कण काउंटर: Difference between revisions
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एक कण काउंटर का उपयोग हवा, पानी और रसायनों सहित विशिष्ट स्वच्छ साधन के भीतर कण संदूषण की निगरानी और निदान के लिए किया जाता है। कण काउंटरों का उपयोग स्वच्छ विनिर्माण प्रथाओं के समर्थन में विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, उद्योगों में शामिल हैं: इलेक्ट्रॉनिक घटक और असेंबली, फार्मास्युटिकल दवा उत्पाद और चिकित्सा उपकरण, और तेल और गैस जैसी औद्योगिक प्रौद्योगिकियां। | |||
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एक कण काउंटर का उपयोग हवा, पानी और रसायनों सहित विशिष्ट स्वच्छ साधन के भीतर कण संदूषण की निगरानी और निदान के लिए किया जाता है। कण काउंटरों का उपयोग स्वच्छ विनिर्माण प्रथाओं के समर्थन में विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, उद्योगों में शामिल हैं: इलेक्ट्रॉनिक घटक और असेंबली, फार्मास्युटिकल दवा उत्पाद और चिकित्सा उपकरण, और तेल और गैस जैसी औद्योगिक प्रौद्योगिकियां।
प्रौद्योगिकी
कण काउंटर मुख्य रूप से प्रकाश प्रकीर्णन के सिद्धांतों का उपयोग करके कार्य करते हैं, हालांकि अन्य प्रौद्योगिकियों को भी नियोजित किया जा सकता है। कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन एक उच्च तीव्रता वाले प्रकाश स्रोत (एक लेजर), एक नियंत्रित मीडिया प्रवाह (वायु, गैस या तरल) और अत्यधिक संवेदनशील प्रकाश-एकत्रित डिटेक्टर (एक फोटो डिटेक्टर) वाले उपकरण का उपयोग करता है।
लेजर ऑप्टिकल कण काउंटर पांच प्रमुख प्रणालियों को नियोजित करते हैं:
- लेज़र और प्रकाशिकी: एक लेज़र एकल तरंग दैर्ध्य पर काम करता है, इसलिए कण नमूना क्षेत्र को रोशन करने के लिए प्रकाश स्रोत निरंतर बिजली उत्पादन के अनुरूप होता है।
- नियंत्रित प्रवाह: देखने की मात्रा लेजर द्वारा प्रकाशित एक छोटा कक्ष है। नमूना माध्यम (वायु, तरल या गैस) को देखने की मात्रा में खींचा जाता है, लेजर माध्यम से गुजरता है, कण प्रकाश को बिखेरते हैं (प्रतिबिंबित करते हैं), और एक फोटोडिटेक्टर बिखरे हुए प्रकाश स्रोतों (कणों) का मिलान करता है।
- फोटोडिटेक्टर: फोटोडिटेक्टर एक इलेक्ट्रिक उपकरण है जो प्रकाश के प्रति संवेदनशील होता है, और जब कण प्रकाश बिखेरते हैं, तो फोटोडिटेक्टर प्रकाश की चमक को देखता है और इसे इलेक्ट्रिक सिग्नल या पल्स में परिवर्तित करता है। एक एम्पलीफायर दालों को आनुपातिक नियंत्रण वोल्टेज में परिवर्तित करता है।
- पल्स ऊंचाई विश्लेषक (पीएचए): फोटोडिटेक्टर से पल्स को पल्स हाइट एनालाइजर (पीएचए) में भेजा जाता है। पीएचए पल्स के परिमाण की जांच करता है और उसके मूल्य को एक उचित आकार के चैनल में रखता है, जिसे डिब्बे कहा जाता है। डिब्बे में प्रत्येक पल्स के बारे में डेटा होता है, और यह डेटा कण आकार से संबंधित होता है।
- ब्लैक बॉक्स: ब्लैक बॉक्स, या सपोर्ट सर्किटरी, प्रत्येक बिन में दालों की संख्या को देखता है और जानकारी को कण डेटा में परिवर्तित करता है।
कणों द्वारा प्रकाश का अस्पष्टीकरण उस सिद्धांत पर काम करता है जहां कणों की उपस्थिति फोटोडिटेक्टर से कुछ प्रकाश को अवरुद्ध करती है, आमतौर पर या तो अवशोषण या प्रकाश बिखरने के माध्यम से। फोटोडिटेक्टर प्रकाश के अस्पष्टता को रिकॉर्ड करता है और इसे विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है, फिर इस संकेत को उपरोक्त प्रकीर्णन विवरण के अनुसार PHA का उपयोग करके एक विशिष्ट आकार के कण से संबंधित किया जाता है।
प्रत्यक्ष इमेजिंग कण गणना में कणों का पता लगाने के लिए एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरा और एक प्रकाश स्रोत का उपयोग किया जाता है। दृष्टि आधारित कण आकार इकाइयाँ दो आयामी छवियां प्राप्त करती हैं जिनका कण आकार माप प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर द्वारा विश्लेषण किया जाता है, छवियों को बनाए रखा जा सकता है और अतिरिक्त विश्लेषण के लिए दोबारा चलाया जा सकता है।
