ISO 14644-3 2005 洁净室和相关受控环境-第3部分：测试方法（中文版）

ISO 14644-3第一版2005-12-15 洁净室及相关受控环境 第3部分： 检测方法 Reference numberISO 14644-3:2005(E)Copyright International Organization for StandardizationProvided by IHS under license with ISONo reproduction or networking permitted without license from IHS洁净室及相关受控环境第3部分：检测方法目 次前言引言1 范围2 引用标准3 术语与定义3.1 概述3.2 空气悬浮粒子测量3.3 空气过滤器与系统3.4 气流3.5 静电测量3.6 测量仪器与测量条件3.7 占用状态4 检测方法4.1 洁净室检测4.2 原理5 检测报告附件A（资料） 各种检测的选择和实施顺序附件B（资料） 检测方法附件C（资料） 检测仪器文献（略）前 言国际标准化组织（ISO）为全球各国标准化组织（ISO成员）的联合会，国际标准的编写工作由其下的各技术委员会进行。ISO的各个成员组织若对技术委员会的某个课题感兴趣，它就有权参加该技术委员会的工作。国际上凡与ISO保持联系的政府的或是非政府组织，均可参与此项工作。ISO在电气技术标准化的各项事宜中，与国际电气技术委员会（IEC）进行紧密合作。国际标准草案是按照ISO/IEC指导条例第2部分的法则制定的。技术委员会的主要任务是制定国际标准。国际标准草案由其技术委员会认可后送各会员团体进行传阅，以待表决。至少需要75%投票的会员团体投赞成票才可将草案作为国际标准颁布。ISO 14644的这一部分中可能有些内容会涉及到专利权。ISO不对识别任何或全部这类专利权负责。ISO 14644-3是由洁净室及相关受控环境技术委员会ISO/TC 209编写的。ISO 14644在洁净室及相关受控环境的总标题下包含下述各部分： 第1部分：空气洁净度分级 第2部分：证明一直符合ISO 14644-1的检测和监测技术条件 第3部分：检测方法 第4部分：设计、建造和启动 第5部分：运行 第7部分：隔离装置（洁净风罩、手套箱、隔离器、微环境） 第8部分：空气分子污染分级正在编写的部分有： 第6部分：词汇引 言洁净室及相关受控环境须将空气悬浮粒子控制在合适的水平，以完成相关的、对污染敏感的活动。下述行业的产品和工艺均受益于对空气悬浮污染物的控制：航天、微电子、制药、医疗器械、食品和医疗。本部分ISO 14644说明的检测方法，可用于说明ISO 14644其它部分中所述的洁净室的特性。注：本部分ISO 14644并未包括所有洁净室参数的检测方法。ISO/TC 209编制的其他文件中讨论了有特定产品或工艺的洁净室和洁净区的其他参数进行检测时所使用的方法和仪器（例如ISO 14698中对活物质的控制和测量方法，ISO 14644-4中的洁净室功能性检测，ISO 14644-7中的隔离装置检测）。此外还可以考虑其他的适用标准。本部分ISO 14644中的陈述参照了ASTM，CEN，DIN，IEST，JACA，JIS和SEMI等标准。洁净室及相关受控环境第3部分：检测方法注意 本部分ISO 14644的应用可能涉及有害的材料、作业和设备。本部分ISO 14644未提及所有与其使用有关的安全性问题。因此，使用本标准时，客户应负责制定适当的安全和卫生准则，及在使用前确定规程性限制的适用性。1 范围本部分ISO 14644规定了指定级别的空气悬浮微粒洁净度的检测方法和测定洁净室和洁净区性能特性的检测方法。句子需要更改这种特性检测可用在3种状态（空态、静态、动态）下的、单向流和非单向流这两种类型的洁净室和洁净区。检测方法中有检测仪器和检测方法方面的建议。如果洁净室和洁净区的类型影响到检测方法，则有其他检测方法的建议。其中的某些检测，则建议了几种不同的方法和仪器，以便适合于不同的最终使用要求。如果客户与建造商一致同意的话，可以使用本部分的ISO 14644中未包括的方法。替代方法不一定会提供等效的测量结果。本部分ISO 14644不适用对洁净室或隔离装置内产品或工艺进行的测量。2 引用标准 下列引用标准对本文件的使用是不可或缺的。标有日期的引用标准，只有该引用的版本适用。没标有日期的引用标准，则其最新版本的规范性文件（包括任何修正版）适用。ISO 7726:1998， 热环境人机工程学-物理量测量仪ISO 14644-1:1999， 洁净室及相关受控环境-第1部分：空气洁净度分级ISO 14644-2:2000， 洁净室及相关受控环境-第2部分：证明一直符合ISO1 4644-1的检测和监测技术条件ISO 14644-4:2001，洁净室及相关受控环境-第4部分：设计、建造和启动3 术语和定义本部分ISO 14644采用的术语和定义如下。3.1 普通3.1.1 洁净室 cleanroom空气悬浮粒子浓度受控的房间，其建造和使用方式可最大限度减少房间内进入的、产生的、滞留的粒子，房间内温度、湿度和压力等其他相关参数按要求受控。