Explorer del database spettrale

Ogni spettro selezionato fornisce lo stesso insieme di grandezze — sia per gli spettri del database sia per le vostre misurazioni:

• Radiometria: irradianza E_e in W/m², lunghezza d'onda di picco, lunghezza d'onda del centroide, FWHM della riga principale e la quota che genera ozono sotto i 240 nm.
• Quote: UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, UV-A, campo visibile e IR — ciascuna come irradianza e come percentuale della radiazione totale.
• Fotometria e colore: illuminamento E_v, efficacia luminosa della radiazione K in lm/W, coordinate cromatiche x e y, u′ e v′ secondo CIE 1976, temperatura di colore correlata e indice di resa cromatica R_a.
• Sicurezza fotobiologica: irradianza efficace attinica E_s con il tempo di esposizione consentito fino a 30 J/m², il tempo UV-A fino a 10 000 J/m² e il rischio da luce blu E_B con il tempo fino a 100 J/m².
• Spettri d'azione: irradianza efficace microbicida, efficienza e dose — separatamente per Bacillus subtilis (s_bakt) e per il batteriofago enterico MS2 (s_MS2) —, oltre all'irradianza efficace eritemale e per la vitamina D, nonché l'effetto melanopico con mel-EDI e mel-DER.
• Dose: esposizione radiante H_e e tutte le dosi pesate per la durata di esposizione impostata.

I valori vengono visualizzati come riquadri per la curva principale e come tabella di confronto su tutti gli spettri selezionati; entrambi possono essere esportati come file CSV o come report PDF.

Tutti gli integrali sono formati con la regola del trapezio sulla griglia di misura nativa dello spettro. Gli spettri di azione vengono interpolati linearmente su tale griglia e impostati a zero fuori dal loro dominio; lo spettro stesso non viene mai ricampionato. Se l'intervallo misurato non copre completamente il dominio di uno spettro di azione, l'Explorer segnala la grandezza interessata.

I limiti di banda seguono la definizione 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, visibile 380–780 nm, IR sopra 780 nm. Le grandezze fotometriche e colorimetriche derivano da V(λ) secondo CIE 1924 / ISO 23539 e dalle funzioni di corrispondenza cromatica CIE 1931 (2°): E_v = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ. La temperatura di colore correlata deriva dalla minima distanza dal locus planckiano nel piano CIE 1960 uv e resta vuota quando la cromaticità è troppo distante da esso — come avviene tipicamente per le lampade a eccimeri e i LED a banda stretta. L'indice di resa cromatica R_a segue la norma CIE 13.3-1995 con otto campioni di colore di prova, adattamento di von Kries e U*V*W*.

Le grandezze fotobiologiche utilizzano S(λ) secondo ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 (attinico, limite 30 J/m²), il limite UV-A di 10.000 J/m², B(λ) secondo EN 62471 (luce blu, 100 J/m²), lo spettro di azione eritemale secondo ISO 17166 / CIE S 007, lo spettro di azione della vitamina D secondo CIE 174:2006, lo spettro di azione melanopico secondo CIE S 026:2018 e due distinti spettri di azione microbicida: s_bakt(λ) per Bacillus subtilis secondo Cabaj et al. 2002 (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm) e s_MS2(λ) per il batteriofago enterico MS2 secondo Beck et al. 2015 (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) — entrambi normalizzati a 253,7 nm, ma non intercambiabili. Quale funzione sia associata a quale fonte e dominio è indicato dalla scheda "Calculation basis" nell'app. Opsytec illustra le grandezze sottostanti in grandezze radiometriche e grandezze fotometriche.

Oltre agli spettri del database, è possibile caricare e valutare le proprie misurazioni con le stesse formule: .spec dal software Opsytec SRpro, .isd da SpecWin, e tabelle in formato .csv, .txt, .dat o .xlsx. Per le tabelle, l'Explorer rileva automaticamente il separatore, il separatore decimale, la colonna della lunghezza d'onda, le colonne dei valori e l'unità; se un file contiene più colonne di valori, ciascuna colonna diventa un proprio spettro. Le unità riconosciute vanno da W/(m²·nm) a mW/cm²/nm fino a µW/cm²/nm, inclusa la notazione W m-2 nm-1.

