美國聯邦標準209E標準-潔凈室和潔凈區的環境控制要求

（1992年9月11日發布，取代1988年6月5日發布的FED-STD-209E）

本標準經聯邦政府服務總局、聯邦供應服務司專員批準，供聯邦政府各機構使用。

目錄

1.      范圍及局限

1.1.    范圍

1.2.    局限

2.      參考文獻

3.      定義

3.1.    懸浮粒子潔凈分級

3.2.    非動態采樣

3.3.    標定

3.4.    潔凈區

3.5.    潔凈室

3.5.1.   空態潔凈室（設施）

3.5.2.   靜態潔凈室（設施）

3.5.3.   動態潔凈室（設施）

3.6.    凝結核計數器（CNC）

3.7.    離散粒子計數器（DPC）

3.8.    入口平面

3.9.    同軸性

3.10.  均動態采樣

3.11.  監測

3.12.  非單向流

3.13.  粒子

3.14.  粒子濃度

3.15.  粒子尺寸

3.16.  學生分布

3.17.  U描述

3.18.  超微粒子

3.19.  單向流

3.20.  置信上限（UCL）

3.21.  鑒定

4.      懸浮粒子潔凈室分級和U描述

4.1.    表I中列出的潔凈度分級

4.1.1.   測量表I中所列粒子尺寸

4.1.2.   其它粒子尺寸的測量

4.2.    其它懸浮粒子潔凈度分級替代的確定原則

4.3.    描述超微粒子濃度的規定（U描述）

4.4.    懸浮粒子濃度的命名

4.4.1.   懸浮粒子潔凈度分級的格式

4.4.2.   U描述的格式

5.      懸浮粒子潔凈度的鑒定和監測

5.1.    懸浮粒子潔凈度的鑒定

5.1.1.   頻度

5.1.2.   環境測試條件

5.1.2.1.  鑒定過程中潔凈室或潔凈區的狀態

5.1.2.2.  環境參數

5.1.3.   粒子計數

5.1.3.1.  采樣點和數量：單向流

5.1.3.2.  采樣點和數量：非單向流

5.1.3.3.  采樣點的限定

5.1.3.4.  采樣量和采樣時間

5.1.3.4.1.表I各級別的單一采樣計劃

5.1.3.4.2.其它級別或粒徑的單一采樣計劃

5.1.3.4.3.U描述的單一采樣計劃

5.1.3.4.4.連續采樣計劃

5.1.4.   數據處理

5.2.    懸浮粒子潔凈度的監測

5.2.1.   監測計劃

5.2.2.   監測用的粒子計數

5.3.    測量懸浮粒子濃度的方法和裝置

5.3.1.   大于等于5微米的粒子的計數

5.3.2.   小于5微米的粒子的計數

5.3.3.   超微粒子的計數

5.3.4.   粒子計數方法的局限

5.3.5.   粒子計數方法的標定

5.4.    統計分析

5.4.1.   鑒定的驗收原則

5.4.2.   決定驗收的計算

5.4.2.1.  采樣點的平均粒子濃度

5.4.2.2.  平均值的中值

5.4.2.3.  平均值的標準偏差

5.4.2.4.  平均值的標準誤差

5.4.2.5.  置信上限（UCL）

5.4.2.6.  采樣計算

6.      變更推薦

7.      與參考文獻的矛盾

8.      涉及的聯邦政府機構

 

附錄A

使用光學顯微鏡對懸浮粒子進行計數和測量

附錄B

離散粒子計數器操作法

附錄C

勻速及非勻速采樣

附錄D

超微粒子濃度測量方法

附錄E

FED-STD-209E標準所采用的統計原理推論

附錄F

連續采樣：一種鑒定空氣潔凈度的可選方法

附錄G

補充信息的來源

注：本翻譯尚未包含所有附錄

1. 范圍及局限

1.1    范圍

本文件建立了由懸浮粒子含量來規定空氣潔凈室和潔凈區的空氣潔凈度的標準分級，并且提供了其他可供選擇的分級方式。描述了鑒定空氣潔凈度的方法以及建立空氣潔凈度監測方案的要求。也提供了確定和描述超微粒子濃度的方法（U描述法）。

1.2    局限

本文件技術要求不適用于潔凈室和潔凈區內使用的設備、物品，除懸浮粒子的大小分級和數量外，本文件對懸浮粒子的物理、化學、放射性或生命特征將不作描述。在懸浮粒子濃度與有生命的懸浮粒子量之間沒有確定的關系。為了監測及控制其他形式的污染，除了對潔凈空氣供給要監測全部粒子污染物并滿足所確定的限值外，還須有其他專門要求。

2.          參考文獻

2.1.         《實驗概率論》Box,George E. P.,Hunter,William G.,J.stuart編著，John Wileg&Sons出版，New York (1982).

2.2.         《懸浮微粒子技術：懸浮微粒子性質、狀態及測量》Hinds, W. C.編著，John Wileg&Sons出版，New York (1982).