ISO 14644-1:1992, 2.1.13.1.2 洁净区 clean zone空气悬浮粒子浓度受控的专门空间，其建造和使用方式可最大限度减少区内进入的、产生的、滞留的粒子，区内温度、湿度和压力等其他相关参数按要求受控。注：洁净区可以是开放式的也可以是封闭式的，可以位于或不在洁净室内。ISO 14644-1:1992, 2.1.23.1.3 洁净室设施 installation带有全部维护结构、空气处理系统、服务设施、公用设施的洁净室或洁净区。ISO 14644-1:1992, 2.1.33.1.4 隔离装置 separative device采用构造和动力学方法在确定的容积内外创建可靠隔离水平的设备。注：某些产业用隔离装置有：层流罩（洁净工作台）、隔离密封空间、手套箱、隔离器、微环境。3.2 空气悬浮粒子测量3.2.1 气溶胶发生器 aerosol generator能以加热、液压、气动、超声波音频、静电等方式生成浓度恒定、粒径范围适当（例如0.05 m至2 m）的微粒物质的仪器。3.2.2 空气悬浮粒子 airborne particle悬浮在空气中的、粒径从1纳米到100微米的活的或非活的固态或液态粒子。注1：针对ISO 14644-3。分级方面见2.103。注2：摘自ISO 14644-3:2005, 3.2.2。3.2.3 数量中径 count median particle diameter （CMD）根据粒子数量得出的粒径中值。注：粒径中值即一半的粒子粒径小于数量中值，一半的粒子粒径大于数量中值。3.2.4 大粒子 macroparticle当量直径大于5 m的粒子。ISO 14644-1:1992, 2.2.63.2.5 M描述符 M descriptor规定的或测得的每立方米空气中大粒子的浓度，以所用测量方法特性确定的当量直径表示。注：M描述符可以作为采样点平均浓度的上限（或按照洁净室或洁净区中采样点的数量作为置信上限）。不能使用M描述符规定悬浮粒子洁净度等级，但M描述符既可单独引述，也可与悬浮粒子洁净度等级同时引述。ISO 14644-1:1992, 2.3.23.2.6 质量中径 mass median particle diameter （MMD）根据粒子质量得出的粒子直径中值。注：质量中径即全部粒子质量的一半小于质量中径，另一半大于质量中径。3.2.7 粒子浓度 particle concentration单位空气体积中粒子的个数。ISO 14644-1:1992, 2.2.33.2.8 粒径 particle size在指定的粒子尺寸测定仪上，有相当于被测粒子的响应的球体的直径。注：光散射离散粒子计数器在粒子计数中使用的则是当量光学直径。 ISO 14644-1:1992, 2.2.23.2.9 粒径分布 particle size distribution粒子浓度的累积分布，它是粒径的函数。ISO 14644-1:1992, 2.2.43.2.10 检测气溶胶 test aerosol具有已知浓度与受控的粒径分布的固体和（或）液体粒子的气态悬浮物。3.2.11 U描述符 U descriptor每立方米空气中测出的或规定的粒子包括超微粒子浓度。注：可将U描述符作为采样点平均值上限（或作为置信上限，依洁净室或洁净区测量时所用的采样点数量确定）。不能用U描述符规定悬浮粒子洁净度等级，但它可与悬浮粒子洁净度等级同时引述，也可以单独引述。ISO 14644-1:1992, 2.3.13.2.12 超微粒子 ultrafine particle当量直径小于0.1 m的粒子。ISO 14644-1:1992，2.2.53.3 空气过滤器与系统3.3.1 气溶胶检测 aerosol challenge用检测气溶胶对过滤器或已安装在位的过滤器系统进行检测。3.3.2 规定渗漏 designated leak客户与建造商商定的最大允许穿透限值。用离散粒子计数器或气溶胶光度计对洁净室设施进行扫描时可检测到的渗漏。3.3.3 稀释系统 dilution system按已知容积比将进入的气溶胶与无粒子空气混合以降低气溶胶浓度的系统。3.3.4 过滤器系统 filter system由过滤器、框架及其他支撑装置或外壳所组成的系统。3.3.5 终端过滤器 final filter处在于空气进入洁净室前终端位置上的过滤器。3.3.6 安装就位的过滤器系统 installed filter system安装在天花板、墙壁、风管或设备上的过滤器系统。3.3.7 过滤器安装后检漏 installed filter system leakage test为确认过滤器安装良好、没有向洁净室设施的旁路渗漏，过滤器及其框架均无缺陷和渗漏所做的检测。3.3.8 渗漏 leak （过滤器系统）因密封性欠佳或缺陷使污染物漏出，造成下风向浓度超过预期值。3.3.9 扫描 scanning用气溶胶光度计或离散粒子计数器的采样管、采取重叠的行程移过规定的检测）区、以发现过滤器渗漏的方法。