Verkenner spectrale database

Elk geselecteerd spectrum levert dezelfde set grootheden op — voor spectra uit de database en voor uw eigen metingen:

• Radiometrie: bestralingssterkte E_e in W/m², piekgolflengte, zwaartepuntgolflengte, FWHM van de hoofdlijn en het ozonvormende aandeel onder 240 nm.
• Aandelen: UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, UV-A, zichtbaar gebied en IR — elk als bestralingssterkte en als percentage van de totale straling.
• Fotometrie en kleur: verlichtingssterkte E_v, lichtopbrengst van de straling K in lm/W, kleurcoördinaten x en y, u′ en v′ volgens CIE 1976, gecorreleerde kleurtemperatuur en kleurweergave-index R_a.
• Fotobiologische veiligheid: actinisch effectieve bestralingssterkte E_s met de toegestane blootstellingstijd tot 30 J/m², de UV-A-tijd tot 10 000 J/m² en het blauwlichtgevaar E_B met de tijd tot 100 J/m².
• Actiespectra: microbicide effectieve bestralingssterkte, efficiëntie en dosis — afzonderlijk voor Bacillus subtilis (s_bakt) en voor de enterobacteriofaag MS2 (s_MS2) —, plus erythemaal en vitamine D effectieve bestralingssterkte alsook het melanopische effect met mel-EDI en mel-DER.
• Dosis: stralingsexpositie H_e en alle gewogen doses voor de ingestelde blootstellingsduur.

De waarden worden weergegeven als tegels voor de leidende curve en als vergelijkingstabel over alle geselecteerde spectra; beide kunnen worden geëxporteerd als CSV-bestand of als PDF-rapport.

Alle integralen worden gevormd met de trapeziumregel op het native meetraster van het spectrum. De actiespectra worden lineair geïnterpoleerd op dat raster en buiten hun domein op nul gezet; het spectrum zelf wordt nooit opnieuw bemonsterd. Als het gemeten bereik het domein van een actiespectrum niet volledig bedekt, markeert de Explorer de betreffende grootheid.

De bandgrenzen volgen de CIE-definitie: 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, zichtbaar 380–780 nm, IR boven 780 nm. Fotometrische en colorimetrische grootheden komen van V(λ) volgens CIE 1924 / ISO 23539 en de CIE 1931 (2°) colour matching functions: E_v = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ. De gecorreleerde kleurtemperatuur volgt uit de kleinste afstand tot de Planckiaanse curve in het CIE 1960 uv-vlak en blijft leeg wanneer de chromaticiteit te ver daarvan verwijderd ligt — wat de regel is voor excimeerlampen en smalbandige LED's. De kleurweergave-index R_a volgt CIE 13.3-1995 met acht testkleurmonsters, von-Kries-adaptatie en U*V*W*.

De fotobiologische grootheden gebruiken S(λ) volgens ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 (actinisch, grenswaarde 30 J/m²), de UV-A-grenswaarde van 10.000 J/m², B(λ) volgens EN 62471 (blauw licht, 100 J/m²), het erytheem-actiespectrum volgens ISO 17166 / CIE S 007, het vitamine-D-actiespectrum volgens CIE 174:2006, het melanopische actiespectrum volgens CIE S 026:2018 en twee afzonderlijke microbicide actiespectra: s_bakt(λ) voor Bacillus subtilis volgens Cabaj et al. 2002 (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm) en s_MS2(λ) voor de enterobacteriofaag MS2 volgens Beck et al. 2015 (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) — beide genormaliseerd op 253,7 nm, maar niet onderling verwisselbaar. Welke functie bij welke bron en welk domein is opgeslagen, wordt getoond door de kaart "Calculation basis" in de app. Opsytec licht de onderliggende grootheden toe onder radiometrische grootheden en fotometrische grootheden.

Naast de databasespectra kunnen ook uw eigen metingen worden geladen en met dezelfde formules geëvalueerd: .spec uit de Opsytec SRpro-software, .isd uit SpecWin, en tabellen als .csv, .txt, .dat of .xlsx. Bij tabellen herkent de Explorer zelfstandig het scheidingsteken, het decimaalteken, de golflengtekolom, de waardekolommen en de eenheid; als een bestand meerdere waardekolommen bevat, wordt elke kolom een eigen spectrum. Herkende eenheden lopen van W/(m²·nm) via mW/cm²/nm tot µW/cm²/nm, inclusief de notatie W m-2 nm-1.

