Opsytec Dr. Gröbel 的紫外線 LED 點光源模擬可直接在您的瀏覽器中計算紫外線 LED 點光源 solo P、Spot P 及 Spot P short 的光束輪廓與輻照度(mW/cm²)。選擇產品與光學系統(Standard、High Power 或 Parallel Beam),設定波長(365 至 450 nm)與工作距離,即可立即獲得以熱圖、3D 檢視及橫截面輪廓呈現的分佈結果。
此計算為透過光學系統進行的輻射傳輸運算(反向光線追蹤),採用簡化假設,並依據產品資料表中的輻照度輪廓進行校正。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;具約束力的輻照度數值應以量測方式確認,例如使用 Opsytec 輻射計進行量測。
點光源模擬之模型與假設
點光源是透過對光學元件進行確定性輻射傳輸計算來運算的:對於目標平面上的每一點,輻照度是透過光學元件出射孔徑上的輻射率積分求得,
公式: E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
視線是透過光學元件反向追跡的。此方法無雜訊且可精確重現;並利用了光學元件的旋轉對稱性(沿半徑計算,再合成網格)。
每種光學選項(Standard、High Power、Parallel Beam)的光路皆以具理想化光學表面的簡化模型表示;LED 以具簡化空間與角度分佈之擴展光源形式輸入。該模型已校正至產品資料表的輻照度分佈(385 nm),並透過光學元件的色散將其換算至其他波長。光學元件的透射損耗以單一係數納入計算。每個波長的輻射通量來自 LED 參數化設定;UV-LED solo P 以降低之 LED 功率計算,Spot P short 在光學上與 Spot P 相同(僅外殼較短)。
- 指示性模擬 — 不包含製造公差、LED 差異/分級與溫度效應
- 燈管壁面的反射以鏡面反射方式納入計算,並採用統一反射率(預設 15 %,陽極氧化鋁於陡角時)計算至第三次反射;漫反射散射則未納入
- 多光點配置:所有光點均相同(產品、光學元件、功率),傾斜樞軸點 = 前表面中心,不考慮相互遮蔽;透過預先計算之單光點場進行加總
- 目標平面垂直於光束軸線(旋轉對稱計算);針對 CAD 模型會納入局部入射角,但不考慮遮蔽
關於光斑光源模擬的常見問題
此模擬為確定性計算:透過光學系統進行輻射傳輸計算,並依據產品資料表於 385 nm 處的輻照度曲線進行校正。此模擬提供產品選型與設計時的參考數值。製造公差、LED 差異與分級、溫度效應以及漫散射等因素均未納入計算。具約束力的輻照度數值,應以經校正的紫外線輻射計進行實際量測後確定。
標準光學系統將 LED 輻射聚焦成數毫米大小的光點,最佳聚焦工作距離約為 15–20 mm。高功率光學系統聚焦更緊密且更靠近前端面(約 4–8 mm),可達到最高輻照度。平行光束光學系統提供近乎平行的光束,輻照度較低,但景深較大,適用於約 30 mm 以上的工作距離。「光束輪廓」與「剖面視圖」卡片顯示了如資料表中所示的比較結果。
工作距離是從外殼前端面測量至目標平面,該平面垂直於光束軸。對於 STEP 或 STL 模型,該距離係指模型的頂部邊緣。滑桿可調整距離;重要數值顯示中心輻照度、平均值、最大值及光點直徑。
可以。在「Arrangement」區段中,最多可將 16 個點光源排列成一列、正方形或環形,並可調整間距與傾斜角度(垂直、朝向中心、朝向目標點或個別調整)。點擊「Calculate」後,所有點光源的輻照度將被加總;最佳化工具會透過傾斜角度、間距與工作距離來提升均勻性。幾何配置可匯出為表格、標註尺寸的俯視圖(PNG)及 DXF 檔案。
可以。載入 STEP 或 STL 模型;輻照度會依每個外表面及其局部入射角計算,背向光點的表面將收到零輻照度,且不考慮遮蔽效應。檔案完全在您的瀏覽器本機端處理,絕不會上傳。
此模擬涵蓋 365、385、395、405 及 450 nm。各波長典型的 LED 輻射功率均已儲存,並直接納入計算;光學元件則透過其色散特性轉換至所選波長。