洁净室和洁净区的环境控制要求
---美国联邦标准209E
（1992年9月11日发布，取代1988年6月5日发布的FED-STD-209E）
本标准经联邦政府服务总局、联邦供应服务司专员批准，供联邦政府各机构使用。
目录
1. 范围及局限
1.1. 范围
1.2. 局限
2. 参考文献
3. 定义
3.1. 悬浮粒子洁净分级
3.2. 非动态采样
3.3. 标定
3.4. 洁净区
3.5. 洁净室
3.5.1. 空态洁净室（设施）
3.5.2. 静态洁净室（设施）
3.5.3. 动态洁净室（设施）
3.6. 凝结核计数器（CNC）
3.7. 离散粒子计数器（DPC）
3.8. 入口平面
3.9. 同轴性
3.10. 均动态采样
3.11. 监测
3.12. 非单向流
3.13. 粒子
3.14. 粒子浓度
3.15. 粒子尺寸
3.16. 学生分布
3.17. U描述
3.18. 超微粒子
3.19. 单向流
3.20. 置信上限（UCL）
3.21. 鉴定
4. 悬浮粒子洁净室分级和U描述
4.1. 表I中列出的洁净度分级
4.1.1. 测量表I中所列粒子尺寸
4.1.2. 其它粒子尺寸的测量
4.2. 其它悬浮粒子洁净度分级替代的确定原则
4.3. 描述超微粒子浓度的规定（U描述）
4.4. 悬浮粒子浓度的命名
4.4.1. 悬浮粒子洁净度分级的格式
4.4.2. U描述的格式
5. 悬浮粒子洁净度的鉴定和监测
5.1. 悬浮粒子洁净度的鉴定
5.1.1. 频度
5.1.2. 环境测试条件
5.1.2.1. 鉴定过程中洁净室或洁净区的状态
5.1.2.2. 环境参数
5.1.3. 粒子计数
5.1.3.1. 采样点和数量：单向流
5.1.3.2. 采样点和数量：非单向流
5.1.3.3. 采样点的限定
5.1.3.4. 采样量和采样时间
5.1.3.4.1.表I各级别的单一采样计划
5.1.3.4.2.其它级别或粒径的单一采样计划
5.1.3.4.3.U描述的单一采样计划
5.1.3.4.4.连续采样计划
5.1.4. 数据处理
5.2. 悬浮粒子洁净度的监测
5.2.1. 监测计划
5.2.2. 监测用的粒子计数
5.3. 测量悬浮粒子浓度的方法和装置
5.3.1. 大于等于5微米的粒子的计数
5.3.2. 小于5微米的粒子的计数
5.3.3. 超微粒子的计数
5.3.4. 粒子计数方法的局限
5.3.5. 粒子计数方法的标定
5.4. 统计分析
5.4.1. 鉴定的验收原则
5.4.2. 决定验收的计算
5.4.2.1. 采样点的平均粒子浓度
5.4.2.2. 平均值的中值
5.4.2.3. 平均值的标准偏差
5.4.2.4. 平均值的标准误差
5.4.2.5. 置信上限（UCL）
5.4.2.6. 采样计算
6. 变更推荐
7. 与参考文献的矛盾
8. 涉及的联邦政府机构
附录A
使用光学显微镜对悬浮粒子进行计数和测量
附录B
离散粒子计数器操作法
附录C
匀速及非匀速采样
附录D
超微粒子浓度测量方法
附录E
FED-STD-209E标准所采用的统计原理推论
附录F
连续采样：一种鉴定空气洁净度的可选方法
附录G
补充信息的来源
注：本翻译尚未包含所有附录
1. 范围及局限
1.1 范围
本文件建立了由悬浮粒子含量来规定空气洁净室和洁净区的空气洁净度的标准分级，并且提供了其他可供选择的分级方式。描述了鉴定空气洁净度的方法以及建立空气洁净度监测方案的要求。也提供了确定和描述超微粒子浓度的方法（U描述法）。
1.2 局限
本文件技术要求不适用于洁净室和洁净区内使用的设备、物品，除悬浮粒子的大小分级和数量外，本文件对悬浮粒子的物理、化学、放射性或生命特征将不作描述。在悬浮粒子浓度与有生命的悬浮粒子量之间没有确定的关系。为了监测及控制其他形式的污染，除了对洁净空气供给要监测全部粒子污染物并满足所确定的限值外，还须有其他专门要求。
2. 参考文献
2.1. 《实验概率论》Box,George E. P.,Hunter,William G.,J.stuart编著，John Wileg&Sons出版，New York (1982).
2.2. 《悬浮微粒子技术：悬浮微粒子性质、状态及测量》Hinds, W. C.编著，John Wileg&Sons出版，New York (1982).
