美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E標(biāo)準(zhǔn)-潔凈室和潔凈區(qū)的環(huán)境控制要求

（1992年9月11日發(fā)布，取代1988年6月5日發(fā)布的FED-STD-209E）

本標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)聯(lián)邦政府服務(wù)總局、聯(lián)邦供應(yīng)服務(wù)司專員批準(zhǔn)，供聯(lián)邦政府各機(jī)構(gòu)使用。

目錄

1.      范圍及局限

1.1.    范圍

1.2.    局限

2.      參考文獻(xiàn)

3.      定義

3.1.    懸浮粒子潔凈分級(jí)

3.2.    非動(dòng)態(tài)采樣

3.3.    標(biāo)定

3.4.    潔凈區(qū)

3.5.    潔凈室

3.5.1.   空態(tài)潔凈室（設(shè)施）

3.5.2.   靜態(tài)潔凈室（設(shè)施）

3.5.3.   動(dòng)態(tài)潔凈室（設(shè)施）

3.6.    凝結(jié)核計(jì)數(shù)器（CNC）

3.7.    離散粒子計(jì)數(shù)器（DPC）

3.8.    入口平面

3.9.    同軸性

3.10.  均動(dòng)態(tài)采樣

3.11.  監(jiān)測(cè)

3.12.  非單向流

3.13.  粒子

3.14.  粒子濃度

3.15.  粒子尺寸

3.16.  學(xué)生分布

3.17.  U描述

3.18.  超微粒子

3.19.  單向流

3.20.  置信上限（UCL）

3.21.  鑒定

4.      懸浮粒子潔凈室分級(jí)和U描述

4.1.    表I中列出的潔凈度分級(jí)

4.1.1.   測(cè)量表I中所列粒子尺寸

4.1.2.   其它粒子尺寸的測(cè)量

4.2.    其它懸浮粒子潔凈度分級(jí)替代的確定原則

4.3.    描述超微粒子濃度的規(guī)定（U描述）

4.4.    懸浮粒子濃度的命名

4.4.1.   懸浮粒子潔凈度分級(jí)的格式

4.4.2.   U描述的格式

5.      懸浮粒子潔凈度的鑒定和監(jiān)測(cè)

5.1.    懸浮粒子潔凈度的鑒定

5.1.1.   頻度

5.1.2.   環(huán)境測(cè)試條件

5.1.2.1.  鑒定過程中潔凈室或潔凈區(qū)的狀態(tài)

5.1.2.2.  環(huán)境參數(shù)

5.1.3.   粒子計(jì)數(shù)

5.1.3.1.  采樣點(diǎn)和數(shù)量：?jiǎn)蜗蛄?/span>

5.1.3.2.  采樣點(diǎn)和數(shù)量：非單向流

5.1.3.3.  采樣點(diǎn)的限定

5.1.3.4.  采樣量和采樣時(shí)間

5.1.3.4.1.表I各級(jí)別的單一采樣計(jì)劃

5.1.3.4.2.其它級(jí)別或粒徑的單一采樣計(jì)劃

5.1.3.4.3.U描述的單一采樣計(jì)劃

5.1.3.4.4.連續(xù)采樣計(jì)劃

5.1.4.   數(shù)據(jù)處理

5.2.    懸浮粒子潔凈度的監(jiān)測(cè)

5.2.1.   監(jiān)測(cè)計(jì)劃

5.2.2.   監(jiān)測(cè)用的粒子計(jì)數(shù)

5.3.    測(cè)量懸浮粒子濃度的方法和裝置

5.3.1.   大于等于5微米的粒子的計(jì)數(shù)

5.3.2.   小于5微米的粒子的計(jì)數(shù)

5.3.3.   超微粒子的計(jì)數(shù)

5.3.4.   粒子計(jì)數(shù)方法的局限

5.3.5.   粒子計(jì)數(shù)方法的標(biāo)定

5.4.    統(tǒng)計(jì)分析

5.4.1.   鑒定的驗(yàn)收原則

5.4.2.   決定驗(yàn)收的計(jì)算

5.4.2.1.  采樣點(diǎn)的平均粒子濃度

5.4.2.2.  平均值的中值

5.4.2.3.  平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差

5.4.2.4.  平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差

5.4.2.5.  置信上限（UCL）

5.4.2.6.  采樣計(jì)算

6.      變更推薦

7.      與參考文獻(xiàn)的矛盾

8.      涉及的聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)

 

附錄A

使用光學(xué)顯微鏡對(duì)懸浮粒子進(jìn)行計(jì)數(shù)和測(cè)量

附錄B

離散粒子計(jì)數(shù)器操作法

附錄C

勻速及非勻速采樣

附錄D

超微粒子濃度測(cè)量方法

附錄E

FED-STD-209E標(biāo)準(zhǔn)所采用的統(tǒng)計(jì)原理推論

附錄F

連續(xù)采樣：一種鑒定空氣潔凈度的可選方法

附錄G

補(bǔ)充信息的來源

注：本翻譯尚未包含所有附錄

1. 范圍及局限

1.1    范圍

本文件建立了由懸浮粒子含量來規(guī)定空氣潔凈室和潔凈區(qū)的空氣潔凈度的標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，并且提供了其他可供選擇的分級(jí)方式。描述了鑒定空氣潔凈度的方法以及建立空氣潔凈度監(jiān)測(cè)方案的要求。也提供了確定和描述超微粒子濃度的方法（U描述法）。

