De Opsytec-bestralingskamersimulatie berekent de ruimtelijke bestralingssterkte in UV- en UV-LED-bestralingskamers. De simulatie toont de verdeling van de bestralingssterkte, de homogeniteit en de UV-dosis als functie van de kamer, het spectrale bereik, het vermogen en de positie van het meetvlak. Ze omvat de UV-bestralingskamers van de BS-serie met kwikdamplampen voor UVA, UVB en UVC, evenals de UV-LED-bestralingskamers van de BSL-serie met golflengten van 365 tot 450 nm.
Voor elke kamer wordt de bestralingssterkte berekend op een in hoogte verstelbaar meetvlak – vanaf de kamerbodem tot net onder het lamp- of LED-vlak. De verdeling van de bestralingssterkte wordt weergegeven als een valskleurenkaart en als doorsnedeprofielen; kengetallen zoals de maximale en gemiddelde waarde maken de homogeniteit van de verlichting rechtstreeks vergelijkbaar. Op basis van de gemiddelde bestralingssterkte berekent de simulatie ook de UV-dosis en de belichtingstijd die nodig is om een streefdosis te bereiken – inclusief het inschakelgedrag van de lampen en LED's. Eigen monsters en onderdelen kunnen worden geladen als STEP- of STL-bestanden; de simulatie houdt rekening met hun schaduwwerking op het meetvlak. Alle resultaten kunnen worden geëxporteerd als een CSV-bestand of een PDF-simulatierapport. De berekening verloopt volledig in de browser.
Zo kan vooraf – nog vóór een aankoop of een experiment – worden ingeschat welke UV-bestralingskamer de vereiste bestralingssterkte en homogeniteit bereikt, en welke belichtingstijd de gewenste UV-dosis oplevert. De simulatie is geschikt voor toepassingen variërend van UV-uitharding en degradatie- of verouderingstests tot desinfectie en de bestraling van celculturen.
Model: bestralingskamers van de BS-serie (T8-lampen als isotrope lijnbronnen) en BSL-serie (UV-LED-raster met gemeten OPSY-emissiemodellen). Alle 4 zijwanden spiegelen via de beeldbronmethode (reflectiewaarden afgestemd op gemeten verdelingen); de bronopstelling is vereenvoudigd. Simulatieresultaat zonder garantie.
Basisprincipes van de bestralingskamersimulatie
De simulatie reproduceert elke UV-bestralingskamer met de werkelijke binnenafmetingen. Lampen en LED's worden gemodelleerd als stralingsbronnen; de reflecties tegen de gespiegelde zijwanden worden via de spiegelbronmethode in de berekening opgenomen. Voor elk punt van het meetvlak telt de simulatie de bijdragen van alle bronnen en hun spiegelbeelden op, wat de ruimtelijke bestralingssterkteverdeling binnen de kamer oplevert.
Na het selecteren van de kamer, het spectrale bereik (UVA, UVA+, UVB of UVC voor de BS-kamers, LED-golflengte 365–450 nm voor de BSL-kamers) en het vermogen, berekent de simulatie de bestralingssterkte in mW/cm² of W/m². Optioneel kunnen twee lampgroepen of LED-golflengten met afzonderlijke vermogensschuifregelaars worden gecombineerd — bijvoorbeeld voor gemengde UVA- en UVB-bestraling.
De verdeling van de bestralingssterkte op het meetvlak wordt weergegeven als een false-colourkaart, aangevuld met relatieve doorsnedeprofielen door het midden van de kamer. Kengetallen zoals E max en E mean kwantificeren de homogeniteit van de verlichting. Meetpunten kunnen worden geplaatst door op de heatmap te klikken om de bestralingssterkte op afzonderlijke posities af te lezen — bijvoorbeeld op monsterlocaties.
De hoogte van het meetvlak is vrij instelbaar — van de bodem van de kamer tot net onder de bronnen. Bij een kleinere afstand tot de lampen of LED's neemt de bestralingssterkte toe volgens de omgekeerde-kwadratenwet, terwijl de homogeniteit meestal afneemt. De simulatie maakt deze afweging zichtbaar en helpt om de juiste monsterhoogte voor een gelijkmatige bestraling te bepalen.
Op basis van de gemiddelde bestralingssterkte van het meetvlak berekent de simulatie de UV-dosis als tijdintegraal. Na het invoeren van een streefdosis in mJ/cm² toont deze de bestralingssterkte in de tijd en het uitschakelpunt – inclusief het inschakelgedrag: lagedruk-kwiklampen lopen langzaam op, UV-LED's bereiken hun vermogen binnen enkele seconden.
