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隨著國(guó)內(nèi)科研實(shí)力的快速加強(qiáng)，各大科研院所的光學(xué)實(shí)驗(yàn)室都在進(jìn)行升級(jí)。從原先的普通實(shí)驗(yàn)室升級(jí)成潔凈實(shí)驗(yàn)室，或是從低等級(jí)潔凈室升級(jí)為高等級(jí)潔凈室。本文簡(jiǎn)單介紹一下潔凈室，后面會(huì)介紹潔凈室鞋服使用和收納注意點(diǎn)。

什么是潔凈室

潔凈室是指針對(duì)特定生產(chǎn)或研發(fā)工作而設(shè)計(jì)的一種優(yōu)化環(huán)境控制的工作環(huán)境或工作房間。潔凈室對(duì)環(huán)境內(nèi)的粒子具有嚴(yán)格的控制，包括空氣中的灰塵、菌落以及一些特殊蒸汽顆粒。潔凈室具備不同的潔凈等級(jí)，對(duì)應(yīng)潔凈室內(nèi)的粒子數(shù)量級(jí)。目前常用的潔凈室標(biāo)準(zhǔn)是ISO1644-1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以及相對(duì)應(yīng)的美國(guó)FED STD 209E標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

上表中，兩種標(biāo)準(zhǔn)潔凈度等級(jí)設(shè)計(jì)基本上一一對(duì)應(yīng)。我們?cè)O(shè)計(jì)潔凈室時(shí)經(jīng)常提到的百級(jí)、千級(jí)、萬(wàn)級(jí)潔凈室均采用的是US209E標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)應(yīng)ISO標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別中的5級(jí)、6級(jí)和7級(jí)。

潔凈室標(biāo)準(zhǔn)上，對(duì)不同大小的顆粒做了分類。千級(jí)及以下潔凈度指標(biāo)一般關(guān)注0.3 μm，0.5 μm 和 >5 μm三種大小粒子數(shù)量。而這三種尺寸粒子也是對(duì)各類光學(xué)實(shí)驗(yàn)影響最大的粒子。

潔凈室凈化設(shè)計(jì)

為了保證潔凈室達(dá)到良好的潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，潔凈室一般采用多級(jí)過濾的設(shè)計(jì)，如圖1所示：

常規(guī)潔凈室空氣循環(huán)過濾系統(tǒng)基本與圖1所示結(jié)構(gòu)類似。潔凈室空氣系統(tǒng)采用循環(huán)過濾的方式保證潔凈室內(nèi)顆粒數(shù)量保持在一個(gè)穩(wěn)定的水平。經(jīng)過多次過濾的潔凈空氣從潔凈室頂部往下吹拂，后經(jīng)過回風(fēng)口再回到初效過濾器前方，再次循環(huán)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。同時(shí)為了保證潔凈室內(nèi)的空氣質(zhì)量，也有新風(fēng)參與到循環(huán)中來。

該設(shè)計(jì)中有三處粒子過濾裝置：初效過濾器、中效過濾器以及高效過濾器。其中初效過濾器主要用來過濾尺寸 ≥ 5 μm顆粒，且過濾效率最大不超過80%；中效過濾器對(duì)于 ≥ 1 μm顆粒過濾效率最高不超過70%；高效過濾器是主要起作用的空氣過濾器，可以攔截所有直徑 ≥ 0.1 μm的顆粒，且過濾效率為99.999%（GB13554-92）。

當(dāng)然在實(shí)際的潔凈室設(shè)計(jì)中，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，細(xì)節(jié)上會(huì)存在比較明顯的差異。比如現(xiàn)在大部分潔凈室設(shè)計(jì)廠商會(huì)將初效、中效過濾器合二為一，用初中效過濾袋來代替兩層過濾。而且針對(duì)不同潔凈度要求，高效過濾器排布的密度也不一樣。一般來說，潔凈度要求越高，高效過濾器密度也越高。

作為潔凈室的用戶，該如何測(cè)量潔凈室內(nèi)的空氣潔凈度呢？用激光粒子計(jì)數(shù)器。利用空氣中顆粒對(duì)激光的散射作用，來做粒子數(shù)計(jì)數(shù)。通常在進(jìn)行潔凈度檢測(cè)時(shí)，我們會(huì)在潔凈室內(nèi)選定幾處測(cè)量點(diǎn)位，定時(shí)、定點(diǎn)測(cè)量。這樣可以有效地監(jiān)控到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)整個(gè)顆粒數(shù)量的變化。