Bestanden worden uitsluitend in het browsergeheugen verwerkt: er wordt niets overgedragen, niets opgeslagen, en bij het herladen van de pagina gaan de metingen verloren. Geladen spectra staan naast de databasespectra in de grafiek, in de vergelijkingstabel en in het pdf-rapport.

De spectra in de database zijn opgenomen op de meetafstand van het kalibratielaboratorium; hun absolute waarden zijn dus afhankelijk van afstand en monster. Om lamptypes te vergelijken, kan elk spectrum worden geschaald naar een streefwaarde — bijvoorbeeld 10 W/m² in UV-A of 1 mW/cm² in totaal. De Explorer rekent vervolgens alle waarden proportioneel om: aandelen en kleurwaarden blijven ongewijzigd, terwijl bestralingssterkten, doses en toelaatbare blootstellingstijden de streefwaarde volgen.

De ingestelde blootstellingsduur levert de stralingsexpositie H_e = E_e · t en de gewogen doses op. Omgekeerd toont de toelaatbare blootstellingstijd na welke tijd de betreffende grenswaarde zou worden bereikt. Deze waarden zijn een richtlijn voor het ontwerp; voor de beoordeling van een werkplek is een meting volgens EN 14255-1 vereist — met een radiometrische UV-sensor of een spectroradiometer. Voor UV-desinfectiesystemen vat Opsytec de eisen samen onder veiligheid van UV-desinfectie.

De database bevat 66 spectra: 55 lampen en LED's uit 15 klassen plus 11 referentiespectra.

• Lagedruk-kwiklampen stralen bijna monochromatisch bij 254 nm uit — de klassieker van UV-desinfectie; ozonvormende versies bevatten daarnaast de 185 nm-lijn.
• Middel- en hogedruk-kwiklampen leveren een lijnspectrum over het gehele UV-bereik en worden gebruikt voor UV-uitharding; dotering met ijzer of gallium verschuift het vermogen naar het UV-A.
• Excimeerlampen stralen smalbandig uit bij 172 nm (oppervlakteactivering, ozonvorming) of bij 222 nm (ver UV-C).
• UV-LED's zijn er als UV-A-typen rond 365–405 nm voor uitharding en fluorescentie-inspectie, als UV-B-typen en als UV-C-typen rond 265–285 nm voor desinfectie; hun FWHM bedraagt doorgaans 10–15 nm.
• LED's in het zichtbare bereik — blauwe, groene, rode en witte bronnen die de standaardlichtbronnen A, D50 en E reproduceren — worden over het gehele zichtbare bereik gemeten en leveren daarom ook chromaticiteitscoördinaten, kleurtemperatuur en kleurweergave-index.
• Infrarood-LED's stralen smalbandig uit rond 750–950 nm — buiten de grens van het zichtbare — en worden gebruikt in sensortechniek, nachtzicht en spectroscopie; hun spectra worden gemeten tot 1045 nm.
• UV-fluorescentielampen dekken brede UV-A- of UV-B-banden af, voor verwering, fototherapie of insectenvallen.
• Xenon- en metaalhalidelampen komen dicht bij het zonnespectrum en worden gebruikt voor zonsimulatie en verweringstests.
• Halogeen- en deuteriumlampen worden gebruikt als referentiebronnen: halogeen in het zichtbare en nabij-infrarode bereik, deuterium in het UV.
• Referentiespectra — de gemeten zon, de AM-referentiespectra volgens ASTM G173-03 en de standaardlichtbronnen volgens CIE 15 — dienen als maatstaf wanneer een lamp daglicht of een standaardlichtbron moet reproduceren. Ze komen niet uit het kalibratielaboratorium van Opsytec; bij elk item staat de oorsprong vermeld. Daarnaast is er de smalbandige 365 nm-referentieconditie volgens DIN EN ISO 3059 — de bestralingssterkte waarnaar UV-A-meters voor penetrant- en magnetisch onderzoek worden herleid; deze is gemeten in ons kalibratielaboratorium.