लेजर विवर्तन इस सिद्धांत का उपयोग करता है कि कण का आकार घटने पर विवर्तन का कोण बढ़ता है, इस विधि का उपयोग 0.1 और 3,000μm के बीच के आकार को मापने के लिए किया जाता है। लेज़र विवर्तन कणों के आकार के वितरण को एकाग्रता के आधार पर या तो प्रतिशत के रूप में या बिखरे हुए कण नमूने के द्रव्यमान के आधार पर मापता है।
कोल्टर काउंटर इलेक्ट्रोलाइट में निलंबित कणों की गिनती और आकार देने के लिए एक उपकरण है। इसका उपयोग आमतौर पर सेलुलर कणों के लिए किया जाता है। कूल्टर सिद्धांत, और उस पर आधारित कूल्टर काउंटर, प्रतिरोधक पल्स सेंसिंग या इलेक्ट्रिकल ज़ोन सेंसिंग के रूप में जानी जाने वाली तकनीक के लिए व्यावसायिक शब्द है।
पहचान के तरीके
कण आकार या आकार वितरण का पता लगाने और मापने के लिए कई तरीकों का उपयोग किया जाता है - प्रकाश अवरोधन (अस्पष्टीकरण), प्रकाश प्रकीर्णन, कल्टर काउंटर और प्रत्यक्ष इमेजिंग। जब कण पता लगाने वाले कक्ष से गुजरता है तो उसे रोशन करने के लिए एक उच्च तीव्रता वाले प्रकाश स्रोत का उपयोग किया जाता है।
प्रकाश अवरोधक ऑप्टिकल कण काउंटर विधि आम तौर पर 1 माइक्रोमीटर से अधिक आकार के कणों का पता लगाने और आकार देने के लिए उपयोगी होती है और यह कण काउंटर के पता लगाने वाले क्षेत्र से गुजरते समय एक कण द्वारा अवरुद्ध प्रकाश की मात्रा पर आधारित होती है। इस प्रकार की तकनीक उच्च रिज़ॉल्यूशन और विश्वसनीय माप की अनुमति देती है।
यदि प्रकाश प्रकीर्णन का उपयोग किया जाता है, तो पुनर्निर्देशित प्रकाश का फोटो डिटेक्टर द्वारा पता लगाया जाता है। प्रकाश प्रकीर्णन विधि छोटे आकार के कणों का पता लगाने में सक्षम है। यह तकनीक प्रकाश की मात्रा पर आधारित है जो कण काउंटर के पता लगाने वाले क्षेत्र से गुजरने वाले कण द्वारा विक्षेपित होती है। इस विक्षेपण को प्रकाश प्रकीर्णन कहते हैं। प्रकाश प्रकीर्णन विधि की विशिष्ट पहचान संवेदनशीलता 0.05 माइक्रोमीटर या इससे अधिक है। हालाँकि, संघनन नाभिक काउंटर (सीएनसी) तकनीक के प्रयोग से नैनोमीटर रेंज तक कण आकार में उच्च पहचान संवेदनशीलता की अनुमति मिलेगी। एक विशिष्ट अनुप्रयोग अर्धचालक निर्माण सुविधाओं में अल्ट्राप्योर पानी की निगरानी करना है।
यदि प्रकाश अवरोधन (अस्पष्टीकरण) का उपयोग किया जाता है तो प्रकाश की हानि का पता लगाया जाता है। प्रकीर्णित या अवरुद्ध प्रकाश के आयाम को मापा जाता है और कण को गिना जाता है और मानकीकृत गिनती डिब्बे में सारणीबद्ध किया जाता है। प्रकाश अवरोधन विधि कण काउंटरों के लिए निर्दिष्ट है जिनका उपयोग हाइड्रोलिक और चिकनाई वाले तरल पदार्थों में गिनती के लिए किया जाता है। हाइड्रोलिक तेल के संदूषण को मापने के लिए यहां कण काउंटरों का उपयोग किया जाता है, और इसलिए उपयोगकर्ता को अपने हाइड्रोलिक सिस्टम को बनाए रखने, ब्रेकडाउन को कम करने, बिना या धीमी गति से काम करने की अवधि के दौरान रखरखाव शेड्यूल करने, फ़िल्टर प्रदर्शन की निगरानी करने आदि की अनुमति मिलती है। इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले कण काउंटर आमतौर पर आईएसओ का उपयोग करते हैं मानक 4406:1999 उनके रिपोर्टिंग मानक के रूप में, और आईएसओ 11171 अंशांकन मानक के रूप में। अन्य उपयोग में NAS 1638 और इसके उत्तराधिकारी SAE AS4059D भी हैं।
