Opsytec-simuleringen av bestrålingskammer beregner den romlige irradiansen i UV- og UV-LED-bestrålingskamre. Simuleringen viser irradiansfordelingen, homogeniteten og UV-dosen som en funksjon av kammer, spektralområde, effekt og posisjon for målplanet. Den dekker UV-bestrålingskamrene i BS-serien med kvikksølvlavtrykkslamper for UVA, UVB og UVC samt UV-LED-bestrålingskamrene i BSL-serien med bølgelengder fra 365 til 450 nm.
For hvert kammer beregnes irradiansen på et høydejusterbart målplan – fra kammerbunnen opp til like under lampe- eller LED-planet. Irradiansfordelingen vises som et fargekodet kart og som snittprofiler; nøkkeltall som maksimums- og gjennomsnittsverdi gjør homogeniteten til belysningen direkte sammenlignbar. Fra gjennomsnittlig irradians beregner simuleringen også UV-dosen og eksponeringstiden som er nødvendig for å nå en ønsket dose – inkludert oppstartsoppførselen til lampene og LED-ene. Egne prøver og komponenter kan lastes inn som STEP- eller STL-filer; simuleringen tar hensyn til deres skyggelegging på målplanet. Alle resultater kan eksporteres som en CSV-fil eller en PDF-simuleringsrapport. Beregningen kjøres helt i nettleseren.
Dette gjør det mulig å anslå – før et kjøp eller et eksperiment – hvilket UV-bestrålingskammer som oppnår den nødvendige irradiansen og homogeniteten, og hvilken eksponeringstid som gir den ønskede UV-dosen. Simuleringen er egnet for anvendelser som spenner fra UV-herding og degraderings- eller aldringstester til desinfeksjon og bestråling av cellekulturer.
Grunnleggende om simulering av bestrålingskammer
Simuleringen gjenskaper hvert UV-bestrålingskammer med de reelle innvendige målene. Lamper og LED-er modelleres som strålingskilder; reflekser fra de speilbelagte sideveggene inngår i beregningen via speilbildemetoden. For hvert punkt i målplanet summerer simuleringen bidragene fra alle kilder og deres speilbilder, noe som gir den romlige irradiansfordelingen inne i kammeret.
Etter valg av kammer, spektralområde (UVA, UVA+, UVB eller UVC for BS-kamrene, LED-bølgelengde 365–450 nm for BSL-kamrene) og effekt, beregner simuleringen irradiansen i mW/cm² eller W/m². Valgfritt kan to lampegrupper eller LED-bølgelengder med separate effektglidere kombineres — for eksempel for blandet UVA- og UVB-bestråling.
Irradiansfordelingen på måleplanet vises som et falskfargekart, supplert med relative snittprofiler gjennom kammersenteret. Nøkkeltall som E maks og E middel kvantifiserer homogeniteten til belysningen. Målepunkter kan plasseres ved å klikke på varmekartet for å lese irradiansen ved enkelte posisjoner — for eksempel ved prøveplasseringer.
Høyden på måleplanet kan justeres fritt — fra kammergulvet opp til like under kildene. Med en mindre avstand til lampene eller LED-ene øker irradiansen i henhold til kvadratloven, mens homogeniteten som regel reduseres. Simuleringen synliggjør denne avveiningen og hjelper med å finne den riktige prøvehøyden for jevn bestråling.
Fra middelirradiansen til måleplanet beregner simuleringen UV-dosen som et tidsintegral. Etter at en måldose i mJ/cm² er angitt, viser den irradiansen over tid og utkoblingspunktet – inkludert oppstartsatferden: kvikksølvlavtrykkslamper starter sakte opp, UV-LED-er når sin effekt i løpet av noen få sekunder.
Dine egne prøver og komponenter kan lastes inn i kammeret som STEP- eller STL-filer. Modellen ligger sentrert på måleplanet, betraktes som opak og kaster skygge; bidragene som reflekteres fra vegger og tak, reduseres tilsvarende. Filene behandles kun lokalt i nettleseren — de blir verken lastet opp eller lagret.