2.3.《联邦政府推荐常用公制单位》FED-STD-376，推荐使用国际单位制（SI），在国际单位与美国惯用单位相抵触时，国际单位制优先。
3. 定义
3.1.悬浮粒子的洁净度分级
洁净度是由每立方米（每立方英尺）空气中所含有最大允许微粒子数量来确定的，其分级明确见表I，
其测定见5.4节中的概率方法。国际单位制中分级名称是由每立方米空气中含有0.5μm或更大微粒的最大允许数之常
用对数来表示的，而英制单位（美国惯用）分级名称则取自每立方英尺空气中含有0.5μm或更大微粒的最大允许数。
3.2.非动态采样
在移动空气流的平均速度不同于空气进入取样器入口平均速度的采样状态下，由于粒子惯性，非动态采样会使样品中的粒子浓度不同于所采样空气中的粒子浓度。
3.3.标定
将精确度未知的测量标准或仪器与另一精确度已知的测量标准或仪器相比较，用来检测、修正、报告或通过调整来
消除精确度未知的标准或仪器在精确度上的偏差。
3.4.洁净区
指其内悬浮粒子浓度被控制在某一特定的洁净等级内的某一限定空间。
3.5.洁净室
制其内悬浮粒子浓度被控制的房间，它可包含一个或多个洁净区。
3.5.1.空态洁净室（设施）
指已建成并准备投运的洁净室，其中所有服务设施均已接通并达到功能要求，但室内没有生产设备和操作人员。
3.5.2.静态洁净室（设施）
指已建成并安装好所有服务设备及生产设备，能够或正在运行的洁净室，但室内无操作人员。
3.5.3.动态洁净室（设施）
指正常运行的洁净室，亦即室内所有服务设施、生产设备及工作人员正在正常运行时的洁净室。
3.6. 凝结核计数器（CNC）
一种用于对大于或等于0.01μm的小悬浮微粒计数的仪器，它借助于光学方法来测量由蒸气凝结在微粒子上而形成的
液滴。
3.7. 离散粒子计数器（DPC）
一种能够分辩离散粒子的仪器，它类似于光学粒子计数器和凝结核计数器。
3.8.入口平面
指垂直于单向气流的平面，这个平面就在于我们感兴趣的区域（无特别说明即特指工作区）的上升气流内，且这个平面与垂直于这个气流方向的洁净区横断面具有相同的面积。
3.9. 同轴性
指采样器入口的气流方向与被采样单向气流的方向相同的采样状态。
3.10.均动态采样
指在同轴采样状态下，进入采样器入口气流的平均度与所测单向气流的平均速度相同的状态。
3.11.监测
指在洁净室或洁净区内对悬浮粒子浓度及其他相关情况的例行测定。
3.12. 非单向流
指与单向流定义不符的气流，以前称为“乱流”或“非层流”。
3.13.粒子
一般尺寸为0.001~1000μm的固体、液体或固液混合物质。
3.14. 粒子浓度
单位体积空气中所含有的离散粒子的数量。
3.15.粒子尺寸
使用显微镜观察时，在观察平面上看到的粒子视在最大线性长度，或由自动仪器测得的粒子的当量
直径（当量直径是指对感受器具体和被测粒子相同反映的已知特性的参考球体直径。）
3.16. 学生分布
分布函数为：t=（样本均值-总体均值）/样本均值的标准误差
该式是从正态（高斯）分布抽样得到的，临界值表可从统计学教科书中找到（见2.1节）
3.17. U描述
指超微粒子的最大允许浓度（每立方米空气中粒子数），U描述可适当地用作为置信上限、现场平均值的上限或是
同样作为现场平均值与置信上限。U描述不受悬浮粒子洁净级别的限制，它适用于单个洁净等级的悬浮粒子也可用
于多个洁净等级相混合的悬浮粒子。
3.18. 超微粒子
指尺寸范围大约从0.02μm到附录D中描述的离散粒子计数器（DPC）的测定值上限之间的粒子，超微粒子在计算上
是通过计数器效率与附录D中的粒子尺寸之比来确定的。
3.19.单向流
指通常具有平行的气流线以单一方向运动并匀速通过其横断面的气流。以前称为“层流”。
3.20.置信上限（UCL）
如果均值是从正态（高斯）分布中抽样得到的，而按给定值信度（本标准中取95%）下计算所得的估计上限将大于
实际均值，则称这一均值估计上限为置信上限。
3.21.鉴定
指在洁净室或洁净区内按悬浮粒子洁净度分布界线、U描述或其他有关规定，确定空气的洁净度的过程。
4. 悬浮粒子洁净室分级和U描述
空气洁净度的鉴定按本标准第5节使用一个特别限定的分级系统。
本部分确定了空气洁净度的分级标准，每一洁净度等级对悬浮粒子尺寸范围和浓度均有限定（见表I）。同时，为了
确定基于粒子尺寸变化的标
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