1.2    局限

本文件技術(shù)要求不適用于潔凈室和潔凈區(qū)內(nèi)使用的設(shè)備、物品，除懸浮粒子的大小分級(jí)和數(shù)量外，本文件對(duì)懸浮粒子的物理、化學(xué)、放射性或生命特征將不作描述。在懸浮粒子濃度與有生命的懸浮粒子量之間沒有確定的關(guān)系。為了監(jiān)測(cè)及控制其他形式的污染，除了對(duì)潔凈空氣供給要監(jiān)測(cè)全部粒子污染物并滿足所確定的限值外，還須有其他專門要求。

2.          參考文獻(xiàn)

2.1.         《實(shí)驗(yàn)概率論》Box,George E. P.,Hunter,William G.,J.stuart編著，John Wileg&Sons出版，New York (1982).

2.2.         《懸浮微粒子技術(shù)：懸浮微粒子性質(zhì)、狀態(tài)及測(cè)量》Hinds, W. C.編著，John Wileg&Sons出版，New York (1982).

2.3.         《聯(lián)邦政府推薦常用公制單位》FED-STD-376，推薦使用國(guó)際單位制（SI），在國(guó)際單位與美國(guó)慣用單位相抵觸時(shí)，國(guó)際單位制優(yōu)先。

3.  定義

3.1.懸浮粒子的潔凈度分級(jí)

  潔凈度是由每立方米（每立方英尺）空氣中所含有最大允許微粒子數(shù)量來確定的，其分級(jí)明確見表I，其測(cè)定見5.4節(jié)中的概率方法。國(guó)際單位制中分級(jí)名稱是由每立方米空氣中含有0.5μm或更大微粒的最大允許數(shù)之常用對(duì)數(shù)來表示的，而英制單位（美國(guó)慣用）分級(jí)名稱則取自每立方英尺空氣中含有0.5μm或更大微粒的最大允許數(shù)。

3.2.非動(dòng)態(tài)采樣

  在移動(dòng)空氣流的平均速度不同于空氣進(jìn)入取樣器入口平均速度的采樣狀態(tài)下，由于粒子慣性，非動(dòng)態(tài)采樣會(huì)使樣品中的粒子濃度不同于所采樣空氣中的粒子濃度。

3.3.標(biāo)定

  將精確度未知的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或儀器與另一精確度已知的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或儀器相比較，用來檢測(cè)、修正、報(bào)告或通過調(diào)整來消除精確度未知的標(biāo)準(zhǔn)或儀器在精確度上的偏差。

3.4.潔凈區(qū)

指其內(nèi)懸浮粒子濃度被控制在某一特定的潔凈等級(jí)內(nèi)的某一限定空間。

3.5.食品潔凈室

  制其內(nèi)懸浮粒子濃度被控制的房間，它可包含一個(gè)或多個(gè)潔凈區(qū)。

3.5.1.空態(tài)潔凈室（設(shè)施）

  指已建成并準(zhǔn)備投運(yùn)的潔凈室，其中所有服務(wù)設(shè)施均已接通并達(dá)到功能要求，但室內(nèi)沒有生產(chǎn)設(shè)備和操作人員。

3.5.2.靜態(tài)潔凈室（設(shè)施）

  指已建成并安裝好所有服務(wù)設(shè)備及生產(chǎn)設(shè)備，能夠或正在運(yùn)行的潔凈室，但室內(nèi)無操作人員。

3.5.3.動(dòng)態(tài)潔凈室（設(shè)施）

  指正常運(yùn)行的潔凈室，亦即室內(nèi)所有服務(wù)設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備及工作人員正在正常運(yùn)行時(shí)的潔凈室。

3.6.            凝結(jié)核計(jì)數(shù)器（CNC）

  一種用于對(duì)大于或等于0.01μm的小懸浮微粒計(jì)數(shù)的儀器，它借助于光學(xué)方法來測(cè)量由蒸氣凝結(jié)在微粒子上而形成的液滴。

3.7.            離散粒子計(jì)數(shù)器（DPC）

  一種能夠分辯離散粒子的儀器，它類似于光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器和凝結(jié)核計(jì)數(shù)器。

3.8.            入口平面

  指垂直于單向氣流的平面，這個(gè)平面就在于我們感興趣的區(qū)域（無特別說明即特指工作區(qū)）的上升氣流內(nèi)，且這個(gè)平面與垂直于這個(gè)氣流方向的潔凈區(qū)橫斷面具有相同的面積。

3.9.            同軸性

  指采樣器入口的氣流方向與被采樣單向氣流的方向相同的采樣狀態(tài)。

3.10.          均動(dòng)態(tài)采樣

  指在同軸采樣狀態(tài)下，進(jìn)入采樣器入口氣流的平均度與所測(cè)單向氣流的平均速度相同的狀態(tài)。

3.11.          監(jiān)測(cè)

