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中國空氣凈化計算水平新突破

醫藥、電子、精密機械、彩管制造、微生物等行業都對生產車間的空氣潔凈度要求比較高,控制好空氣中存在的塵埃顆粒數關系到生產出來的產品質量,所以上述行業車間都必須做無塵車間凈化。

  近日從中國計量科學研究院獲悉,該院研究建立的空氣凈化中顆粒計數計量校準裝置提高了中國在粒子計數的測量水平,解決了此領域長期依賴國外凈化設備的現狀,提高了中國粒子計器的生產能力和國際競爭力。

  項目負責人、中國計量院化學所程惠玲介紹,空氣中顆粒物污染是許多行業生產及加工工藝中主要的污染來源,準確評價空氣凈化已經成為許多行業生產以及產品檢測的要求。好比在電子行業及芯片制造工業中,氣體中微小顆粒物的沉積就會造成電氣不良特性甚至更大的破壞。特別是近年來芯片線寬已經達到微米和亞微米級,這就對廠房內的空氣凈化提出了更高的要求。另外,在現代醫學與藥物及生物工程中,包括中國在內的世界各國制定實施的“藥品生產質量管理規范GMP”中也著重對藥品生產過程中空氣中的顆粒物潔凈度提出了要求。特別是隨著《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》的貫徹執行,作為16個重大發展專項的核心電子器件、高端通用芯片、重大新藥創制將會得到快速發展,這就使得顆粒計數測量和監測變得更加迫切。

  塵埃粒子計數器就是用于測量潔凈環境中單位體積內塵埃粒子數和粒徑分布的儀器。它可廣泛應用于為藥檢所、血液中心、防疫站、疾控中心、質量監督所等權威機構,以及生物、制藥、半導體、光學或精密機械加工等生產企業。

  據估計,中國現有的塵埃粒子計數器生產廠家有10余家,國內使用的臺件數量應不少于3萬臺,這些廠家及用戶具有很強烈的校準檢測需求。要保證空氣中塵埃顆粒測量的準確性,首先需要確保塵埃粒子計數器本身的準確和可溯源。中國計量院完成的這項研究,建立了標準粒子計數器校準裝置,實現了對標準粒子計數器的粒子計數示值誤差、粒徑檔設定相對誤差、粒徑測量分辨力校準項目的檢定和校準,不確定度為6.0%(k=2),優于國外相同計量校準裝置的技術水平。同時,他們還建立了工作級粒子計數器校準裝置,實現對工作級(實驗室用、便攜式)粒子計數器粒子計數示值誤差的有效校準。

  在研究中,我們通過采用國際先進的‘激光粒子計數器——凝結核粒子計數器——氣溶膠靜電計(或掃描電子顯微鏡)’逐級溯源法,使標準粒子計數器的粒子計數值溯源至國家電流標準和傳統的顯微計數法,保證了粒子計數的溯源性和準確性。

  通過該項目的實施,建立了中國塵埃粒子計數器的計量校準裝置和溯源方法。建立的校準裝置填補了中國塵埃粒子計數器實物計量標準的空白,為中國塵埃粒子計數器的量值溯源和傳遞提供了堅實的基礎和保障,有力推進了中國《塵埃粒子計數器》國家校準規范及《塵埃粒子計數器性能試驗方法》的有效實施。

  目前,通過向各省級計量院所、儀器生產企業等單位的宣傳推廣,以及向用戶開展校準檢測服務,一些單位已經開始以該標準粒子計數器校準裝置為基礎建立了本單位的工作級粒子計數器校準裝置。這一研究成果將使中國粒子計數測量水平和對國家發展的支撐能力躍上一個新臺階。

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