UV Spectra Database Explorer, Opsytec वर्णक्रमीय डेटाबेस के 66 मापित और परिकलित स्पेक्ट्रा का आकलन करता है: यूवी लैंप और यूवी LED का चयन करें, उन्हें चार्ट में परस्पर आरोपित करें और हर रेडियोमेट्रिक, फोटोमेट्रिक तथा फोटोबायोलॉजिकल मात्रा की गणना एक ही बार में करें। इनमें शामिल हैं विकिरण तीव्रता Ee, CIE के अनुसार UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, दृश्य परिसर और IR में उसके अंश, शिखर तरंगदैर्घ्य और केंद्रक तरंगदैर्घ्य, FWHM, 240 nm से नीचे ओज़ोन-निर्माणकारी अंश, प्रदीप्ति (इल्युमिनेंस), वर्णिकता निर्देशांक, सहसंबंधित रंग तापमान और रंग प्रतिपादन सूचकांक Ra, साथ ही एक्टिनिक यूवी खतरे, नीली रोशनी के खतरे, B. subtilis स्पोर्स तथा MS2 पर सूक्ष्मजीवनाशी प्रभाव, एरिथिमा, विटामिन D संश्लेषण और मेलेनोपिक प्रभाव के लिए भारित मात्राएँ – प्रत्येक के लिए अनुमेय उद्भासन समय के साथ और स्वतंत्र रूप से चुनी गई उद्भासन अवधि के लिए विकिरण मात्रा के साथ।
प्रत्येक स्पेक्ट्रम को किसी लक्ष्य मान पर मापित (स्केल) किया जा सकता है, उदाहरण के लिए UV-A में 10 W/m², जिससे विभिन्न लैंप प्रकारों की तुलना समान विकिरण तीव्रता पर की जा सके। .spec, .isd, CSV, TXT या XLSX के रूप में अपने स्वयं के मापों को जोड़ा जा सकता है और उन्हीं फ़ॉर्मूलों से उनका आकलन किया जा सकता है; इन्हें केवल ब्राउज़र मेमोरी में संसाधित किया जाता है और कभी भी संग्रहीत नहीं किया जाता।
परिणामों को CSV टेबल के रूप में या PDF रिपोर्ट के रूप में एक्सपोर्ट किया जा सकता है। परिकलित मान केवल दिशासूचन के लिए हैं – केवल एक अंशांकित स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर से किया गया मापन बाध्यकारी होता है, जैसे कि वे जो Opsytec Dr. Gröbel अपनी स्वयं की अंशांकन प्रयोगशाला में निर्मित और अंशांकित करता है।
वर्णक्रमीय मूल्यांकन की मूल बातें
प्रत्येक चयनित स्पेक्ट्रम मात्राओं का वही सेट देता है — डेटाबेस स्पेक्ट्रा और आपके स्वयं के मापों दोनों के लिए समान रूप से:
- रेडियोमेट्री: विकिरण तीव्रता Ee W/m² में, शिखर तरंगदैर्घ्य, केंद्रक तरंगदैर्घ्य, मुख्य रेखा का FWHM और 240 nm से नीचे ओज़ोन-निर्माण करने वाला भाग।
- भाग: UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, UV-A, दृश्य परास और IR — प्रत्येक विकिरण तीव्रता के रूप में और कुल विकिरण के प्रतिशत के रूप में।
- फोटोमेट्री और रंग: प्रदीप्ति Ev, विकिरण की दीप्तिदायी क्षमता K lm/W में, वर्णिकता x और y, u′ और v′ CIE 1976 के अनुसार, सहसंबद्ध रंग तापमान और रंग प्रतिपादन सूचकांक Ra।
- प्रकाश-जैविक सुरक्षा: ऐक्टिनिक प्रभावी विकिरण तीव्रता Es 30 J/m² तक अनुमेय उद्भासन समय के साथ, UV-A समय 10,000 J/m² तक और नीली रोशनी का खतरा EB 100 J/m² तक के समय के साथ।
- क्रिया स्पेक्ट्रा: सूक्ष्मजीवनाशी प्रभावी विकिरण तीव्रता, दक्षता और विकिरण मात्रा — Bacillus subtilis (sbakt) और एंटेरोबैक्टीरियोफेज MS2 (sMS2) के लिए अलग-अलग —, साथ ही एरिथीमली और विटामिन D प्रभावी विकिरण तीव्रता तथा mel-EDI और mel-DER के साथ मेलानोपिक प्रभाव।