यदि प्रत्यक्ष इमेजिंग का उपयोग किया जाता है, तो एक हैलोजन प्रकाश कोशिका के भीतर पीछे से कणों को रोशन करता है जबकि एक उच्च परिभाषा, उच्च आवर्धन कैमरा गुजरने वाले कणों को रिकॉर्ड करता है। कण विशेषताओं को मापने के लिए रिकॉर्ड किए गए वीडियो का कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर द्वारा विश्लेषण किया जाता है। प्रत्यक्ष इमेजिंग कण गणना में कणों का पता लगाने के लिए एक उच्च रिज़ॉल्यूशन कैमरा और एक प्रकाश का उपयोग किया जाता है। दृष्टि आधारित कण आकार इकाइयाँ दो आयामी छवियां प्राप्त करती हैं जिनका प्रयोगशाला और ऑनलाइन दोनों में कण आकार माप प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर द्वारा विश्लेषण किया जाता है। कण आकार के साथ-साथ रंग और आकार का विश्लेषण भी निर्धारित किया जा सकता है। प्रत्यक्ष इमेजिंग एक ऐसी तकनीक है जो लेजर द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का उपयोग उस कोशिका को रोशन करने के लिए एक स्रोत के रूप में करती है जहां से कण गुजर रहे हैं। यह तकनीक कणों द्वारा अवरुद्ध प्रकाश को नहीं मापती है, बल्कि एक स्वचालित माइक्रोस्कोप की तरह काम करने वाले कणों के क्षेत्र को मापती है। एक स्पंदित लेजर डायोड कण गति को स्थिर कर देता है। द्रव के माध्यम से प्रसारित प्रकाश को मैक्रो फोकसिंग ऑप्टिक्स वाले इलेक्ट्रॉनिक कैमरे पर चित्रित किया जाता है। नमूने में कण प्रकाश को अवरुद्ध कर देंगे, और परिणामी छायाचित्र डिजिटल कैमरा चिप पर चित्रित किया जाएगा।
आव्यूह
कण काउंटरों के अनुप्रयोगों को तीन प्राथमिक श्रेणियों में विभाजित किया गया है:
- एरोसोल
- तरल
- ठोस
एयरोसोल कण काउंटर
एयरोसोल कण काउंटरों का उपयोग हवा में कणों की संख्या की गिनती और आकार करके हवा की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह जानकारी किसी इमारत के अंदर या परिवेशी वायु में कणों की मात्रा निर्धारित करने में उपयोगी है। यह नियंत्रित वातावरण में स्वच्छता के स्तर को समझने में भी उपयोगी है। एक सामान्य नियंत्रित वातावरण एयरोसोल कण काउंटरों का उपयोग एक साफ कमरा में किया जाता है। क्लीनरूम का उपयोग सेमीकंडक्टर डिवाइस निर्माण, जैव प्रौद्योगिकी, फार्मास्युटिकल दवा, डिस्क भंडारण , एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में बड़े पैमाने पर किया जाता है जो पर्यावरण प्रदूषण के प्रति बहुत संवेदनशील हैं। क्लीनरूम ने कण गणना सीमाएँ परिभाषित की हैं। एयरोसोल कण काउंटरों का उपयोग क्लीनरूम का परीक्षण और वर्गीकरण करने के लिए किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि इसका प्रदर्शन एक विशिष्ट क्लीनरूम वर्गीकरण मानक तक है। क्लीनरूम वर्गीकरण के लिए कई मानक मौजूद हैं। सबसे अधिक बार संदर्भित वर्गीकरण संयुक्त राज्य अमेरिका से है। यद्यपि संयुक्त राज्य अमेरिका में उत्पन्न हुआ, मानक FED-STD-209E सबसे पहले और सबसे अधिक संदर्भित किया गया था। इस मानक को 1999 में एक अंतरराष्ट्रीय मानक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, लेकिन FED-STD-209E आज भी दुनिया में सबसे व्यापक रूप से संदर्भित मानक बना हुआ है।[citation needed]
एरोसोल कण उत्सर्जन को मापने के लिए कई प्रत्यक्ष-पठन उपकरण हैं। सीपीसी और डिफरेंशियल मोबिलिटी पार्टिकल साइजर, जिसमें स्कैनिंग गतिशीलता कण आकार और फास्ट मोबिलिटी पार्टिकल साइजर शामिल हैं, एयरोसोल एकाग्रता को माप सकते हैं; प्रसार चार्जर और इलेक्ट्रिक कम दबाव प्रभावक सतह क्षेत्र को माप सकते हैं; आकार चयनात्मक स्थैतिक नमूना और पतला तत्व दोलन माइक्रोबैलेंस द्रव्यमान को माप सकता है।[1] क्लीनरूम के लिए, प्रतिस्थापन मानक ISO 14644-1 है और इसका उद्देश्य FED-STD-209E को पूरी तरह से बदलना है। यह ISO मानक गैर-लाभकारी संगठन, पर्यावरण विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान (IEST) के माध्यम से पाया जा सकता है। इनमें से प्रत्येक मानक हवा की एक इकाई में कणों की अधिकतम स्वीकार्य संख्या का प्रतिनिधित्व करता है। विशिष्ट इकाई या तो घन फीट या घन मीटर है। कणों की संख्या हमेशा संचयी के रूप में सूचीबद्ध होती है।
