Opsytec 照射腔室模擬程式可計算紫外線與紫外線 LED 照射腔室內的空間輻照度分佈。此模擬會依腔室、光譜範圍、功率以及量測平面的位置,顯示輻照度分佈、均勻性與紫外線劑量。其涵蓋範圍包括採用低壓水銀燈管、適用於 UVA、UVB 與 UVC 的 BS 系列紫外線照射腔室,以及波長範圍為 365 至 450 nm 的 BSL 系列紫外線 LED 照射腔室。
針對每一種腔室,輻照度皆會在一個高度可調的量測平面上計算——範圍自腔室底部一直到燈管或 LED 平面正下方。輻照度分佈會以偽色彩圖與剖面輪廓的形式呈現;最大值與平均值等關鍵數據,可讓照明均勻性直接進行比較。模擬程式亦會根據平均輻照度,計算紫外線劑量以及達到目標劑量所需的照射時間——並將燈管與 LED 的開機特性納入考量。您可以匯入 STEP 或 STL 檔案格式的自有樣品與元件;模擬程式會將其在量測平面上所造成的遮蔽效應納入計算。所有結果皆可匯出為 CSV 檔案或 PDF 模擬報告。整個計算過程皆於瀏覽器中執行。
如此一來,即可在採購或實驗之前,預先評估哪一種紫外線照射腔室能達到所需的輻照度與均勻性,以及哪一種照射時間可獲得所需的紫外線劑量。此模擬適用於從紫外線固化、劣化或老化測試,到消毒以及細胞培養照射等各種應用領域。
照射腔室模擬之基礎原理
此模擬以真實內部尺寸重現每個紫外線照射腔室。燈管與 LED 被建模為輻射源;鏡面側壁的反射則透過鏡像光源法納入計算。對於量測平面上的每一點,模擬會加總所有光源及其鏡像的貢獻,從而得出腔室內部的空間輻照度分布。
選擇照射腔室、光譜範圍(BS 系列照射腔室為 UVA、UVA+、UVB 或 UVC,BSL 系列照射腔室的 LED 波長為 365–450 nm)及功率後,模擬即可計算出以 mW/cm² 或 W/m² 表示的輻照度。此外,亦可選擇性地將兩組燈管群組或 LED 波長分別以獨立的功率滑桿組合使用 — 例如用於混合 UVA 與 UVB 輻射照射。
量測平面上的輻照度分佈以假色圖顯示,並輔以通過腔室中心的相對剖面曲線加以補充。E max 與 E mean 等關鍵數值可量化照明的均勻性。點擊熱圖即可設置量測點,以讀取個別位置(例如樣品位置)的輻照度。
量測平面的高度可自由調整 — 從腔室底部一直到光源正下方。當與燈管或 LED 之間的距離縮短時,輻照度會依平方反比定律增加,而均勻度通常會下降。此模擬能將此取捨關係呈現出來,並協助找出適合均勻照射的樣品高度。
模擬程式會根據量測平面的平均輻照度,以時間積分方式計算紫外線劑量。輸入以 mJ/cm² 表示的目標劑量後,即可顯示隨時間變化的輻照度以及關閉時間點——並包含開機特性:低壓水銀燈管需要緩慢升溫,而紫外線 LED 則能在數秒內達到其功率。
您 自己的樣品與元件可以以 STEP 或 STL 檔案的形式載入照射腔室。模型會置中於量測平面上,並視為不透光,會產生陰影;來自牆壁與天花板的反射貢獻將因此相應減少。這些檔案僅在瀏覽器中本地處理 — 不會被上傳或儲存。
照射腔室的鏡面側壁大幅提升了輻照度與均勻性;模擬透過影像光源法並依各壁面不同的反射率來重現此效果 — 門板與天花板的反射能力較側壁弱。此外,此計算針對每個光源分量皆考量了入射角(cos θ)與平方反比定律。
BS 系列採用 T8 低壓水銀燈管,以分析方式整合為等向性線光源 — 適用於 UVA、UVA+、UVB 和 UVC。BSL 系列採用 UV LED 陣列;其發射特性來自於波長 365 至 450 nm 的實測 LED 模型。雙面型 BS-05 則以上、下燈管群組分別模擬。
內部光源配置經過簡化;未考量漫反射成分、地面反射、目標表面上的菲涅耳損耗、光譜效應以及光源的老化。詳細內容請參閱上述模型說明。此結果僅為規劃與比較用之參考數據,並不能取代實際量測,且不提供任何保證。
BS 系列從 BS-02 至 BS-05,涵蓋緊湊型至大容量的照射腔室;BS-05 可從兩側進行照射。BSL 系列提供多種尺寸與功率等級(HO、ECO、ECO+)的紫外線 LED 照射腔室,型號從 BSL-01i 至 BSL-04。透過模擬即可輕鬆進行直接比較;技術資料及配件可於Opsytec 照射腔室產品頁面中查閱。
關於照射腔室模擬的常見問題
採用低壓水銀燈管的 BS 系列涵蓋 UVA、UVA+、UVB 及 UVC 等傳統光譜範圍,適用於耐候測試、消毒及老化測試。採用紫外線 LED(365–450 nm)的 BSL 系列可瞬間切換、可精細調光,並提供高輻照度,非常適合紫外線固化及可重現的劑量實驗。此模擬讓兩者可以直接比較。
該模擬提供的是參考資料:光源配置經過簡化,反射模型則是根據實測分布進行擬合。唯有在實際腔室中進行的量測才具有約束力,例如使用 Opsytec 輻射計進行量測。
在劑量與時間控制中輸入以 mJ/cm² 為單位的目標劑量。模擬功能會將平均輻照度隨時間積分——包括燈管或 LED 的開機特性——並顯示關閉時間點以及輻照度隨時間的變化情況。
可以 — 載入 STEP 或 STL 模型;該模型會置中於測量平面上並產生陰影,同時牆面與天花板反射的貢獻也會相應降低。此檔案僅在瀏覽器中進行本地處理,不會上傳或儲存。