- विकिरण मात्रा: विकिरण उद्भासन He और निर्धारित उद्भासन अवधि के लिए सभी भारित विकिरण मात्राएँ।
मान अग्रणी वक्र के लिए टाइलों के रूप में तथा सभी चयनित स्पेक्ट्रा में तुलना तालिका के रूप में दिखाई देते हैं; दोनों को CSV फ़ाइल या PDF रिपोर्ट के रूप में निर्यात किया जा सकता है।
सभी समाकल स्पेक्ट्रम के मूल मापन ग्रिड पर ट्रेपेज़ॉइडल नियम से बनाए जाते हैं। क्रिया स्पेक्ट्रा को उसी ग्रिड पर रैखिक रूप से अंतर्वेशित किया जाता है और उनके डोमेन के बाहर शून्य पर सेट किया जाता है; स्पेक्ट्रम को स्वयं कभी पुनः प्रतिचयित नहीं किया जाता। यदि मापी गई रेंज किसी क्रिया स्पेक्ट्रम के डोमेन को पूरी तरह कवर नहीं करती, तो Explorer प्रभावित राशि को चिह्नित करता है।
बैंड सीमाएँ CIE परिभाषा का अनुसरण करती हैं: 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, दृश्य प्रकाश 380–780 nm, IR 780 nm से ऊपर। प्रकाशमितीय और वर्णमितीय राशियाँ CIE 1924 / ISO 23539 के अनुसार V(λ) और CIE 1931 (2°) वर्ण मिलान फलनों से प्राप्त होती हैं: Ev = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ। सहसंबद्ध वर्ण तापमान CIE 1960 uv समतल में प्लैंकियन लोकस से न्यूनतम दूरी से निकाला जाता है और खाली रहता है जब वर्णिकता उससे बहुत दूर हो — जो कि एक्साइमर लैंप और नैरो-बैंड LED के लिए नियम है। वर्ण प्रतिपादन सूचकांक Ra CIE 13.3-1995 का अनुसरण करता है, जिसमें आठ परीक्षण वर्ण नमूने, वॉन क्रीज़ अनुकूलन और U*V*W* शामिल हैं।
फोटोबायोलॉजिकल राशियाँ ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 के अनुसार S(λ) का उपयोग करती हैं (एक्टिनिक, सीमा 30 J/m²), UV-A सीमा 10,000 J/m², EN 62471 के अनुसार B(λ) (नीला प्रकाश, 100 J/m²), ISO 17166 / CIE S 007 के अनुसार एरिथेमा क्रिया स्पेक्ट्रम, CIE 174:2006 के अनुसार विटामिन D क्रिया स्पेक्ट्रम, CIE S 026:2018 के अनुसार मेलानोपिक क्रिया स्पेक्ट्रम और दो अलग-अलग रोगाणुनाशी क्रिया स्पेक्ट्रा: Bacillus subtilis के लिए sbakt(λ), Cabaj et al. 2002 के अनुसार (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm), और एंटेरोबैक्टीरियोफेज MS2 के लिए sMS2(λ), Beck et al. 2015 के अनुसार (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) — दोनों को 253.7 nm पर सामान्यीकृत किया गया है, परंतु ये परस्पर विनिमेय नहीं हैं। कौन-सा फलन किस स्रोत और डोमेन के साथ संग्रहीत है, यह ऐप में "Calculation basis" कार्ड में दिखाया गया है। Opsytec अंतर्निहित राशियों को रेडियोमीट्रिक राशियाँ और फोटोमेट्रिक राशियाँ के अंतर्गत समझाता है।
डेटाबेस स्पेक्ट्रा के अतिरिक्त, आपके स्वयं के माप भी लोड करके उन्हीं सूत्रों से मूल्यांकित किए जा सकते हैं: Opsytec SRpro सॉफ़्टवेयर से .spec, SpecWin से .isd, और तालिकाएँ .csv, .txt, .dat या .xlsx के रूप में। तालिकाओं के लिए Explorer विभाजक, दशमलव चिह्न, तरंगदैर्घ्य कॉलम, मान कॉलम और इकाई को स्वयं पहचान लेता है; यदि किसी फ़ाइल में कई मान कॉलम हों, तो प्रत्येक कॉलम अपना अलग स्पेक्ट्रम बन जाता है। पहचानी जाने वाली इकाइयाँ W/(m²·nm) से लेकर mW/cm²/nm और µW/cm²/nm तक हैं, जिसमें संकेतन W m-2 nm-1 भी शामिल है।
