엑셀에서 스펙트럼으로부터 복사조도 계산하기

복사조도는 파장 범위에 대한 분광 복사조도의 적분값입니다 – 따라서 엑셀에서는 측정값의 합에 분광 간격을 곱한 값입니다. 간격이 0.5 nm인 경우 수식은 =SUM(B2:B100) * 0.5입니다. 단위는 W/(m²·nm)에서 W/m²로 바뀝니다. CIE의 범위 한계는 UV-A 315~400 nm, UV-B 280~315 nm, UV-C 100~280 nm입니다.

엑셀에서 복사조도를 계산하려면 특정 파장 범위에 대해 분광 복사조도 곡선 아래 면적을 적분해야 합니다. 다음은 UV-A, UV-B, UV-C에 대해 이를 수행하는 방법에 대한 안내입니다:

• 스펙트럼 데이터 준비
  • A열에는 파장(nm)이 있습니다.
  • B열에는 분광 복사조도(W/m²/nm)가 있습니다.
  • 1행에는 열 제목 Wavelength in nm 및 Spectral irradiance E [W / ( m² nm)]이 있습니다
• 총 복사조도 계산
  • 해당 파장 범위에 대해 분광 복사조도를 적분합니다.

예시의 복사조도는 예시일 뿐이라는 점에 유의하시기 바랍니다. 복사조도는 예를 들어 램프까지의 거리와 램프의 전력에 따라 달라집니다.

엑셀에서 스펙트럼으로부터 복사조도를 계산하는 단계별 안내

• 파일을 다운로드하여 엑셀에서 엽니다.
• 다음의 CIE International Lighting Vocabulary에 따라 원하는 파장 범위를 결정합니다. 일반적으로 다음과 같습니다
  • UV-A: 315~400 nm
  • UV-B: 280~315 nm
  • UV-C: 100~280 nm
• 분광 복사조도를 적분합니다
• 엑셀 또는 다른 스프레드시트 소프트웨어에서 이를 위해 합계를 사용합니다. 수식: = Sum (B2:B100)
• 이제 분광 간격을 고려해야 합니다. 저희 예시에서는 일반적으로 셀/행당 0.5 nm입니다.
• 따라서 이 경우 합계에 0.5를 곱합니다: 수식: = Sum(B2:B100) * 0.5.
• 그 결과가 분광 복사조도 곡선으로부터 적분된 복사조도입니다.
• 적분의 결과로 단위가 바뀝니다. W/m²/nm가 W/m²가 됩니다. 이는 파장 간격 Δλ(nm)를 곱했기 때문에 올바른 것입니다.

참고:

저희의 많은 램프와 LED에 대해 제공되는 분광 데이터에서는 일반적으로 분광 간격이 일정합니다. 이는 예를 들어 스캐닝 분광계나 이중 단색화장치로 측정하여 얻을 수 있습니다. 반면, 어레이 분광계는 파장 범위에 따라 분광 간격이 변화합니다.

이를 고려하려면 분광 간격을 위한 보조 열을 생성합니다.
이를 델타 파장이라고 합니다.

어레이 분광계에 대해 엑셀에서 복사조도를 계산하는 방법

• 델타 파장을 위한 새 열 C를 생성합니다:
• 3행, 셀 C3, 수식: = A3-A2
• 수식을 마지막 행까지 드래그합니다.
• 이제 누락된 셀 C2를 조정합니다: 수식: = C3
• 여기서는 동일한 분광 간격을 가정하여 한편으로는 빈 셀을 피하고, 다른 한편으로는 열의 끝에서 0에 가까운 차이가 발생하여 큰 수치값이 나오는 것을 피합니다.
• 이제 각 행에 대해 B열의 분광 복사조도에 C열의 델타 파장을 곱하고, 그 곱을 D열에 기록합니다. D2의 수식: = B2 * C2
• 이제서야 원하는 파장 범위에 대해 D열의 합계를 계산합니다. 수식: =SUM(D2:D100)
• 그 결과는 다시 한번, 균일하지 않은 분광 간격을 가진 분광 복사조도 곡선으로부터 적분된 복사조도입니다.

구현 과정에서 어려움이 있으시거나 추가 세부 사항이 필요하시면 언제든지 문의하여 주시기 바랍니다.