Opsytec विकिरणन कक्ष सिमुलेशन यूवी और यूवी-LED विकिरणन कक्षों में स्थानिक विकिरण तीव्रता की गणना करता है। यह सिमुलेशन कक्ष, वर्णक्रमीय सीमा, शक्ति और मापन तल की स्थिति के फलन के रूप में विकिरण तीव्रता वितरण, समरूपता और यूवी विकिरण मात्रा को दर्शाता है। इसमें UVA, UVB और UVC के लिए निम्न-दाब पारद लैंप वाले BS श्रृंखला के यूवी विकिरणन कक्ष तथा 365 से 450 nm तक की तरंगदैर्घ्य वाले BSL श्रृंखला के यूवी-LED विकिरणन कक्ष सम्मिलित हैं।
प्रत्येक कक्ष के लिए, विकिरण तीव्रता की गणना एक ऊँचाई-समायोज्य मापन तल पर की जाती है – कक्ष तल से लेकर लैंप या LED तल के ठीक नीचे तक। विकिरण तीव्रता वितरण को असत्य-रंग मानचित्र और अनुभाग प्रोफाइल के रूप में प्रदर्शित किया जाता है; अधिकतम और माध्य मान जैसे प्रमुख आंकड़े प्रकाशन की समरूपता को सीधे तुलनीय बनाते हैं। माध्य विकिरण तीव्रता से सिमुलेशन यूवी विकिरण मात्रा और लक्ष्य विकिरण मात्रा तक पहुँचने के लिए आवश्यक विकिरणन समय की भी गणना करता है – जिसमें लैंप और LED का चालू होने का व्यवहार भी सम्मिलित है। अपने स्वयं के नमूने और घटकों को STEP या STL फ़ाइलों के रूप में लोड किया जा सकता है; सिमुलेशन मापन तल पर उनकी छायांकन को ध्यान में रखता है। सभी परिणामों को CSV फ़ाइल या PDF सिमुलेशन रिपोर्ट के रूप में निर्यात किया जा सकता है। गणना पूर्णतः ब्राउज़र में चलती है।
इससे यह संभव हो जाता है कि – किसी खरीद या प्रयोग से पहले ही – यह अनुमान लगाया जा सके कि कौन-सा यूवी विकिरणन कक्ष आवश्यक विकिरण तीव्रता और समरूपता प्राप्त करता है, और किस विकिरणन समय से वांछित यूवी विकिरण मात्रा प्राप्त होती है। यह सिमुलेशन यूवी क्योरिंग (पराबैंगनी उपचारण) और क्षरण या जीर्णन परीक्षणों से लेकर विसंक्रमण और कोशिका संवर्धनों के विकिरणन तक की अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
मॉडल: BS श्रृंखला (आइसोट्रोपिक रेखीय स्रोतों के रूप में T8 लैंप) और BSL श्रृंखला (मापे गए OPSY उत्सर्जन मॉडलों के साथ यूवी-LED ग्रिड) के विकिरणन कक्ष। सभी 4 पार्श्व दीवारें इमेज-सोर्स विधि से दर्पण के रूप में कार्य करती हैं (परावर्तकता मापी गई वितरणों के अनुरूप फिट की गई हैं); स्रोत व्यवस्था को सरलीकृत किया गया है। सिमुलेशन परिणाम बिना किसी गारंटी के है।
विकिरणन कक्ष अनुकरण के मूल सिद्धांत
सिमुलेशन प्रत्येक यूवी विकिरणन कक्ष को उसके वास्तविक आंतरिक आयामों के साथ पुनः प्रस्तुत करता है। लैंप और LED को विकिरण स्रोतों के रूप में मॉडल किया जाता है; दर्पणयुक्त पार्श्व दीवारों पर होने वाले परावर्तन प्रतिबिंब-स्रोत विधि (image-source method) के माध्यम से गणना में शामिल किए जाते हैं। मापन तल के प्रत्येक बिंदु के लिए, सिमुलेशन सभी स्रोतों और उनके दर्पण प्रतिबिंबों के योगदान को जोड़ता है, जिससे कक्ष के भीतर विकिरण तीव्रता का स्थानिक वितरण प्राप्त होता है।