I file vengono elaborati esclusivamente nella memoria del browser: non viene trasferito nulla, non viene memorizzato nulla, e ricaricando la pagina le misurazioni vengono eliminate. Gli spettri caricati compaiono insieme agli spettri del database nel grafico, nella tabella di confronto e nel report PDF.

Gli spettri del database sono stati registrati alla distanza di misurazione del laboratorio di taratura; i loro valori assoluti dipendono quindi dalla distanza e dal campione. Per confrontare i tipi di lampada, ogni spettro può essere scalato a un valore target — ad esempio 10 W/m² nell'UV-A o 1 mW/cm² in totale. L'Explorer converte quindi tutti i valori in modo proporzionale: le quote e i valori cromatici restano invariati, mentre le irradianze, le dosi e i tempi di esposizione consentiti seguono il valore target.

La durata di esposizione impostata fornisce l'esposizione radiante H_e = E_e · t e le dosi pesate. Al contrario, il tempo di esposizione consentito indica dopo quanto tempo verrebbe raggiunto il rispettivo limite. Questi valori sono indicazioni per la progettazione; la valutazione di un posto di lavoro richiede una misurazione secondo EN 14255-1 — con un sensore UV radiometrico o uno spettroradiometro. Per gli impianti di disinfezione UV, Opsytec riassume i requisiti alla pagina sicurezza della disinfezione UV.

Il database contiene 66 spettri: 55 lampade e LED di 15 classi più 11 spettri di riferimento.

• Le lampade a mercurio a bassa pressione emettono in modo quasi monocromatico a 254 nm — il classico della disinfezione UV; le versioni generanti ozono presentano inoltre la riga a 185 nm.
• Le lampade a mercurio a media e alta pressione forniscono uno spettro a righe su tutto il campo UV e sono utilizzate per la polimerizzazione UV; il drogaggio con ferro o gallio sposta la potenza verso l'UV-A.
• Le lampade excimer emettono a banda stretta a 172 nm (attivazione superficiale, generazione di ozono) oppure a 222 nm (UV-C lontano).
• I LED UV sono disponibili come tipi UV-A intorno a 365–405 nm per la polimerizzazione e l'ispezione di fluorescenza, come tipi UV-B e come tipi UV-C intorno a 265–285 nm per la disinfezione; la loro FWHM è tipicamente di 10–15 nm.
• I LED nel campo del visibile — sorgenti blu, verdi, rosse e bianche che riproducono gli illuminanti standard A, D50 ed E — vengono misurati su tutto il campo visibile e forniscono quindi anche le coordinate cromatiche, la temperatura di colore e l'indice di resa cromatica.
• I LED infrarossi emettono a banda stretta intorno a 750–950 nm — oltre il limite della visibilità — e sono utilizzati in sensoristica, visione notturna e spettroscopia; i loro spettri sono misurati fino a 1045 nm.
• Le lampade fluorescenti UV coprono ampie bande UV-A o UV-B, per l'invecchiamento accelerato, la fototerapia o le trappole per insetti.
• Le lampade allo xeno e agli alogenuri metallici si avvicinano allo spettro solare e sono impiegate nella simulazione solare e nei test di invecchiamento accelerato.
• Le lampade alogene e al deuterio sono utilizzate come sorgenti di riferimento: alogena nel visibile e nell'infrarosso vicino, deuterio nell'UV.
• Gli spettri di riferimento — il sole misurato, gli spettri di riferimento AM secondo ASTM G173-03 e gli illuminanti standard secondo CIE 15 — servono come parametro di confronto quando una lampada deve riprodurre la luce diurna o un illuminante standard. Non provengono dal laboratorio di taratura Opsytec; ogni voce indica la propria origine. Accanto a essi si trova la condizione di riferimento a banda stretta a 365 nm secondo DIN EN ISO 3059 — l'irradianza a cui vengono riferiti i misuratori UV-A per il controllo con liquidi penetranti e con particelle magnetiche; è stata misurata nel nostro laboratorio di taratura.

