La simulazione della sorgente spot UV LED di Opsytec Dr. Gröbel calcola il profilo del fascio e l'irradianza (mW/cm²) delle sorgenti puntiformi UV LED solo P, Spot P e Spot P short direttamente nel vostro browser. Scegliete il prodotto e l'ottica (Standard, High Power o Parallel Beam), impostate la lunghezza d'onda (365–450 nm) e la distanza di lavoro, e ottenete immediatamente la distribuzione come mappa termica, vista 3D e profili di sezione trasversale.
Il calcolo è un calcolo del trasferimento radiativo attraverso l'ottica (ray tracing all'indietro) con ipotesi semplificate, calibrato sui profili di irradianza delle schede tecniche del prodotto. I risultati possono essere esportati come file CSV e come report di simulazione in PDF. I valori calcolati sono dati indicativi per la selezione del prodotto; i livelli di irradianza vincolanti devono essere verificati tramite misurazione, ad es. con un radiometro Opsytec.
Modello: trasferimento radiativo deterministico attraverso l'ottica (ray tracing all'indietro, E = Σ L·cosθ·dΩ) con ipotesi semplificate, tarato sui profili di irradianza delle schede tecniche del prodotto (385 nm). Il piano target è perpendicolare all'asse del fascio alla distanza di lavoro dal fronte dell'alloggiamento; l'area complessiva è piana a z = 0. Le perdite di trasmissione dell'ottica sono incluse come fattore complessivo; le tolleranze di produzione, la dispersione dei LED e gli effetti della temperatura non lo sono – valori indicativi, non misurazioni.
Modello e ipotesi della simulazione della sorgente puntiforme
Le sorgenti puntiformi sono calcolate mediante un calcolo deterministico del trasferimento radiativo attraverso l'ottica: per ogni punto del piano di destinazione l'irradianza si ottiene come integrale della radianza sull'apertura di uscita dell'ottica,
Formula: E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
Le linee di vista vengono tracciate all'indietro attraverso l'ottica. Il metodo è privo di rumore ed esattamente riproducibile; viene sfruttata la simmetria rotazionale dell'ottica (calcolo sui raggi, sintesi della griglia).
Il percorso del fascio di ciascuna opzione ottica (Standard, High Power, Parallel Beam) è rappresentato da un modello semplificato con superfici ottiche idealizzate; il LED è inserito come sorgente estesa con una distribuzione spaziale e angolare semplificata. Il modello è calibrato sui profili di irradianza delle schede tecniche dei prodotti (385 nm) e converte le altre lunghezze d'onda tramite la dispersione dell'ottica. Le perdite di trasmissione dell'ottica sono incluse come fattore complessivo. Il flusso radiante per lunghezza d'onda deriva dalla parametrizzazione del LED; UV-LED solo P viene calcolato con potenza LED ridotta, Spot P short è otticamente identico a Spot P (alloggiamento più corto).
- Simulazione indicativa — le tolleranze di produzione, la dispersione/binning dei LED e gli effetti della temperatura non sono inclusi
- Le riflessioni sulla parete del tubo sono incluse come speculari con una riflettanza forfettaria (predefinita 15 %, alluminio anodizzato ad angoli radenti) fino al terzo rimbalzo; la diffusione diffusa non lo è
- Disposizioni multi-spot: tutti gli spot identici (prodotto, ottica, potenza), perno di inclinazione = centro della faccia frontale, nessun ombreggiamento reciproco; somma tramite un campo a spot singolo precalcolato
- Piano target perpendicolare all'asse del fascio (calcolo a simmetria rotazionale); per i modelli CAD viene considerato l'angolo di incidenza locale, l'ombreggiamento non lo è
Domande frequenti sulla simulazione della sorgente puntiforme
La simulazione è deterministica: un calcolo del trasferimento radiativo attraverso l'ottica, tarato sui profili di irradianza delle schede tecniche del prodotto a 385 nm. Fornisce valori indicativi per la selezione e la progettazione del prodotto. Le tolleranze di produzione, la dispersione e il binning dei LED, gli effetti della temperatura e la dispersione diffusa non sono inclusi. I livelli di irradianza vincolanti devono essere determinati mediante misurazione con un radiometro UV tarato.
L'ottica Standard focalizza la radiazione LED in uno spot di pochi millimetri con la messa a fuoco migliore a una distanza di lavoro di circa 15–20 mm. High Power focalizza più strettamente e più vicino alla faccia frontale (circa 4–8 mm) e raggiunge l'irradianza più alta. Parallel Beam fornisce un fascio quasi parallelo con un'irradianza inferiore ma una grande profondità di campo per distanze di lavoro a partire da circa 30 mm. Le schede "Beam profile" e "Section view" mostrano il confronto come nella scheda tecnica.
La distanza di lavoro viene misurata dalla superficie anteriore dell'alloggiamento fino al piano bersaglio, perpendicolare all'asse del fascio. Per i modelli STEP o STL la distanza si riferisce al bordo superiore del modello. Il cursore fa scorrere la distanza; i dati chiave mostrano l'irradianza centrale, il valore medio, il massimo e il diametro dello spot.
Sì. Nella sezione "Arrangement" è possibile disporre fino a 16 spot in fila, quadrato o anello con spaziatura e inclinazione regolabili (perpendicolare, verso il centro, verso un punto target o singolarmente). Dopo "Calculate" l'irradianza di tutti gli spot viene somma; l'ottimizzatore migliora l'uniformità tramite angolo di inclinazione, spaziatura e distanza di lavoro. La geometria può essere esportata come tabella, vista dall'alto con dimensioni (PNG) e DXF.
Sì. Caricate un modello STEP o STL; l'irradianza viene calcolata per ogni faccia esterna con l'angolo di incidenza locale, le facce rivolte lontano dagli spot ricevono zero, l'ombreggiatura non viene considerata. Il file viene elaborato interamente in locale nel vostro browser e non viene mai caricato su un server.
La simulazione copre 365, 385, 395, 405 e 450 nm. Il flusso radiante tipico del LED viene memorizzato per lunghezza d'onda ed entra direttamente nel calcolo; l'ottica viene convertita alla lunghezza d'onda selezionata tramite la sua dispersione.
Autore: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia è l'amministratore delegato di Opsytec Dr. Gröbel GmbH a Ettlingen e dirige il laboratorio di taratura accreditato. In seguito alle sue ricerche sulle scariche a eccimeri di xeno pulsato presso l'Istituto di Tecnologia dell'Illuminazione del KIT, il suo attuale focus è sulla tecnologia di misura della radiazione ottica. È vicepresidente del Comitato Normativo DIN FNL 7 "Radiazione Ottica" e membro del Gruppo di Progetto DVGW sulla Disinfezione UV.