3.3.10 “标准”渗漏率 standard leak penetration离散粒子计数器或气溶胶光度计的采样管停留在渗漏处以标准采样流量测得的渗漏率。注：穿透率是过滤器下风向粒子浓度与上风向浓度之比。3.4 气流3.4.1 换气次数 air exchange rate单位时间的换气率，以单位时间送入空气的体积除以空间的体积计算。3.4.2 平均风量 average air flow rate单位时间通过的平均空气容积，可据此确定洁净室或洁净区的换气次数。 注：风量以每小时立方米表示（m3/h）。3.4.3 测量平面截面 measuring plane用来检测或测量风速等性能参数的横断面。3.4.4 非单向流 non-unidirectional airflow送入洁净区的送风以诱导方式与区内空气混合的气流分布类型。ISO14644-2:2001, 3.63.4.5 送风量 supply airflow rate在单位时间内从风管或从终端过滤器送入洁净室设施的风量。3.4.6 总风量 total air flow rate在单位时间里通过洁净室设施的断面的风量。3.4.7 单向流 unidirectional airflow通过洁净区整个断面的、风速稳定、大致平行的受控气流。注：这种气流可定向清除洁净区的粒子。ISO 14644-2:2001, 3.113.4.8 气流均匀性 uniformity of airflow单向流各点的风速读数处在规定的平均风速偏差率内。3.5 静电测量3.5.1 放电时间 discharge time绝缘的导电监测板的电压降至原（正的或负的）充电电压所需的时间。3.5.2 补偿电压 offset voltage把未充电的绝缘导电板置于电离空气中时其上积累的电压。3.5.3 静电耗散特性 static-dissipative property以传导或其它机理将工作表面或产品表面的静电荷降至额定零电荷或特定值的能力。3.5.4 表面电压电平 surface voltage level用仪器测出的工作表面或产品表面的（正的或负的）静电电压电平。3.6 测量仪器和测量条件3.6.1 气溶胶光度计 aerosol photometer利用前散射光室测量空气悬浮粒子质量浓度的光散射测量仪。3.6.2 非等动力采样 anisokinetic sampling采样管入口处采样平均风速与该位置的单向流的平均风速显著不同的采样状况。3.6.3 撞击采样器 impact sampler令空气或气体撞击固体表面来采集其所携粒子的装置。注：每个后续的采集器表面接触的气溶胶流的飞行速度比前一个采集器表面快，由此可采集到比前个表面更小的粒子。3.6.4 凝聚核计数器 condensation nucleus counter （CNC）用凝聚方法使超微粒子增大并用光学计数法进行计数的仪器。3.6.5 计数效率 counting efficiency给定粒径范围内所读出的粒子浓度与实际粒子浓度之比。3.6.6 差动迁移率分析仪 differential mobility analyzer （DMA）根据粒子的电迁移率测量粒径分布的仪器。3.6.7 扩散元件 diffusion battery element多级粒径限制器的单个部件，运用扩散原理除去气溶胶气流中的较小粒子。3.6.8 离散粒子计数器 discrete-particle counter （DPC）具有显示和记录规定空气容积中离散粒子的数量和尺寸（有尺寸识别功能）的仪器。3.6.9 虚计数、背景噪声、假计数 false count, background noise count, zero count当没有粒子时，离散粒子计数器因内外无需电信号所产生的计数。3.6.10带风量计的风罩风量罩 flowhood with flowmeter可将洁净室设施的终端过滤器或散流器完全罩住并直接测量其风量的装置。3.6.11同轴采样 iso-axial sampling采样管入口气流的方向与所采单向流的流向相同的采样条件。3.6.12等动力采样 isokinetic sampling采样管入口气流的平均风速与该位置上单向流的平均风速相等的采样条件。3.6.13粒径限制器 particle size cutoff device连接在离散粒子计数器或凝聚核计数器采样口、可将小于要求的粒子去除的装置。3.6.14粒径阈值 threshold size为测量大于或等于该粒径的粒子浓度而选定的最小粒径。3.6.15飞行时间粒径测量 time-of-flight particle size measurement用粒子飞过两块固定平面之间的距离所需的时间测量其空气动力学直径。注：根据粒子被诱导至与其速度不同的流场中产生速度漂移进行测量。3.6.16虚拟冲撞器 virtual impactor使粒子用惯性力冲撞理论（虚拟）表面将不同粒径的粒子分开。注：大粒子可穿过表面进入一停滞的空间，而小粒子碰到该表面时则随主气流偏转。3.6.17代测板 witness plate当一特定表面无法接近或对搬运太敏感无法直接进行测量时、作为被测表面替代件的、有规定表面积的污染敏感材料。