Pomiar w czasie rzeczywistym osadzania się cząstek to rewolucja

apmon_2012

apmon_system_2

Obecnie w pomieszczeniach czystych zwraca się dużą uwagę na zawiesiny. Jednak jakość produktu nie jest zakłócana przez małe cząsteczki w powietrzu, które nie osiadają, lecz przez duże cząsteczki, które opadają na produkt. Osadzanie się cząstek zachodzi również w najczystszych pomieszczeniach czystych, w których pracują ludzie lub działają maszyny. Potwierdzono to za pomocą skomplikowanych, powolnych i kosztownych metod testowych. Wprowadzenie nagrodzonego systemu APMON, niedrogiego, niezależnego systemu pomiaru w czasie rzeczywistym dla osadów, zmienia wszystko. APMON może być używany jako system alarmowy, do szkolenia pracowników, do analizy głównych przyczyn osadzania się cząstek, a nawet do ustalania limitów osadzania się cząstek w pomieszczeniach czystych.

Duże cząstki o rozmiarze od 10 do 100 mikrometrów osiadają nawet na produktach w najczystszych pomieszczeniach czystych. Biorąc pod uwagę rozbudowaną filtrację powietrza i inteligentne przepływy powietrza, wydaje się to niemożliwe, ale dotyczy to wszystkich pomieszczeń czystych, w których pracują ludzie lub działają maszyny. Filtracja cząstek zapewnia, że powietrze wchodzące do pomieszczenia jest niemal wolne od cząstek i absolutnie wolne od takich dużych cząstek. Jest to kluczowy warunek czystej produkcji, ale jeszcze nie wystarczający. Działające maszyny i pracujący ludzie również powodują osadzanie się cząstek w pomieszczeniu czystym. Działania takie jak chodzenie i praca generują cząstki; a także czyszczenie lub dotykanie powierzchni powoduje unoszenie osadzonych cząstek. Im bliżej jest to powierzchni krytycznej produktu, tym większe jest prawdopodobieństwo osadzania się cząstek. Chociaż dobre pomieszczenie czyste jest tak zorganizowane, aby cząstki były od tych powierzchni odseparowane, ochrona nigdy nie jest całkowicie pełna. Szczególnie duże cząstki są tylko w niewielkim stopniu wpływane przez przepływy powietrza.

Opad
Aby zwalczać osadzanie się cząstek i tym samym poprawić wyniki procesów w pomieszczeniach czystych, niezwykle ważne jest zidentyfikowanie głównych przyczyn osadzania się. Dlatego konieczne jest pomiar osadów. We wszystkich obecnie stosowanych metodach pomiaru osadów lub opadów cząstek używa się płytek kontrolnych. Te płytki kontrolne są umieszczane na powierzchni na określony czas, zwykle 24 godziny. Umieszczanie i wyjmowanie płytek kontrolnych musi być wykonane z najwyższą starannością, aby nie doszło do ich skażenia. Po wyjęciu zwykle ręcznie wprowadza się je do urządzenia do analizy powierzchni. Te urządzenia zazwyczaj działają wolno i są kosztowne. Za pomocą tych urządzeń można określić rozkład wielkości cząstek, z którego wynika poziom osadzania się cząstek (klasa osadzania cząstek, PDC). Na końcu całego procesu pozostaje ta mała wskazówka, która mimo wszystko jest bardzo cenna.

Dowód
Koos Agricola, odpowiedzialny za pomieszczenia czyste w firmie Océ w Holandii, udowodnił, że wyznaczanie PDC można wykorzystać do wykazania skuteczności różnych metod kontroli cząstek, np. częstsze sprzątanie i ulepszone ubrania. Umieszczając różne płytki kontrolne w różnych lokalizacjach, mógł pokazać, które maszyny (i pracownicy) szczególnie przyczyniają się do rozprzestrzeniania cząstek. Aby osiągnąć te wyniki, konieczne jest bardzo precyzyjne postępowanie i duża wytrwałość. Wynik jest prawdopodobnie pozytywny, ale zakres poprawy jest prawdopodobnie trudny do zmierzenia. Dlatego takie badania przeprowadza się rzadko. Nawet rutynowe pomiary PDC często odbywają się nieregularnie, jeśli w ogóle. A jeśli się odbywają, wyniki są dostępne dopiero po 24 godzinach lub później, co w międzyczasie może prowadzić do poważnych zakłóceń produkcji. Na koniec można stwierdzić, że obecnie nie ma międzynarodowego standardu dotyczącego osadzania się cząstek, między innymi dlatego, że do dziś nie opracowano prostego i niedrogiego metody pomiaru.