  指在潔凈室或潔凈區(qū)內(nèi)對(duì)懸浮粒子濃度及其他相關(guān)情況的例行測(cè)定。

3.12.          非單向流

  指與單向流定義不符的氣流，以前稱為“亂流”或“非層流”。

3.13.          粒子

  一般尺寸為0.001~1000μm的固體、液體或固液混合物質(zhì)。

3.14.          粒子濃度

  單位體積空氣中所含有的離散粒子的數(shù)量。

3.15.          粒子尺寸

使用顯微鏡觀察時(shí)，在觀察平面上看到的粒子視在最大線性長(zhǎng)度，或由自動(dòng)儀器測(cè)得的粒子的當(dāng)量直徑。（當(dāng)量直徑是指對(duì)感受器具體和被測(cè)粒子相同反映的已知特性的參考球體直徑。）

3.16.          學(xué)生分布

  分布函數(shù)為：t=（樣本均值-總體均值）/樣本均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差

  該式是從正態(tài)（高斯）分布抽樣得到的，臨界值表可從統(tǒng)計(jì)學(xué)教科書中找到（見2.1節(jié)）

3.17.          U描述

  指超微粒子的最大允許濃度（每立方米空氣中粒子數(shù)），U描述可適當(dāng)?shù)赜米鳛橹眯派舷?、現(xiàn)場(chǎng)平均值的上限或是同樣作為現(xiàn)場(chǎng)平均值與置信上限。U描述不受懸浮粒子潔凈級(jí)別的限制，它適用于單個(gè)潔凈等級(jí)的懸浮粒子也可用于多個(gè)潔凈等級(jí)相混合的懸浮粒子。

3.18.          超微粒子

  指尺寸范圍大約從0.02μm到附錄D中描述的離散粒子計(jì)數(shù)器（DPC）的測(cè)定值上限之間的粒子，超微粒子在計(jì)算上是通過計(jì)數(shù)器效率與附錄D中的粒子尺寸之比來確定的。

3.19.          單向流

  指通常具有平行的氣流線以單一方向運(yùn)動(dòng)并勻速通過其橫斷面的氣流。以前稱為“層流”。

3.20.          置信上限（UCL）

  如果均值是從正態(tài)（高斯）分布中抽樣得到的，而按給定值信度（本標(biāo)準(zhǔn)中取95%）下計(jì)算所得的估計(jì)上限將大于實(shí)際均值，則稱這一均值估計(jì)上限為置信上限。

3.21.          鑒定

  指在潔凈室或潔凈區(qū)內(nèi)按懸浮粒子潔凈度分布界線、U描述或其他有關(guān)規(guī)定，確定空氣的潔凈度的過程。

4.                  懸浮粒子潔凈室分級(jí)和U描述

  空氣潔凈度的鑒定按本標(biāo)準(zhǔn)第5節(jié)使用一個(gè)特別限定的分級(jí)系統(tǒng)。

  本部分確定了空氣潔凈度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，每一潔凈度等級(jí)對(duì)懸浮粒子尺寸范圍和濃度均有限定（見表I）。同時(shí)，為了確定基于粒子尺寸變化的標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)和其它替代的（非標(biāo)準(zhǔn)）分級(jí)，也制定了規(guī)定。此外，還提供了使用超微粒子濃度（U描述）描述空氣潔凈度的基本原理。

  給定的專用名詞系統(tǒng)適合描述所有潔凈度分級(jí)和U描述。

4.1.            表I中列出的潔凈度分級(jí)

  懸浮粒子潔凈度分級(jí)列于表I中，空氣潔凈度的鑒定則通過對(duì)表I中的一種或多種粒子尺寸或其它規(guī)定粒子尺寸的測(cè)定來完成，詳述如下：

4.1.1.             測(cè)量表I中所列粒子尺寸

  通過測(cè)量表I中的某一級(jí)別所列的一種或多種粒子尺寸來完成鑒定，并使用4.4.1.中所述的格式書寫報(bào)告。如果測(cè)得的粒子濃度是按4.5節(jié)的統(tǒng)計(jì)分析確定的，并在表I所列對(duì)應(yīng)級(jí)規(guī)定的任一粒子濃度的界限內(nèi)，則認(rèn)為懸浮粒子潔凈度滿足該級(jí)。

4.1.2.             其它粒子尺寸的測(cè)量

  也可通過測(cè)定表I中所列之外的其他粒子的尺寸來完成鑒定，并按以下限制條件來進(jìn)行：其他粒徑或尺寸選擇必須在表I所標(biāo)明級(jí)別的尺寸范圍內(nèi)。如果測(cè)得的粒子濃度是按5.4節(jié)的統(tǒng)計(jì)分析確定的，并且每一選定的其他粒子的粒徑都不超過表I中給出的下一級(jí)較大粒徑的界限，則認(rèn)為懸浮粒子潔凈度滿足該級(jí)。

4.2.            其它懸浮粒子潔凈度分級(jí)替代的確定原則

  在特殊用途的情況下也可以定義不同于表I中所列潔凈度分級(jí)的其他級(jí)別（如M2.2級(jí)、M4.3級(jí)及M6.4級(jí)（5600~7000級(jí)））。與表I中所列的潔凈度等級(jí)相同，其他等級(jí)的分級(jí)名稱確定也是建立在對(duì)0.5μm及以上粒子濃度的界限上。其他尺寸粒子的濃度界限可在表I中按相鄰的潔凈度級(jí)別濃度界限同樣的比例得到，此界限也可以通過表I腳注內(nèi)的近似方程式計(jì)算出來。同樣，對(duì)于潔凈度等級(jí)超過M1或1級(jí)的情況。粒子尺寸不同于0.5μm的粒子濃度界限與M1或1級(jí)的濃度界限具有相同的比例。

