Opsytec Dr. Gröbel 的紫外線 LED 輻照度計算器可直接在您的瀏覽器中模擬紫外線 LED 燈具的輻照度(mW/cm²)——完全免費,無需安裝。選擇紫外線 LED 泛光燈或Series L 燈具,設定波長(265 至 450 nm)、工作距離與目標區域,即可立即以熱圖、3D 視圖及橫截面輪廓形式取得輻照度分佈——亦可選擇匯入您自己的 STEP/STL 模型零件進行模擬。
此模擬使用真實紫外線 LED 的實測發射特性,並提供最大值、平均值與最小值等關鍵輻照度數據,以支援紫外線固化、紫外線消毒、耐候測試及螢光應用的設計。結果可匯出為 CSV 檔案及 PDF 模擬報告。計算所得數值僅供產品選型參考;具約束力的輻照度水準應以量測方式(例如使用 Opsytec 輻射計)進行驗證。
UV LED 模擬基礎
選擇一款預先定義的 UV LED 燈具(SFL flood lamp 或 Series L)以及所需的波長 — 每個波長對應的每顆 LED 輻射通量皆已儲存。設定 LED 平面與目標物之間的工作距離,並將目標物定義為矩形、圓形或您自己的 CAD 模型(STEP/STL,完全在您的瀏覽器本機端處理)。此應用程式會計算輻照度分佈,並以互動式 3D 檢視、熱圖及通過中心點的橫截面輪廓呈現。關鍵數值,例如最大值、平均值與最小輻照度以及中心點數值,會直接顯示;所有結果皆可匯出為 CSV 檔案或 PDF 模擬報告。
每個紫外線 LED 皆以晶粒上五個子光源組成的緊密光源模型呈現。目標上某一點的輻照度,為所有 LED 貢獻量的非同調總和:E = Σ I(θ) · cos(θinc) / r²。預設情況下,發射特性 I(θ) 採用 OPSY LED 模型(半角 ±32°),已透過量測數據與蒙地卡羅光線追蹤驗證;此外,亦可選用具可調半角的經典朗伯模型 I(θ) = I₀·cosᵐθ。兩種模型皆經過能量正規化:於半球面上積分所得之光通量,恰好等於每顆 LED 所設定的光通量。
- 工作距離:在遠場中,輻照度會以 1/r² 的比例遞減;同時,隨著距離增加,各個 LED 的貢獻會更多地重疊,使分佈更加均勻。短距離會產生較高的峰值,並可見到 LED 圖案。
- LED 數量與間距:更多的 LED 及較小的間距會提高輻照度與均勻性;在陣列邊緣處,輻照度本質上會下降。
- 波長:每個 LED 可用的輻射功率取決於波長 —— UVC LED(265–280 nm)所提供的功率遠低於 UVA LED(365–450 nm)。
- 目標傾斜:沿 X 或 Y 軸傾斜的表面,其接收到的輻照度會依入射角的餘弦值而減少。
模擬假設在無遮蔽半空間內進行直接輻射照射:不考慮周圍表面的反射、部件表面的菲涅耳損失以及凹面幾何內部的自遮蔭;對於 CAD 模型,背向 LED 的面則設為零。因此,模擬結果僅為產品選型與製程設計之參考資料,不具保證效力。具約束力的輻照度與劑量數值,應使用 Opsytec Dr. Gröbel 之已校正紫外線輻射計進行量測後確定。
所有模擬燈具皆為 Opsytec Dr. Gröbel GmbH 的系列產品:SFL 系列紫外線 LED 泛光燈可對大面積進行均勻照射 — 適用於紫外線固化、螢光激發及消毒 — 而小巧的Series L 紫外線 LED 燈具則可在小面積上產生高輻照度。兩系列皆提供 265 nm 至 450 nm 的波長選擇。本公司樂於協助您為貴公司的應用選擇並設計合適的紫外線照射裝置。
常見問題
此模擬使用實測的 LED 發光特性,並經蒙地卡羅光線追蹤驗證。此模擬提供作為產品選型之參考數據;反射與菲涅耳損耗未納入計算。具約束力之數值應以已校正之紫外線輻射計進行量測後確定。
較短距離可將輻照度最大化,但會使 LED 圖案呈現非均勻性;較大距離則能在較低輻照度下使分佈更平滑。請利用模擬中的橫截面剖面圖以及「E average」關鍵數值,比較數個距離,以找出最適合貴應用的折衷方案。
可以——請載入您零件的 STEP 或 STL 模型。輻照度會依每個外表面進行計算;背向 LED 的表面將接收到零輻照度。此檔案完全在您的瀏覽器中本地處理,絕不會被上傳。
此模擬涵蓋 265、275、280、365、385、395、405 及 450 nm — 從用於消毒的 UVC 到用於固化與螢光的 UVA/藍光。每個波長的典型 LED 輻射通量皆已儲存,並自動用於計算中。