Diversi spettri selezionati sono sovrapposti nel grafico — con "picco = 1" per confrontare la forma, oppure normalizzati a un valore comune per il confronto energetico. I dati grezzi di tutti gli spettri possono essere scaricati dal database spettrale per lampade UV e LED UV.

Undici voci sono contrassegnate come tali e non provengono dal laboratorio di taratura; nei casi in cui una sorgente non fornisce irradianza — la lampada a eccimeri a 172 nm e gli illuminanti standard — la curva è normalizzata a 1 W/m², il che lascia inalterate forma e proporzioni. Gli altri spettri sono campioni tipici della relativa classe di lampade, misurati nel laboratorio di taratura di Opsytec Dr. Gröbel GmbH secondo la norma CIE 250:2022. La dispersione tra esemplari, l'invecchiamento, la temperatura di esercizio, il ballast e la distanza di misura modificano l'irradianza assoluta e — in misura minore — la distribuzione spettrale. I valori calcolati sono indicativi, non destinati a prove di accettazione.

In dettaglio: le grandezze il cui spettro d'azione si estende oltre l'intervallo misurato sono contrassegnate; la temperatura di colore viene omessa per le cromaticità lontane dal luogo di Planck, e R_a viene indicata come non applicabile quando |Duv| supera 0,0054. I valori vincolanti derivano esclusivamente da una misurazione effettuata con uno strumento tarato in modo riferibile — come lo spettroradiometro SR900 o il misuratore UV RM-12, tarati nel laboratorio UV di Opsytec.

La dose è il prodotto di irradianza e tempo: H = E · t. L'Explorer integra l'irradianza nella banda desiderata a partire dallo spettro; la durata di esposizione viene impostata a sinistra. Per le grandezze ponderate — attinica, eritemale, vitamina D — lo spettro viene prima ponderato con lo spettro d'azione, poi integrato e solo successivamente moltiplicato per il tempo.

Indica dopo quanto tempo verrebbe raggiunto il rispettivo valore limite: 30 J/m² per l'esposizione efficace attinica secondo EN 14255-1, 10.000 J/m² per l'UV-A non pesato e 100 J/m² per il rischio da luce blu secondo EN 62471. Il valore si riferisce allo spettro selezionato all'irradianza visualizzata e non sostituisce una valutazione del rischio.

Sì. L'Explorer legge i file .spec, .isd, CSV, TXT e XLSX direttamente nel browser; il file non lascia mai il vostro computer e non viene memorizzato. Ricaricando la pagina viene eliminato.

La temperatura di colore correlata è significativa solo quando la cromaticità è sufficientemente vicina al luogo di Planck. Per le sorgenti UV, le lampade a eccimeri e i LED a banda stretta non lo è: in tal caso l'Explorer mostra N/A anziché un numero privo di significato. Per lo stesso motivo, l'indice di resa cromatica viene contrassegnato come non applicabile quando la distanza dal luogo diventa troppo elevata.

Sono assoluti in W/(m²·nm), misurati alla distanza di misura del laboratorio di taratura. Poiché tale distanza non è adatta a ogni applicazione, ogni spettro può essere scalato a un valore target; la forma spettrale rimane invariata.

Perché descrivono organismi di prova diversi e quindi forniscono risultati diversi. s_bakt(λ) rappresenta le spore di Bacillus subtilis, l'organismo di prova della biodosimetria; s_MS2(λ) rappresenta l'enterobatteriofago MS2, il surrogato utilizzato per validare i sistemi a media pressione. Entrambi sono normalizzati a 253,7 nm e per definizione concordano a quel valore — ma non alle altre lunghezze d'onda: a 222 nm s_MS2 è 2,09 mentre s_bakt è 0,90. Una sorgente eccimeri a 222 nm agisce quindi su MS2 con un'intensità più che doppia rispetto alla stessa irradianza a 254 nm, ma in modo leggermente meno intenso sulle spore di B. subtilis. L'Explorer riporta pertanto entrambe le valutazioni separatamente. Nessuna delle due curve può essere trasferita ad altri organismi.