3.7 占用状态3.7.1 空态全部建成且设施齐备的洁净室，其所有动力均接通并在运行，只是没有生产设备、材料及人员。ISO 14644-1:1999, 2.4.13.7.2 静态在全部建成、设施齐备的洁净室中，已安装好的生产设备正在按客户和建造商商定好的方式运行，但场内没有人员。ISO 14644-1:1999, 2.4.23.7.3 动态全部建成、设施齐备的洁净室正在以规定的模式运行，且现场有规定数目的人员正以商定的方式工作。ISO 14644-1:1999, 2.4.34 检测方法4.1 洁净室检测4.1.1 规定的检测对洁净室设施分级应按照ISO 14644-1，检测空气悬浮粒子计数（见表1），复检的时间间隔应按照ISO 14644-2中的规定。表1. 洁净室设施规定进行的检测规定的检测ISO14644-3:2005的相应内容提及处原理方法仪器洁净度分级悬浮粒子计数以及洁净室和洁净空气装置检测4.2.1B.1C.1ISO 14644-1与ISO 14644-24.1.2 任选检测项目 表2 中列出了适用于洁净室设施的其它检测项目。这些检测项目可适用于3种规定占用状态中的每一种。这些项目可能还不是包罗万象的，也不是要对全部给定验证项目进行检测。选取哪些检测项目及其检测方法，应由客户与建造商议定。这些选定的检测也可作为设施日常监测计划的组成部分重复实施（见ISO 14644-2）。检测项目选择指南与检测目录见附件A，检测方法概述见附件B。附件B中的检测方法只是概述。应制定具体的方法以满足特定的应用要求。表2. 洁净室设施检测选项检测选项ISO14644-3:2005的相应内容提及处原理方法仪器空气悬浮超微粒子计数4.2.1B.2C.2ISO 14644-1空气悬浮大粒子计数4.2.1B.3C.3ISO 14644-1压差4.2.2B.4C.4ISO 14644-1和ISO 14644-2气流a4.2.3B.5C.5ISO 14644-1和ISO 14644-2过滤器安装后的检漏4.2.4B.6C.6ISO 14644-2气流方向检测和目检4.2.5B.7C.7ISO 14644-2温度4.2.6B.8C.8ISO 7726湿度4.2.6B.9C.9ISO 7726静电和电离子器检测4.2.7B.10C.10粒子沉降4.2.8B.11C.11自净时间4.2.9B.12C.12ISO 14644-2隔离检漏4.2.10B.13C.13ISO 14644-1和ISO 14644-2a. 这是ISO 14644-2规定的检测项目。这些检测项目不是按重要性排列的。检测项目的顺序可依据文件的具体要求或是由客户和建造商议定。4.2 原理4.2.1 空气悬浮粒子计数这项检测旨在确定空气洁净度，它由下述3部分组成：a) 分级检测（见B.1）b) 超微粒子检测（选项）（见B.2）c) 大粒子检测（选项）（见B.3）b) 项与c) 项检测可作为说明性的或者规定一项具体要求的依据，但不能用于分级。4.2.2 气流检测进行这项检测是为了确定非单向流洁净室内的送风量以及单向流洁净室内的风速分布。一般是测风速或者是测风量。其结果只要求用一种方式表示：平均风速，平均风量或总风量。反过来又可以用总风量确定非单向流设施的换气量（每小时换气次数）。单向流洁净室则要确定风速。气流检测方法见B.4。4.2.3 压差检测压差检测的目的是验证洁净室系统维持其设施与其周围环境间规定压差的能力。压差检测是在洁净室设施已满足风速或风量、送风均匀性及其他适用检测的验收标准后进行的。压差检测的详细说明见B.5。4.2.4 过滤器系统安装后检漏这项检测旨在验证洁净室设施不存在旁路渗漏，过滤器不存在缺陷（过滤器介质和密封框架上的小眼及其他损伤）与渗漏（过滤器框架和密封垫圈上的旁路渗漏，过滤器安装架处的渗漏），从而确认终端高效过滤器安装良好。这项检测不检查系统的效率。这项检测是这样进行的：在过滤器上风向引入检测气溶胶，并立即在过滤器的下风向对过滤器、其支撑架进行扫描，或在下风向的风管中采样。B.6中给出了2种不同的检漏方法。4.2.5 气流方向检测和目检这项检测的目的旨在确定气流方向或气流形式都符合设计和性能方面的技术要求。如果有要求，也可确定洁净室设施内气流在空间上的特性。检测方法见B.7。4.2.6 温度与湿度均匀性检测这项检测旨在证明洁净室空气处理系统在所测区域内、在客户规定的时间段里将空气的温度和湿度（以相对湿度或露点表示）控制在限值以内的能力。这些检测的方法见B.8与B.9。4.2.7 静电和离子发生器检测这些检测旨在评估物体上的静电电压、材料的静电耗散特性，在洁净室设施中进行静电控制所使用的离子发生器（即电离器）的性能。静电检测旨在评估工作表面和产品表面的静电电压，地面、工作台顶部的静电耗散特性等。离子发生器检测旨在评估离子发生器消除表面静电的性能。检测方法见B.10。4.2.8 粒子沉降检测粒子沉降检测旨在测量从各个方向沉降在表面上的粒子的数量（数量或质量）或效果（光散射或区域复盖）。B.11给出了这项检测的一些方法。4.2.9 自净时间进行自净时间检测旨在测定洁净室设施短时间暴露于空气悬浮粒子源后，是否能够在有限的时间内恢复到规定的洁净度级别。