微粒子計數器知識入門:從原理、粒徑到標準一次搞懂
在談到空氣品質與潔淨室管理時,微粒子計數器經常被視為必備設備。然而許多人只知道它“用來量測粒子”,卻不太了解真正的運作方式與背後的標準規範。這篇知識型文章將帶你從原理與粒徑概念開始,全面認識微粒子計數器的基礎知識。
微粒子計數器如何運作?— 光散射原理解析
多數微粒子計數器採用 雷射光散射(Light Scattering)技術。原理其實不難:
儀器內部有穩定的雷射光源。
當空氣樣本被吸入後,微粒會通過光束。
微粒與光發生散射,強度因粒徑不同而變化。
感測器接收散射訊號並進行運算。
儀器依據散射大小與量測規則,判斷粒徑與數量。
簡單說:粒子越大,散射光越強;粒子越多,訊號越密集。
這項技術讓微粒子計數器能在短時間內準確判讀空氣品質,是潔淨室等受控環境的重要基礎量測手法。
粒徑是什麼?0.3 μm 為什麼最常被提到?
在微粒子計數器的規格表中,你會看到 0.3 μm、0.5 μm 或 5.0 μm 等單位,它們就是“粒徑大小”。
● μm 是什麼?
1 μm = 1 微米,相當於頭髮直徑的 1/70 左右,看不見也摸不到,卻可能對製程或產品造成巨大影響。
● 為什麼很多產業都強調 0.3 μm?
因為 0.3 μm 是 HEPA 濾網過濾效率的臨界點,同時也是半導體及製藥產業最關心的粒徑之一。
能否精準偵測到 0.3 μm,代表儀器是否有足夠靈敏度。
ISO 14644-1 與微粒子計數的關係
國際間最常引用的潔淨室標準是 ISO 14644-1。
它會針對不同潔淨室等級(ISO 1 到 ISO 9),規範每立方米空氣中「不同粒徑的粒子數上限」。例如:
ISO 5:0.5 μm 粒子不得超過 3,520 顆
ISO 7:0.5 μm 粒子上限為 352,000 顆
這些標準都是透過微粒子計數器偵測而來,因此該設備扮演的是「確認是否達標」的重要角色。
微粒子計數器的測試方式:抽氣量與測量點很重要
使用微粒子計數器時,並不是隨便量一下就算數。正式測試需要遵循一定規則:
● 抽氣量(Flow Rate)
多數儀器是 1 CFM(每分鐘立方英呎),抽氣量越大,測量越快速,但也要注意精準度。
● 測量點(Sampling Location)
依照 ISO 標準,潔淨室需依照面積分配測試點。
● 測試模式
Spot Check:檢查某區域狀況
Trend Monitoring:觀察粒子趨勢變化
Continuous Monitoring:24/7 連續監控(多應用於製藥與半導體)
遵循正確程序,才能確保測量可靠與可追溯。
微粒子計數器的維護與校正觀念
為了確保量測準確,儀器需定期校正(Calibration)。
● 為什麼要校正?
因長期使用可能造成光源老化、偵測器靈敏度下降,帶來誤差。
● 校正間隔
多數產業會採用 一年一次 的校正規範,以符合法規及稽核要求。
● 如何避免誤差?
使用前保持探頭清潔
避免在高溫或高濕環境測試
測量時避免風速過強或氣流干擾
儀器存放時保持乾燥穩定
良好維護,能確保每筆數據皆可信、可追溯。
結語:了解微粒子計數器,就是掌握潔淨管理的基礎
微粒子計數器並不是只有“量空氣”這麼簡單,它牽涉到光學原理、粒徑結構、ISO 標準、抽氣量、校正方式等多面向知識。掌握這些基礎概念,不僅能更有效使用儀器,也能提升整體環境監控策略。
若你的產業依賴受控潔淨環境,深入理解微粒子計數器的運作機制,將是建立高品質製程與降低污染風險的重要第一步。
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