UV-LED 3D Bestrahlungsstärke-Rechner

Wählen Sie eine vordefinierte UV-LED-Leuchte (Flächenstrahler SFL oder Serie L) und die gewünschte Wellenlänge — der passende Strahlungsfluss je LED ist für jede Wellenlänge hinterlegt. Stellen Sie den Arbeitsabstand zwischen LED-Ebene und Zielfläche ein und definieren Sie die Zielfläche als Rechteck, Kreis oder eigenes CAD-Modell (STEP/STL, Verarbeitung ausschließlich lokal im Browser). Die App berechnet daraus die Bestrahlungsstärke-Verteilung und zeigt sie als interaktive 3D-Ansicht, Heatmap und als Schnittprofile durch den Mittelpunkt. Kennzahlen wie maximale, mittlere und minimale Bestrahlungsstärke sowie der Wert im Mittelpunkt werden direkt angezeigt; alle Ergebnisse lassen sich als CSV-Datei oder als PDF-Simulationsbericht exportieren.

Jede UV-LED wird als kompakte Quelle aus fünf Teilquellen über der Chipfläche modelliert. Die Bestrahlungsstärke an einem Punkt der Zielfläche ergibt sich als inkohärente Summe aller LED-Beiträge: E = Σ I(θ) · cos(θ_Einfall) / r². Als Abstrahlcharakteristik I(θ) dient standardmäßig das an Messdaten und Monte-Carlo-Raytracing validierte OPSY-LED-Modell (Halbwertswinkel ±32°); alternativ steht das klassische Lambert-Modell I(θ) = I₀·cosᵐθ mit einstellbarem Halbwertswinkel zur Verfügung. Die Modelle sind energienormiert: Der über den Halbraum integrierte Strahlungsfluss entspricht exakt dem eingestellten Fluss je LED.

• Arbeitsabstand: Die Bestrahlungsstärke fällt im Fernfeld mit 1/r²; gleichzeitig überlappen die Einzel-LED-Beiträge mit wachsendem Abstand stärker, sodass die Verteilung homogener wird. Kleine Abstände liefern hohe Spitzenwerte mit sichtbarem LED-Raster.
• LED-Anzahl und Pitch: Mehr LEDs und kleinerer Pitch erhöhen Bestrahlungsstärke und Gleichmäßigkeit; am Rand des Arrays fällt die Bestrahlungsstärke prinzipbedingt ab.
• Wellenlänge: Der verfügbare Strahlungsfluss je LED hängt von der Wellenlänge ab — UVC-LEDs (265–280 nm) liefern deutlich weniger Leistung als UVA-LEDs (365–450 nm).
• Kippung der Zielfläche: Eine um die X- oder Y-Achse gekippte Fläche reduziert die Bestrahlungsstärke über den Einfallswinkel-Kosinus.

Die Simulation rechnet mit direkter Bestrahlung im ungestörten Halbraum: Reflexionen an Umgebungsflächen, Fresnel-Verluste an der Bauteiloberfläche und Selbstabschattung innerhalb konkaver Geometrien werden nicht berücksichtigt; bei CAD-Modellen erhalten von der LED abgewandte Flächen den Wert null. Die Ergebnisse sind daher orientierende Daten für Produktauswahl und Prozessauslegung — ohne Gewähr. Verbindliche Bestrahlungsstärken und Dosiswerte bestimmen Sie durch Messung mit einem kalibrierten UV-Radiometer von Opsytec Dr. Gröbel.

Alle simulierbaren Leuchten sind Serienprodukte der Opsytec Dr. Gröbel GmbH: Die UV-LED-Flächenstrahler der SFL-Serie bestrahlen große Flächen homogen — etwa für UV-Härtung, Fluoreszenzanregung und Desinfektion —, während die kompakten Leuchten der UV-LED-Serie L hohe Bestrahlungsstärken auf kleinen Flächen erzeugen. Beide Serien sind mit Wellenlängen von 265 nm bis 450 nm verfügbar. Gerne unterstützen wir Sie bei der Auswahl und legen die Bestrahlungseinheit für Ihre Anwendung aus.

Die Simulation nutzt gemessene LED-Abstrahlcharakteristiken und ist gegen Monte-Carlo-Raytracing validiert. Sie liefert orientierende Daten für die Produktauswahl; Reflexionen und Fresnel-Verluste sind nicht enthalten. Verbindliche Werte bestimmen Sie durch Messung mit einem kalibrierten UV-Radiometer.

Kleine Abstände maximieren die Bestrahlungsstärke, zeigen aber das LED-Raster als Inhomogenität; größere Abstände glätten die Verteilung bei sinkender Bestrahlungsstärke. Vergleichen Sie in der Simulation mehrere Abstände anhand der Schnittprofile und der Kennzahl „E Mittelwert", um den besten Kompromiss für Ihre Anwendung zu finden.

Ja — laden Sie ein STEP- oder STL-Modell Ihres Bauteils. Die Bestrahlungsstärke wird je Außenfläche berechnet, von den LEDs abgewandte Flächen erhalten den Wert null. Die Datei wird ausschließlich lokal in Ihrem Browser verarbeitet und nicht übertragen.

Die Simulation deckt 265, 275, 280, 365, 385, 395, 405 und 450 nm ab — von UVC für die Desinfektion bis UVA/Blau für Härtung und Fluoreszenz. Der typische Strahlungsfluss je LED ist für jede Wellenlänge hinterlegt und wird automatisch in der Berechnung verwendet.