对单向流设施不推荐这项检测。其检测方法见B.12。注：使用人工气溶胶时，应避免其残留物对洁净室设施的污染。4.2.10 隔离检漏这项检测旨在测定是否有未经过滤的空气通过接合部、缝隙、门道和加压天花板从洁净室或洁净区外侵入封闭的洁净室或洁净区。其检测方法见B.13。5 检测报告 每项检测结果应记录在检测报告中。检测报告应包含下述信息：a) 检测单位的名称与地址及检测日期；b) 本部分ISO 14644的编号与出版年代，即ISO 14644-3:当前版的日期；c) 所测洁净室或洁净区实际地点的明确标识（必要时参照毗邻区域），及所有采样点的座标；d) 规定洁净室或洁净区适用的标准，包括ISO级别、相关的占用状态和所指定的粒径；e) 所采用的检测方法的详细说明，与检测有关的特殊条件或与规定检测方法的偏离，及检测仪器标识及其当前的校准证书建议：改为“检定证书”，它们之间有区别，国内几本规范是“标定证书”；f) 检测结果，包括附件B的相关条款要求特别报告的数据，以及符合指定标准的说明；g) 与附件B的条款有关的、对特定检测规定的其他具体要求。附件A（资料）各种检测项目的选择和实施顺序A.1 概述可以使用本部分ISO 14644所说明的检测方法，证明洁净室设施符合客户规定的性能标准，或用于定期检测。在一定程度上可以根据洁净室设施的设计、运行状态、所要求的认证水平等因素选择检测项目。应该由客户和建造商事先确定检测项目实施顺序，万一洁净室不符合要求，所付出的工作量是最少的。A.2 检测目录表A.1是检测目录与仪器目录。检测顺序的细节应由客户与建造商议定。表A.1 洁净设施检测项目和实施顺序（建议）选择检测项目和排序a检测项目检测方法参照条款选择检测仪器b检测仪器检测仪器参照条款备注空气悬浮粒子分级计数和测量B.1离散粒子计数器（DPC）C.1空气悬浮微粒子计数B.2凝聚核计数器（CNC）C.2.1离散粒子计数器（DPC）C.2.2粒径限制器C.2.3空气悬浮大粒子计数B.3C.3空气悬浮大粒子的采集与计数B.3.3.2显微镜观测采样滤纸C.3.1串级撞击器C.3.2空气悬浮大粒子计数（无采集）B.3.3.3离散粒子计数器（DPC）C.3.3飞行时间粒子测量仪C.3.4气流B.4C.4 单向流设施的风速测量B.4.2.2和B.4.3热风速计C.4.1.1超声波风速计（3维或相当3维）C.4.1.2叶片风速计C.4.1.3皮托管与压力计C.4.1.4 非单向流设施的送风风速测量B.4.3.3热风速计C.4.1.1超声波风速计（3维或相当3维）C.4.1.2叶片风速计C.4.1.3皮托管与压力计C.4.1.4过滤器下风向总风量测量B.4.3.2风罩式风量计C.4.2.1孔板流速计C.4.2.2文丘里流量计C.4.21.3 送风管风量测量B.4.2.5风罩式风量计C.4.2.1孔板流速计C.4.2.2文丘里流量计C.4.21.3皮托管与压力计C.4.1.4 压差测量B.5电子微压计C.5.1斜管压力计C.5.2机械式压差计C.5.3过滤器安装后检漏B.6C.6过滤器系统安装后检漏扫描B.6.2和B.6.3线性气溶胶光度计C.6.1.1对数气溶胶光度计C.6.1.2离散粒子计数器(DPC)C.6.2气溶胶发生器C.6.3气溶胶源物质C.6.4稀释系统C.6.5凝聚核计数器C.2.1安装在风管或空气处理机组上的过滤器之检测B.6.4线性气溶胶光度计C.6.1.1对数气溶胶光度计C.6.1.2离散粒子计数器(DPC)C.6.2气溶胶发生器C.6.3气溶胶物质C.6.4稀释系统C.6.5凝聚核计数器C.2.1 气流方向和目检B.7示踪剂C.7.1热风速计C.7.23维超声波风速计C.7.3气溶胶发生器C.7.4烟雾发生器C.7.4温度B.8C.8普通温度B.8.2.1玻璃温度计C.8.1 温度计C.8.2电阻温度计C.8.3热敏电阻C.8.4综合温度B.8.2.2玻璃温度计C.8.1 温度计C.8.2电阻温度计C.8.3热敏电阻C.8.4湿度B.9湿度监测器（电容式）C.9.1 湿度监测器（毛发式）C.9.2露点传感器C.9.3测湿计C.9.4静电与离子发生器B.10C.10静电B.10.2.1静电压计C.10.1高阻欧姆计C.10.2充电板监测器C.10.3离子发生器B.10.2.2静电压计C.10.1高阻欧姆计C.10.2充电板监测器C.10.3粒子沉降B.11代测板双目显微镜粒子沉降光度计C.11.1表面粒子计数器C.11.2粒子发生器C.11.3自净时间B.12离散粒子计数器C.12.1气溶胶发生器C.12.2稀释系统C.12.3隔离检漏B.13C.13离散粒子计数器法(DPC)B.13.2.1离散粒子计数器(DPC)C.13.1气溶胶发生器C.13.2稀释系统C.13.3光度计法B.13.2.2光度计C.13.4气溶胶发生器C.13.2a 检测人员可在第1列的格中按顺序为所选的检测项目编号。b 检测人员可在第4列按所选的检测方法选择检测仪器。附件B（资料）检测方法B.1 空气悬浮粒子分级计数和测量B.1.1 原理这是粒径为0.1 m至5 m之间的空气悬浮粒子浓度测量方法的详细说明。