De UV LED-bestralingssterktecalculator van Opsytec Dr. Gröbel simuleert de bestralingssterkte (mW/cm²) van UV LED-armaturen direct in uw browser – gratis en zonder installatie. Kies een UV LED-vloedlamp of een Serie L-armatuur, stel de golflengte (265–450 nm), de werkafstand en het doelgebied in, en verkrijg direct de verdeling van de bestralingssterkte als heatmap, 3D-weergave en dwarsdoorsnedeprofielen – optioneel op uw eigen onderdelen die als STEP/STL-modellen zijn geïmporteerd.
De simulatie gebruikt de gemeten emissiekarakteristieken van echte UV-LED's en geeft kerncijfers zoals de maximale, gemiddelde en minimale bestralingssterkte voor het ontwerpen van toepassingen op het gebied van UV-uitharding, UV-desinfectie, verwering en fluorescentie. Resultaten kunnen worden geëxporteerd als CSV-bestanden en als PDF-simulatierapport. De berekende waarden zijn indicatieve gegevens voor productselectie; bindende bestralingssterktes dienen door meting te worden geverifieerd, bijvoorbeeld met een Opsytec-radiometer.
Model: LED-bronnen (5 subbronnen per LED) met de gemeten OPSY-LED-emissiekarakteristiek (θ½ = ±32°) of optioneel het Lambertiaanse model I(θ) = I₀·cosᵐθ. Bestralingssterkte E = Σ I(θ_LED)·cos(θ_incidentie)/r². Het draaipunt/de modelorigine ligt op werkafstand h onder het LED-vlak; het totale oppervlak is vlak op z = 0. Voor CAD-modellen wordt E per buitenvlak (driehoek) berekend; achterzijden krijgen E = 0. Reflecties, Fresnel-verliezen en zelfschaduwing worden niet meegenomen.
Grondbeginselen van de UV-LED-simulatie
Selecteer een voorgedefinieerde UV-LED-armatuur (SFL-vloedlamp of Series L) en de gewenste golflengte — de bijbehorende stralingsflux per LED is voor elke golflengte opgeslagen. Stel de werkafstand tussen het LED-vlak en het doelobject in en definieer het doelobject als een rechthoek, een cirkel of uw eigen CAD-model (STEP/STL, volledig lokaal in uw browser verwerkt). De app berekent de bestralingssterkteverdeling en toont deze als een interactieve 3D-weergave, een heatmap en dwarsdoorsnedeprofielen door het middelpunt. Kerncijfers zoals de maximale, gemiddelde en minimale bestralingssterkte en de waarde in het middelpunt worden direct weergegeven; alle resultaten kunnen worden geëxporteerd als CSV-bestanden of als een PDF-simulatierapport.
Elke UV-LED wordt gemodelleerd als een compacte bron van vijf subbronnen over de die. De bestralingssterkte op een punt van het doel is de incoherente som van alle LED-bijdragen: E = Σ I(θ) · cos(θinc) / r². Standaard is de emissiekarakteristiek I(θ) het OPSY LED-model (halve hoek ±32°), gevalideerd aan de hand van meetgegevens en Monte-Carlo-raytracing; als alternatief is het klassieke lambertiaanse model I(θ) = I₀·cosᵐθ met instelbare halve hoek beschikbaar. Beide modellen zijn energie-genormaliseerd: de over de halve bol geïntegreerde flux is exact gelijk aan de geconfigureerde flux per LED.
- Werkafstand: in het verre veld neemt de bestralingssterkte af met 1/r²; tegelijkertijd overlappen de bijdragen van de afzonderlijke LED's steeds meer naarmate de afstand toeneemt, waardoor de verdeling homogener wordt. Korte afstanden geven hoge piekwaarden met een zichtbaar LED-patroon.
- Aantal LED's en pitch: meer LED's en een kleinere pitch verhogen de bestralingssterkte en de homogeniteit; naar de rand van het array neemt de bestralingssterkte inherent af.
- Golflengte: de beschikbare stralingsflux per LED is afhankelijk van de golflengte — UVC-LED's (265–280 nm) leveren aanzienlijk minder vermogen dan UVA-LED's (365–450 nm).
- Kanteling van het doel: een oppervlak dat om de X- of Y-as gekanteld is, ontvangt minder bestralingssterkte volgens de cosinus van de invalshoek.
De simulatie gaat uit van directe bestraling in een onbelemmerde halfruimte: reflecties van omliggende oppervlakken, Fresnelverliezen aan het productoppervlak en zelfschaduwing binnen concave geometrieën worden niet in aanmerking genomen; bij CAD-modellen krijgen vlakken die van de LED's zijn afgewend de waarde nul. De resultaten zijn daarom indicatieve gegevens voor productselectie en procesontwerp — zonder garantie. Bindende waarden voor bestralingssterkte en dosis dienen door meting met een gekalibreerde UV-radiometer van Opsytec Dr. Gröbel te worden bepaald.
Alle gesimuleerde armaturen zijn seriematige producten van Opsytec Dr. Gröbel GmbH: de SFL-serie UV-LED-vlakstralers bestralen grote oppervlakken homogeen — voor UV-uitharding, fluorescentie-excitatie en desinfectie — terwijl de compacte Serie L UV-LED-armaturen een hoge bestralingssterkte op kleine oppervlakken genereren. Beide series zijn leverbaar met golflengtes van 265 nm tot 450 nm. Wij helpen u graag bij het selecteren en ontwerpen van de juiste UV-bestralingseenheid voor uw toepassing.
Veelgestelde vragen
De simulatie gebruikt gemeten LED-emissiekarakteristieken en is gevalideerd aan de hand van Monte-Carlo-raytracing. Zij levert indicatieve gegevens voor productselectie; reflecties en Fresnel-verliezen zijn niet meegenomen. Bindende waarden dienen te worden bepaald door meting met een gekalibreerde UV-radiometer.
Korte afstanden maximaliseren de bestralingssterkte maar tonen het LED-patroon als niet-uniformiteit; grotere afstanden vlakken de verdeling af bij een lagere bestralingssterkte. Vergelijk verschillende afstanden in de simulatie met behulp van de dwarsdoorsnedeprofielen en de kengetal "E average" om het beste compromis voor uw toepassing te vinden.
Ja — laad een STEP- of STL-model van uw onderdeel. De bestralingssterkte wordt per buitenvlak berekend; vlakken die van de LED's zijn afgekeerd, ontvangen nul. Het bestand wordt volledig lokaal in uw browser verwerkt en nooit geüpload.
De simulatie omvat 265, 275, 280, 365, 385, 395, 405 en 450 nm — van UVC voor desinfectie tot UVA/blauw voor uitharding en fluorescentie. De typische stralingsflux per LED wordt voor elke golflengte opgeslagen en automatisch gebruikt in de berekening.
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.