तरल कण काउंटर
तरल कण काउंटरों का उपयोग उनके माध्यम से गुजरने वाले तरल की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए किया जाता है। कणों का आकार और संख्या यह निर्धारित कर सकती है कि तरल डिज़ाइन किए गए एप्लिकेशन के लिए उपयोग करने के लिए पर्याप्त साफ है या नहीं। तरल कण काउंटरों का उपयोग पीने के पानी या सफाई समाधानों की गुणवत्ता, या बिजली उत्पादन उपकरण, विनिर्माण भागों, या इंजेक्शन (दवा) की सफाई का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है।
तरल कण काउंटरों का उपयोग हाइड्रोलिक तरल पदार्थ और (इंजन, गियर और कंप्रेसर) सहित विभिन्न अन्य प्रणालियों के सफाई स्तर को निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है, इसका कारण यह है कि 75-80% हाइड्रोलिक ब्रेकडाउन को संदूषण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। तेल विश्लेषण कार्यक्रम के भाग के रूप में प्रयोगशाला में संचालित उपकरण विभिन्न प्रकार के होते हैं।[2] या पोर्टेबल इकाइयाँ जिन्हें साइट पर ले जाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक निर्माण स्थल, और फिर मशीन पर उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, तरल पदार्थ की सफाई निर्धारित करने के लिए एक बुलडोजर। इन स्तरों को निर्धारित और मॉनिटर करके, और एक सक्रिय या पूर्वानुमानित रखरखाव कार्यक्रम का पालन करके, उपयोगकर्ता हाइड्रोलिक विफलताओं को कम कर सकता है, अपटाइम और मशीन की उपलब्धता बढ़ा सकता है, और तेल की खपत को कम कर सकता है। उनका उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए भी किया जा सकता है कि हाइड्रोलिक तरल पदार्थों को स्वीकार्य या लक्षित स्वच्छता स्तर तक, निस्पंदन का उपयोग करके साफ किया गया है। हाइड्रोलिक उद्योग में विभिन्न मानक उपयोग में हैं, जिनमें से ISO 4406:1999, NAS1638 और SAE AS 4059 संभवतः सबसे आम हैं।
आईएसओ 4406 के लिए एक सामान्य हाइड्रोलिक तेल की सफाई 20/18/15 है।[3]
ठोस कण काउंटर
ठोस कण काउंटरों का उपयोग विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए शुष्क कणों को मापने के लिए किया जाता है। ऐसा एक अनुप्रयोग खनन खदान के भीतर रॉक क्रशर से आने वाले कण आकार का पता लगाने के लिए हो सकता है। छलनी सूखे कण के आकार को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक उपकरण हैं। शुष्क कण आकार को मापने के लिए दृष्टि आधारित प्रणालियों का भी उपयोग किया जाता है। दृष्टि आधारित प्रणाली के साथ त्वरित और कुशल कण आकार आसानी और जबरदस्त सटीकता के साथ किया जा सकता है।
विशिष्ट प्रकार
दूरस्थ कण काउंटर
छोटे कण काउंटर जिनका उपयोग एक निश्चित स्थान की निगरानी के लिए किया जाता है, आमतौर पर कण स्तर की लगातार निगरानी करने के लिए क्लीनरूम या मिनी-वातावरण के अंदर। इन छोटे काउंटरों में आम तौर पर स्थानीय डिस्प्ले नहीं होता है और समग्र क्लीनरूम प्रदर्शन की निगरानी के लिए अन्य कण काउंटरों और अन्य प्रकार के सेंसर के नेटवर्क से जुड़े होते हैं। सेंसर का यह नेटवर्क आम तौर पर सुविधा निगरानी प्रणाली (एफएमएस), डेटा अधिग्रहण प्रणाली या प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक से जुड़ा होता है।
यह कंप्यूटर आधारित प्रणाली खतरनाक रूप से डेटाबेस में एकीकृत हो सकती है और इसमें सुविधा या प्रक्रिया कर्मियों को सूचित करने के लिए ई-मेल क्षमता हो सकती है जब क्लीनरूम के अंदर की स्थिति पूर्व निर्धारित पर्यावरणीय सीमा से अधिक हो जाती है। रिमोट पार्टिकल काउंटर कई अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध हैं, एकल चैनल से लेकर मॉडल तक जो एक साथ 8 चैनलों का पता लगाते हैं। रिमोट पार्टिकल काउंटर में कण आकार का पता लगाने की सीमा 0.1 से 100 माइक्रोमीटर तक हो सकती है और इसमें 4-20 एमए, आरएस-485 Modbus , ईथरनेट और पल्स आउटपुट सहित विभिन्न आउटपुट विकल्पों में से एक की सुविधा हो सकती है।