测量可在空态、静态、动态任何一种状态下进行。按照ISO 14644-1验证洁净室设施的洁净度级别，或是按照ISO 14644-2进行的定期复检，均可采用这些检测方法。B.1中采用的是IEST-G-CC1001:1999的方法。B.1.2 检测方法B.1.2.1 概述采样点的数量，位置的选择，确定洁净区级别，所需数据的量均要符合ISO 14644-1要求。B.1说明了在每个采样点进行空气采样的参考方法。其他适当的、精度相当、可提供相应数据的方法，可在客户和建造商一致同意下使用。 如果没有就其他方法达成一致意见，或存在争议的情况下，应采用本附件中的参考方法。注：在需要离散粒子计数器（DPC）检测洁净室的详细信息或需要离散式计数器标准的更多信息的场合，可使用标准方法。B.1.2.2 空气悬浮粒子计数方法在规定的采样位置放好离散粒子计数器采样管口，设定计数器流量并按照ISO 14644-1选择粒径阈值。应能在单向流区域以接近等动力方式采样选择采样管。采样管的风速与被采空气的风速之差不应超过20%。如果做不到的话，应把采样管口对着气流的主方向；在采样风速不受控制或不可预测（如非单向流）的位置上，采样管口方向应该垂直向上。采样管口到离散粒子计数器传感器建议：去掉的连接管要尽量短。采样粒子大于等于1 m时，连接管的长度和直径不应超过制造厂家的建议值。由于扩散造成的小粒子损失和由于沉降和撞击造成的大粒子损失说产生的采样误差不应大于5%。B.1.3 空气悬浮粒子计数仪如C.1所规定的那样，离散粒子计数器（DPC）应能够对粒子进行计数、计径，其粒径辨别力应与待测洁净室设施的级别相适。该离散粒子计数器应能够对这些粒径范围内的粒子加以计数并进行显示或记录。该计数器应有有效的校准证书检定证书（见C.1的说明）。B.1.4 检测报告对洁净室设施分级或对其进行检测，应根据客户与建造商的一致意见，将下述的信息与数据及第5条的检测报告，记录在案：a) 离散粒子计数器的背景噪声计数；b) 测量类型：分级或监测；c) 洁净室设施的洁净度级别；d) 粒径范围和计数；e) 离散粒子计数器采样管口的采样流量与通过传感腔的空气流量；f) 采样位置；g) 分级采样规约或监测采样计划；h) 占用状态；i) 与测量有关的其它数据。B.2 空气悬浮超微粒子计数B.2.1 原理B.2.1.1 概述本方法对粒径阈值小于0.1 m的空气悬浮粒子浓度的检测做了详细规定；该浓度以U描述符表示。B.2中给出的方法取自IEST-G-CC1001:1999。该项测量可在洁净室或洁净区3种规定占用状态下中的任何一种实施。按照ISO 14644-1:1999附件E确定洁净室设施的超微粒子浓度，或是按照ISO 14644-2:2000进行的定期测量，应按本方法实施。B.2.1.2 计数效率测量U描述符所用系统的计数效率应处在图B.1的阴影之内。这个可接受性能区中心对应设定的超微粒径（显示为粒径“U”）粒子的计数效率为50%。超微粒径容差10%，在图B.1中显示为粒径1.1U和0.9U。对粒径大于和小于10%粒径容差粒子的最小和最大可接受计数效率，其依据的是计算出的扩散元件的透过率。该扩散元件对粒径大于规定超微粒径10%的粒子有至少40%的透过率，对粒径小于规定超微粒径10%的粒子有至少60%的透过率。如果离散粒子计数器（DPC）或凝聚核粒子计数器（CNC）的计数效率曲线处于图B.1阴影的右边，则不能用其测量或检验U描述符。如果其曲线处于阴影的左边，则可以用B.2.1.2中说明的粒径限制器使曲线改变减小其计数效率。在这种情况下，被修改了的离散粒子计数器或凝聚核粒子计数器的计数效率就成为未修改的计数器的计数效率与粒径限制器分数透过率的乘积。图中： X： 粒径（mm） Y： 计数效率（%）0.5U0.9UU1.1U5U例：U = 0.020.0100.0180.020.0220.1例：U = 0.030.0150.0270.030.0330.15例：U = 0.050.0250.0450.050.0550.25图B.1 所选仪器计数效率的可接受区B.2.1.3粒径限制器为达到测量或验证U描述符所需的计数效率，可将离散粒子计数器（DPC）或凝聚核粒子计数器（其计数效率曲线处在图B.1阴影的左边）的采样管口安装一粒径限制器。修改计数器、采样管口与粒径限制器的联合计数效率曲线，使之处在图B.1要求的阴影内。粒径限制器将小于规定粒径的粒子清除，以规定的、可再现的方式降低透过率。粒径限制器有各种各样的大小和配置，只要它们具有所要求得透过率即可接受。合适的粒径限制器配有扩散元件和虚拟撞击器。透过率是粒子物理特性、限制器构造和容积流量的函数。使用粒径限制器要小心：它们只能用于规定的流量，安装时要防静电累积。要保证粒径限制器良好地接地，以便使电荷累积达到最小。B.2.2 超微粒子计数方法架设好离散粒子计数器或凝聚核粒子计数器的采样管（入口）（需要时装好粒径限制器）。按照ISO 14644-1附件B或ISO 14644-2在每个采样点按规定的流量采样并进行重复测量。