 

表I  懸浮粒子潔凈度分級(jí)

  對(duì)每一分級(jí)名稱均給出了其分級(jí)界限，此界限指出的特定懸浮粒子濃度（單位體積粒子數(shù)）均大于等于表中所列出的粒子尺寸。

分級(jí)名稱		分級(jí)界限
		0.1μm		0.2μm		0.3μm		0.5μm		5.0μm
		單位體積		單位體積		單位體積		單位體積		單位體積
SI	英制	M3	Ft3	M3	Ft3	M3	Ft3	M3	Ft3	M3	Ft3
M1	1	350	9.91	75.7	2.14	30.9	0.875	10.0	0.283	--	--
M1.5		14240	35.0	265	7.50	1069	3.00	35.3	1.00	--	--
M2		3500	99.1	757	21.4	309	8.75	100	2.83	--	--
M2.5	10	12400	350	2650	75.0	1060	30.0	353	10.0	--	--
M3		35000	991	7570	214	3090	87.5	1000	28.3	--	--
M3.5	100	--	--	26500	750	10600	300	3530	100	--	--
M4		--	--	75700	2140	30900	875	10000	283	--	--
M4.5	1000	--	--	--	--	--	--	35300	1000	247	7.00
M5		--	--	--	--	--	--	100000	2830	618	17.5
M5.5	10000	--	--	--	--	--	--	353000	10000	2470	70.0
M6		--	--	--	--	--	--	1000000	28300	6180	175
M6.5	100000	--	--	--	--	--	--	3530000	100000	24700	700
M7		--	--	--	--	--	--	10000000	283000	61800	1750

表I所示潔凈度分級(jí)界限只為分級(jí)定義的目的而確定，在任何特殊情況下不表示由此所建立的粒徑尺寸分布。

中間級(jí)別的濃度界限可近似通過下式計(jì)算：

離子數(shù)/m3=10M(0.5/d)2.2

式中M為國(guó)際單位（SI）制中分級(jí)的特定數(shù)字名稱，d是粒子尺寸（單位為微米）。

或    離子數(shù)ft3=Nc(0.5/d)2.2

式中Nc為英制單位中分級(jí)的特定數(shù)字名稱，d是粒子尺寸（單位為微米）。

命名和描述潔凈度分級(jí)時(shí)推薦使用國(guó)標(biāo)單位（SI）制的名稱和單位，但英制（美國(guó)慣用）單位也可使用。

當(dāng)用國(guó)際制單位表示時(shí)，分級(jí)的特定數(shù)字名稱是由每立方米空氣中含有的0.5μm及以上粒子的最大允許數(shù)之常用對(duì)數(shù)值（以10為底，尾數(shù)取整到第一位小數(shù)）得到的，當(dāng)用英制（美國(guó)慣用）單位表示時(shí)，分級(jí)的特定數(shù)字名稱則由每立方英尺空氣中所含有的大于或等于0.5μm粒子的最大允許值得到的。

(a)                   對(duì)于潔凈度分級(jí)小于M4.5級(jí)（1000級(jí)）的其他級(jí)別，其濃度可通過測(cè)量以下粒子尺寸范圍內(nèi)的粒子來確定，按規(guī)定此粒子尺寸范圍即可是大于或等于0.5μm又可是大于或等于5μm或二種均可。

(b)                   對(duì)于潔凈度分級(jí)大于M4.5級(jí)（1000級(jí)）又小于3.5級(jí)（100級(jí)）的其他級(jí)別，其確定可以通過測(cè)量以下粒子尺寸范圍內(nèi)的一種或多種得到的，按規(guī)定此粒子尺寸范圍可以是大于或等于0.2μm、大于或等于0.3μm、大于或等于0.5μm。

(c)                   對(duì)于潔凈度分級(jí)小于M3.5級(jí)（100級(jí)）的其他級(jí)別，其確定可以通過測(cè)量以下粒子尺寸范圍內(nèi)的一種或多種得到的，按規(guī)定此粒子尺寸范圍可以是大于或等于0.1μm、大于或等于0.2μm、大于或等于0.3μm及大于或等于0.5μm。

4.3.            描述超微粒子濃度的規(guī)定（U描述）

  按規(guī)定，U描述用來表示超粒子濃度時(shí)可按3.17節(jié)的規(guī)定。U描述可用來補(bǔ)充潔凈度分級(jí)的定義，也可單獨(dú)使用。U描述的格式將在4.4.2節(jié)中說明。

4.4. 懸浮粒子濃度的命名

4.4.1.懸浮粒子潔凈度分級(jí)的格式

  各潔凈度分級(jí)可使用“X級(jí)（在Y微米）”的格式來表示，此時(shí)X代表懸浮粒子潔凈度分級(jí)的特定數(shù)自名稱，Y代表粒子尺寸或與規(guī)定濃度（分級(jí)）界限相對(duì)應(yīng)的粒子尺寸。

  例如：“M2.5級(jí)（在0.3μm和0.5μm）即指每立方米空氣中含有0.3μm以上的粒子不超過1060個(gè)，0.5μm以上的粒子不超過353個(gè)。