मैनिफोल्ड कण काउंटर
संशोधित एयरोसोल पोर्टेबल कण काउंटर जिसे अनुक्रमण नमूनाकरण प्रणाली से जोड़ा गया है। अनुक्रमण नमूनाकरण प्रणाली एक कण काउंटर को एक क्लीनरूम के अंदर 32 स्थानों तक हवा खींचने वाली ट्यूबों की एक श्रृंखला के माध्यम से कई स्थानों का नमूना लेने की अनुमति देती है। आमतौर पर दूरस्थ कण काउंटरों का उपयोग करने की तुलना में कम खर्चीला, प्रत्येक ट्यूब की क्रम से निगरानी की जाती है।
हाथ से पकड़ने योग्य कण काउंटर
हैंड-हेल्ड पार्टिकल काउंटर एक छोटा, स्व-निहित उपकरण है जिसे आसानी से ले जाया और उपयोग किया जाता है, और इनडोर वायु गुणवत्ता (आईएक्यू) जांच के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालाँकि प्रवाह दर 0.1 घन फुट|फीट है3/मिनट (0.2 मी1 फीट वाले बड़े पोर्टेबल से 3/h)।3/m (2 मी3/h), हैंड-हेल्ड अधिकांश समान अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी होते हैं। हालाँकि, क्लीनरूम प्रमाणन और परीक्षण करते समय लंबे समय तक नमूना समय की आवश्यकता हो सकती है। (सफाई कक्षों के लिए हाथ से पकड़े जाने वाले काउंटरों की अनुशंसा नहीं की जाती है)। अधिकांश हाथ से पकड़े जाने वाले कण काउंटरों में सीधे माउंट आइसोकिनेटिक सैंपलिंग जांच होती है। कोई नमूना ट्यूबिंग के छोटे टुकड़े पर कांटेदार जांच का उपयोग कर सकता है, लेकिन यह अनुशंसा की जाती है कि ट्यूबिंग की लंबाई इससे अधिक न हो 6 ft (1.8 m), नमूना टयूबिंग में बड़े कणों के नुकसान के कारण।
अनुप्रयोग
कण काउंटरों का उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां विनिर्माण में संदूषण नियंत्रण की आवश्यकता होती है। इन उद्योगों के उदाहरणों में शामिल हैं: अर्धचालक विनिर्माण; इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माण और संयोजन; फोटोनिक और प्रकाशिकी निर्माण और संयोजन; एयरोस्पेस; फार्मास्युटिकल और बायोटेक उत्पादन; चिकित्सा उपकरण निर्माण; सौंदर्य प्रसाधन उत्पादन; और खाद्य एवं पेय पदार्थ उत्पादन। इनका उपयोग तेल और गैस, हाइड्रोलिक तरल पदार्थ और ऑटोमोटिव असेंबली और पेंटिंग जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।
एयरोसोल कण काउंटरों का प्राथमिक उपयोग एक क्लीनरूम या स्वच्छ रोकथाम उपकरण के भीतर संदूषण के स्तर का निर्धारण करना है। क्लीनरूम और स्वच्छ रोकथाम उपकरण फिल्टर के उपयोग के माध्यम से कण-मुक्त हवा के निम्न स्तर को बनाए रखते हैं और अनुमत कणों की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किए जाते हैं; क्लीनरूम या स्वच्छ वायु उपकरणों के लिए प्राथमिक मानक ISO 14644-1 है, अन्य स्थानीय मानक भी मौजूद हो सकते हैं जैसे FED-STD-209E।
इलेक्ट्रॉनिक्स
इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण और इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली के लिए कड़े पर्यावरणीय नियंत्रण की आवश्यकता होती है, खासकर जहां प्रक्रियाएं प्रतिक्रियाशील परिस्थितियों में की जाती हैं। जब घटक कणों और सूक्ष्म तत्वों से दूषित हो जाते हैं तो पैदावार कम हो जाती है। कण काउंटर प्रदर्शित करते हैं कि ये नियंत्रण प्रभावी हैं, और उत्पादन वातावरण आवश्यक गुणवत्ता के लिए अनुकूलित हैं।
रुचि के कणों के अनुप्रयोग और आकार के आधार पर, विभिन्न उपकरणों की आवश्यकता होती है।
सामान्य वातावरण
यह सुनिश्चित करने के लिए वायु कण निगरानी की आवश्यकता है कि विनिर्माण वातावरण प्रदूषण स्तर से मुक्त है जो दोष पैदा करेगा। यह या तो संपूर्ण क्लीनरूम क्षेत्रों (बॉलरूम, बे और चेज़) या विशिष्ट स्थानीय नियंत्रित वातावरण (उपकरण और लघु वातावरण) के लिए किया जाता है।
