Výzva
Účinná dezinfekce UV-C vyžaduje dodání minimální germicidní dávky (fluence, v mJ/cm²) do každého bodu cílové oblasti — i do zón umístěných hluboko v prostředí, které UV-C pohlcuje a rozptyluje (voda, gel, film, biofilm). Záření UV-C je silně pohlcováno, takže dávka s hloubkou prudce klesá (Beerův-Lambertův zákon) a rozptyl rozložení dále narušuje. Příliš malá dávka v hloubce znamená přežívající patogeny; příliš velká — plýtvání energií, zkrácenou životnost lamp a riziko poškození materiálu. Měření dávky v hloubce fyzikálními metodami (aktinometrie, biodozimetrie) je pracné a nepřímé.
Řešení
Prostředí bylo zobrazeno v TracePro jako těleso s objemovou absorpcí a rozptylem (bulk absorption + bulk scattering) s optickými vlastnostmi odpovídajícími skutečnému materiálu v pásmu UV-C, spolu s geometrií zdroje. Po sledování paprsků funkce Volume Flux počítá pohlcený tok v postupných objemových buňkách podél osy pronikání — tedy profil dávky v závislosti na hloubce. Objem se dělí na buňky (v příkladu z dokumentace: 90 buněk v ose Z, prostorové rozlišení 0,1 mm).
Klíčové je, že makro jazyk TracePro umožňuje spojovat vícenásobná sledování při paměti jediného průběhu: v příkladu bylo sečteno 18 000 průběhů po 1000 paprscích, což dává 18 000 000 paprsků při paměťové náročnosti jako u jediného sledování 1000 paprsků. Výsledkem je výjimečně hladké, bez šumu rozložení pohlceného toku — tedy věrohodný profil dávky, na kterém lze založit návrhová rozhodnutí.
Klíčové je, že makro jazyk TracePro umožňuje spojovat vícenásobná sledování při paměti jediného průběhu: v příkladu bylo sečteno 18 000 průběhů po 1000 paprscích, což dává 18 000 000 paprsků při paměťové náročnosti jako u jediného sledování 1000 paprsků. Výsledkem je výjimečně hladké, bez šumu rozložení pohlceného toku — tedy věrohodný profil dávky, na kterém lze založit návrhová rozhodnutí.
Výsledky
- Dávka v každé hloubce — profil pohlceného toku (úměrného dávce v mJ/cm²) odečtený buňku po buňce podél osy pronikání.
- Hloubka účinné dezinfekce — okamžitě je vidět, v jaké hloubce dávka klesá pod germicidní práh (závislý na patogenu a požadované log redukci).
- Hladký výsledek bez šumu — spojení milionů paprsků při paměti jediného průběhu dává vyhlazené rozložení, takže varianty se porovnávají na datech, ne na artefaktech vzorkování.
- Méně fyzických zkoušek — volba výkonu, geometrie zdroje a doby expozice v modelu omezuje nákladné biodozimetrické testy.
- Hloubka účinné dezinfekce — okamžitě je vidět, v jaké hloubce dávka klesá pod germicidní práh (závislý na patogenu a požadované log redukci).
- Hladký výsledek bez šumu — spojení milionů paprsků při paměti jediného průběhu dává vyhlazené rozložení, takže varianty se porovnávají na datech, ne na artefaktech vzorkování.
- Méně fyzických zkoušek — volba výkonu, geometrie zdroje a doby expozice v modelu omezuje nákladné biodozimetrické testy.
Proč TracePro
Volume Flux je nativní funkcí TracePro pro výpočet toku pohlceného v objemu prostředí s absorpcí a rozptylem — tedy přesně té veličiny, ze které vyplývá dávka UV-C. Jde o doménu energetické bilance a iluminace, bez nutnosti sahat po difrakčních či aberačních analýzách, které jsou doménou jiných nástrojů.
Chcete ověřit, zda vaše dávka UV-C dosahuje požadované hloubky ještě před stavbou komory? Požádejte o zkušební verzi TracePro nebo nás kontaktujte — ukážeme vám, jak takovou analýzu Volume Flux sestavit pro váš systém.
Ilustrativní příklad založený na funkcionalitě Volume Flux v TracePro (dokumentace TracePro 2026, „Volume Flux Calculations Example“). Uvedené hodnoty mají orientační charakter.