फ़ाइलों को केवल ब्राउज़र की मेमोरी में संसाधित किया जाता है: न कुछ स्थानांतरित किया जाता है, न कुछ संग्रहीत किया जाता है, और पृष्ठ को पुनः लोड करने पर माप हट जाते हैं। लोड किए गए स्पेक्ट्रा चार्ट में, तुलना तालिका में और PDF रिपोर्ट में डेटाबेस स्पेक्ट्रा के साथ ही दिखाई देते हैं।
डेटाबेस स्पेक्ट्रा अंशांकन प्रयोगशाला की मापन दूरी पर रिकॉर्ड किए गए थे; इसलिए उनके निरपेक्ष मान दूरी और नमूने पर निर्भर करते हैं। लैंप प्रकारों की तुलना करने के लिए, प्रत्येक स्पेक्ट्रम को एक लक्ष्य मान के अनुसार स्केल किया जा सकता है — उदाहरण के लिए UV-A में 10 W/m² या कुल में 1 mW/cm²। इसके बाद Explorer सभी मानों को अनुपातिक रूप से परिवर्तित करता है: हिस्से और रंग मान अपरिवर्तित रहते हैं, जबकि विकिरण तीव्रता, विकिरण मात्रा और अनुमेय उद्भासन समय लक्ष्य मान के अनुसार बदलते हैं।
निर्धारित उद्भासन अवधि से विकिरण उद्भासन He = Ee · t और भारित विकिरण मात्राएँ प्राप्त होती हैं। इसके विपरीत, अनुमेय उद्भासन समय यह दर्शाता है कि संबंधित सीमा कितने समय बाद पहुँची जाएगी। ये मान डिज़ाइन के लिए मार्गदर्शक हैं; किसी कार्यस्थल के आकलन के लिए EN 14255-1 के अनुसार माप आवश्यक है — किसी रेडियोमेट्रिक यूवी सेंसर या स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर के साथ। यूवी विसंक्रमण प्रणालियों के लिए, Opsytec ने आवश्यकताओं को यूवी विसंक्रमण की सुरक्षा के अंतर्गत संक्षेपित किया है।
डेटाबेस में 66 स्पेक्ट्रा संग्रहीत हैं: 15 वर्गों के 55 लैंप और LED के साथ-साथ 11 संदर्भ स्पेक्ट्रा।
- लो-प्रेशर मरकरी लैंप 254 nm पर लगभग मोनोक्रोमैटिक विकिरण उत्सर्जित करते हैं — यूवी विसंक्रमण का क्लासिक स्रोत; ओज़ोन उत्पादक संस्करणों में अतिरिक्त रूप से 185 nm रेखा भी होती है।
- मीडियम- और हाई-प्रेशर मरकरी लैंप पूरे यूवी रेंज में एक रेखा स्पेक्ट्रम देते हैं और यूवी क्योरिंग (पराबैंगनी उपचारण) के लिए उपयोग किए जाते हैं; लोहे या गैलियम की डोपिंग से शक्ति UV-A की ओर स्थानांतरित हो जाती है।
- एक्साइमर लैंप 172 nm (सतह सक्रियण, ओज़ोन उत्पादन) या 222 nm (फार UV-C) पर संकीर्ण-बैंड विकिरण उत्सर्जित करते हैं।
- यूवी LED क्योरिंग (उपचारण) और फ्लोरेसेंस निरीक्षण के लिए लगभग 365–405 nm के आसपास UV-A प्रकार के रूप में, UV-B प्रकार के रूप में तथा विसंक्रमण के लिए लगभग 265–285 nm के आसपास UV-C प्रकार के रूप में उपलब्ध हैं; इनकी FWHM सामान्यतः 10–15 nm होती है।
- दृश्य-रेंज LED — नीले, हरे, लाल और सफेद स्रोत जो मानक प्रदीपक A, D50 और E को पुनरुत्पादित करते हैं — पूरे दृश्य रेंज में मापे जाते हैं और इसलिए वर्णिकता निर्देशांक, वर्ण तापमान और वर्ण प्रतिपादन सूचकांक भी प्रदान करते हैं।
- इन्फ्रारेड LED दृश्यता की सीमा से परे लगभग 750–950 nm के आसपास संकीर्ण-बैंड विकिरण उत्सर्जित करते हैं और इनका उपयोग सेंसिंग, नाइट विज़न और स्पेक्ट्रोस्कोपी में किया जाता है; इनके स्पेक्ट्रा 1045 nm तक मापे जाते हैं।