जहां बड़े क्षेत्रों की निगरानी की जानी है, वहां मैनिफोल्ड का उपयोग किया जा सकता है, मैनिफोल्ड एक उपकरण है जिसका उपयोग नमूना टयूबिंग लंबाई के माध्यम से कई नमूना स्थानों को एक केंद्रीय स्टेपर डिवाइस और एक केंद्रीय कण काउंटर से जोड़ने के लिए किया जाता है, यह क्रमिक रूप से रीड लेने वाले ट्यूब स्थानों के बीच चलेगा प्रत्येक स्थान से. उपयोग के छोटे बिंदु कण सेंसर का उपयोग करके छोटे स्थानों की निगरानी की जा सकती है, ये एक ही स्थान पर नमूना लेने के लिए समर्पित हैं और केंद्रीय वैक्यूम आपूर्ति या आंतरिक नमूना पंप पर निर्भर करते हैं। दूषित कणों का आकार और माप की आवृत्ति यह निर्धारित करने में कारक हैं कि कौन सी विधि सबसे उपयुक्त है।
तरल प्रणाली
इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण प्रक्रियाओं में दो प्राथमिक तरल अनुप्रयोग हैं, निर्माण प्रक्रिया रसायन और सफाई और धोने के लिए अति स्वच्छ पानी।
प्रक्रिया रसायनों का उपयोग अर्धचालक और अन्य महत्वपूर्ण उत्पाद प्रसंस्करण चरणों (रासायनिक नक़्क़ाशी, मुखौटा हटाने और रासायनिक यांत्रिक पॉलिशिंग) में किया जाता है। प्रक्रिया रसायनों में कणों की निगरानी, निर्माण से लेकर उपयोग के बिंदु तक, उपज और थ्रूपुट गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए इन स्वच्छ प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए बेहद महत्वपूर्ण है। ऑन-लाइन निरंतर कण निगरानी का उपयोग प्रक्रिया इंजीनियरों और सुविधा इंजीनियरों दोनों को रासायनिक वितरण प्रक्रिया के दौरान रासायनिक शुद्धता के स्तर में बदलाव पर तेजी से प्रतिक्रिया करने में सक्षम बनाता है।
अल्ट्रा-प्योर वॉटर (यूपीडब्ल्यू) / डीआई वॉटर का उपयोग महत्वपूर्ण सफाई और धुलाई चरणों के लिए किया जाता है, यूपीडब्ल्यू प्रक्रियाओं को बहुत कम कण एकाग्रता स्तर बनाए रखना चाहिए, आमतौर पर 20 एनएम स्तर पर मापा जाता है। यूपीडब्ल्यू का उपयोग आमतौर पर रासायनिक मिश्रण और वितरण प्रणालियों के भीतर रासायनिक कमजोर पड़ने और फ्लशिंग चरणों के लिए भी किया जाता है। अंतिम जल शोधन चरण पर या वेफर उपयोग बिंदु पर ऑन-लाइन निरंतर कण निगरानी का उपयोग, प्रक्रिया इंजीनियरों को जल शोधन और वेफर सफाई प्रक्रियाओं को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण कण डेटा प्रदान करता है।
गैस सिस्टम. उच्च शुद्धता वाली गैसें उन्नत घटक निर्माण के लिए महत्वपूर्ण हैं। एकीकृत सर्किट जैसे उत्पादों के लिए कई प्रक्रिया गैसों की आवश्यकता होती है: नक़्क़ाशी, जमाव, ऑक्सीकरण, डोपिंग और निष्क्रिय ओवरलेइंग अनुप्रयोग। इन गैस धाराओं में अशुद्धियाँ महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में विफलताएँ पैदा कर सकती हैं और उपज और थ्रूपुट को प्रभावित कर सकती हैं। खतरनाक से विस्फोटक गैसों का परीक्षण अक्रिय गैस, दबावयुक्त बाड़े के भीतर मौजूद कण काउंटरों का उपयोग करके दबाव में किया जाता है। गैर-प्रतिक्रियाशील गैसों को एक स्वच्छ पथ गैस प्रसार उपकरण का उपयोग करके दबावमुक्त किया जा सकता है और एक पोर्टेबल कण काउंटर का उपयोग करके परीक्षण किया जा सकता है।
जीवन विज्ञान
जीवन विज्ञान अनुप्रयोगों में फार्मास्युटिकल विनिर्माण, बायोटेक विनिर्माण, कंपाउंडिंग सुविधाएं, चिकित्सा उपकरण, पौष्टिक-औषधीय ्स और खाद्य प्रसंस्करण जैसे उद्योग शामिल हैं; वे वे उद्योग हैं जो जीवित जीवों के जीवन को बेहतर बनाने के लिए उत्पाद बनाते हैं। तैयार उत्पाद के संदूषण के जोखिम को कम करने के लिए विनिर्माण वातावरण को दूषित पदार्थों को हटाना या कम करना चाहिए, जिससे उत्पाद के भीतर रासायनिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं या उत्पाद की अवांछित गुणवत्ता हो सकती है।
