגמאות טיפוסיות למחלקת המנורה שלהם, שנמדדו במעבדת הכיול של Opsytec Dr. Gröbel GmbH בהתאם לתקן CIE 250:2022. פיזור בין דגימות, הזדקנות, טמפרטורת הפעלה, נטל (ballast) ומרחק המדידה משנים את עצמת הקרינה הנופלת המוחלטת ו- במידה פחותה - את ההתפלגות הספקטרלית. הערכים המחושבים נועדו להתמצאות בלבד, ואינם מיועדים לבדיקות קבלה.

בפירוט: גדלים שספקטרום הפעולה שלהם חורג מתחום המדידה מסומנים בהתאם; טמפרטורת הצבע מוצגת כלא זמינה עבור כרומטיות המרוחקת ממקום פלנק (Planckian locus), ו-R_a מסומן כלא רלוונטי כאשר |Duv| חורג מ-0.0054. ערכים מחייבים מתקבלים רק ממדידה במכשיר מכויל בעל עקיבות מטרולוגית — כגון ספקטרורדיומטר SR900 או מד ה-UV RM-12, המכוילים במעבדת ה-UV של Opsytec.

מנת הקרינה היא תוצר המכפלה של עצמת הקרינה הנופלת בזמן: H = E · t. ה-Explorer מבצע אינטגרציה של עצמת הקרינה בפס הרצוי מתוך הספקטרום; משך החשיפה נקבע בצד שמאל. לגבי כמויות משוקללות — אקטיניות, אריתמליות, ויטמין D — הספקטרום משוקלל תחילה עם ספקטרום הפעולה, ואז מתבצעת אינטגרציה, ורק לאחר מכן הכפלה בזמן.

הוא מציין לאחר איזה זמן יושג הסף המתאים: 30 J/m² לחשיפה אפקטיבית אקטינית לפי EN 14255-1, 10,000 J/m² עבור UV-A לא משוקלל ו-100 J/m² לסיכון האור הכחול לפי EN 62471. הערך חל על הספקטרום הנבחר בעצמת הקרינה המוצגת ואינו מחליף הערכת סיכונים.

כן. ה-Explorer קורא קבצי .spec, .isd, CSV, TXT ו-XLSX ישירות בדפדפן; הקובץ לא עוזב את המחשב שלכם ואינו נשמר. רענון העמוד מוחק אותו.

טמפרטורת הצבע המקורלטת בעלת משמעות רק כאשר הכרומטיות קרובה מספיק לעקומת פלנק. במקורות UV, מנורות אקסימר ו-LED בפס צר, זה אינו המקרה — ה-Explorer מציג במקום זאת N/A במקום מספר חסר משמעות. מאותה הסיבה, מדד עיבוד הצבעים מסומן כלא רלוונטי כאשר המרחק מהעקומה גדול מכדי משמעות.

הם מוחלטים ביחידות W/(m²·nm), נמדדים במרחק המדידה של מעבדת הכיול. מכיוון שמרחק זה אינו מתאים לכל יישום, ניתן לכייל כל ספקטרום לערך יעד; הצורה הספקטרלית נשארת ללא שינוי.

מכיוון שהם מתארים אורגניזמי בדיקה שונים, ולכן נותנים תוצאות שונות. s_bakt(λ) מתייחס לנבגים של Bacillus subtilis, אורגניזם הבדיקה של ביודוזימטריה; s_MS2(λ) מתייחס לאנטרובקטריופאג' MS2, התחליף המשמש לאימות מערכות בעלות לחץ בינוני. שניהם מנורמלים ל-253.7 nm ומתאימים זה לזה שם מעצם ההגדרה — אך לא באורכי גל אחרים: ב-222 nm ערך s_MS2 הוא 2.09 בעוד ערך s_bakt הוא 0.90. מקור אקסימר של 222 nm פועל אפוא על MS2 בעצימות של יותר מכפול בהשוואה לאותה עצמת קרינה ב-254 nm, אך פועל בעצימות מעט חלשה יותר על נבגי B. subtilis. לפיכך ה-Explorer מציג את שני החישובים בנפרד. אין להעביר אף אחת מהעקומות לאורגניזמים אחרים.