Opsytec Dr. Gröbel 的紫外LED点光源仿真可在您的浏览器中直接计算紫外LED点光源 solo P、Spot P 和 Spot P short 的光束轮廓与辐照度(mW/cm²)。选择产品和光学配置(Standard、High Power 或 Parallel Beam),设置波长(365~450 nm)和工作距离,即可立即获得热力图、3D视图和截面轮廓形式的分布结果。
该计算基于对光学系统的辐射传输计算(反向光线追迹),采用简化假设,并根据产品数据表中的辐照度分布进行了校准。计算结果可导出为CSV文件和PDF仿真报告。所计算的数值仅供产品选型参考;具有约束力的辐照度水平应通过实测确认,例如使用Opsytec辐射计进行测量。
点光源模拟的模型与假设
点光源采用贯穿光学系统的确定性辐射传输计算进行计算:对于目标平面上的每一点,辐照度均通过光学系统出射孔径上的辐亮度积分求得,
公式:E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
视线沿光学系统反向追迹。该方法无噪声且可精确重现;充分利用了光学系统的旋转对称性(在半径上计算,再合成网格)。
每种光学选项(Standard、High Power、Parallel Beam)的光路均通过具有理想化光学表面的简化模型表示;LED作为扩展光源引入,具有简化的空间和角度分布。该模型已根据产品数据表中的辐照度曲线(385 nm)进行了校准,并通过光学器件的色散将其转换为其他波长。光学器件的透射损耗作为一个总系数计入。每个波长的辐射通量来自LED参数化;UV-LED solo P采用降低的LED功率计算,Spot P short在光学上与Spot P相同(外壳更短)。
- 仅供参考的模拟结果——不包含制造公差、LED离散/分档以及温度影响
- 反射面反射按镜面反射处理,采用统一反射率(默认15%,大角度下为阳极氧化铝)计算至第三次反射,漫反射不包含在内
- 多光斑排布:所有光斑均相同(产品、光学系统、功率),倾斜支点为前表面中心,不考虑相互遮挡;通过预计算的单光斑场进行叠加
- 目标平面垂直于光束轴(按旋转对称方式计算);对于CAD模型,会考虑局部入射角,但不考虑遮挡
关于点光源模拟的常见问题
该模拟为确定性计算:通过光学系统进行辐射传输计算,并根据产品数据表中385 nm处的辐照度曲线进行校准。它可为产品选型和设计提供参考数值。制造公差、LED光斑分布及分档、温度效应以及漫散射等因素均未纳入计算。具有约束力的辐照度水平应通过使用已校准的紫外辐射计进行测量来确定。
标准光学镜头将LED辐射聚焦成几毫米的光斑,最佳聚焦工作距离约为15~20 mm。高功率光学镜头聚焦更紧密,且更靠近前端面(约4~8 mm),可实现最高辐照度。平行光束光学镜头提供近乎平行的光束,辐照度较低,但景深较大,适用于约30 mm起的工作距离。"光束轮廓"和"截面视图"卡片展示了与数据表中相同的对比结果。
工作距离是从外壳前端面到目标平面的距离,该目标平面与光束轴垂直。对于STEP或STL模型,该距离指的是模型的顶部边缘。滑块用于调整该距离;关键数据显示中心辐照度、平均值、最大值和光斑直径。
可以。在"排列方式"部分,最多可将16个点光源排列成行、方形或环形,并可调节间距和倾斜角度(垂直、朝向中心、朝向目标点或单独设置)。点击"计算"后,系统会汇总所有点光源的辐照度;优化器可通过倾斜角度、间距和工作距离来改善均匀性。几何数据可导出为表格、带尺寸标注的俯视图(PNG)和DXF格式。
可以。您可以加载STEP或STL模型;系统会根据每个外表面的局部入射角计算辐照度,背向光源的表面辐照度为零,且不考虑遮挡效应。文件完全在您的浏览器本地处理,绝不会被上传。
该仿真涵盖365、385、395、405和450 nm。每个波长对应的LED典型辐射通量均已存储,并直接参与计算;光学系统则通过其色散特性转换至所选波长。