उद्योग को सभी उत्पादों के निर्माण, निर्माण और रिलीज के लिए सरकारी निरीक्षण के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है, और यह सुनिश्चित करने के लिए नियंत्रण स्थापित और निगरानी की जाती है कि उत्पादन सहमत गुणवत्ता मानदंडों के अनुसार बना रहे। अच्छी विनिर्माण प्रथाएं (जीएमपी) यह सुनिश्चित करती है कि उत्पाद खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए), यूरोपीय चिकित्सा एजेंसी (ईएमए) और विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) जैसे संगठनों द्वारा राष्ट्रीय और अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार निर्मित किया जाता है, अन्य राष्ट्रीय सरकारी निकाय भी इसे नियंत्रित करते हैं। अपने देशों के लिए उत्पाद का निर्माण।
सामान्य वातावरण
दवा उत्पादों के निर्माण के लिए वातावरण में नियंत्रण की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उत्पाद में संदूषण के जोखिम को कम करने के लिए कुल कण और माइक्रोबियल एयरोसोल बोझ उपयुक्त स्तर पर बनाए रखा जाता है। पर्यावरण डिज़ाइन विभिन्न प्रक्रिया चरणों में संदूषण पर विचार करता है, जिसमें शामिल हैं: कच्चे माल का शुद्धिकरण, उत्पाद का निर्माण, अंतिम भरना और पैकेजिंग। निर्मित किए जा रहे उत्पाद के प्रकार के आधार पर स्वच्छ नियंत्रित स्थान का स्तर प्रारंभ में क्लीनरूम वर्गीकरण मानकों का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है, प्रदूषण का जोखिम जितना अधिक होगा पर्यावरण उतना ही स्वच्छ होगा, उदाहरण के लिए, आईएसओ 5 नियंत्रित वातावरण में सड़न रोकनेवाला भरने का कार्य किया जाता है, जबकि अंतिम रूप से निष्फल किया जाता है उत्पाद ISO 7 क्षेत्र में (अंतिम स्टरलाइज़ेशन से पहले) तैयार किया जाता है।
जोखिम का वर्गीकरण उपयोग किए गए उपकरण के प्रकार पर भी निर्भर करता है। समय-समय पर सामान्य निगरानी में पोर्टेबल उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जो जोखिम मूल्यांकन द्वारा निर्धारित एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाया जाता है। अधिक जोखिम वाले महत्वपूर्ण उत्पादन के लिए इन्हें एक ऐसी मशीन में निष्पादित किया जाता है जो सामान्य वातावरण को प्रक्रिया वातावरण से अलग करती है, आइसोलेटर्स या आरएबीएस का उपयोग करके प्रत्यक्ष क्षेत्र से कर्मियों को हटाने से नियंत्रण का विश्वास बढ़ जाता है, इन मशीनों को लगातार नमूना उपकरणों के बिंदु का उपयोग करके निगरानी की जाती है वास्तविक समय में पर्यावरण की गुणवत्ता और किसी भी संदूषण की घटनाओं के बारे में प्रतिक्रिया। संदूषण के लिए प्राथमिक चिंता अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा प्रतिकूल प्रभावों का जोखिम है, जिसके परिणामस्वरूप नियंत्रण का प्रदर्शन, उत्पादन में वृद्धि है। सेटल प्लेट्स और वॉल्यूमेट्रिक एयर सैंपलर्स जैसी पारंपरिक तकनीकों का उपयोग करके किसी भी माइक्रोबियल संदूषक के लिए सामान्य वातावरण की भी निगरानी की जाती है।
तरल प्रणाली
तैयार तरल उत्पादों में कणों की अनुपस्थिति को प्रदर्शित करने के लिए तरल प्रणालियों का उपयोग मुख्य रूप से प्रयोगशाला में किया जाता है। मौजूद कोई भी कण संदूषक या अघुलनशील उत्पाद का अवांछित जमाव हो सकता है। इंजेक्शन के लिए तरल पदार्थों में अधिकतम कण सांद्रता के लिए सीमाएं विनियमित होती हैं, संयुक्त राज्य अमेरिका फार्माकोपिया (यूएसपी), यूरोपीय फार्माकोपिया (ईपी) और जापानी फार्माकोपिया (जेपी) के भीतर मौजूद मानक इन सीमाओं को परिभाषित करते हैं।
गैस सिस्टम
निर्माण, संवहन और ओवरलेइंग में उपयोग की जाने वाली संपीड़ित गैसों को जीएमपी अनुपालन के लिए सभी पर्यावरणीय वायु गुणवत्ता के समान मानकों को पूरा करना आवश्यक है और उपयोग के बिंदु पर परीक्षण किया जाना चाहिए। गैस दबाव प्रसार उपकरणों से सुसज्जित कण काउंटर वायुप्रवाह के भीतर कणों के प्रवाह पथ को प्रभावित किए बिना वायुमंडलीय दबाव को कम करते हैं, फिर गैस का वायुमंडलीय दबाव पर परीक्षण किया जाता है।
