Spektral databaseutforsker

Hvert valgt spektrum gir det samme settet med størrelser — for databasespektre og for dine egne målinger:

• Radiometri: irradians E_e i W/m², toppbølgelengde, sentroidbølgelengde, FWHM for hovedlinjen og den ozondannende andelen under 240 nm.
• Andeler: UV-C, UV-B, UV-A2, UV-A1, UV-A, synlig område og IR — hver som irradians og som prosentandel av den totale strålingen.
• Fotometri og farge: belysningsstyrke E_v, lysstrømeffektivitet K i lm/W, kromatisitet x og y, u′ og v′ etter CIE 1976, korrelert fargetemperatur og fargegjengivelsesindeks R_a.
• Fotobiologisk sikkerhet: aktinisk effektiv irradians E_s med tillatt eksponeringstid opp til 30 J/m², UV-A-tiden opp til 10 000 J/m² og blålysfaren E_B med tiden opp til 100 J/m².
• Virkningsspektre: mikrobicid effektiv irradians, effektivitet og dose — separat for Bacillus subtilis (s_bakt) og for enterobakteriofagen MS2 (s_MS2) —, samt erytemalt og vitamin D-effektiv irradians samt den melanopiske effekten med mel-EDI og mel-DER.
• Dose: stråleeksponering H_e og alle vektede doser for den innstilte eksponeringsvarigheten.

Verdiene vises som fliser for hovedkurven og som en sammenligningstabell over alle valgte spektre; begge kan eksporteres som en CSV-fil eller som en PDF-rapport.

Alle integraler beregnes med trapesregelen på spektrets opprinnelige måleraster. Virkningsspektrene interpoleres lineært til dette rasteret og settes til null utenfor sitt definisjonsområde; selve spekteret resamples aldri. Hvis det målte området ikke dekker hele definisjonsområdet til et virkningsspektrum, markerer Explorer den berørte størrelsen.

Båndgrensene følger CIE-definisjonen: 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, synlig lys 380–780 nm, IR over 780 nm. Fotometriske og kolorimetriske størrelser er basert på V(λ) i henhold til CIE 1924 / ISO 23539 og CIE 1931 (2°)-fargetilpasningsfunksjonene: E_v = 683 lm/W · ∫ E(λ) · V(λ) dλ. Korrelert fargetemperatur beregnes ut fra korteste avstand til Planck-kurven i CIE 1960 uv-planet og forblir tom når fargekoordinaten ligger for langt unna denne — noe som er vanlig for eksimerlamper og smalbånds-LED-er. Fargegjengivelsesindeksen R_a følger CIE 13.3-1995 med åtte testfargeprøver, von Kries-adaptasjon og U*V*W*.

De fotobiologiske størrelsene bruker S(λ) i henhold til ICNIRP / EN 14255-1 / EN 62471 (aktinisk, grenseverdi 30 J/m²), UV-A-grenseverdien på 10 000 J/m², B(λ) i henhold til EN 62471 (blått lys, 100 J/m²), erytem-virkningsspektret i henhold til ISO 17166 / CIE S 007, vitamin D-virkningsspektret i henhold til CIE 174:2006, det melanopiske virkningsspektret i henhold til CIE S 026:2018 og to separate mikrobicide virkningsspektre: s_bakt(λ) for Bacillus subtilis i henhold til Cabaj et al. 2002 (Water Supply 2(3), 175–181, 200–400 nm) og s_MS2(λ) for enterobakteriofagen MS2 i henhold til Beck et al. 2015 (Water Research 70, 27–37, 200–300 nm) — begge normalisert til 253,7 nm, men ikke utskiftbare. Hvilken funksjon som er lagret med hvilken kilde og hvilket definisjonsområde, vises i kortet «Beregningsgrunnlag» i appen. Opsytec forklarer de underliggende størrelsene under radiometriske størrelser og fotometriske størrelser.

