Effektivt lys ved hjælp af matematik

Hvordan sikrer du dig, at lyset kommer det rigtige sted hen uden tab af energi? At gøre det, lamper bruger ofte spejle og linser. Men hvordan justerer du dem korrekt for at få det korrekte lysudbytte? Lotte Romijn undersøgte, hvordan man får lys fra a til b så effektivt som muligt ved hjælp af en matematisk algoritme, til meget komplicerede mållysoutput. Hun tager sin doktorgrad den 19. oktober fra Det Matematiske og Datalogiske Fakultet.

Forestil dig:du kører ned ad vejen i mørke. Men lige som du suser gennem hjørnet, en modkørende bil gør dig blind, når den passerer. Alle ved, hvor irriterende det er at se stjerner, når lyset skinner lige i dine øjne. På et sådant tidspunkt ender lyset fra forlygterne ikke på vejen, men midt i dit ansigt, og det er ret ubelejligt. TU/e-forsker Lotte Romijn undersøgte, hvordan man kan få lys fra punkt a til punkt b på en effektiv måde ved hjælp af grundlæggende matematik.

Komplicerede lamper

Lamper har fået mere og mere komplicerede former i de senere år. Det ved TU/e-forskeren bedre end nogen anden. Lotte Romijn voksede op i Eindhoven, lysets by. Hendes bedstefar arbejdede for Philips. "Det er derfor ekstra specielt at lave en ph.d. om dette emne, " siger forskeren. Hendes forskning viser med det samme, at den simple glødelampe fra hendes bedstefars tid hører fortiden til. "Der er kommet mere og mere LED-belysning til. Og med det, optiske komponenter i lamper som reflektorer og linser kan have mere komplicerede former. Fordi LED'er ikke kræver høje temperaturer, du kan bruge plastik i alle mulige former, " siger Lotte Romijn. Det giver en række belysningsmuligheder. På gaden:til gadebelysning eller i bilen. I teatret, hjemme og i satellitter. Men alt det lys i de lamper med en friere form skal gå fra punkt a til punkt b effektivt, uden at miste energi.

Forskellige belysningsapplikationer

TU/e-forskeren brugte grundlæggende matematik til at finde ud af præcis, hvordan man gør det. Hun brugte en eksisterende algoritme til dette, men tilpassede den til at kunne teste mange forskellige former og lyskilder som muligt. "Så du kan bruge algoritmen mere generisk. Så behøver du ikke komme med en ny algoritme for hver enkelt lampeform. Ved at gøre algoritmen nemmere at bruge med forskellige typer belysningsapplikationer."

Gadelygter med en anden jordnøddeform og forlygter, der kun lyser på vejen i stedet for dit ansigt eller dit modkørende køretøj, er således nemmere at lave. "Forhåbentlig vil min forskning gøre det lettere at producere denne slags lys med en særskilt form i fremtiden."

Forskningen blev offentliggjort i SIAM Journal on Scientific Computing .