Iššūkis
Efektyvi UV-C dezinfekcija reikalauja pristatyti minimalią germicidinę dozę (fluensą, mJ/cm²) į kiekvieną tikslinės srities tašką — įskaitant zonas, esančias giliai terpėje, kuri sugeria ir sklaido UV-C (vanduo, gelis, plėvelė, biofilmas). UV-C spinduliuotė stipriai sugeriama, todėl dozė greitai mažėja su gyliu (Beer-Lambert dėsnis), o sklaida dar labiau iškraipo pasiskirstymą. Per maža dozė gilumoje reiškia išgyvenusius patogenus; per didelė — švaistomą energiją, trumpesnį lempų tarnavimo laiką ir medžiagos pažeidimo riziką. Dozės matavimas gylyje fizikiniais metodais (aktinometrija, biodozimetrija) yra darbui imlus ir netiesioginis.
Sprendimas
Terpė sumodeliuota TracePro kaip kūnas su tūrine sugertimi ir sklaida (bulk absorption + bulk scattering), su optinėmis savybėmis, atitinkančiomis realią medžiagą UV-C juostoje, kartu su šaltinio geometrija. Po spindulių sekimo Volume Flux funkcija skaičiuoja sugertą srautą nuosekliose tūrio ląstelėse išilgai prasiskverbimo ašies — tai yra dozės profilį priklausomai nuo gylio. Tūris dalinamas į ląsteles (dokumentacijos pavyzdyje: 90 ląstelių Z ašyje, erdvinė skiriamoji geba 0,1 mm).
Svarbiausia, kad TracePro makro kalba leidžia sujungti kelis sekimus, naudojant tik vieno bėgio atmintį: pavyzdyje susumuota 18 000 bėgimų po 1000 spindulių, gaunant 18 000 000 spindulių esant vieno 1000 spindulių sekimo atminties poreikiui. Rezultatas — išskirtinai lygus, be triukšmo sugerto srauto pasiskirstymas — taigi patikimas dozės profilis, kuriuo galima remtis priimant projektavimo sprendimus.
Svarbiausia, kad TracePro makro kalba leidžia sujungti kelis sekimus, naudojant tik vieno bėgio atmintį: pavyzdyje susumuota 18 000 bėgimų po 1000 spindulių, gaunant 18 000 000 spindulių esant vieno 1000 spindulių sekimo atminties poreikiui. Rezultatas — išskirtinai lygus, be triukšmo sugerto srauto pasiskirstymas — taigi patikimas dozės profilis, kuriuo galima remtis priimant projektavimo sprendimus.
Rezultatai
- Dozė kiekviename gylyje — sugerto srauto profilis (proporcingas dozei mJ/cm²), nuskaitomas ląstelė po ląstelės išilgai prasiskverbimo ašies.
- Efektyvios dezinfekcijos gylis — iš karto matoma, kokiame gylyje dozė nukrenta žemiau germicidinio slenksčio (priklausomo nuo patogeno ir reikiamo log sumažinimo).
- Lygus rezultatas be triukšmo — milijonų spindulių sujungimas esant vieno bėgio atminties poreikiui duoda sulygintą pasiskirstymą, todėl variantai lyginami pagal duomenis, ne atrankos artefaktus.
- Mažiau fizinių bandymų — šaltinio galios, geometrijos ir apšvitinimo trukmės parinkimas modelyje mažina brangius biodozimetrinius testus.
- Efektyvios dezinfekcijos gylis — iš karto matoma, kokiame gylyje dozė nukrenta žemiau germicidinio slenksčio (priklausomo nuo patogeno ir reikiamo log sumažinimo).
- Lygus rezultatas be triukšmo — milijonų spindulių sujungimas esant vieno bėgio atminties poreikiui duoda sulygintą pasiskirstymą, todėl variantai lyginami pagal duomenis, ne atrankos artefaktus.
- Mažiau fizinių bandymų — šaltinio galios, geometrijos ir apšvitinimo trukmės parinkimas modelyje mažina brangius biodozimetrinius testus.
Kodėl TracePro
Volume Flux yra nativi TracePro funkcija, skirta skaičiuoti sugertą srautą sugeriančios ir sklaidančios terpės tūryje — tai yra tiksliai tas dydis, iš kurio išplaukia UV-C dozė. Tai energijos balanso ir apšvietimo sritis, nesiimant difrakcijos ar aberacijų analizės, kurios yra kitų įrankių sritis.
Norite patikrinti, ar jūsų UV-C dozė pasiekia reikiamą gylį, dar prieš pastatydami kamerą? Paprašykite TracePro bandomosios versijos arba susisiekite su mumis — parodysime, kaip sukurti tokią Volume Flux analizę jūsų sistemai.
Iliustracinis pavyzdys, pagrįstas Volume Flux funkcionalumu TracePro (TracePro 2026 dokumentacija, „Volume Flux Calculations Example“). Pateiktos vertės yra orientacinio pobūdžio.