I tillegg til databasespektrene kan dine egne målinger lastes inn og evalueres med de samme formlene: .spec fra Opsytec SRpro-programvaren, .isd fra SpecWin, og tabeller som .csv, .txt, .dat eller .xlsx. For tabeller registrerer Explorer selv skilletegnet, desimaltegnet, bølgelengdekolonnen, verdikolonnene og enheten; hvis en fil inneholder flere verdikolonner, blir hver kolonne sitt eget spektrum. Gjenkjente enheter spenner fra W/(m²·nm) via mW/cm²/nm til µW/cm²/nm, inkludert notasjonen W m-2 nm-1.

Filer behandles kun i nettleserens minne: ingenting overføres, ingenting lagres, og en ny innlasting av siden fjerner målingene. Innlastede spektre vises sammen med databasespektrene i diagrammet, i sammenligningstabellen og i PDF-rapporten.

Databasespektrene ble registrert på målavstanden til kalibreringslaboratoriet; de absolutte verdiene deres avhenger derfor av avstand og prøve. For å sammenligne lampetyper kan hvert spektrum skaleres til en målverdi — for eksempel 10 W/m² i UV-A eller 1 mW/cm² totalt. Explorer konverterer deretter alle verdier proporsjonalt: andeler og fargeverdier forblir uendret, mens irradianser, doser og tillatt eksponeringstid følger målverdien.

Den innstilte eksponeringstiden gir stråleeksponeringen H_e = E_e · t og de vektede dosene. Omvendt viser den tillatte eksponeringstiden etter hvor lang tid den respektive grenseverdien vil bli nådd. Disse verdiene er veiledende for utformingen; vurdering av en arbeidsplass krever en måling i henhold til EN 14255-1 — med en radiometrisk UV-sensor eller en spektroradiometer. For UV-desinfeksjonsanlegg oppsummerer Opsytec kravene under sikkerhet ved UV-desinfeksjon.

Databasen inneholder 66 spektre: 55 lamper og LED-er fra 15 klasser pluss 11 referansespektre.

• Lavtrykkskvikksølvlamper sender ut nesten monokromatisk stråling ved 254 nm – klassikeren innen UV-desinfeksjon; ozondannende versjoner har i tillegg 185 nm-linjen.
• Middels- og høytrykkskvikksølvlamper gir et linjespektrum over hele UV-området og brukes til UV-herding; doping med jern eller gallium forskyver effekten inn i UV-A.
• Eksimerlamper sender ut smalbåndet stråling ved 172 nm (overflateaktivering, ozondannelse) eller ved 222 nm (fjern-UV-C).
• UV-LED-er finnes som UV-A-typer rundt 365–405 nm for herding og fluorescensinspeksjon, som UV-B-typer og som UV-C-typer rundt 265–285 nm for desinfeksjon; FWHM er vanligvis 10–15 nm.
• LED-er i det synlige området – blå, grønne, røde og hvite kilder som gjenskaper standardlyskildene A, D50 og E – måles over hele det synlige området og gir derfor også fargekoordinater, fargetemperatur og fargegjengivelsesindeks.
• Infrarøde LED-er sender ut smalbåndet stråling rundt 750–950 nm – utenfor synlighetsgrensen – og brukes innen sensorikk, nattsyn og spektroskopi; spektrene deres måles opp til 1045 nm.
• UV-lysstoffrør dekker brede UV-A- eller UV-B-bånd, for værbestandighetstesting, fototerapi eller insektfeller.
• Xenon- og metallhalogenlamper ligger nær solspekteret og brukes til solsimulering og værbestandighetstester.
• Halogen- og deuteriumlamper brukes som referansekilder: halogen i det synlige og nære infrarøde området, deuterium i UV.
• Referansespektre – den målte solen, AM-referansespektrene i henhold til ASTM G173-03 og standardlyskildene i henhold til CIE 15 – fungerer som referanse når en lampe skal gjenskape dagslys eller en standardlyskilde. De kommer ikke fra Opsytecs kalibreringslaboratorium; opprinnelsen er angitt for hver oppføring. Ved siden av dem finnes den smalbåndede 365 nm-referansetilstanden i henhold til DIN EN ISO 3059 – irradiansen som UV-A-målere for penetrant- og magnetpulverprøving refereres til; den ble målt i vårt kalibreringslaboratorium.

