De UV-LED-spotbronsimulatie van Opsytec Dr. Gröbel berekent het bundelprofiel en de bestralingssterkte (mW/cm²) van de UV-LED-puntbronnen solo P, Spot P en Spot P short direct in uw browser. Kies het product en de optiek (Standard, High Power of Parallel Beam), stel de golflengte (365–450 nm) en de werkafstand in, en verkrijg direct de verdeling als heatmap, 3D-weergave en dwarsdoorsnedeprofielen.
De berekening is een stralingsoverdrachtsberekening door de optiek (backward ray tracing) met vereenvoudigde aannames, gekalibreerd aan de bestralingssterkteprofielen van de productdatasheets. Resultaten kunnen worden geëxporteerd als CSV-bestanden en als PDF-simulatierapport. De berekende waarden zijn indicatieve gegevens voor productselectie; bindende bestralingssterktewaarden moeten door meting worden gecontroleerd, bijvoorbeeld met een Opsytec-radiometer.
Model: deterministische stralingsoverdracht door de optiek (backward ray tracing, E = Σ L·cosθ·dΩ) met vereenvoudigde aannames, gekalibreerd op de bestralingssterkteprofielen van de productdatasheets (385 nm). Het doelvlak staat loodrecht op de bundelas op de werkafstand vanaf de voorzijde van de behuizing; het totale oppervlak is vlak bij z = 0. Transmissieverliezen van de optiek zijn opgenomen als een totaalfactor; fabricagetoleranties, spreiding van de LED's en temperatuureffecten zijn niet meegenomen – indicatieve waarden, geen metingen.
Model en aannames van de puntbronsimulatie
De puntbronnen worden berekend met een deterministische stralingsoverdrachtsberekening door de optiek: voor elk punt van het doelvlak wordt de bestralingssterkte verkregen als de radiantie-integraal over de uittredeopening van de optiek,
Formule: E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
De gezichtslijnen worden achterwaarts door de optiek getraceerd. De methode is ruisvrij en exact reproduceerbaar; de rotatiesymmetrie van de optiek wordt benut (berekening op stralen, synthese van het raster).
De lichtweg van elke optica-optie (Standard, High Power, Parallel Beam) wordt weergegeven door een vereenvoudigd model met geïdealiseerde optische oppervlakken; de LED komt binnen als een uitgebreide bron met een vereenvoudigde ruimtelijke en hoekverdeling. Het model is gekalibreerd op de bestralingssterkteprofielen van de productdatasheets (385 nm) en converteert andere golflengten via de dispersie van de optica. Transmissieverliezen van de optica worden opgenomen als een gebundelde factor. De stralingsflux per golflengte komt uit de LED-parametrisering; UV-LED solo P wordt berekend met verminderd LED-vermogen, Spot P short is optisch identiek aan Spot P (korter behuizing).
- Indicatieve simulatie — productietoleranties, LED-spreiding/binning en temperatuureffecten zijn niet meegenomen
- Reflecties aan de buiswand zijn meegenomen als spiegelend met een globale reflectiegraad (standaard 15 %, geanodiseerd aluminium bij steile hoeken) tot en met de derde terugkaatsing; diffuse verstrooiing niet
- Multi-spot-opstellingen: alle spots identiek (product, optiek, vermogen), kantelpunt = midden van het voorvlak, geen onderlinge afschaduwing; sommering via een vooraf berekend single-spot-veld
- Doelvlak loodrecht op de bundelas (rotatiesymmetrische berekening); bij CAD-modellen wordt de lokale invalshoek meegenomen, afschaduwing niet
Veelgestelde vragen over de spotsimulatie
De simulatie is deterministisch: een stralingstransportberekening door de optiek, gekalibreerd op de bestralingssterkteprofielen van de productdatasheets bij 385 nm. Deze biedt indicatieve waarden voor productselectie en ontwerp. Fabricagetoleranties, LED-spreiding en -binning, temperatuureffecten en diffuse verstrooiing zijn niet meegenomen. Bindende bestralingssterkteniveaus dienen door middel van meting met een gekalibreerde UV-radiometer te worden vastgesteld.
De Standard-optiek bundelt de LED-straling tot een spot van enkele millimeters, met de beste focus op een werkafstand van circa 15–20 mm. High Power bundelt strakker en dichter bij het frontvlak (circa 4–8 mm) en bereikt de hoogste bestralingssterkte. Parallel Beam levert een bijna parallelle bundel met een lagere bestralingssterkte, maar een grote scherptediepte voor werkafstanden vanaf circa 30 mm. De kaarten "Beam profile" en "Section view" tonen de vergelijking zoals in het datasheet.
De werkafstand wordt gemeten vanaf het voorvlak van de behuizing tot het doelvlak, dat loodrecht op de bundelas staat. Bij STEP- of STL-modellen verwijst de afstand naar de bovenrand van het model. De schuifregelaar doorloopt de afstand; de kerngetallen tonen de bestralingssterkte in het midden, de gemiddelde waarde, de maximale waarde en de spotdiameter.
Ja. In het gedeelte "Arrangement" kunnen tot 16 spots worden gerangschikt in een rij, vierkant of ring, met instelbare afstand en kantelhoek (loodrecht, naar het midden, naar een doelpunt of individueel). Na "Calculate" wordt de bestralingssterkte van alle spots opgeteld; de optimalisator verbetert de uniformiteit via kantelhoek, afstand en werkafstand. De geometrie kan worden geëxporteerd als tabel, een aanzicht van boven met maataanduidingen (PNG) en DXF.
Ja. Laad een STEP- of STL-model; de bestralingssterkte wordt per buitenvlak berekend met de lokale invalshoek, vlakken die van de spots af zijn gekeerd, ontvangen nul, afschaduwing wordt niet meegenomen. Het bestand wordt volledig lokaal in uw browser verwerkt en nooit geüpload.
De simulatie omvat 365, 385, 395, 405 en 450 nm. De typische stralingsflux van de LED wordt per golflengte opgeslagen en gaat rechtstreeks in de berekening in; de optiek wordt via de dispersie ervan naar de geselecteerde golflengte omgerekend.
Auteur: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia is algemeen 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, richt hij zich momenteel op optische stralingsmeettechniek. Hij is vicevoorzitter van de DIN-normcommissie FNL 7 "Optical Radiation" en lid van de DVGW-projectgroep UV-desinfectie.