कक्ष, वर्णक्रमीय परास (BS कक्षों के लिए UVA, UVA+, UVB या UVC, BSL कक्षों के लिए LED तरंगदैर्घ्य 365–450 nm) और शक्ति का चयन करने के बाद, सिमुलेशन विकिरण तीव्रता की गणना mW/cm² या W/m² में करता है। वैकल्पिक रूप से, अलग-अलग पावर स्लाइडर वाले दो लैंप समूहों या LED तरंगदैर्घ्यों को संयोजित किया जा सकता है — उदाहरण के लिए मिश्रित UVA और UVB विकिरणन के लिए।
मापन तल पर विकिरण तीव्रता वितरण को एक फॉल्स-कलर मानचित्र के रूप में प्रदर्शित किया जाता है, जिसे कक्ष के केंद्र से गुजरने वाले सापेक्ष अनुभाग प्रोफाइलों द्वारा पूरक किया जाता है। E max और E mean जैसे प्रमुख आंकड़े प्रदीपन की एकरूपता को मात्रात्मक रूप से दर्शाते हैं। हीटमैप पर क्लिक करके मापन बिंदु रखे जा सकते हैं ताकि अलग-अलग स्थितियों पर विकिरण तीव्रता पढ़ी जा सके — उदाहरण के लिए नमूना स्थानों पर।
मापन तल की ऊँचाई स्वतंत्र रूप से समायोज्य है — कक्ष तल से लेकर स्रोतों के ठीक नीचे तक। लैंप या LED से दूरी कम होने पर व्युत्क्रम-वर्ग नियम के अनुसार विकिरण तीव्रता बढ़ती है, जबकि समरूपता सामान्यतः घट जाती है। यह सिमुलेशन इस समझौते को दृश्य रूप में दर्शाता है और समान विकिरणन के लिए सही नमूना ऊँचाई खोजने में सहायता करता है।
मापन तल की माध्य विकिरण तीव्रता से, सिमुलेशन यूवी विकिरण मात्रा की गणना समय समाकल के रूप में करता है। mJ/cm² में लक्ष्य विकिरण मात्रा दर्ज करने के बाद, यह समय के साथ विकिरण तीव्रता और बंद होने का बिंदु दर्शाता है – जिसमें चालू होने का व्यवहार भी शामिल है: निम्न-दाब पारद लैंप धीरे-धीरे चलना आरंभ करते हैं, जबकि यूवी LED कुछ ही सेकंड में अपनी शक्ति तक पहुँच जाते हैं।
आपके अपने नमूनों और घटकों को STEP या STL फ़ाइलों के रूप में कक्ष में लोड किया जा सकता है। मॉडल मापन तल पर केंद्रित रहता है, उसे अपारदर्शी माना जाता है और वह छाया डालता है; दीवारों और छत से परावर्तित योगदान तदनुसार कम हो जाते हैं। फ़ाइलों को केवल स्थानीय रूप से ब्राउज़र में संसाधित किया जाता है — इन्हें न तो अपलोड किया जाता है और न ही संग्रहीत किया जाता है।
विकिरणन कक्षों की दर्पणित पार्श्व दीवारें विकिरण तीव्रता और समरूपता को काफी बढ़ा देती हैं; सिमुलेशन इन्हें दीवार-विशिष्ट परावर्तन मानों के साथ इमेज-सोर्स विधि के माध्यम से पुनःसृजित करता है — दरवाज़ा और छत पार्श्व दीवारों की तुलना में कमज़ोर परावर्तन करते हैं। इसके अतिरिक्त, गणना हर स्रोत योगदान के लिए आपतन कोण (cos θ) और व्युत्क्रम-वर्ग नियम को भी ध्यान में रखती है।
BS श्रृंखला T8 लो-प्रेशर मर्करी लैंप का उपयोग करती है, जिन्हें समदैशिक रेखा स्रोतों के रूप में विश्लेषणात्मक रूप से एकीकृत किया गया है — UVA, UVA+, UVB और UVC के लिए। BSL श्रृंखला UV-LED ऐरे का उपयोग करती है; उनकी उत्सर्जन विशेषताएँ 365 से 450 nm तक की तरंगदैर्घ्यों के लिए मापे गए LED मॉडलों से ली गई हैं। दोनों तरफ से कार्य करने वाले BS-05 को ऊपरी और निचले लैंप समूहों को अलग-अलग रखते हुए सिम्युलेट किया जाता है।
आंतरिक स्रोत व्यवस्था को सरल किया गया है; विसरित परावर्तन घटकों, फर्श पर परावर्तन, लक्ष्य सतह पर फ्रेनल हानियों, वर्णक्रमीय प्रभावों और स्रोतों के जीर्णन को ध्यान में नहीं लिया गया है। विवरण ऊपर दिए गए मॉडल विवरण में दिया गया है। परिणाम योजना और तुलना के लिए दिशानिर्देशक आंकड़े हैं — वे किसी मापन का स्थान नहीं लेते हैं और बिना किसी गारंटी के प्रदान किए जाते हैं।
