潔凈室和潔凈區(qū)的環(huán)境控制要求
---美國聯(lián)邦標準209E
(1992年9月11日發(fā)布,取代1988年6月5日發(fā)布的FED-STD-209E)
本標準經聯(lián)邦政府服務總局、聯(lián)邦供應服務司專員批準,供聯(lián)邦政府各機構使用。
目錄
1. 范圍及局限
1.1. 范圍
1.2. 局限
2. 參考文獻
3. 定義
3.1. 懸浮粒子潔凈分級
3.2. 非動態(tài)采樣
3.3. 標定
3.4. 潔凈區(qū)
3.5. 潔凈室
3.5.1. 空態(tài)潔凈室(設施)
3.5.2. 靜態(tài)潔凈室(設施)
3.5.3. 動態(tài)潔凈室(設施)
3.6. 凝結核計數(shù)器(CNC)
3.7. 離散粒子計數(shù)器(DPC)
3.8. 入口平面
3.9. 同軸性
3.10. 均動態(tài)采樣
3.11. 監(jiān)測
3.12. 非單向流
3.13. 粒子
3.14. 粒子濃度
3.15. 粒子尺寸
3.16. 學生分布
3.17. U描述
3.18. 超微粒子
3.19. 單向流
3.20. 置信上限(UCL)
3.21. 鑒定
4. 懸浮粒子潔凈室分級和U描述
4.1. 表I中列出的潔凈度分級
4.1.1. 測量表I中所列粒子尺寸
4.1.2. 其它粒子尺寸的測量
4.2. 其它懸浮粒子潔凈度分級替代的確定原則
4.3. 描述超微粒子濃度的規(guī)定(U描述)
4.4. 懸浮粒子濃度的命名
4.4.1. 懸浮粒子潔凈度分級的格式
4.4.2. U描述的格式
5. 懸浮粒子潔凈度的鑒定和監(jiān)測
5.1. 懸浮粒子潔凈度的鑒定
5.1.1. 頻度
5.1.2. 環(huán)境測試條件
5.1.2.1. 鑒定過程中潔凈室或潔凈區(qū)的狀態(tài)
5.1.2.2. 環(huán)境參數(shù)
5.1.3. 粒子計數(shù)
5.1.3.1. 采樣點和數(shù)量:單向流
5.1.3.2. 采樣點和數(shù)量:非單向流
5.1.3.3. 采樣點的限定
5.1.3.4. 采樣量和采樣時間
5.1.3.4.1.表I各級別的單一采樣計劃
5.1.3.4.2.其它級別或粒徑的單一采樣計劃
5.1.3.4.3.U描述的單一采樣計劃
5.1.3.4.4.連續(xù)采樣計劃
5.1.4. 數(shù)據處理
5.2. 懸浮粒子潔凈度的監(jiān)測
5.2.1. 監(jiān)測計劃
5.2.2. 監(jiān)測用的粒子計數(shù)
5.3. 測量懸浮粒子濃度的方法和裝置
5.3.1. 大于等于5微米的粒子的計數(shù)
5.3.2. 小于5微米的粒子的計數(shù)
5.3.3. 超微粒子的計數(shù)
5.3.4. 粒子計數(shù)方法的局限
5.3.5. 粒子計數(shù)方法的標定
5.4. 統(tǒng)計分析
5.4.1. 鑒定的驗收原則
5.4.2. 決定驗收的計算
5.4.2.1. 采樣點的平均粒子濃度
5.4.2.2. 平均值的中值
5.4.2.3. 平均值的標準偏差
5.4.2.4. 平均值的標準誤差
5.4.2.5. 置信上限(UCL)
5.4.2.6. 采樣計算
6. 變更推薦
7. 與參考文獻的矛盾
8. 涉及的聯(lián)邦政府機構
附錄A
使用光學顯微鏡對懸浮粒子進行計數(shù)和測量
附錄B
離散粒子計數(shù)器操作法
附錄C
勻速及非勻速采樣
附錄D
超微粒子濃度測量方法
附錄E
FED-STD-209E標準所采用的統(tǒng)計原理推論
附錄F
連續(xù)采樣:一種鑒定空氣潔凈度的可選方法
附錄G
補充信息的來源
注:本翻譯尚未包含所有附錄
1. 范圍及局限
1.1 范圍
本文件建立了由懸浮粒子含量來規(guī)定空氣潔凈室和潔凈區(qū)的空氣潔凈度的標準分級,并且提供了其他可供選擇的分級方式。描述了鑒定空氣潔凈度的方法以及建立空氣潔凈度監(jiān)測方案的要求。也提供了確定和描述超微粒子濃度的方法(U描述法)。
1.2 局限
本文件技術要求不適用于潔凈室和潔凈區(qū)內使用的設備、物品,除懸浮粒子的大小分級和數(shù)量外,本文件對懸浮粒子的物理、化學、放射性或生命特征將不作描述。在懸浮粒子濃度與有生命的懸浮粒子量之間沒有確定的關系。為了監(jiān)測及控制其他形式的污染,除了對潔凈空氣供給要監(jiān)測全部粒子污染物并滿足所確定的限值外,還須有其他專門要求。
2. 參考文獻
2.1. 《實驗概率論》Box,George E. P.,Hunter,William G.,J.stuart編著,John Wileg&Sons出版,New York (1982).
2.2. 《懸浮微粒子技術:懸浮微粒子性質、狀態(tài)及測量》Hinds, W. C.編著,John Wileg&Sons出版,New York (1982).
