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微粒子計數器知識入門:從原理、粒徑到標準一次搞懂

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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。

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:

  1. 儀器內部有穩定的雷射光源。

  2. 當空氣樣本被吸入後,微粒會通過光束。

  3. 微粒與光發生散射,強度因粒徑不同而變化。

  4. 感測器接收散射訊號並進行運算。

  5. 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。

CC BY-NC-ND 4.0 授权