BS-02 से BS-05 तक, BS श्रृंखला कॉम्पैक्ट से लेकर बड़े आयतन वाले कक्षों को कवर करती है; BS-05 दोनों तरफ से विकिरणन करता है। BSL श्रृंखला BSL-01i से BSL-04 तक कई आकारों और शक्ति वर्गों (HO, ECO, ECO+) में यूवी-LED कक्ष प्रदान करती है। सिमुलेशन प्रत्यक्ष तुलना को आसान बनाता है; तकनीकी डेटा और सहायक उपकरण Opsytec irradiation chambers उत्पाद पृष्ठ पर पाए जा सकते हैं।
विकिरणन कक्ष सिमुलेशन के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
निम्न-दाब मरकरी लैंप वाली BS श्रेणी UVA, UVA+, UVB और UVC के क्लासिक वर्णक्रमीय परास को कवर करती है और मौसमरोधन, विसंक्रमण तथा जीर्णन परीक्षणों के लिए उपयुक्त है। यूवी LED (365–450 nm) वाली BSL श्रेणी तुरंत स्विच होती है, बारीकी से मंदित की जा सकती है और उच्च विकिरण तीव्रता प्रदान करती है — जो यूवी क्योरिंग (पराबैंगनी उपचारण) और पुनरुत्पादनीय विकिरण मात्रा प्रयोगों के लिए आदर्श है। सिमुलेशन दोनों को सीधे तुलनीय बनाता है।
यह सिमुलेशन दिशासूचक डेटा प्रदान करता है: स्रोत व्यवस्था को सरलीकृत किया गया है और परावर्तन मॉडल को मापित वितरणों के अनुरूप समायोजित किया गया है। केवल वास्तविक कक्ष में की गई माप ही बाध्यकारी है, उदाहरण के लिए किसी Opsytec विकिरणमापी (रेडियोमीटर) से।
विकिरण मात्रा और समय नियंत्रण में mJ/cm² में लक्ष्य विकिरण मात्रा दर्ज करें। यह सिमुलेशन समय के साथ औसत विकिरण तीव्रता को समाकलित करता है - जिसमें लैंप या LED के चालू होने की व्यवहार भी शामिल है - और बंद होने के बिंदु तथा समय के फलन के रूप में विकिरण तीव्रता को दर्शाता है।
हाँ — एक STEP या STL मॉडल लोड करें; यह मापन तल पर केंद्रित होकर टिकता है और एक छाया डालता है, और दीवार- तथा छत-परावर्तित योगदान भी कम हो जाते हैं। फ़ाइल को विशेष रूप से ब्राउज़र में स्थानीय रूप से संसाधित किया जाता है और इसे न तो अपलोड किया जाता है और न ही संग्रहीत किया जाता है।
लेखक: डॉ. मार्क पारावीया
डॉ.-इंग. मार्क पारावीया एटलिंगन स्थित Opsytec Dr. Gröbel GmbH के प्रबंध निदेशक हैं और मान्यता प्राप्त अंशांकन प्रयोगशाला का नेतृत्व करते हैं। KIT के प्रकाश प्रौद्योगिकी संस्थान में स्पंदित क्सीनन एक्साइमर विसर्जन पर अपने शोध के बाद, उनका वर्तमान ध्यान प्रकाशीय विकिरण मापन प्रौद्योगिकी पर है। वे DIN मानक समिति FNL 7 "प्रकाशीय विकिरण" के उप-अध्यक्ष हैं, और DVGW की यूवी विसंक्रमण परियोजना समूह के सदस्य हैं।
चैंबर में विकिरण तीव्रता की गणना
किसी चैंबर की विकिरण तीव्रता की गणना करने के लिए आपको तीन चीज़ों की आवश्यकता है: मॉडल, लैंप फिटिंग और नमूना समतल तक की दूरी। ऊपर दिया गया सिम्युलेटर इन्हें लेता है और ट्रे पर वितरण भी दिखाता है।
गणना की गई विकिरण तीव्रता किसी माप का स्थान नहीं लेती – लेकिन खरीद से पहले यह बताती है कि क्या आवश्यक विकिरण मात्रा उचित समय में संचित होती है।