除了粒子數(shù)，光學(xué)潔凈室還需要隨時(shí)關(guān)注以下幾個(gè)指標(biāo)：風(fēng)壓、空氣濕度、溫度。

為了保證潔凈室的潔凈度，潔凈室相對(duì)于室外必須要長(zhǎng)期保證一個(gè)穩(wěn)定的氣壓差。正常來說萬(wàn)級(jí)、千級(jí)潔凈室氣與外部氣壓差要保證在10 – 15 Pa。如此才能保證室外空氣不會(huì)從縫隙進(jìn)入潔凈室內(nèi)部。在關(guān)注風(fēng)壓的同時(shí)，也要保證高效過濾器下的進(jìn)風(fēng)風(fēng)速。因?yàn)椴煌?guī)格的潔凈室，對(duì)潔凈室內(nèi)空氣換氣次數(shù)也有明確指標(biāo)要求。具體指標(biāo)遵循GB50073-2001《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)：

光學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)溫度、濕度也會(huì)有明確要求。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中用到的大部分設(shè)備、元件以及科研工作人員均需要一個(gè)適宜、穩(wěn)定的工作環(huán)境。對(duì)于常規(guī)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，基本上以照顧人員舒適度并適當(dāng)兼顧設(shè)備為主，常規(guī)溫度控制在23 ± 2℃，濕度在55 ± 5%。而針對(duì)特殊工藝、特殊材料的專門實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，溫濕度參數(shù)控制更嚴(yán)格。比如一般半導(dǎo)體工藝車間，需要實(shí)現(xiàn)溫、濕度上下浮動(dòng) <1℃/ 1%。在常規(guī)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，有時(shí)候需要一個(gè)更高規(guī)格的潔凈空間來完成特定功能。正常有以下兩種方法能夠快速、簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)需求：

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)添加潔凈工作臺(tái)。常規(guī)潔凈工作臺(tái)潔凈度可以達(dá)到百級(jí)潔凈度標(biāo)準(zhǔn)。絕大部分對(duì)潔凈度有要求的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建，百級(jí)潔凈工作臺(tái)基本可以滿足要求。對(duì)于潔凈度等級(jí)要求更高的，可以選擇十級(jí)工作臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建高潔凈度潔凈棚。如果需要稍大面積的高潔凈度工作區(qū)間，則可以在潔凈室內(nèi)搭建一套潔凈棚。潔凈棚會(huì)另外增加一套高效過濾器，可以明顯提高潔凈度。選用搭建潔凈棚的方案對(duì)原先潔凈室挑高有一定要求，如果原先實(shí)驗(yàn)室挑高不足的，則無(wú)法搭建內(nèi)部潔凈棚。

潔凈室日常管理

光學(xué)潔凈室施工完成并驗(yàn)收通過并不代表?yè)碛辛艘粋€(gè)潔凈空間。實(shí)驗(yàn)室潔凈度的保持更看重日常使用過程中的持續(xù)維護(hù)和保養(yǎng)。正常潔凈室設(shè)計(jì)滿足不停機(jī)24小時(shí)工作工況，理想情況下，也推薦光學(xué)潔凈室保持連續(xù)開機(jī)。在潔凈室日常管理需要遵循以下幾個(gè)要點(diǎn)：

進(jìn)出潔凈室需更衣，潔凈室專用鞋服也需要定期尋找專業(yè)機(jī)構(gòu)清洗。

潔凈室所有進(jìn)出口地面均需要鋪設(shè)粘塵地墊或粘塵貼，以最大限度降低人員攜帶污染源進(jìn)入。

潔凈室需定期清潔整理，所用清潔工具包含：潔凈室專用吸塵器，粘塵滾輪，無(wú)塵拖把，無(wú)塵布等。

潔凈室顆粒數(shù)、溫濕度均需要日常監(jiān)控，如發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)排查。并根據(jù)無(wú)塵室顆粒數(shù)增加情況，定期更換各級(jí)過濾器。其中初中效袋3-6個(gè)月更換一次，高效過濾器根據(jù)監(jiān)測(cè)情況酌情調(diào)整，一般1-2年更換一次。

高產(chǎn)塵物品不能進(jìn)潔凈室，其中包括：各類常規(guī)紙張、噴墨打印機(jī)、各類包裝紙盒等。

潔凈室內(nèi)部不允許吃喝。

所有進(jìn)出物料走專用通道，進(jìn)入潔凈室物料需要除塵?；蜃邔Ｓ迷O(shè)備風(fēng)淋通道或外部擦拭，清潔干凈后才能進(jìn)入潔凈室。

節(jié)能

為了在保持潔凈室潔凈度的同時(shí)降低能耗，潔凈室可以設(shè)計(jì)待機(jī)工況。待機(jī)工況在潔凈室無(wú)人或內(nèi)部不開展活動(dòng)時(shí)開啟。處于待機(jī)工況時(shí)，潔凈室依照滿足潔凈度標(biāo)準(zhǔn)的最低能耗運(yùn)轉(zhuǎn)。潔凈室溫濕度指標(biāo)適當(dāng)放寬，空氣循環(huán)次數(shù)下降為常規(guī)循環(huán)次數(shù)的一半或者更低。