هل تعرف ما هي غرفة النظافة؟
2023-10-23
النص الأصلي
ماريا
أ غرفة نظيفة هي مساحة هندسية تحافظ على تركيز منخفض جدًا من الجسيمات الدقيقة في الهواء. وهي معزولة جيدًا، ويتم التحكم بشكل فعّال في التلوث، كما يتم تنظيفها بنشاط. تُستخدم هذه الغرف عادةً في الأبحاث العلمية والإنتاج الصناعي لجميع العمليات ذات الحجم النانوي، مثل تصنيع أشباه الموصلات. وتهدف غرفة النقاء هذه إلى إبقاء كل شيء، بدءًا من الغبار وحتى الجزيئات البيولوجية أو المتطايرة في الهواء، بعيدًا عنها، وبالتالي عن جميع المواد التي تتم معالجتها داخلها.
على العكس من ذلك، يمكن أن تساعد غرفة التنظيف أيضًا في منع المواد من الانسكاب منها. وعادةً ما يكون هذا هو الهدف الرئيسي للأعمال البيولوجية والنووية الخطرة، وكذلك في مجالات الصيدلة وعلم الفيروسات.
غرف نظيفة عادةً ما تتمتع بمستوى نظافة يتم قياسه بعدد الجزيئات لكل متر مكعب، وذلك وفقًا لجزيئات محددة سلفًا. يحتوي الهواء المحيط في المناطق الحضرية العادية على 3,500,000 جسيم لكل متر مكعب، يتراوح حجمها من 0.5 ميكرومتر أو أكبر، وهو ما يعادل غرفة نظيفة معتمدة وفقًا للمعيار ISO 9. وعلى النقيض من ذلك، لا تسمح الغرف النظيفة المعتمدة وفقًا للدرجة ISO 14644-1 من الدرجة الأولى بتوليد جزيئات ضمن هذا النطاق الحجمي، حيث يُسمح فقط بـ 0.3 جسيم لكل متر مكعب أو أصغر، أي ما يعادل 12 جسيمًا كحدٍ أقصى. عادةً ما تعمل مرافق صناعة أشباه الموصلات عند المستوى 7، بينما تعد المرافق من المستوى 1 نادرة جدًا.
نظرة عامة على غرفة نظيفة ماريا
غرف نظيفة تُعدّ ضرورية في تصنيع أشباه الموصلات وصناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن والعلوم الحيوية وأي مجال حساس آخر للتلوث البيئي.
تتراوح مساحة غرف الأبحاث النظيفة من الصغيرة جدًا إلى الكبيرة جدًا. فمن ناحية، يمكن بناء مختبر خاص بمستخدم واحد وفقًا لمعايير غرفة نظيفة تبلغ بضعة أمتار مربعة، ومن ناحية أخرى، يمكن إدراج كامل منشأة التصنيع ضمن غرفة نظيفة تمتد على آلاف الأمتار المربعة في أرضية المصنع. وبين الحجمين الكبير والصغير، توجد أيضًا غرفة نظيفة قابلة للتركيب بشكل معياري. يرى البعض أن هذه الغرف تقلل من تكاليف توسيع التقنيات، كما أنها أقل عرضة للأعطال الكارثية.
في نطاق واسع من التطبيقات، ليست كل غرفة نظيفة متشابهة. على سبيل المثال، الغرف المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات لا تحتاج إلى أن تكون معقمة (أي لا تحتوي على كائنات دقيقة غير خاضعة للرقابة)؛ أما تلك المستخدمة في مجال التكنولوجيا الحيوية فعادةً ما يجب أن تكون كذلك. وعلى العكس من ذلك، فإن الغرف المستخدمة في التكنولوجيا الحيوية لا تتطلب وجود أملاح غير عضوية نقية تمامًا بحجم النانو، مثل الصدأ، بينما تتطلب تكنولوجيا النانو ذلك بشكل مطلق. وبالتالي، فإن السمة المشتركة لجميع الغرف النظيفة هي السيطرة الصارمة على الجسيمات الدقيقة الموجودة في الهواء، مما قد يستلزم تنقية ثانوية للهواء والأسطح والعمال الذين يدخلون الغرفة، وكذلك الأدوات والمواد الكيميائية والآلات. وفي بعض الأحيان، يجب أيضًا الانتباه إلى الجزيئات التي تغادر الغرفة، كما هو الحال في الأبحاث المتعلقة بالفيروسات الخطيرة أو في الأماكن التي يتم فيها التعامل مع المواد المشعة.
2. الهيكل الأساسي للغرفة النظيفة
أولاً، الهواء الخارجي الذي يدخل إلى غرفة نظيفة يتم ترشيح الهواء وتبريده بواسطة عدة معالجات للهواء الخارجي باستخدام مرشحات دقيقة بشكل متزايد لإزالة الغبار.
داخليًا، يتم إعادة تدوير الهواء باستمرار من خلال وحدات مروحة تحتوي على فلاتر الهواء الجزيئية عالية الكفاءة (HEPA) ومرشحات الهواء ذات الجسيمات الفائقة المنخفضة (ULPA) لإزالة الملوثات الناتجة داخليًا. استخدم مصابيح إضاءة خاصة وجدرانًا ومعدات ومواد أخرى لتقليل توليد الجسيمات الدقيقة في الهواء. إذا كان غرفة النظافة مصممة للتدفق الهوائي الصفائحي، فيمكن استخدام صفائح بلاستيكية للحد من اضطرابات التدفق الهوائي.
يتم التحكم بدرجة حرارة الهواء ومستويات الرطوبة في غرف النظافة بشكل صارم، حيث تؤثر هذه العوامل على كفاءة ووسائل ترشيح الهواء. وإذا كانت غرفة معينة تتطلب مستوى منخفضًا كافيًا من الرطوبة بحيث تصبح الكهرباء الساكنة مشكلة، فسيتم التحكم بها أيضًا عن طريق استخدام تقنية التفريغ الكوروني، على سبيل المثال، لإدخال كمية متحكم بها من الأيونات المشحونة إلى الهواء. يُعد التفريغ الكهروستاتيكي مصدر قلق خاص في صناعة الإلكترونيات، لأنه يمكن أن يؤدي فورًا إلى تلف المكونات والدوائر الكهربائية.

أيضاً غرفة نظيفة معدات تم تصميمه لتوليد الحد الأدنى من تلوث الهواء. يجب ألا يؤدي اختيار المواد المستخدمة في بناء غرف النظافة إلى إنتاج أي جزيئات، وبالتالي القطعة الواحدة أرضية راتنج الإيبوكسي أو البولي يوريثان تُعتبر الطلاءات مفضلة. استخدم الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول أو الفولاذ منخفض الكربون المطلي بطبقة مسحوقية. ألواح الحوائط والسقوف للسندويشات بدلاً من سبائك الحديد التي تميل إلى الصدأ والتقشير. من خلال توفير أسطح مخددة، يتم تجنب الزوايا مثل التقاء الجدار بالجدار، والجدار بالأرضية، والجدار بالسقف، كما يجب إغلاق جميع الوصلات بمادة مانعة للتسرب من الإيبوكسي لتجنب ترسب المواد أو تكون جزيئات عند الوصلات بسبب الاهتزاز والاحتكاك.
الأخبار الموصى بها