  “100級(jí)（在0.5μm）即指每立方英尺空氣中含有0.5μm以上的粒子不超過100個(gè)。

4.4.2.U描述的格式

  U描述可單獨(dú)使用或作為懸浮粒子潔凈度分級(jí)確定的補(bǔ)充。由于超微粒子的下限已經(jīng)為使用的設(shè)備所決定，所以對(duì)U描述不必規(guī)定粒子尺寸（參見3.18節(jié)及附錄D）。

  U描述可使用格式“U（X）”來表示。這里X為每立方米空氣中超微粒子的最大允許濃度。

  例如“U（20）”表示每立方米空氣中超微粒子不超過20個(gè)。“M1.5級(jí)（在0.3μm）,U(2000)”則表示每立方米空氣中0.3μm粒子不超過106個(gè)，超微粒子不超過2000個(gè)。

5.   懸浮粒子潔凈度的鑒定和監(jiān)測(cè)

5.1. 懸浮粒子潔凈度的鑒定

  根據(jù)4節(jié)定義，鑒定是確定一個(gè)潔凈室或潔凈區(qū)內(nèi)的空氣是否滿足懸浮粒子潔凈度分級(jí)界限或U描述（或二者均滿足）的過程。應(yīng)在5.11~5.14節(jié)中所述的條件下，通過對(duì)懸浮粒子濃度的測(cè)量來完成鑒定。粒子尺寸或?yàn)殍b定而進(jìn)行測(cè)量的粒子尺寸應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用4.4節(jié)中所描述的近似格式表示。

5.1.1. 頻度

  鑒定測(cè)試應(yīng)在初試以后按一定間隔或其他規(guī)定定期進(jìn)行。

5.1.2. 環(huán)境測(cè)試條件

  潔凈度分級(jí)的鑒定應(yīng)在包括以下規(guī)定的操作條件下通過測(cè)量粒子濃度來完成。

5.1.2.1.鑒定過程中潔凈室或潔凈區(qū)的狀態(tài)

  鑒定過程中潔凈室或潔凈區(qū)的狀態(tài)應(yīng)標(biāo)明“空態(tài)”、“靜態(tài)”、“動(dòng)態(tài)”或其他規(guī)定狀態(tài)。

5.1.2.2.環(huán)境參數(shù)

  應(yīng)該記錄在鑒定過程中與潔凈室和潔凈區(qū)有關(guān)的測(cè)量及觀察的實(shí)際環(huán)境參數(shù)，此類參數(shù)可以包括（但不僅限于此）空氣流速、換氣次數(shù)、室內(nèi)氣壓、補(bǔ)充新風(fēng)量、單向流平行度、空氣擾度、溫度、濕度或露點(diǎn)、室內(nèi)振動(dòng)，此外，室內(nèi)人員及設(shè)備活動(dòng)情況也應(yīng)注明。

5.1.3.粒子計(jì)數(shù)

  鑒定潔凈室和潔凈區(qū)的潔凈度按適當(dāng)?shù)牧Ｗ佑?jì)數(shù)法或5.3節(jié)中所述方法或按其他規(guī)定的方法進(jìn)行，適當(dāng)?shù)牟蓸拥攸c(diǎn)和采樣計(jì)劃應(yīng)該從以下說明中選擇。

5.1.3.1.采樣點(diǎn)和數(shù)量：?jiǎn)蜗蛄?/span>

  對(duì)單向流，采樣點(diǎn)應(yīng)在整個(gè)潔凈區(qū)的入口平面上均勻分布，潔凈區(qū)內(nèi)受設(shè)備限制或有特殊規(guī)定的除外。對(duì)單向流潔凈區(qū)的鑒定所要求的最小采樣點(diǎn)數(shù)量應(yīng)為以下（a）、(b)中的小者。

  （a）國(guó)際單位（SI）制：A/2.32

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方米）。

        英制單位（美國(guó)慣用）：A/25

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方英尺）。

  （b）國(guó)際單位（SI）制：A*64（10M）0.5

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方米）,M是表I中所列國(guó)際單位制潔凈度分級(jí)的特定數(shù)字名稱。

英制單位（美國(guó)慣用）：A/（Nc）0.5

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方英尺），M是表I中所列國(guó)際單位制潔凈度分級(jí)的特定數(shù)字名稱。

  采樣點(diǎn)數(shù)量通常取整到下一個(gè)高位整數(shù)。

5.1.3.2.采樣點(diǎn)和數(shù)量：非單向流

對(duì)非單向流，采樣點(diǎn)應(yīng)在潔凈區(qū)水平方向均布，但特殊規(guī)定的可在垂直方向布置，潔凈區(qū)內(nèi)受設(shè)備限制的除外。

  對(duì)非單向流潔凈區(qū)的鑒定所要求的最小采樣點(diǎn)數(shù)量應(yīng)等于：

  國(guó)際單位（SI）制：A*64/（10M）0.5

  這里A是指潔凈區(qū)的地面面積（單位為平方米），M是表I中所列國(guó)際單位（SI）制潔凈度分級(jí)的特定數(shù)字名稱。

  英制（美國(guó)慣用）：A/（Nc）0.5

這里A是指潔凈區(qū)的地面面積（單位為平方米），Nc是表I中所列英制單位潔凈度分級(jí)的特定數(shù)字名稱。

  采樣點(diǎn)熟練通常取整到下一個(gè)高位整數(shù)。

5.1.3.3.采樣點(diǎn)的限定

  任何潔凈區(qū)的采樣點(diǎn)不少于2個(gè)，除在潔凈區(qū)內(nèi)受設(shè)備限制外，采樣點(diǎn)應(yīng)在潔凈區(qū)域內(nèi)均勻分布，每一個(gè)采樣點(diǎn)至少采樣一次（見5.1.3.1節(jié)或5.1.3.2節(jié)），每個(gè)采樣點(diǎn)采樣可多于一次，且不同的采樣點(diǎn)可有不同的采樣次數(shù)。但每個(gè)潔凈區(qū)內(nèi)總采樣次數(shù)不少于5次。