Szybko
APMON, zaawansowany monitor cząstek, zmienia to fundamentalnie. System optyczny automatycznie tworzy co kilka minut migawkę całej powierzchni o łącznej powierzchni około 60 cm. Każda migawka jest porównywana z poprzednią, przy czym liczone i mierzone są wszystkie nowo pojawiające się cząstki. Zebrane dane są automatycznie i ciągłe przesyłane do poziomów osadzania cząstek (PDC). System składa się z monitora (maksymalnie sześć monitorów, aby jednocześnie wyznaczyć poziomy PDC w sześciu różnych lokalizacjach) oraz jednostki bazowej, która wykonuje obliczenia i przechowuje dane. System może być ustawiony tak, aby wywołać alarm, gdy osadzenie cząstek przekroczy dozwolony poziom między dwoma migawkami. Użytkownik może ustawić poziom alarmu lub dopuszczalną wartość PDC oraz miejsce, w którym alarm ma zostać wywołany: na monitorze, w jednostce bazowej lub w miejscu pracy odpowiedzialnego za pomieszczenia czyste. Konserwacja APMON jest prosta. Od czasu do czasu wymienia się moduł do wykrywania, na którym osiadają się cząstki. Częstotliwość wymiany zależy od jakości pomieszczenia czystego i może wynosić od dwóch do trzech tygodni. System kalibruje się automatycznie po wymianie modułu i przy każdej nowej migawce. Dane są automatycznie zapisywane, co umożliwia łatwe generowanie raportów sytuacyjnych za pomocą systemu.

Standard
Konfiguracja i utrzymanie APMON do kontroli PDC w pomieszczeniach czystych jest więc bardzo proste. Ponieważ koszty inwestycyjne są porównywalne z kosztami powszechnie stosowanych systemów, korzystanie z APMON jest zdecydowanie tańsze. Ale najważniejszą zaletą jest to, że pomiary odbywają się w czasie rzeczywistym i są co najmniej sto pięćdziesiąt razy szybsze od powszechnych metod pomiarowych. Dzięki temu można szybciej reagować, zatrzymując produkcję lub izolując pacjentów, którzy mogą ucierpieć z powodu nagłych osadów cząstek. Ponadto widać wyraźnie, co spowodowało nagłe osadzanie się, na przykład sprzątanie podłogi, przerwa obiadowa, podczas której dużo ludzi się porusza, lub niedoświadczeni pracownicy. Dlatego APMON jest doskonały do szkolenia pracowników oraz do monitorowania jakości w pomieszczeniach czystych i salach operacyjnych. Jest to tym bardziej powód, aby ustalić jasne granice PDC dla różnych rodzajów pomieszczeń czystych. Nie ma wątpliwości, że odpowiedzialni za pomieszczenia czyste i inni specjaliści będą cenić APMON. Niedawno APMON został nagrodzony na konferencji Cleanzone 2012 we Frankfurcie nagrodą Cleanroom Innovation Award. Zostało nominowanych pięć produktów, a nie mniej niż 80 procent odwiedzających zagłosowało na APMON.

Przewidujemy, że APMON zrewolucjonizuje monitorowanie pomieszczeń czystych. Chociaż okazjonalne pomiary zawiesin będą nadal konieczne do sprawdzania filtracji powietrza, to najważniejszym narzędziem kontroli kontaminacji będzie pomiar osadzania się cząstek.