Opsytec Dr. Gröbel의 UV LED 스팟 광원 시뮬레이션은 UV LED 점광원 solo P, Spot P 및 Spot P short의 빔 프로파일과 복사조도(mW/cm²)를 귀하의 브라우저에서 직접 계산합니다. 제품과 광학계(Standard, High Power 또는 Parallel Beam)를 선택하고 파장(365~450 nm)과 작동 거리를 설정하면, 히트맵, 3D 뷰 및 단면 프로파일로 분포를 즉시 확인할 수 있습니다.
이 계산은 단순화된 가정을 적용하여 광학계를 통한 복사 전달 계산(역방향 광선 추적)으로 이루어지며, 제품 데이터시트의 복사조도 프로파일에 맞춰 교정되었습니다. 결과는 CSV 파일 및 PDF 시뮬레이션 보고서로 내보낼 수 있습니다. 계산된 값은 제품 선택을 위한 참고 데이터이며, 정확한 복사조도 수준은 예를 들어 Opsytec 복사계를 이용한 측정을 통해 확인해야 합니다.
점광원 시뮬레이션의 모델 및 가정
스팟 광원은 광학계를 통한 결정론적 복사전달 계산으로 산출됩니다. 대상 평면의 각 지점에 대해 복사조도는 광학계 출사 애퍼처에 대한 방사휘도 적분으로 구해집니다.
공식: E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
시선(line of sight)은 광학계를 통해 역방향으로 추적됩니다. 이 방법은 노이즈가 없고 정확하게 재현 가능하며, 광학계의 회전 대칭성을 활용합니다(반경에 대한 계산, 그리드 합성).
각 광학 옵션(Standard, High Power, Parallel Beam)의 광 경로는 이상화된 광학 표면을 가진 단순화 모델로 표현되며, LED는 단순화된 공간 및 각도 분포를 가진 확장 광원으로 입력됩니다. 이 모델은 제품 데이터시트의 복사조도 프로파일(385 nm)에 맞추어 교정되며, 광학계의 분산을 통해 다른 파장으로 변환됩니다. 광학계의 투과 손실은 하나의 총괄 계수로 포함됩니다. 파장별 방사선속은 LED 파라미터화에서 도출되며, UV-LED solo P는 감소된 LED 전력으로 계산되고, Spot P short는 광학적으로 Spot P와 동일합니다(하우징만 더 짧음).
- 예시적(참고용) 시뮬레이션 — 제조 공차, LED 편차/비닝 및 온도 영향은 포함되지 않습니다
- 튜브 벽면에서의 반사는 정반사로 간주하며, 3차 반사까지 집중 반사율(기본값 15%, 급경사각에서는 양극산화 알루미늄 기준)을 적용합니다; 확산 산란은 포함되지 않습니다
- 다중 스팟 배열: 모든 스팟은 동일(제품, 광학계, 출력)하며, 틸트 피벗은 전면 중심이고 상호 그림자 효과는 없습니다; 합산은 사전 계산된 단일 스팟 필드를 통해 이루어집니다
- 대상 평면은 빔 축에 수직입니다(회전 대칭 계산); CAD 모델의 경우 국소 입사각은 고려되지만 그림자 효과는 고려되지 않습니다
스팟 광원 시뮬레이션에 대한 자주 묻는 질문
이 시뮬레이션은 결정론적 방식으로, 광학계를 통한 복사 전달 계산을 385 nm에서 제품 데이터시트의 복사조도 프로파일에 맞추어 교정한 것입니다. 이는 제품 선정 및 설계를 위한 참고값을 제공합니다. 제조 공차, LED 편차 및 비닝, 온도 영향, 확산 산란은 포함되어 있지 않습니다. 확정적인 복사조도 값은 교정된 자외선(UV) 복사계를 이용한 측정을 통해 결정하여야 합니다.
표준 광학계는 LED 복사를 수 밀리미터의 스팟으로 집속하며, 약 15~20 mm 작동 거리에서 최적의 초점을 형성합니다. High Power는 더 좁고 전면에 더 가까운 위치(약 4~8 mm)에 집속되어 가장 높은 복사조도에 도달합니다. Parallel Beam은 복사조도는 낮지만 약 30 mm 이상의 작동 거리에서 큰 초점 심도를 갖는 거의 평행한 빔을 제공합니다. "Beam profile"과 "Section view" 카드는 데이터시트와 동일한 비교 내용을 보여줍니다.
작업 거리는 하우징 전면부터 빔 축에 수직인 대상 평면까지 측정됩니다. STEP 또는 STL 모델의 경우 거리는 모델의 상단 모서리를 기준으로 합니다. 슬라이더는 거리를 조절하며, 주요 수치는 중심 복사조도, 평균값, 최대값 및 스폿 지름을 표시합니다.
예, 가능합니다. "Arrangement" 섹션에서 최대 16개의 스팟을 열, 정사각형 또는 원형으로 배치할 수 있으며, 간격과 기울기(수직, 중심을 향하는 방향, 목표 지점을 향하는 방향 또는 개별 설정)를 조정할 수 있습니다. "Calculate"를 실행하면 모든 스팟의 복사조도가 합산되며, 최적화 기능은 기울기 각도, 간격 및 작업 거리를 통해 균일성을 개선합니다. 이 형상은 표, 치수가 표시된 평면도(PNG) 및 DXF로 내보낼 수 있습니다.
가능합니다. STEP 또는 STL 모델을 불러오면 각 외부 면에 대해 국소 입사각을 반영하여 복사조도가 계산되며, 조사 지점을 향하지 않는 면은 0으로 처리되고 그림자 효과는 고려되지 않습니다. 파일은 전적으로 사용자의 브라우저에서 로컬로 처리되며 업로드되지 않습니다.
시뮬레이션은 365, 385, 395, 405 및 450 nm를 포함합니다. LED의 전형적인 방사속(radiant flux)은 파장별로 저장되어 계산에 직접 반영되며, 광학계는 분산 특성을 통해 선택한 파장으로 변환됩니다.