4. UVLED阵列辐照度均匀性剂量修正

问题建模：把阵列辐照度分布变成剂量分布

UVLED阵列固化中，剂量 D 是辐照度 E 对时间的积分。若曝光期间阵列与工件相对静止，则每一点的剂量近似为 D(x,y) = E(x,y) × t（单位 mJ/cm²，E 单位 mW/cm²，t 单位 s）。阵列的辐照度均匀性直接决定剂量均匀性：中心叠加区剂量高、边缘单灯覆盖区剂量低，形成"剂量不足带"。

本例设定一个 3×3 UVLED 阵列（灯珠间距 40 mm，单灯半高全宽约 30 mm），固化面为 120 mm × 120 mm 区域，配方要求最低剂量 D_min = 1500 mJ/cm²，曝光时间 t = 10 s。下表为实测（示例数据）的 5×5 网格辐照度分布：

可见剂量不足区集中在固化面外缘与四角，最低点 1080 mJ/cm²，仅为要求的 72%。均匀性指标 U = D_min/D_max = 1080/2100 ≈ 0.51，远低于工程常用的 ≥0.8 目标。

剂量不足区域的识别与量化

识别逻辑分三步：① 用辐照度计或成像式辐照度测量系统在固化面网格上采集 E(x,y)；② 逐点乘以曝光时间得到 D(x,y)；③ 与配方 D_min 比较，标记 D < D_min 的点并计算覆盖率。本例中不足区占网格点 8/25 = 32%，最低点位于四角。

修正方案的计算与选择

方案A（延长曝光）：以最低点为准反算时间，t_req = D_min / E_min = 1500 / 108 = 13.9 s，取整 14 s。此时全区域达标，但中心剂量升至 210×14 = 2940 mJ/cm²，过固化风险增加（黄变、脆化），且节拍变长。

方案B（阵列排布修正）：将外圈灯珠间距由 40 mm 缩至 28 mm，使边缘叠加更充分。按单灯高斯分布近似估算，边缘辐照度可提升约 1.4 倍至 151 mW/cm²，对应剂量 1510 mJ/cm²，刚好达标；角部提升至约 125 mW/cm² → 1250 mJ/cm²，仍不足，需将角部灯珠再外移或增加一颗补角灯。

方案C（组合）：外圈加密 + 曝光时间微调至 11 s。边缘 151×11 = 1661，角部 125×11 = 1375，仍差；需角部补灯后 E_corner ≈ 145 → 1595 mJ/cm² 达标，中心 210×11 = 2310，均匀性 U ≈ 1595/2310 ≈ 0.69，接近目标。

可执行修正清单