- यूवी फ्लोरोसेंट लैंप मौसम-प्रतिरोध परीक्षण, फोटोथेरेपी या कीट जालों के लिए व्यापक UV-A या UV-B बैंड को कवर करते हैं।
- ज़ेनॉन और मेटल हैलाइड लैंप सौर स्पेक्ट्रम के करीब होते हैं और सौर सिमुलेशन तथा मौसम-प्रतिरोध परीक्षणों में काम आते हैं।
- हैलोजन और ड्यूटेरियम लैंप संदर्भ स्रोतों के रूप में उपयोग किए जाते हैं: हैलोजन दृश्य और निकट इन्फ्रारेड में, ड्यूटेरियम यूवी में।
- संदर्भ स्पेक्ट्रा — मापित सूर्य, ASTM G173-03 के अनुसार AM संदर्भ स्पेक्ट्रा और CIE 15 के अनुसार मानक प्रदीपक — एक मानदंड के रूप में कार्य करते हैं जब किसी लैंप को दिवालोक या किसी मानक प्रदीपक को पुनरुत्पादित करना होता है। ये Opsytec अंशांकन प्रयोगशाला से नहीं आते; प्रत्येक प्रविष्टि में इसका स्रोत बताया गया है। इनके साथ ही संकीर्ण-बैंड 365 nm संदर्भ स्थिति भी है, जो DIN EN ISO 3059 के अनुसार है — वह विकिरण तीव्रता जिससे पेनेट्रेंट और मैग्नेटिक पार्टिकल परीक्षण के लिए UV-A मीटरों को संदर्भित किया जाता है; इसे हमारी अंशांकन प्रयोगशाला में मापा गया था।
चार्ट में कई चुने हुए स्पेक्ट्रा को अध्यारोपित किया गया है — आकार की तुलना के लिए "peak = 1" के साथ, या ऊर्जात्मक तुलना के लिए एक समान लक्ष्य मान पर स्केल करके। सभी स्पेक्ट्रा का कच्चा डेटा यूवी लैंप और यूवी LED के लिए वर्णक्रमीय डेटाबेस से डाउनलोड किया जा सकता है।
ग्यारह प्रविष्टियों को इस रूप में चिह्नित किया गया है और वे अंशांकन प्रयोगशाला से प्राप्त नहीं हैं; जहाँ किसी स्रोत से कोई विकिरण तीव्रता प्राप्त नहीं होती — जैसे 172 nm एक्साइमर लैंप और मानक प्रदीपक — वहाँ वक्र को 1 W/m² पर सामान्यीकृत किया गया है, जिससे आकार और अनुपात अपरिवर्तित रहते हैं। अन्य स्पेक्ट्रम अपने लैंप वर्ग के विशिष्ट नमूने हैं, जिन्हें CIE 250:2022 के अनुसार Opsytec Dr. Gröbel GmbH की अंशांकन प्रयोगशाला में मापा गया है। नमूना प्रसार, जीर्णन, प्रचालन तापमान, बैलास्ट और मापन दूरी निरपेक्ष विकिरण तीव्रता को और — कुछ कम सीमा तक — वर्णक्रमीय वितरण को बदल देते हैं। गणना किए गए मान केवल मार्गदर्शन के लिए हैं, स्वीकृति परीक्षण के लिए नहीं।
विस्तार से: जिन राशियों का क्रिया स्पेक्ट्रम मापे गए परिसर से आगे तक पहुँचता है, उन्हें चिह्नित किया गया है; प्लांकियन लोकस से दूर वर्णिकताओं के लिए रंग तापमान को छोड़ दिया गया है, और जब |Duv| 0.0054 से अधिक हो जाता है तो Ra को लागू नहीं के रूप में चिह्नित किया गया है। बाध्यकारी मान केवल अनुरेखणीय रूप से अंशांकित उपकरण से किए गए मापन से प्राप्त होते हैं — जैसे SR900 स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर या RM-12 यूवी मीटर, जिन्हें Opsytec की यूवी प्रयोगशाला में अंशांकित किया गया है।
यूवी स्पेक्ट्रा के मूल्यांकन के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