Verschillende geselecteerde spectra worden overlappend weergegeven in de grafiek — met "peak = 1" om de vorm te vergelijken, of geschaald naar een gemeenschappelijke streefwaarde voor de energetische vergelijking. De ruwe gegevens van alle spectra kunnen worden gedownload uit de spectrale database voor UV-lampen en UV-LED's.

Elf items zijn als zodanig gemarkeerd en komen niet uit het kalibratielaboratorium; wanneer een bron geen bestralingssterkte oplevert — de 172 nm excimeerlamp en de standaardlichtbronnen — wordt de curve genormaliseerd op 1 W/m², waardoor vorm en verhoudingen ongewijzigd blijven. De overige spectra zijn typische voorbeelden van hun lampklasse, gemeten in het kalibratielaboratorium van Opsytec Dr. Gröbel GmbH volgens CIE 250:2022. Spreiding tussen exemplaren, veroudering, bedrijfstemperatuur, voorschakelapparaat en meetafstand veranderen de absolute bestralingssterkte en — in mindere mate — de spectrale verdeling. De berekende waarden zijn bedoeld ter oriëntatie, niet voor acceptatietests.

In detail: grootheden waarvan het actiespectrum buiten het gemeten bereik reikt, worden gemarkeerd; de kleurtemperatuur wordt weggelaten bij kleurpunten die ver van de Planck-curve liggen, en R_a wordt als niet van toepassing aangemerkt zodra |Duv| groter is dan 0,0054. Bindende waarden zijn uitsluitend afkomstig van een meting met een traceerbaar gekalibreerd instrument — zoals de SR900 spectroradiometer of de RM-12 UV-meter, gekalibreerd in het UV-laboratorium van Opsytec.

De dosis is het product van bestralingssterkte en tijd: H = E · t. De Explorer integreert de bestralingssterkte in de gewenste band uit het spectrum; de bestralingsduur wordt links ingesteld. Voor gewogen grootheden — actinisch, erythemaal, vitamine D — wordt het spectrum eerst gewogen met het actiespectrum, vervolgens geïntegreerd en pas daarna vermenigvuldigd met de tijd.

Deze geeft aan na welke tijd de betreffende grenswaarde zou worden bereikt: 30 J/m² voor de actinisch effectieve blootstelling volgens EN 14255-1, 10.000 J/m² voor ongewogen UV-A en 100 J/m² voor het blauwlichtgevaar volgens EN 62471. De waarde geldt voor het geselecteerde spectrum bij de weergegeven bestralingssterkte en vervangt geen risicobeoordeling.

Ja. De Explorer leest .spec-, .isd-, CSV-, TXT- en XLSX-bestanden direct in de browser; het bestand verlaat uw computer nooit en wordt niet opgeslagen. Door de pagina opnieuw te laden wordt het verwijderd.

De gecorreleerde kleurtemperatuur is alleen betekenisvol wanneer de chromaticiteit voldoende dicht bij de Planckiaanse curve ligt. Voor UV-bronnen, excimeerlampen en smalbandige LED's is dat niet het geval — de Explorer toont dan N/A in plaats van een betekenisloos getal. Om dezelfde reden wordt de kleurweergave-index als niet van toepassing aangemerkt zodra de afstand tot de curve te groot wordt.

Ze zijn absoluut in W/(m²·nm), gemeten op de meetafstand van het kalibratielaboratorium. Omdat die afstand niet voor elke toepassing geschikt is, kan elk spectrum worden geschaald naar een streefwaarde; de spectrale vorm blijft ongewijzigd.

Omdat ze verschillende testorganismen beschrijven en daardoor verschillende resultaten opleveren. s_bakt(λ) staat voor sporen van Bacillus subtilis, het testorganisme van de biodosimetrie; s_MS2(λ) staat voor de enterobacteriofaag MS2, de surrogaat die wordt gebruikt om middendruksystemen te valideren. Beide zijn genormaliseerd op 253,7 nm en komen daar per definitie overeen — maar niet bij andere golflengtes: bij 222 nm is s_MS2 2,09 terwijl s_bakt 0,90 is. Een 222 nm excimerbron werkt dus meer dan twee keer zo sterk op MS2 als dezelfde bestralingssterkte bij 254 nm, maar iets minder sterk op sporen van B. subtilis. De Explorer geeft daarom beide evaluaties afzonderlijk weer. Geen van beide curven kan worden overgedragen naar andere organismen.