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落下塵カウンター(粗大粒子カウンター「RACCAR」の旧型)

シーズシーでは、サンプル板上に落下してきた30μm以上のダストの大きさを分級し、その数をカウントする測定器「粗大粒子カウンターRACCAR(ラッカー)」を販売しております。

当ページは、RACCARの旧型である「落下塵カウンター」の実験動画を公開しています。動画に登場している落下塵カウンターの分級が3段階(30μm以上、66μm以上、96μm以上)ですが、RACCARは5段階(30μm以上,50μm以上,100μm以上,150μm以上,200μm以上 )分級できます。

【重力の影響で付着するゴミ・ホコリ】

粗大粒子による落下塵の大多数は重力塵着が原因です。その影響を確認するため、垂直に置いて付着数を比較します。

30μm~100μm程度の粗大粒子は気流滞留域でゆっくりと落下してきます。ここでワークを垂直に置けば、重力は働かないのでゴミ・ホコリはほとんど付着しないはずです。(それでも付着するゴミ・ホコリは静電気による付着が考えられます。)

【静電気による付着】

ワークを帯電させて、静電気付着による
カウントが増えるのかどうか確認します。


ワークが帯電していない場合、落下塵は重力による影響が大多数である、ということは先の実験で確認しました。では、ワークが帯電している場合、付着ゴミは増えるのでしょうか?垂直に保持する治具に強く帯電したアクリル板を近づけ、影響を調べてみます。

【静電気による付着その2
(水平置き)】

静電気付着でゴミは増えるのか?
今度は水平に置いた場合で実験です。


シリコンウエハを擦らなくても静電気の影響を見る方法があります。チャージプレートモニターと言う装置を使う方法です。シリコンウエハをテーブルに水平に置き、帯電していると重力沈降にプラスして付着量が増えるかどうか確認してみます。

【イオナイザーの効果】

イオナイザーで付着ゴミは
どの程度除去できるのでしょうか?


静電気によるゴミの付着対策用にイオナイザーがよく使用されます。ワークが帯電している状態ではゴミの付着量が増えたので、除電すれば少なくなると予測できます。
さらに、すでに付着したゴミ・ホコリを除去することは可能でしょうか?

【様々な動作による
粗大粒子の発塵と付着】

以前はパーティクルカウンターやモニタを
使用した発塵の実験を落下塵カウンターで
やってみました。


様々な動作と付着塵の関係を調べてみましょう。条件は一般環境化で同じ動作を15秒だけ行い、その後の落下塵数を測定しました。素手で手をたたく、クリーン手袋をして手をたたく、段ボールをたたく、ウエスをたたくなどです。

【触って付着するゴミの確認】

落下塵カウンターは触って付着する粗大粒子汚れもカウントすることができます。


汚い手で触ると汚れます。当たり前のことですが、では実際どのくらい数のゴミ・ホコリが付着するのでしょうか?素手や手袋の場合を調べてみましょう。

【周囲環境による落下塵数の比較】

屋内・屋外・容器内・クリーンベンチ内での落下してきたダスト(粗大粒子)の数をカウントします。


落下塵は周囲環境により、数も変わります。今回は落下塵を集めるシリコンウエハを室内・屋外・容器の中・クリーンベンチ内にそれぞれ30分暴露し、落下塵数を比較しました。

【時間の経過による落下塵数の変化】

落下塵が増える条件は気中の濃度だけではありません。暴露時間が大きな要因を占めます。そのあたりを実験で確認しましょう。


同じ環境であれば、落下塵は滞留時間が長ければ長いほど多く付着します。清掃の行きとどいた普段は無人の会議室内において15分ごとのデータを取ってみましょう。

【落下塵カウンター用シリコンウエハのケース(シッパー)清掃】

落下塵カウンターはサンプル収集がきわめて容易で簡単にデータが取れます。その理由は専用ケースで持ち運べること。もちろん、ゴミの付着はほとんどありません。


落下塵カウンターではサンプル収集板として、シリコンウエハを使用します。また、シリコンウエハの持ち運びには専用ケース
(シッパー)を使用します。カウンター自身持ち運びは容易ではありませんが、シリコンウエハを専用ケースに入れて持ち運べば、サンプル収集は場所を選ばず容易に可能です。

【HEPAフィルターとプレフィルター
による落下塵数の差】

ベンチのHEPAフィルターをプレフィルターに入れ替えて落下塵を比較します。


この実験はクリーンベンチの性能を確認するためのものです。30μm以上の落下塵付着を防ぐために、その1/100の大きさの粒子(0.3μm)をカットするHEPAフィルターは必要なのでしょうか?使用するプレフィルターでは5μm以上の粒子数は周囲環境とほとんど変わりません。
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