2.3.《聯(lián)邦政府推薦常用公制單位》FED-STD-376,推薦使用國際單位制(SI),在國際單位與美國慣用單位相抵觸時,國際單位制優(yōu)先。
3. 定義
3.1.懸浮粒子的潔凈度分級
潔凈度是由每立方米(每立方英尺)空氣中所含有最大允許微粒子數(shù)量來確定的,其分級明確見表I,
其測定見5.4節(jié)中的概率方法。國際單位制中分級名稱是由每立方米空氣中含有0.5μm或更大微粒的最大允許數(shù)之常
用對數(shù)來表示的,而英制單位(美國慣用)分級名稱則取自每立方英尺空氣中含有0.5μm或更大微粒的最大允許數(shù)。
3.2.非動態(tài)采樣
在移動空氣流的平均速度不同于空氣進入取樣器入口平均速度的采樣狀態(tài)下,由于粒子慣性,非動態(tài)采樣會使樣品中的粒子濃度不同于所采樣空氣中的粒子濃度。
3.3.標定
將精確度未知的測量標準或儀器與另一精確度已知的測量標準或儀器相比較,用來檢測、修正、報告或通過調整來
消除精確度未知的標準或儀器在精確度上的偏差。
3.4.潔凈區(qū)
指其內懸浮粒子濃度被控制在某一特定的潔凈等級內的某一限定空間。
3.5.潔凈室
制其內懸浮粒子濃度被控制的房間,它可包含一個或多個潔凈區(qū)。
3.5.1.空態(tài)潔凈室(設施)
指已建成并準備投運的潔凈室,其中所有服務設施均已接通并達到功能要求,但室內沒有生產設備和操作人員。
3.5.2.靜態(tài)潔凈室(設施)
指已建成并安裝好所有服務設備及生產設備,能夠或正在運行的潔凈室,但室內無操作人員。
3.5.3.動態(tài)潔凈室(設施)
指正常運行的潔凈室,亦即室內所有服務設施、生產設備及工作人員正在正常運行時的潔凈室。
3.6. 凝結核計數(shù)器(CNC)
一種用于對大于或等于0.01μm的小懸浮微粒計數(shù)的儀器,它借助于光學方法來測量由蒸氣凝結在微粒子上而形成的
液滴。
3.7. 離散粒子計數(shù)器(DPC)
一種能夠分辯離散粒子的儀器,它類似于光學粒子計數(shù)器和凝結核計數(shù)器。
3.8.入口平面
指垂直于單向氣流的平面,這個平面就在于我們感興趣的區(qū)域(無特別說明即特指工作區(qū))的上升氣流內,且這個平面與垂直于這個氣流方向的潔凈區(qū)橫斷面具有相同的面積。
3.9. 同軸性
指采樣器入口的氣流方向與被采樣單向氣流的方向相同的采樣狀態(tài)。
3.10.均動態(tài)采樣
指在同軸采樣狀態(tài)下,進入采樣器入口氣流的平均度與所測單向氣流的平均速度相同的狀態(tài)。
3.11.監(jiān)測
指在潔凈室或潔凈區(qū)內對懸浮粒子濃度及其他相關情況的例行測定。
3.12. 非單向流
指與單向流定義不符的氣流,以前稱為“亂流”或“非層流”。
3.13.粒子
一般尺寸為0.001~1000μm的固體、液體或固液混合物質。
3.14. 粒子濃度
單位體積空氣中所含有的離散粒子的數(shù)量。
3.15.粒子尺寸
使用顯微鏡觀察時,在觀察平面上看到的粒子視在最大線性長度,或由自動儀器測得的粒子的當量
直徑(當量直徑是指對感受器具體和被測粒子相同反映的已知特性的參考球體直徑。)
3.16. 學生分布
分布函數(shù)為:t=(樣本均值-總體均值)/樣本均值的標準誤差
該式是從正態(tài)(高斯)分布抽樣得到的,臨界值表可從統(tǒng)計學教科書中找到(見2.1節(jié))
3.17. U描述
指超微粒子的最大允許濃度(每立方米空氣中粒子數(shù)),U描述可適當?shù)赜米鳛橹眯派舷?、現(xiàn)場平均值的上限或是
同樣作為現(xiàn)場平均值與置信上限。U描述不受懸浮粒子潔凈級別的限制,它適用于單個潔凈等級的懸浮粒子也可用
于多個潔凈等級相混合的懸浮粒子。
3.18. 超微粒子
指尺寸范圍大約從0.02μm到附錄D中描述的離散粒子計數(shù)器(DPC)的測定值上限之間的粒子,超微粒子在計算上
是通過計數(shù)器效率與附錄D中的粒子尺寸之比來確定的。
3.19.單向流
指通常具有平行的氣流線以單一方向運動并勻速通過其橫斷面的氣流。以前稱為“層流”。
3.20.置信上限(UCL)
如果均值是從正態(tài)(高斯)分布中抽樣得到的,而按給定值信度(本標準中取95%)下計算所得的估計上限將大于
實際均值,則稱這一均值估計上限為置信上限。
3.21.鑒定
指在潔凈室或潔凈區(qū)內按懸浮粒子潔凈度分布界線、U描述或其他有關規(guī)定,確定空氣的潔凈度的過程。
4. 懸浮粒子潔凈室分級和U描述
空氣潔凈度的鑒定按本標準第5節(jié)使用一個特別限定的分級系統(tǒng)。
本部分確定了空氣潔凈度的分級標準,每一潔凈度等級對懸浮粒子尺寸范圍和濃度均有限定(見表I)。同時,為了
確定基于粒子尺寸變化的標
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