采样流量小、采样管长可引起超微粒子明显的散射损耗。散射造成超微粒子损耗所引起的采样误差不应超过5%。根据客户和建造商的一致意见，计算出规定超微粒径范围内U描述符的浓度，并报出数据。如需要超微粒子浓度稳定性方面的信息，可按照客户和建造商的一致意见，以一定的时间间隔在选定的位置实施3次或更多的测量。B.2.3 超微粒子计数仪器使用C.3说明的离散粒子计数器（DPC）或C.2说明的凝聚核粒子计数器（CNC）。如果使用离散粒子计数器，它应具有ISO 14644-1附件B规定的、超微粒子50%的计数效率及至少1 m的粒径分辨力。离散粒子计数器和凝聚核粒子计数器粒径阀值的计数效率应按图B.1作出规定。如使用的DPC或CNC的粒径探测尺寸可小于规定的粒径，则应使用B.2.1.3说明的、粒径穿透性能已知的粒径限制器。B.2.4 检测报告应根据客户和建造商的一致意见，按照本文件第5条中的说明，将洁净区设施测量的U描述符的下述信息与数据记录下来：a) 离散粒子计数器或凝聚核计数器及粒径限制器（如使用）名称及校准情况；b) 规定的U描述符超微粒径阀值；c) 如使用离散粒子计数器，其背景噪音计数；d) 所要求的粒径限制器的性能数据；e) 测量类型：U描述符测量或监测；f) 洁净室设施的洁净度级别；g) 超微粒子测量系统进风口与传感器容积流量；h) 采样点位置；i) 确定分级的采样计划还是检测采样计划（按照规定）；j) 占用状态；k) 其它有关的测量数据。B.3 空气悬浮大粒子计数B.3.1 原理这里说明的是粒径阀值大于5m的空气悬浮粒子（大粒子）的检测方法。B.3中给出的方法选自IEST-G-CC1001:1999。可在洁净室或洁净区设施处在3种规定占用状态下的任何一种进行这项检测。按照ISO 14644-1:1999附件E确定洁净区大粒子的浓度和按照ISO 14644-2进行定期测量应采用本办法。在采样过程中，应注意正确实施样本的获取和处理，以使大粒子的损耗最少。B.3.2 样本处理上考虑的问题当工作对象是大粒子时，样本的采集与处理要小心。其他文章中可找到等动力或非等动力采样及把粒子输送到测量点所用体系要求方面的完整论述。B.3.3 大粒子测量方法B.3.3.1概述大粒子测量一般有2个范畴。如使用不同的测量方法，可能无法比较结果。因此，不同测量方法可能无法相关。这里把各种方法所产生的粒径信息总结如下：a) 用过滤或惯性法采集，用显微镜观测数量与粒径，或测量采集到的粒子质量；1) 由过滤器采集、显微镜观测 B.3.3.2.1 所报出的是商定粒径的大粒子；2） 由串级撞击器采集、显微镜观测 B.3.3.2.2 a 所报出的是显微镜操作者选择并报出的粒径的大粒子；3) 由串级撞击器采集、再做重量测量 B.3.3.2.2 b所报出的是空气动力学直径的大粒子。b) 使用飞行时间粒子计数或离散粒子计数器测量大粒子的浓度与粒径： 1) 离散粒子计数器测量 B.3.3.3.2 并报出的大粒子，其粒径依据的是光学当量直径； 2) 飞行时间粒子测量 B.3.3.3.3 报出的大粒子，其粒径依据的是空气动力学直径。B.3.3.2 大粒子测量中的粒子采集B.3.3.2.1 过滤器采集和显微镜观测选择一个膜过滤器及支架，或一个组装好的气溶胶监测器；使用一个孔径为2 m或以下的膜。在过滤器支架上贴上标签，以便识别支架的位置与洁净室设施。把出风口与可按照要求流量抽气的真空源相连，。如果在单向流区域采样测定大粒子浓度，应设定好流量，使过滤器架或气溶胶监测器入风口形成等动力采样。气溶胶监测器的入风口应对着单向流。过滤器架或气溶胶发生器的入风口应面向上。对于ISO 6级（见ISO 14644-1）或更洁净更高洁净级别的洁净室，采样风量应不小于0.28 m3。对于劣于ISO 6级的洁净室，采样风量应不低于0.028 m3。取下膜过滤器架上或气溶胶监测器上的盖子，将它们存放在一个洁净的处所。按照客户和建造商一致同意的条件，在采样点对空气采样。如果使用小型真空泵将空气抽过膜过滤器，则泵的排风应送到洁净室以外，或使其通过一适当的过滤器。采样完毕后，把过滤器架上或气溶胶监测器上的盖子盖好。运送过滤器架时应该使过滤器膜始终保持水平位置，并且从采集样本到进行分析的过程中间，过滤器架未受任何振动或冲击。对过滤器表面的粒子进行计数。B.3.3.2.2 用串级撞击器采集并测量如采用串级撞击器，采样气流喷射穿过一系列口径渐小的孔，大粒子直接沉降在最大孔径的孔下，较小的粒子则依次沉降在撞击器的各级上。采集大粒子可以使用两种类型的串级撞击器。其中一种是粒子沉降在移动式平板的表面。平板可移开称重或用显微镜检查。这种撞击器采样流量一般为0.00047 m3/s。另外一种是粒子沉降在压电石英微量天平质量传感器上，该传感器对撞击器各层级采集到的粒子加以称重。这种串级撞击器采样流量一般小得多。a) 用第一种串级撞击器进行测量前，先记录下每一级的初始皮重或计算出每级单位面积的粒子原数量。撞击器工作10分钟或更长时间，在时间段结束时，将其封好并移到天平或显微镜处进行评估。取下各级采集平板，记录下能够采集大粒子的各个层级上所积累的粒子的重量或数量。