  在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，采樣位置多于所要求的最少采樣點(diǎn)的采樣將增加平均數(shù)和其置信上限均值的精確度。

5.1.3.4.采樣量和采樣時(shí)間

  采樣的空氣量和采樣時(shí)間根據(jù)下列適當(dāng)?shù)墓?jié)段確定。

5.1.3.4.1.表I各級(jí)別的單一采樣計(jì)劃

  如果對(duì)每一個(gè)規(guī)定的粒子尺寸，粒子濃度均在該潔凈度分級(jí)的界限內(nèi)，則對(duì)每一個(gè)采樣點(diǎn)每一次采樣的被測(cè)空氣量必須是最少可測(cè)到20個(gè)粒子的有效空氣量。

  下面的公式提供了一個(gè)被采樣的最小空氣量的平均計(jì)算公式，此公式可作為表I中所列的每單位體積粒子數(shù)量的相關(guān)附屬部分。

  V=20個(gè)粒子/[表I中的分級(jí)界限（粒子數(shù)量/體積）]

  空氣的采樣體積應(yīng)不少于0.00283m3（0.1立方英尺），此外，采樣體積的計(jì)算結(jié)果不得取整。

  較大的采樣體積將會(huì)減少各采樣值之間的差異，但采樣體積不能大到使采樣時(shí)間變得不切實(shí)際。采樣體積不必在所有采樣點(diǎn)都相同。但是粒子濃度應(yīng)以每立方米（立方英尺）空氣中的粒子數(shù)量記錄報(bào)告，而與采樣體積無關(guān)。采樣體積也應(yīng)記錄。在采樣體積大于最小采樣體積時(shí)將提高采樣平均數(shù)與其置信上限均值的精確度。

  采樣時(shí)間可通過采樣體積除以采樣速率來計(jì)算得到。

5.1.3.4.2.其它級(jí)別或粒徑的單一采樣計(jì)劃

  按4.2節(jié)規(guī)定，為了鑒定空氣是否滿足其他潔凈度分級(jí)界限所需的最小采樣體積，必須根據(jù)5.1.3.4節(jié)所述的方法，由表I中所列的相鄰潔凈度分級(jí)的采樣體積所決定。

  按4.2節(jié)所述，對(duì)其他粒子尺寸測(cè)量的鑒定所需的最小采樣體積，必須根據(jù)5.1.3.4.1節(jié)所述的方法，由表I中所列的相鄰潔凈度分級(jí)的采樣體積所決定。

  采樣時(shí)間可通過采樣體積除以采樣速率來計(jì)算得到。

  對(duì)有關(guān)采樣體積的其他考慮，同樣適用于上述情況，詳見5.1.3.4.1節(jié)所述。

5.1.3.4.3.U描述的單一采樣計(jì)劃

  鑒定超微粒子濃度所需的采樣體積是在規(guī)定U描述條件下可測(cè)得最少20個(gè)粒子的有效空氣體積，最小體積（立方米）由20/U(x)計(jì)算得到，計(jì)算結(jié)果無須取整，但任何條件下都不得小于0.00283立方米。

  采樣時(shí)間可通過采樣體積除以采樣速率來計(jì)算得到。

5.1.3.4.4.連續(xù)采樣計(jì)劃

  鑒定潔凈度等級(jí)在M2.5級(jí)及以上（10級(jí)以上）的空氣的另一種方法是使用附錄F中所述的連續(xù)采樣方法（連續(xù)采樣是鑒定潔凈度等級(jí)在M2.5級(jí)及以上的空氣的一種可選方法），連續(xù)采樣的優(yōu)點(diǎn)是它有可能顯著地減少每一個(gè)采樣點(diǎn)的采樣體積，同時(shí)也減少采樣時(shí)間。

5.1.4. 數(shù)據(jù)處理

5.2  懸浮粒子潔凈度的監(jiān)測(cè)

  鑒定之后，如果有規(guī)定，則應(yīng)在運(yùn)行期間對(duì)潔凈室或潔凈區(qū)內(nèi)懸浮粒子的潔凈度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了說明懸浮粒子潔凈度的變化趨向，對(duì)5.1.2.2節(jié)中所列的其他環(huán)境參數(shù)也可按規(guī)定進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5.2.1 監(jiān)測(cè)計(jì)劃

  監(jiān)測(cè)計(jì)劃應(yīng)根據(jù)懸浮粒子潔凈度級(jí)別和生產(chǎn)過程及產(chǎn)品保護(hù)對(duì)污染控制的需要程度來制定，監(jiān)測(cè)計(jì)劃應(yīng)規(guī)定監(jiān)測(cè)頻度、操作條件、粒子記數(shù)方法、采樣點(diǎn)及其數(shù)量、采樣體積及其數(shù)據(jù)處理方法。

5.2.2 監(jiān)測(cè)用的粒子計(jì)數(shù)

