Gå til hovedinnhold Gå til bunntekst

UV LED 3D-irradianskalkulator

UV LED-irradianskalkulatoren fra Opsytec Dr. Gröbel simulerer irradiansen (mW/cm²) til UV LED-lysarmaturer direkte i nettleseren din – gratis, ingen installasjon nødvendig. Velg en UV LED-flatlampe eller en Series L-lysarmatur, still inn bølgelengden (265–450 nm), arbeidsavstanden og målområdet, og få umiddelbart irradiansfordelingen som et heatmap, en 3D-visning og tverrsnittsprofiler – eventuelt på dine egne deler importert som STEP/STL-modeller.

Simuleringen bruker målte emisjonsegenskaper for reelle UV-LED-er og gir nøkkeltall som maksimal, gjennomsnittlig og minimal irradians for utforming av UV-herding, UV-desinfeksjon, klimatesting og fluorescensapplikasjoner. Resultatene kan eksporteres som CSV-filer og som en PDF-simuleringsrapport. De beregnede verdiene er indikative data for produktvalg; bindende irradiansnivåer bør verifiseres ved måling, f.eks. med et Opsytec-radiometer.

Modell: LED-kilder (5 delkilder per LED) med den målte OPSY-LED-emisjonskarakteristikken (θ½ = ±32°) eller alternativt Lambertian-modellen I(θ) = I₀·cosᵐθ. Irradians E = Σ I(θ_LED)·cos(θ_incidence)/r². Dreiepunktet/modellens origo ligger på arbeidsavstand h under LED-planet; hele arealet er flatt ved z = 0. For CAD-modeller beregnes E per ytre flate (triangel); bakflater får E = 0. Reflekser, Fresnel-tap og selvskygging tas ikke i betraktning.

Grunnleggende om UV-LED-simulering

Velg en forhåndsdefinert UV-LED-lysarmatur (SFL flood lamp eller Series L) og ønsket bølgelengde — den tilhørende strålingsfluksen per LED er lagret for hver bølgelengde. Angi arbeidsavstanden mellom LED-planet og målet, og definer målet som et rektangel, en sirkel eller din egen CAD-modell (STEP/STL, behandlet helt lokalt i nettleseren din). Appen beregner irradiansfordelingen og viser den som en interaktiv 3D-visning, et varmekart og tverrsnittsprofiler gjennom sentrum. Nøkkeltall som maksimal, gjennomsnittlig og minimal irradians samt verdien i sentrum vises direkte; alle resultater kan eksporteres som CSV-filer eller som en PDF-simuleringsrapport.

Hver UV-LED modelleres som en kompakt kilde med fem underkilder over chipen. Irradiansen på et punkt på målet er den inkoherente summen av alle LED-bidragene: E = Σ I(θ) · cos(θinc) / r². Som standard er utstrålingskarakteristikken I(θ) OPSY LED-modellen (halvvinkel ±32°), validert mot målingsdata og Monte-Carlo-strålesporing; alternativt er den klassiske Lambertian-modellen I(θ) = I₀·cosᵐθ med justerbar halvvinkel tilgjengelig. Begge modeller er energinormaliserte: fluksen integrert over halvkulen tilsvarer nøyaktig den konfigurerte fluksen per LED.

  • Arbeidsavstand: i fjernfeltet avtar irradiansen med 1/r²; samtidig overlapper de enkelte LED-bidragene mer med økende avstand, noe som gjør fordelingen mer uniform. Korte avstander gir høye toppverdier med et synlig LED-mønster.
  • Antall LED-er og senteravstand: flere LED-er og mindre senteravstand øker irradiansen og uniformiteten; mot kanten av matrisen avtar irradiansen naturlig.
  • Bølgelengde: den tilgjengelige strålingseffekten per LED avhenger av bølgelengden — UVC-LED-er (265–280 nm) leverer betydelig mindre effekt enn UVA-LED-er (365–450 nm).
  • Vinkling av målet: en overflate vinklet rundt X- eller Y-aksen mottar mindre irradians i henhold til cosinus til innfallsvinkelen.

Simuleringen forutsetter direkte bestråling i et uhindret halvrom: refleksjoner fra omkringliggende overflater, Fresnel-tap på deloverflaten og selvskygging inne i konkave geometrier tas ikke med i beregningen; for CAD-modeller får flater som vender bort fra LED-ene, verdien null. Resultatene er derfor veiledende data for produktvalg og prosessdesign — uten garanti. Bindende irradians- og doseverdier bør fastsettes ved måling med et kalibrert UV-radiometer fra Opsytec Dr. Gröbel.

Alle simulerte lysarmaturer er serieprodukter fra Opsytec Dr. Gröbel GmbH: SFL-serien UV-LED-flomlys bestråler store områder homogent — for UV-herding, fluorescenseksitasjon og desinfeksjon — mens de kompakte Serie L UV-LED-lysarmaturene genererer høy irradians på små områder. Begge seriene er tilgjengelige med bølgelengder fra 265 nm til 450 nm. Vi hjelper deg gjerne med å velge og utforme riktig UV-bestrålingsenhet for din applikasjon.

Ofte stilte spørsmål

Simuleringen bruker målte LED-emisjonskarakteristikker og er validert mot Monte-Carlo-stråleforfølging. Den gir veiledende data for produktvalg; refleksjoner og Fresnel-tap er ikke inkludert. Bindende verdier bør fastsettes ved måling med et kalibrert UV-radiometer.

Korte avstander maksimerer irradiansen, men viser LED-mønsteret som ujevnhet; større avstander jevner ut fordelingen ved lavere irradians. Sammenlign flere avstander i simuleringen ved hjelp av tverrsnittsprofilene og nøkkeltallet «E average» for å finne den beste kompromissløsningen for din anvendelse.

Ja — last inn en STEP- eller STL-modell av delen din. Irradiansen beregnes per ytre flate; flater som er vendt bort fra LED-ene, mottar null. Filen behandles helt lokalt i nettleseren din og lastes aldri opp.

Simuleringen dekker 265, 275, 280, 365, 385, 395, 405 og 450 nm — fra UVC for desinfeksjon til UVA/blått for herding og fluorescens. Den typiske strålingsfluksen per LED er lagret for hver bølgelengde og brukes automatisk i beregningen.

Forfatter: Dr. Mark Paravia

Dr.-Ing. Mark Paravia er administrerende direktør for Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterte kalibreringslaboratoriet. Etter sin forskning på pulsede xenon-eksimerutladninger ved Institute of Lighting Technology ved KIT, er hans nåværende fokus på optisk strålingsmålteknikk. Han er nestleder for DIN-standardiseringskomiteen FNL 7 «Optical Radiation», og medlem av DVGWs prosjektgruppe for UV-desinfeksjon.