De speilbelagte sidevggene i bestrålingskamrene øker irradiansen og homogeniteten betydelig; simuleringen reproduserer dem ved hjelp av bildekildemetoden med veggspesifikke reflektanser — dør og tak reflekterer svakere enn sideveggene. I tillegg tar beregningen hensyn til innfallsvinkelen (cos θ) og kvadratlovavstanden for hvert kildebidrag.
BS-serien bruker T8-lavtrykks kvikksølvlamper, integrert analytisk som isotropiske linjekilder — for UVA, UVA+, UVB og UVC. BSL-serien bruker UV-LED-array; deres emisjonskarakteristikk kommer fra målte LED-modeller for bølgelengder fra 365 til 450 nm. Den dobbeltsidige BS-05 simuleres med separate øvre og nedre lampegrupper.
Den interne kildeplasseringen er forenklet; diffuse refleksjonskomponenter, refleksjoner i gulvet, Fresnel-tap på målflaten, spektrale effekter og aldring av kildene tas ikke med i betraktningen. Detaljer er gitt i modellbeskrivelsen ovenfor. Resultatene er veiledende data for planlegging og sammenligning – de erstatter ikke en måling og gis uten garanti.
Med BS-02 til BS-05 dekker BS-serien bestrålingskamre fra kompakte til store volumer; BS-05 bestråler fra begge sider. BSL-serien tilbyr UV-LED-bestrålingskamre i flere størrelser og effektklasser (HO, ECO, ECO+) med BSL-01i til BSL-04. Simuleringen gjør det enkelt å sammenligne direkte; tekniske data og tilbehør finner du på produktsiden Opsytec irradiation chambers.
Ofte stilte spørsmål om simulering av bestrålingskammer
BS-serien med lavtrykks kvikksølvlamper dekker de klassiske spektralområdene UVA, UVA+, UVB og UVC og er tilpasset værbestandighetstesting, desinfeksjon og aldringstester. BSL-serien med UV-LED (365–450 nm) kobler seg umiddelbart, er finjusterbar og gir høy irradians — ideell for UV-herding og reproduserbare doseeksperimenter. Simuleringen gjør begge direkte sammenlignbare.
Simuleringen gir orienteringsdata: kildeoppsettet er forenklet, og refleksjonsmodellen er tilpasset målte fordelinger. Bare en måling i det virkelige kammeret er bindende, for eksempel med et Opsytec-radiometer.
Angi måldosen i mJ/cm² i dose- og tidskontrollen. Simuleringen integrerer den gjennomsnittlige irradiansen over tid – inkludert innkoblingsforløpet til lampene eller LED-ene – og viser utkoblingspunktet samt irradiansen som funksjon av tiden.
Ja — last inn en STEP- eller STL-modell; den plasseres sentrert på måleplanet og kaster en skygge, og de vegg- og takreflekterte bidragene reduseres også. Filen behandles utelukkende lokalt i nettleseren og blir verken lastet opp eller lagret.
Forfatter: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia er daglig leder for Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterte kalibreringslaboratoriet. Etter sin forskning på pulserende xenon-eksimerutladninger ved Institute of Lighting Technology ved KIT, er hans nåværende fokus på optisk strålingsmåleteknikk. Han er nestleder for DIN-normutvalget FNL 7 «Optical Radiation» og medlem av DVGW-prosjektgruppen for UV-desinfeksjon.
Beregning av irradians i kammeret
For å beregne irradiansen til et kammer trenger du tre ting: modell, lampeutrustning og avstand til prøveplanet. Simulatoren ovenfor tar hensyn til disse og viser også fordelingen over brettet.
En beregnet irradians erstatter ingen måling – men før et kjøp viser den om den nødvendige dosen akkumuleres på en rimelig tid.