Uw eigen monsters en componenten kunnen als STEP- of STL-bestand in de kamer worden geladen. Het model rust gecentreerd op het meetvlak, wordt als niet-transparant beschouwd en werpt een schaduw; de bijdragen die van wanden en plafond worden gereflecteerd, worden dienovereenkomstig verminderd. De bestanden worden uitsluitend lokaal in de browser verwerkt — ze worden niet geüpload of opgeslagen.
De gespiegelde zijwanden van de bestralingskamers verhogen de bestralingssterkte en homogeniteit aanzienlijk; de simulatie geeft dit weer via de image-source-methode met wandspecifieke reflectiewaarden — deur en plafond reflecteren zwakker dan de zijwanden. Daarnaast houdt de berekening voor elke bronbijdrage rekening met de invalshoek (cos θ) en de omgekeerde-kwadratenwet.
De BS-serie gebruikt T8-lagedruk-kwiklampen, analytisch geïntegreerd als isotrope lijnbronnen — voor UVA, UVA+, UVB en UVC. De BSL-serie gebruikt UV-LED-arrays; hun emissiekarakteristieken komen van gemeten LED-modellen voor golflengtes van 365 tot 450 nm. De dubbelzijdige BS-05 wordt gesimuleerd met afzonderlijke boven- en ondergroepen lampen.
De interne bronopstelling is vereenvoudigd; diffuse reflectiecomponenten, reflecties op de vloer, Fresnelverliezen op het doeloppervlak, spectrale effecten en veroudering van de bronnen worden niet in aanmerking genomen. Details vindt u in de modelbeschrijving hierboven. De resultaten zijn oriëntatiegegevens voor planning en vergelijking — ze vervangen geen meting en worden zonder garantie verstrekt.
Met BS-02 tot BS-05 dekt de BS-serie kamers van compact tot groot volume af; de BS-05 bestraalt van beide zijden. De BSL-serie biedt UV-LED-bestralingskamers in verschillende maten en vermogensklassen (HO, ECO, ECO+) met BSL-01i tot BSL-04. De simulatie maakt een directe vergelijking eenvoudig; technische gegevens en accessoires vindt u op de productpagina Opsytec-bestralingskamers.
Veelgestelde vragen over de bestralingskamersimulatie
De BS-serie met kwikdamplampen onder lage druk omvat de klassieke spectrale bereiken UVA, UVA+, UVB en UVC en is geschikt voor verwerings-, desinfectie- en verouderingstests. De BSL-serie met UV-LED's (365–450 nm) schakelt direct, is fijn dimbaar en levert een hoge bestralingssterkte — ideaal voor UV-uitharding en reproduceerbare dosisexperimenten. Dankzij de simulatie zijn beide direct vergelijkbaar.
De simulatie levert oriëntatiegegevens: de opstelling van de bronnen is vereenvoudigd en het reflectiemodel is afgestemd op gemeten verdelingen. Alleen een meting in de werkelijke kamer is bindend, bijvoorbeeld met een Opsytec-radiometer.
Voer de streefdosis in mJ/cm² in bij de dosis- en tijdregeling in. De simulatie integreert de gemiddelde bestralingssterkte over de tijd – inclusief het inschakelgedrag van de lampen of LED's – en toont het uitschakelpunt en de bestralingssterkte als functie van de tijd.
Ja — laad een STEP- of STL-model; het rust gecentreerd op het meetvlak en werpt een schaduw, en ook de door wanden en plafond gereflecteerde bijdragen worden verminderd. Het bestand wordt uitsluitend lokaal in de browser verwerkt en wordt niet geüpload of opgeslagen.
Auteur: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia is directeur van Opsytec Dr. Gröbel GmbH in Ettlingen en leidt het geaccrediteerde kalibratielaboratorium. Na zijn onderzoek naar gepulseerde xenon-excimerontladingen aan het Institute of Lighting Technology van het KIT ligt zijn huidige focus op optische stralingsmeettechniek. Hij is vicevoorzitter van de DIN-normcommissie FNL 7 „Optical Radiation" en lid van de DVGW-projectgroep UV-desinfectie.
Berekening van de bestralingssterkte in de kamer
Om de bestralingssterkte van een kamer te berekenen heeft u drie dingen nodig: model, lampfitting en afstand tot het monstervlak. De simulator hierboven verwerkt deze gegevens en toont ook de verdeling over de lade.
Een berekende bestralingssterkte vervangt geen meting – maar voorafgaand aan een aankoop geeft ze aan of de vereiste dosis binnen een redelijke tijd wordt opgebouwd.