  按規(guī)定，監(jiān)測(cè)計(jì)劃中的粒子記數(shù)應(yīng)采用5.3節(jié)的一種方法進(jìn)行，粒子濃度的測(cè)量應(yīng)在整個(gè)潔凈區(qū)內(nèi)，或在潔凈度要求特別關(guān)鍵的地方，或者在測(cè)定鑒定測(cè)試中發(fā)現(xiàn)粒子濃度較高的地方進(jìn)行。

5.3 測(cè)量懸浮粒子濃度的方法和裝置

測(cè)量懸浮粒子濃度的方法和裝置應(yīng)根據(jù)粒子尺寸和要求的粒徑來選擇，除了有其他規(guī)定的，下面的方法適用于鑒定空氣中懸浮粒子的潔凈度和U描述，同樣也適用于空氣潔凈度的監(jiān)測(cè)。如果證明其他的粒子記數(shù)方法或設(shè)備以及其他的方法和設(shè)備的組合的精確度和重復(fù)性等于或優(yōu)于以下方法和設(shè)備的，那么也可以采用。

用來確定懸浮粒子濃度的設(shè)備應(yīng)按規(guī)定根據(jù)制造廠家的說明正確維護(hù)并定期效驗(yàn)。

5.3.1 大于等于5微米的粒子的計(jì)數(shù)

  對(duì)于大于等于5μm的粒子，其濃度確定應(yīng)使用附錄A中的方法（使用光學(xué)顯微鏡對(duì)懸浮粒子進(jìn)行計(jì)數(shù)和測(cè)量）。

  另外，如果下面所述的樣本收集、傳送和測(cè)量過程都滿足規(guī)定要求，那么可以使用離散粒子記數(shù)器。根據(jù)附錄B中的方法（離散粒子記數(shù)器操作法），對(duì)于大于5μm的粒子，離散粒子計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)效率是可確定的。離散粒子記數(shù)器只有在大于5μm的粒子計(jì)數(shù)時(shí)才能使用。

  無論使用何種方法，取樣口尺寸、取樣速率及取樣口定位的選擇應(yīng)允許勻速采樣收集。勻速采樣是應(yīng)優(yōu)先采用的，但是如果勻速采樣不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，采樣偏差的估算可通過使用附錄C（勻速及非勻速采樣）中的方法得到。即使在采樣器入口直接面對(duì)流入氣流（同軸采樣）的時(shí)候，如果入口氣流速度不同于采樣器附近的氣流速度，也將人為地造成在入口處周圍的粒子濃度的增加或減少。其公式也適用于計(jì)算此種非均勻采樣在觀察測(cè)量粒子濃度時(shí)所帶來的影響（參見例2.2和附錄C）。對(duì)于大于等于0.5μm的粒子，當(dāng)這種人為造成的濃度增減小于5%時(shí)，可以忽略不計(jì)。但對(duì)于大于等于5μm的粒子，當(dāng)預(yù)見到這種人為造成的濃度變化超過5%時(shí)，則應(yīng)記錄這一突變的增減量，在同懸浮粒子潔凈度分級(jí)界限比較前，必須校正這一數(shù)值。

5.3.2 小于等于5微米的粒子的計(jì)數(shù)

小于等于5微米粒子的濃度根據(jù)附錄B中的方法使用離散粒子計(jì)數(shù)器來確定。粒徑大小數(shù)據(jù)應(yīng)按用標(biāo)準(zhǔn)粒子標(biāo)定的當(dāng)量直徑記錄。

前面提到（見5.3.1節(jié)）對(duì)小于等于0.5微米的粒子,由非均勻采樣產(chǎn)生的偏差小于5%，但是對(duì)大于等于5微米的粒子則會(huì)產(chǎn)生顯著的偏差。如果要對(duì)粒子尺寸在0.5μm到5μm范圍內(nèi)的一種或多種粒子進(jìn)行鑒定，那么由非均勻采樣產(chǎn)生的偏差則會(huì)隨粒子尺寸的增大而增加，此時(shí)需要對(duì)非均勻采樣進(jìn)行校正。

5.3.3 超微粒子的計(jì)數(shù)

  超微粒子濃度由附錄D中的方法（超微粒子濃度測(cè)量方法）來確定。

5.3.4 粒子計(jì)數(shù)方法的局限

  在同一采樣點(diǎn)使用離散粒子計(jì)數(shù)器進(jìn)行空氣采樣計(jì)數(shù)時(shí)，不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或工作原理的計(jì)數(shù)器會(huì)產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)，甚至剛剛經(jīng)過標(biāo)定的相同設(shè)計(jì)的儀器對(duì)同樣的空氣進(jìn)行采樣時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生較大的差異。所以在比較不同儀器的測(cè)量結(jié)果時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)。

  使用離散粒子計(jì)數(shù)器時(shí)，不得超過制造廠家所規(guī)定的粒子濃度或粒子尺寸的上限。

  由于光學(xué)顯微鏡計(jì)數(shù)和測(cè)量的粒子尺寸是基于粒子的視覺最大線性尺寸，而離散粒子計(jì)數(shù)器所測(cè)得的粒子尺寸是基于對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)粒子直徑的當(dāng)量直徑。所以由這兩種方法測(cè)得的粒子濃度數(shù)據(jù)是不同的，因而不能混同使用。