औद्योगिक
अन्य उद्योग भी विनिर्माण वातावरण की सफाई या तैयार उत्पाद की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए कण काउंटरों का उपयोग करते हैं, ये किसी भी अतिरिक्त सफाई प्रक्रिया को कम करने के लिए गठबंधन करते हैं।
ऑटोमोटिव
स्वच्छ वातावरण में ऑटोमोबाइल को पेंट करने से पेंट फिनिश में दोषों को फिर से काम करने की आवश्यकता कम हो जाती है, स्वच्छ क्षेत्रों के भीतर स्थित कण काउंटर गुणवत्ता इंजीनियरों को निरंतर प्रतिक्रिया देते हैं जिससे यह सुनिश्चित होता है कि स्वच्छ स्थिति बनाए रखी जाती है। इंजनों को सटीक सहनशीलता के लिए बनाया जाता है, उन्हें कण काउंटरों का उपयोग करके सत्यापित सफाई एजेंटों का उपयोग करके साफ क्षेत्रों में साफ और इकट्ठा किया जाता है।
हाइड्रोलिक तरल पदार्थ
हाइड्रोलिक तरल पदार्थ और तेल को विशिष्ट आईएसओ 4406 मानकों को पूरा करना होगा, हाइड्रोलिक तरल पदार्थ का अनुप्रयोग एयरोस्पेस और टरबाइन शीतलन और स्नेहन से लेकर भारी मशीनरी तक भिन्न होता है, कणों का निर्माण और उपस्थिति बीयरिंग, पंप और सील की विफलता का कारण बन सकती है।
पानी
पानी असीमित संख्या में अनुप्रयोगों वाला एक सार्वभौमिक उत्पाद है और प्रक्रियाओं के साथ जानबूझकर बातचीत या अनजाने और मौसमी बदलावों के कारण दूषित हो सकता है। कण काउंटरों का उपयोग करके पानी की गुणवत्ता की निगरानी करना, या तो नमूना स्थान पर स्पॉट जांच करके या वितरण प्रणाली की लगातार निगरानी करके गुणवत्ता इंजीनियरों को उन प्रक्रियाओं में बदलावों पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है जहां पानी का उपयोग किया जा रहा है।
कण काउंटरों का उपयोग निस्पंदन दर, रासायनिक जोड़ आवश्यकताओं, फ्लशिंग अंतराल, अवसादन जानकारी, शीतलन प्रवाह दर और कई अन्य प्रक्रिया चर निर्धारित करने के लिए किया जाता है जो एक प्रक्रिया में पानी की लगातार गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए निरंतर प्रतिक्रिया की अनुमति देते हैं।
पर्यावरण
वायुमंडल में ऐसे कण मौजूद हैं जो स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकते हैं और अस्थमा जैसी कई वायुजनित बीमारियों का कारण साबित हुए हैं। वायुमंडलीय कणों के प्रकारों में निलंबित कण पदार्थ शामिल हैं; वक्ष और श्वसन कण; साँस लेने योग्य मोटे कण, जिन्हें PM10 नामित किया गया है, जो 10 माइक्रोमीटर (μm) या उससे कम व्यास वाले मोटे कण हैं; बारीक कण, जिन्हें PM2.5 नामित किया गया है, जिनका व्यास 2.5 माइक्रोमीटर या उससे कम है; अति सूक्ष्म कण; और कालिख.
कण काउंटरों का उपयोग इन निलंबित कणों के वायुमंडलीय प्रदूषण स्तर की निगरानी के लिए किया जाता है, जिससे किसी विशिष्ट स्रोत (दहन) या प्रौद्योगिकी (बिजली उत्पादन) से जुड़े कणों की कमी हो सकती है। विश्व स्तर पर वितरित कण काउंटरों से कण डेटा का मॉडलिंग हवा की गुणवत्ता और उसके प्रवासन की स्थिति की प्रवृत्ति की जानकारी देता है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ "नैनोमटेरियल उत्पादन और डाउनस्ट्रीम हैंडलिंग प्रक्रियाओं में इंजीनियरिंग नियंत्रण के लिए वर्तमान रणनीतियाँ". U.S. National Institute for Occupational Safety and Health (in English): 49. November 2013. doi:10.26616/NIOSHPUB2014102. Retrieved 2017-03-05.
- ↑ "ISO 4406 cleanliness code. Determining cleanliness on the miniature scale. | Learn Oil Analysis". learnoilanalysis.com (in English). Retrieved 2017-12-14.
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बाहरी संबंध
- www.iest.org — Institute of Environmental Sciences and Technology
