ГОСТ Р ИСО 14644-12-2020 Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Часть 12. Требования к текущему контролю чистоты воздуха по концентрации частиц с размерами в нанодиапазоне

     Приложение В
     (справочное)

Эффективность счета частиц и отсечка частиц по размерам

В.1 Эффективность счета

На эффективность счета с помощью счетчика ядер конденсации влияет, в основном, размер частиц и в определенной степени концентрация частиц. В редких случаях состав материала частиц может привести к снижению эффективности счета для очень гидрофобных материалов, когда конденсирующейся жидкостью оказывается вода.

Эффективность счета системы для определения концентрации наночастиц должна находиться в пределах затененной зоны на рисунке В.1. Центр этой зоны приходится на эффективность счета 50% для определенного размера наночастицы (). Величина X представляет собой частное от деления величин D на (). Она включает область разброса ±10% от нормализованного размера наночастицы X как Х=1,1 и X=0,9 (рисунок В.1). Показаны допустимые значения минимальной и максимальной эффективности для частиц с размерами выше и ниже ±10% от нормализованного размера наночастицы. Это указывает, что при X=5 эффективность счета должна быть не менее 85%, а при X=0,5 - менее 25%. Стандартными частицами для подтверждения эффективности являются частицы сахарозы или серебра.

Если кривая эффективности счетчика ядер конденсации падает в правой части затененной зоны (рисунок В.1), то счетчик не следует использовать для контроля концентрации наночастиц. Если кривая падает в левой части затененной зоны, то эффективность счета может быть снижена путем модификации счетчика с помощью устройства отсечки частиц по размерам согласно В.2. В этом случае эффективность счета модифицированного счетчика ядер конденсации зависит от эффективности счета немодифицированного счетчика ядер конденсации и фракционного проникания устройства отсечки частиц по размерам.

     X - нормализованный диаметр частицы, ; Y - эффективность счета, %

     Рисунок В.1 - Зона допустимых значений эффективности счета для выбранного прибора

Отсечка частиц по размерам () зависит от применяемого прибора.

В.2 Устройство отсечки частиц по размерам

Устройства отсечки частиц по размерам удаляют частицы с размерами, меньшими заданной величины, снижая проникание частиц определенным и воспроизводимым образом. Существует множество устройств отсечки частиц по размерам с разными конфигурациями и размерами, которые обладают разными характеристиками проникания. В качестве устройства для отсечки частиц по размерам могут использоваться элементы диффузионных батарей и виртуальные импакторы.

Проникание является функцией физических свойств, конфигурации устройства и расхода воздуха. Устройства отсечки частиц по размерам должны использоваться только при значениях расходов воздуха, предусмотренных конструкцией, и должны быть установлены так, чтобы на них не накапливался электростатический заряд. Накопление заряда может быть сведено к минимуму за счет заземления. Устройство для отсечки частиц по размерам, как правило, устанавливается перед входом счетчика частиц.

Требования к устройствам отсечки частиц по размерам приведены в таблице В.1.

Таблица В.1 - Технические характеристики устройств отсечки частиц по размерам

В.3 Распределение наночастиц по размерам

Анализатор дифференциальной подвижности (АДП) и счетчик ядер конденсации (СРС) могут использоваться совместно для получения распределения частиц по размерам, образуя систему (САДП). АДП классифицирует заряженные аэрозольные частицы по размерам, пропуская одновременно частицы с размерами в заданном узком диапазоне. После этого ведется счет частиц счетчиком ядер конденсации. Для чистых помещений, учитывая то, что АДП работает по принципу сканирования, и эффективность сообщения заряда частицам ограничена, требуется постоянный источник частиц и достаточное время для построения достоверного и значимого распределения наночастиц по размерам. САДП не предназначена мониторинга (текущего контроля) чистоты воздуха в чистых помещениях. Но она может использоваться для получения распределения наночастиц по размерам в целях диагностики, если концентрация частиц является достаточно высокой и постоянной, а время отбора достаточно продолжительным.