विकिरण मात्रा, विकिरण तीव्रता और समय का गुणनफल है: H = E · t। एक्सप्लोरर स्पेक्ट्रम से वांछित बैंड में विकिरण तीव्रता का समाकलन करता है; उद्भासन अवधि बाईं ओर सेट की जाती है। भारित राशियों — एक्टिनिक, एरिथेमल, विटामिन D — के लिए स्पेक्ट्रम को पहले क्रिया स्पेक्ट्रम से भारित किया जाता है, फिर समाकलित किया जाता है और उसके बाद ही समय से गुणा किया जाता है।
यह बताता है कि कितने समय बाद संबंधित सीमा तक पहुंचा जाएगा: EN 14255-1 के अनुसार एक्टिनिक प्रभावी एक्सपोज़र के लिए 30 J/m², भारहीन UV-A के लिए 10,000 J/m² और EN 62471 के अनुसार ब्लू लाइट हैज़र्ड के लिए 100 J/m²। यह आंकड़ा प्रदर्शित विकिरण तीव्रता पर चयनित स्पेक्ट्रम पर लागू होता है और जोखिम मूल्यांकन का स्थान नहीं लेता है।
हाँ। एक्सप्लोरर .spec, .isd, CSV, TXT और XLSX फ़ाइलों को सीधे ब्राउज़र में पढ़ता है; फ़ाइल कभी भी आपके कंप्यूटर से बाहर नहीं जाती और उसे संग्रहीत नहीं किया जाता है। पृष्ठ को पुनः लोड करने पर यह हट जाती है।
सहसंबद्ध रंग तापमान (correlated colour temperature) तभी सार्थक होता है जब वर्णिकता (chromaticity) प्लांकियन लोकस (Planckian locus) के पर्याप्त निकट हो। यूवी स्रोतों, एक्साइमर लैंप और संकीर्ण-बैंड LED के लिए ऐसा नहीं होता — इस स्थिति में Explorer एक अर्थहीन संख्या के बजाय N/A दिखाता है। इसी कारण से, जब लोकस से दूरी बहुत अधिक हो जाती है तो रंग प्रतिपादन सूचकांक (colour rendering index) को भी लागू नहीं (not applicable) चिह्नित किया जाता है।
वे W/(m²·nm) में निरपेक्ष होते हैं, जो अंशांकन प्रयोगशाला की मापन दूरी पर मापे जाते हैं। चूंकि यह दूरी हर अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं होती, इसलिए प्रत्येक स्पेक्ट्रम को एक लक्ष्य मान पर स्केल किया जा सकता है; वर्णक्रमीय आकार अपरिवर्तित रहता है।
क्योंकि ये भिन्न परीक्षण जीवों का वर्णन करते हैं और इसलिए भिन्न परिणाम देते हैं। sbakt(λ) Bacillus subtilis के बीजाणुओं के लिए है, जो बायोडोसिमेट्री का परीक्षण जीव है; sMS2(λ) एंटेरोबैक्टीरियोफेज MS2 के लिए है, जो मध्यम-दाब प्रणालियों को मान्य करने के लिए उपयोग किया जाने वाला सरोगेट है। दोनों को 253.7 nm पर सामान्यीकृत किया गया है और परिभाषा के अनुसार वहाँ मेल खाते हैं — किंतु अन्य तरंगदैर्घ्यों पर नहीं: 222 nm पर sMS2 2.09 है जबकि sbakt 0.90 है। इस प्रकार एक 222 nm एक्साइमर स्रोत MS2 पर 254 nm पर समान विकिरण तीव्रता की तुलना में दोगुने से अधिक प्रभावी ढंग से कार्य करता है, किंतु B. subtilis बीजाणुओं पर थोड़ा कम प्रभावी ढंग से। इसलिए Explorer दोनों मूल्यांकनों को अलग-अलग दर्शाता है। किसी भी वक्र को अन्य जीवों पर स्थानांतरित नहीं किया जा सकता।
लेखक: डॉ. मार्क परविया
डॉ.-इंग. मार्क परविया एटलिंगेन स्थित Opsytec Dr. Gröbel GmbH के प्रबंध निदेशक हैं और मान्यता प्राप्त अंशांकन प्रयोगशाला के प्रमुख हैं। KIT के इंस्टीट्यूट ऑफ़ लाइटिंग टेक्नोलॉजी में स्पंदित ज़ेनॉन एक्साइमर डिस्चार्ज पर अपने शोध के बाद, उनका वर्तमान फोकस प्रकाशिक विकिरण मापन तकनीक पर है। वे DIN मानक समिति FNL 7 "ऑप्टिकल रेडिएशन" के उपाध्यक्ष हैं, और DVGW की यूवी विसंक्रमण परियोजना समूह के सदस्य हैं।