大粒子浓度的定义为：撞击器有关各级粒子总重或总量，被穿过撞击器的总气流量除。b) 第二种串级撞击器在采样时间里采集到粒子的质量数据。如把各级微量天平传感器设为可显示质量的变化，一般不需要在采样开始前测定皮重。该撞击器与前一个相同，各级可单独取出，用光学显微镜观测各个粒子，或用电子显微镜观测粒子成份。将采样流量调整为0.00039 m3/s，采样时间根据洁净区的级别设为10分钟到几小时不等。把撞击器放在预先选好的采样点并启动之。采样期结束后，可把撞击器移至其他位置，并对采本进行测量。大粒子浓度定义为，在各有关层级上的粒子总重或总量被穿过撞击器的总气流量除。B.3.3.3 无粒子采集的大粒子测量B.3.3.3.1 概述不从空气中采集粒子也可测量大粒子，即对悬浮在空气中的粒子进行光学测量。空气样本以一定的流量流过离散粒子计数器（DPC），计数器就会报出粒子的当量光学直径或空气动力学直径。B.3.3.3.2 离散粒子计数器（DPC）测量使用离散粒子计数器测量大粒子的方法与B.1中的空气悬浮粒子计数方法相同，但有个例外，即此时离散粒子计数器对探测1 m以下粒子的灵敏度没有要求，因为仅需大粒子的计数数据。要注意离散粒子计数器的样本是直接来自采样点的空气。接在离散粒子计数器的采样管长度不得超过1米。该离散粒子计数器应具有0.00047 m3/s的采样流量，其采样管口的尺寸也应适合在单向流区进行等动力采样。在有非单向流的区域，离散粒子计数器的采样管口应垂直向上，采样管口直径不得少于30 mm。把离散粒子计数器的粒径范围设为仅探测大粒子。应记录下比5 m（见ISO 14644-1，表1）低一级的粒径数据，以确保探测到的小于大粒子的粒子浓度不会高到可引起计数器的重复测量误差。当把这较小粒径范围的粒子浓度加到大粒子浓度上时，它不应超过所用离散粒子计数器规定的最大粒子浓度建议值的50%。B.3.3.3.3 飞行时间粒径测量大粒子的尺寸可以用飞行时间仪测量。将空气样本抽入仪器，通过喷嘴进入一部分真空区（测量区），气流因膨胀而加速。空气样本中的粒子被加速达到测量区内的风速，粒子的加速度与粒子的质量呈相反方向变化。可以利用测量点风速与粒子速度之间的关系，测定粒子的空气动力学直径。知道环境气压与测量区气压的压差，就可直接计算出风速。粒子速度是根据粒子在两条激光束间的飞行时间测定的。飞行时间仪可测量20 m粒子的空气动力学直径，粒径分辨率好于10%。获取样本的方法与使用离散粒子计数器测量大粒子时相同。此外，其确定粒径范围的方法，也与离散粒子计数器相同。B.3.4 大粒子计数方法把所选仪器的空气采样管架设好，在每个采样点按要求的空气量采集至少20个大粒子，并按照ISO 14644-1或 ISO 14644-2的规定实施测量。按照客户和建造商的一致意见，在选择的粒径范围内计算M描述符的浓度并报出数据。如果需要了解大粒子浓度的稳定性，则按照客户与建造商一致同意的时间间隔在选定的位置进行3次或更多测量。B.3.5 检测报告应按照客户和建造商的一致意见，记录第5条所说明的、对洁净室的分级或检测的下述信息和数据：a) 检测仪有响应的粒子参数的定义；b) 测量类型：分级、M描述符检测、监测；c) 所用测量仪器和器具的标识和校验情况；d) 洁净室的洁净度级别；e) 大粒子粒径范围和该范围内的计数；f) 检测仪采样管口采样流量与传感器容积流量；g) 采样点位置；h) 分级采样的日程计划或检测采样计划书；i) 占用状态；j) 大粒子浓度的稳定性（如要求）；k) 其它与测量有关的数据。B.4 气流检测B.4.1 原理本检测的目的是测量洁净室和洁净区内的风速均匀性及送风量。单向流洁净室或洁净区必须测量风速分布，而非单向流的洁净室和洁净区必须测量送风量。测量送风量是要查明单位时间内送到洁净设施内的风量，该值可以用来测定单位时间内的换气次数。送风量或是在终端过滤器的下风向测量，或是在送风管中测量。两种方法都是测量穿过或来自一已知区域的风速。用风速与面积的乘积，即可计算出风量。应按客户和建造商的一致意见选择测量方法。该检测方法适用于3种占用状态中的任一种。B.4.2 单向流设施的检测方法B.4.2.1 概述可用单向流的风速来测定单向流洁净室的性能。可以在靠近终端送风过滤器表面的位置或是在室内测量风速。方法是规定出与送风气流成直角的测量平面其他国内规范为：截面，然后把其分成面积相等的方格单元。B.4.2.2 送风速度应该在距过滤器表面约150 mm 300 mm的位置测量风速。测量点的数目应足以测定洁净室和洁净区内的送风量，并且应该为面积（m2）的10倍的平方根，但不得小于4。每个过滤器出风口或FFU至少要有一个测量点。可以用幕帘来隔绝对单向气流的干扰。各点的测量时间应该足够长以确保计数可再现。应该记录下多个位置上所测风速的时间平均值。B.4.2.3 洁净室内风速的均匀性应该在距过滤器表面约150 mm 300 mm的位置测量风速的均匀性，方格单元的划分应该按客户和建造商议定的意见确定。当生产装置和工作台安装好后，重要的一点是确认气流重大变化事件。因此，不应在靠近这些障碍物的地方测量风速的均匀性。测得的数据可能无法显出洁净室或洁净区设施本身