UV LED 3D放射照度計算ツール

あらかじめ用意されたUV LED照明器具（SFLフラッドランプまたはSeries L）と希望の波長を選択すると、各波長に対応する1個あたりのLED放射束が呼び出されます。LED平面とターゲット間の作業距離を設定し、ターゲットを長方形、円形、または独自のCADモデル（STEP/STL、ブラウザ内で完全にローカル処理）として定義します。本アプリは放射照度分布を計算し、インタラクティブな3D表示、ヒートマップ、および中心を通る断面プロファイルとして表示します。最大値、平均値、最小値、および中心点の値などの主要な数値がその場で表示され、すべての結果はCSVファイルまたはPDFシミュレーションレポートとしてエクスポートできます。

各UV LEDは、ダイ全体にわたる5つのサブソースからなるコンパクト光源としてモデル化されます。対象物上の一点における放射照度は、すべてのLEDの寄与のインコヒーレントな総和です：E = Σ I(θ)・cos(θ_inc) / r²。既定では、放射特性I(θ)にはOPSY LEDモデル(半値角±32°)が使用され、これは測定データおよびモンテカルロ光線追跡により検証されています。代替として、調整可能な半値角を持つ古典的なランバートモデルI(θ) = I₀・cosᵐθも利用可能です。両モデルともエネルギー正規化されており、半球上で積分した光束は、設定されたLEDあたりの光束と正確に一致します。

• 作動距離：遠方界では放射照度は1/r²で低下しますが、同時に距離が増すにつれて個々のLEDの寄与がより重なり合い、分布がより均一になります。距離が短いとLEDパターンが目に見えるピーク値の高い状態になります。
• LED数とピッチ：LED数が多く、ピッチが小さいほど放射照度と均一性が向上します。アレイの端に向かうにつれて放射照度は本質的に低下します。
• 波長：LED1個あたりに得られる放射束は波長に依存します — UVC LED（265～280 nm）はUVA LED（365～450 nm）に比べてかなり低い出力しか得られません。
• 対象物の傾き：X軸またはY軸を中心に傾いた面では、入射角の余弦に応じて受ける放射照度が低下します。

本シミュレーションは、遮蔽物のない半空間における直接照射を前提としています。周囲面からの反射、部品表面でのフレネル損失、凹形状内部での自己遮蔽は考慮されていません。CADモデルの場合、LEDに背を向けた面はゼロとして扱われます。したがって、算出結果は製品選定やプロセス設計のための参考データであり、保証されるものではありません。拘束力のある放射照度および積算光量の値は、Opsytec Dr. Gröbelの校正済みUV放射計による測定によって求める必要があります。

シミュレーション対象のすべての照明器具は、Opsytec Dr. Gröbel GmbHのシリーズ製品です。SFLシリーズUV LEDフラッドランプは広い面積を均一に照射し、UV硬化、蛍光励起、消毒に対応します。一方、コンパクトなLシリーズ UV LED照明器具は小さな面積で高い放射照度を生成します。両シリーズとも265 nmから450 nmまでの波長でご利用いただけます。貴社のアプリケーションに適したUV照射ユニットの選定と設計を、弊社が喜んでお手伝いいたします。

本シミュレーションは実測されたLED発光特性を使用し、モンテカルロ光線追跡法との照合により検証されています。製品選定のための参考データを提供するものであり、反射やフレネル損失は考慮されていません。確定的な数値については、校正済みのUV放射計による測定にて決定してください。

作動距離を短くすると放射照度は最大になりますが、LEDのパターンが不均一として現れます。距離を大きくすると、放射照度は低下するものの分布は滑らかになります。シミュレーションで断面プロファイルと「E average」の指標を用いて複数の距離を比較し、用途に最適な妥協点を見つけてください。

はい、お使いの部品のSTEPまたはSTLモデルを読み込んでください。放射照度は外側の各面ごとに計算され、LEDに対して背を向けている面は0になります。ファイルはすべてお使いのブラウザ内でローカルに処理され、アップロードされることはありません。

シミュレーションは265、275、280、365、385、395、405、450 nmに対応しています—消毒用のUVCから硬化・蛍光用のUVA/青色まで。各波長のLEDごとの標準放射束が保存されており、計算に自動的に使用されます。