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洁净技术的历史与发展

洁净技术的历史与发展

洁净技术是一门以防止生产与研究工作受环境因素的干扰和影响，保护产品或研究对象不受有害物质污染为核心内容的新兴技术。它是一门综合建筑、空调通风和纯水、纯气供应等多个专业的专门技术。

了解或总结一门学科或技术的历史与发展，是推动这门学科或技术继续向前迈进的一个重要方面。而笔者囿于学识，实难独担此重任，期盼抛砖引玉，为共同促进本学科的发展，尽绵薄之力。受笔者所从事研究领域的局限，本文仅侧重在空气净化技术范围；又由于国内相关文献资料匮乏零散，难于逐一核查，文中难免发生遗漏或偏颇之处，尚盼给予赐教。

文中插入了同期国际主要动态，以期与中国洁净技术发展的进程相对照。

1、洁净技术的诞生

洁净技术（cleanroom）是适应实验研究与产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性等方面要求而诞生的一门新兴技术。

洁净室（cleanroom）这个名词和概念源于18世纪六十年代的欧洲医学，当时的理解**于经喷洒**后可以控制创部感染率的处置室、手术室这类**处理的工作环境。

现代洁净室虽然延用了这个名词，但在定义和内涵上��与原有的概念有根本的不同，现代洁净室形成一项专门技术，其历史不过只有半个世纪。

一切技术的产生与发展，都是出于生产的需要，洁净室技术也不例外。在**次世界大战期间，美国生产的飞机导航用气浮陀罗仪，由于质量不稳定，每10个陀罗仪平均要返工120次。50年代初朝鲜半岛战争期间，美国的16万台电子通讯设备，更换了百万个以上的电子部件，雷达出故障的时间占84%，潜水艇声纳出故障的时间占48%。原因都是电子器件、零部件的可靠性差，质量不稳定。军方与厂商究其原因，*终从多方面判定与生产环境不清洁有关。尽管当时曾不惜工本，采取了种种严密措施来封闭生产车间，但收效甚微。直到50年代初，将美国原子能委员会为解决对人体有害的放射性尘埃的捕集问题，于1951年研制成功的高效空气过滤器（HEPA—HighEfficiency ParticulateAir　Filter）应用于生产车间的送风过滤，才真正诞生了具有现代意义的洁净室。1961年美国桑第阿国家实验室
（SandiaNational Laboratories）的**研究人员怀特菲尔特（WillisWhitfield）提出了当时称之为层流（laminar flow），现正名为单向流（unidirectionalflow）的洁净空气流组织方案，并应用于实际工程。从此洁净室达到了****的更高洁净级别。

同年美国空军制定颁发了世界上**个洁净室标准TO—00—25——203空军指令“洁净室与洁净工作台的设计与运转特性标准”。在此基础上，1963年12月公布了将洁净室划分为三个级别的美国联邦标准FED—STD—209。至此形成了完善的洁净室技术的雏形。以上的这三个关键的进步，常被誉为现代洁净室发展历史上的三个里程碑。

上世纪六二年代中期，洁净室在美国如雨后春笋涌现在各种工业部门。它不仅用于**工业，也在电子、光学、微型轴承、微型电机、感光胶片、超纯化学试剂等工业部门得到推广，对当时科学技术和工业发展起了很大的促进作用。

七十年代初洁净室的建设重点开始转向医疗、制药、食品及生化等行业。除美国而外，其它工业先进国家，日本、德国、英国、法国、瑞士、前苏联、荷兰等也都十分重视并先后大力发展了洁净技术。

2、中国洁净技术的发展历程

六十年代初是中国洁净技术发展的起步阶段，大致比国外晚了十年。在中国，那是一个非常特殊的困难年代，一方面刚度过三年自然灾害，经济基础薄弱，另一方面与世界科技先进国家没有直接交往，得不到必要的科技数据、信息和样品。在这种艰难条件下，围绕精密机械、航空仪表和电子工业的需要，中国的洁净技术工作者开始了自己的创业历程。

依照笔者介入洁净技术行业这三十多年来的个人体验，把洁净技术在中国发展的历程划分为如下几个阶段：

2.1、洁净技术的起步和奠基阶段

六十年代初至七十年代末，这十多年是中国洁净技术的起步和奠基阶段。

1965年，由中国建筑科学研究院空气调节研究所和蚌埠绝缘材料厂等单位研制完成带波纹隔板的高效空气过滤器通过鉴定，标志了我国洁净技术开始正式起步。当时所用滤纸有两种材质，一种是蓝石棉纤维滤纸的GS系列高效空气过滤器，但因生产过程对人体健康不利很快被淘汰；另一种是超细玻璃纤维滤纸的GB系列高效空气过滤器，一直沿用至今。经国内多次与国外同类产品对比测试，以及美国明尼苏达大学气溶胶研究所对中国高效过滤器滤纸所作测试的结果，都证明国产高效空气过滤器的主要技术指标，达到同期国际标准。

值得提及的是，尽管日本自50年代末已着手与美国合作在日本制造高效空气过滤器，洁净技术起步较早，但技术与滤纸来自美国，直到1969年日本的HEPA过滤器才完国内化。

与此同时，先后于1963年研制成功滤料钠焰试验台，1964年建成了高效过滤器的钠焰试验台，这时高效空气过滤器的正常生产和质量提高了保证作用。中国医学科学院卫生研究所、清华大学核能所等单位，为此付出了艰辛的工作。

如果把高效空气过滤器比喻为洁净技术的“心脏”，那么检测技术及仪器则是洁净技术的眼睛，靠它来鉴别与把关。六十年代中期，中国医学科学院卫生研究所、哈尔滨建工学院、丹东仪表研究所、中科院安徽光机所、建研院空调所等单位先后投入力量研制光散射粒子计数器。1973年，建研院历时三年研制成功了中国**台型号为J—73型的尘埃粒子计数器，以及标定粒子计数器用的标准粒子——单分散聚苯乙烯胶乳标准粒子（PSL），其平均粒径从0.177~1.460μm，共九种，标准差很小，均方根差变系数σχ＜5%。J—73型共设有15个粒径档，测量范围是0.3~10μm，采样流量为300mlmin。这两项成果于1974年通过国家鉴定并认为已达到或接近当时的世界水平。尘埃粒子计数器的推广应用，推动了中国洁净技术的科研、设计和净化设备生�%

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