Flere utvalgte spektre er lagt oppå hverandre i diagrammet – med «peak = 1» for å sammenligne formen, eller skalert til en felles målverdi for den energetiske sammenligningen. Rådataene for alle spektrene kan lastes ned fra spektraldatabasen for UV-lamper og UV-LED-er.

Elleve oppføringer er merket som slike og kommer ikke fra kalibreringslaboratoriet; der en kilde ikke gir irradians — 172 nm eksimerlampen og standardlyskildene — er kurven normalisert til 1 W/m², noe som lar form og andeler være uendret. De andre spektrene er typiske prøver av sin lampeklasse, målt i kalibreringslaboratoriet til Opsytec Dr. Gröbel GmbH i henhold til CIE 250:2022. Prøvespredning, aldring, driftstemperatur, forkobling og måleavstand endrer den absolutte irradiansen og — i mindre grad — den spektrale fordelingen. De beregnede verdiene er til orientering, ikke til godkjenningstesting.

I detalj: størrelser hvis aksjonsspektrum strekker seg utover det målte området er markert; fargetemperaturen utelates for kromatisitetsverdier langt fra den planckske kurven, og R_a er merket som ikke relevant når |Duv| overstiger 0,0054. Bindende verdier kommer bare fra en måling med et metrologisk sporbart kalibrert instrument — som SR900-spektroradiometeret eller RM-12 UV-måleren, kalibrert i UV-laboratoriet til Opsytec.

Dosen er produktet av irradians og tid: H = E · t. Explorer integrerer irradiansen i det ønskede båndet fra spekteret; bestrålingstiden angis til venstre. For vektede størrelser — aktinisk, erytemal, vitamin D — vektes spekteret først med aksjonsspekteret, deretter integreres det og først etterpå multipliseres med tiden.

Den angir etter hvor lang tid den respektive grenseverdien vil bli nådd: 30 J/m² for den aktinisk virksomme eksponeringen per EN 14255-1, 10 000 J/m² for uvektet UV-A og 100 J/m² for blålysfaren per EN 62471. Verdien gjelder for det valgte spekteret ved den viste irradiansen og erstatter ikke en risikovurdering.

Ja. Explorer leser .spec-, .isd-, CSV-, TXT- og XLSX-filer direkte i nettleseren; filen forlater aldri datamaskinen din og lagres ikke. Ved omlasting av siden forkastes den.

Den korrelerte fargetemperaturen er kun meningsfull når kromatisiteten ligger nær nok Planck-kurven. For UV-kilder, eksimerlamper og smalbånds-LED-er gjør den ikke det — Explorer viser da N/A i stedet for et meningsløst tall. Av samme grunn markeres fargegjengivelsesindeksen som ikke anvendelig når avstanden til kurven blir for stor.

De er absolutte i W/(m²·nm), målt ved kalibreringslaboratoriets måleavstand. Ettersom denne avstanden ikke passer for alle bruksområder, kan hvert spektrum skaleres til en målverdi; den spektrale formen forblir uendret.

Fordi de beskriver forskjellige testorganismer og derfor gir forskjellige resultater. s_bakt(λ) står for sporer av Bacillus subtilis, testorganismen for biodosimetri; s_MS2(λ) står for enterobakteriofagen MS2, surrogatet som brukes til å validere mellomtrykksystemer. Begge er normalisert til 253,7 nm og stemmer overens der per definisjon – men ikke ved andre bølgelengder: ved 222 nm er s_MS2 2,09 mens s_bakt er 0,90. En 222 nm eksimerkilde virker dermed på MS2 mer enn dobbelt så sterkt som den samme irradiansen ved 254 nm, men litt svakere på B. subtilis-sporer. Explorer rapporterer derfor begge evalueringene separat. Ingen av kurvene kan overføres til andre organismer.