5.3.5. 粒子計(jì)數(shù)方法的標(biāo)定

  所有的儀器應(yīng)按規(guī)定，用已知的參考標(biāo)準(zhǔn)，通過允許的程序進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定應(yīng)包括（但不僅限于此）流速和粒徑等，在鑒定中的每一次粒徑測(cè)量都應(yīng)進(jìn)行有關(guān)粒徑方面的標(biāo)定。

5.4.統(tǒng)計(jì)分析

  為鑒定空氣懸浮粒子潔凈度界限或U描述所進(jìn)行的懸浮粒子濃度數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)按下面要求進(jìn)行。該統(tǒng)計(jì)分析僅與隨機(jī)誤差（缺乏精密度）有關(guān)而非隨機(jī)性誤差（偏差），如錯(cuò)誤標(biāo)定。

  此標(biāo)準(zhǔn)中的統(tǒng)計(jì)方法原理在附錄E中給出。

5.4.1.鑒定的驗(yàn)收原則

  在每一個(gè)采樣點(diǎn)測(cè)出的粒子濃度平均值落在或優(yōu)于潔凈度分級(jí)界限或U描述的時(shí)候，則潔凈室或潔凈區(qū)內(nèi)空氣滿足懸浮粒子潔凈度分級(jí)的驗(yàn)收原則。此外，如果現(xiàn)場(chǎng)采樣點(diǎn)總數(shù)少于10個(gè)，這些平均值的均值之95%置信上限必須落在或優(yōu)于潔凈度分級(jí)界限或U描述。

5.4.2. 決定驗(yàn)收的計(jì)算

5.4.2.1.采樣點(diǎn)的平均粒子濃度

  在某采樣點(diǎn)處，粒子濃度的平均值A(chǔ)為該采樣點(diǎn)初各次采樣的粒子濃度Ci之和，除以該點(diǎn)的采樣次數(shù)N，或如式（5-1）所示。只有在采樣一次時(shí)，平均粒子濃度才與所測(cè)出的粒子濃度相同。

     A =（C1 C2 …… CN）/N            （式5-1）

5.4.2.2.平均值的中值

  平均值的中值M為單個(gè)平均值A(chǔ)i之和除以采樣點(diǎn)數(shù)L，如式（5-2）所示。所有采樣點(diǎn)的權(quán)數(shù)相同，不考慮各采樣點(diǎn)的采樣次數(shù)多少。

     M =（A1 A2 …… AL）/L          （式5-2）

5.4.2.3.平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差

  平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD等于各單個(gè)平均值與中值的差的平方和（Ai-M）2，除以采樣點(diǎn)數(shù)L減去1的商的平方根，如式（5-3）所示。

     SD =[(A1-M)2 (A2-M)2 …… (AL-M)2]1/2          式（5-3）

5.4.2.4.平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差

  平均值均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差SE等于標(biāo)準(zhǔn)偏差SD除以采樣點(diǎn)數(shù)的平方根，如式（5-4）所示。

     SD=SD/L1/2                      （式5-4）

5.4.2.5.置信上限

  平均值之均值M的95%置信上限由M加上適當(dāng)?shù)闹眯派舷蓿║CL）系數(shù)（見表II）與標(biāo)準(zhǔn)誤差的乘積來確定，如式（5-5）所示。

UCL=M （UCL系數(shù) SE）      （式5-5）

表II  95%置信上限的置信系數(shù)

采樣系數(shù)L	2	3	4	5	6	7	8	9	>9*
95%置信系數(shù)	6.31	2.92	2.35	2.13	2.02	1.94	1.90	1.86	NA

*當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)超過9時(shí)，置信上限的計(jì)算已不再要求（見5.4節(jié)）。

5.4.2.6.采樣計(jì)算

  采樣計(jì)算由附錄E給出。

6.變更推薦

  當(dāng)某聯(lián)邦機(jī)構(gòu)認(rèn)為此標(biāo)準(zhǔn)不能滿足其基本需求需要時(shí)，應(yīng)寫明對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的變更需要并附以適當(dāng)?shù)淖C明寄至聯(lián)邦政府服務(wù)總局，證明中應(yīng)指出哪部分不能滿足基本需要。提議可寄至服務(wù)總局（GSA）、商品貿(mào)易中心（GPCC）、聯(lián)邦供應(yīng)服務(wù)處（FSSED）、聯(lián)邦供應(yīng)服務(wù)公司工程處（FSED），819Talor街，F(xiàn)ort Worth,TX76102。服務(wù)總局將采取適當(dāng)行動(dòng)并通知提議機(jī)構(gòu)。

7.與參考文獻(xiàn)的矛盾

  當(dāng)本標(biāo)準(zhǔn)中提及的技術(shù)要求與所參考的文獻(xiàn)中的要求發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)采用本標(biāo)準(zhǔn)中的要求。但應(yīng)將此矛盾的性質(zhì)一式二份提交聯(lián)邦政府服務(wù)總局、商品貿(mào)易中心、聯(lián)邦供應(yīng)服務(wù)司工程處、819Talor街，F(xiàn)ort Worth,TX76102。

8. 涉及的聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)

  商務(wù)部

  國(guó)防部，國(guó)防助理秘書辦公室

  陸軍

  海軍

  空軍

  能源部

  衛(wèi)生與公共服務(wù)部

交通部

服務(wù)稅局

國(guó)家航空航天管理局

核管理委員會(huì)