2.3.         《聯邦政府推薦常用公制單位》FED-STD-376，推薦使用國際單位制（SI），在國際單位與美國慣用單位相抵觸時，國際單位制優先。

3.  定義

3.1.懸浮粒子的潔凈度分級

  潔凈度是由每立方米（每立方英尺）空氣中所含有最大允許微粒子數量來確定的，其分級明確見表I，其測定見5.4節中的概率方法。國際單位制中分級名稱是由每立方米空氣中含有0.5μm或更大微粒的最大允許數之常用對數來表示的，而英制單位（美國慣用）分級名稱則取自每立方英尺空氣中含有0.5μm或更大微粒的最大允許數。

3.2.非動態采樣

  在移動空氣流的平均速度不同于空氣進入取樣器入口平均速度的采樣狀態下，由于粒子慣性，非動態采樣會使樣品中的粒子濃度不同于所采樣空氣中的粒子濃度。

3.3.標定

  將精確度未知的測量標準或儀器與另一精確度已知的測量標準或儀器相比較，用來檢測、修正、報告或通過調整來消除精確度未知的標準或儀器在精確度上的偏差。

3.4.潔凈區

指其內懸浮粒子濃度被控制在某一特定的潔凈等級內的某一限定空間。

3.5.食品潔凈室

  制其內懸浮粒子濃度被控制的房間，它可包含一個或多個潔凈區。

3.5.1.空態潔凈室（設施）

  指已建成并準備投運的潔凈室，其中所有服務設施均已接通并達到功能要求，但室內沒有生產設備和操作人員。

3.5.2.靜態潔凈室（設施）

  指已建成并安裝好所有服務設備及生產設備，能夠或正在運行的潔凈室，但室內無操作人員。

3.5.3.動態潔凈室（設施）

  指正常運行的潔凈室，亦即室內所有服務設施、生產設備及工作人員正在正常運行時的潔凈室。

3.6.            凝結核計數器（CNC）

  一種用于對大于或等于0.01μm的小懸浮微粒計數的儀器，它借助于光學方法來測量由蒸氣凝結在微粒子上而形成的液滴。

3.7.            離散粒子計數器（DPC）

  一種能夠分辯離散粒子的儀器，它類似于光學粒子計數器和凝結核計數器。

3.8.            入口平面

  指垂直于單向氣流的平面，這個平面就在于我們感興趣的區域（無特別說明即特指工作區）的上升氣流內，且這個平面與垂直于這個氣流方向的潔凈區橫斷面具有相同的面積。

3.9.            同軸性

  指采樣器入口的氣流方向與被采樣單向氣流的方向相同的采樣狀態。

3.10.          均動態采樣

  指在同軸采樣狀態下，進入采樣器入口氣流的平均度與所測單向氣流的平均速度相同的狀態。

3.11.          監測

  指在潔凈室或潔凈區內對懸浮粒子濃度及其他相關情況的例行測定。

3.12.          非單向流

  指與單向流定義不符的氣流，以前稱為“亂流”或“非層流”。

3.13.          粒子

  一般尺寸為0.001~1000μm的固體、液體或固液混合物質。

3.14.          粒子濃度

  單位體積空氣中所含有的離散粒子的數量。

3.15.          粒子尺寸

使用顯微鏡觀察時，在觀察平面上看到的粒子視在最大線性長度，或由自動儀器測得的粒子的當量直徑。（當量直徑是指對感受器具體和被測粒子相同反映的已知特性的參考球體直徑。）

3.16.          學生分布

  分布函數為：t=（樣本均值-總體均值）/樣本均值的標準誤差

  該式是從正態（高斯）分布抽樣得到的，臨界值表可從統計學教科書中找到（見2.1節）

3.17.          U描述

  指超微粒子的最大允許濃度（每立方米空氣中粒子數），U描述可適當地用作為置信上限、現場平均值的上限或是同樣作為現場平均值與置信上限。U描述不受懸浮粒子潔凈級別的限制，它適用于單個潔凈等級的懸浮粒子也可用于多個潔凈等級相混合的懸浮粒子。

3.18.          超微粒子

  指尺寸范圍大約從0.02μm到附錄D中描述的離散粒子計數器（DPC）的測定值上限之間的粒子，超微粒子在計算上是通過計數器效率與附錄D中的粒子尺寸之比來確定的。

3.19.          單向流

  指通常具有平行的氣流線以單一方向運動并勻速通過其橫斷面的氣流。以前稱為“層流”。

3.20.          置信上限（UCL）

  如果均值是從正態（高斯）分布中抽樣得到的，而按給定值信度（本標準中取95%）下計算所得的估計上限將大于實際均值，則稱這一均值估計上限為置信上限。

3.21.          鑒定

  指在潔凈室或潔凈區內按懸浮粒子潔凈度分布界線、U描述或其他有關規定，確定空氣的潔凈度的過程。

4.                  懸浮粒子潔凈室分級和U描述

  空氣潔凈度的鑒定按本標準第5節使用一個特別限定的分級系統。

  本部分確定了空氣潔凈度的分級標準，每一潔凈度等級對懸浮粒子尺寸范圍和濃度均有限定（見表I）。同時，為了確定基于粒子尺寸變化的標準分級和其它替代的（非標準）分級，也制定了規定。此外，還提供了使用超微粒子濃度（U描述）描述空氣潔凈度的基本原理。

  給定的專用名詞系統適合描述所有潔凈度分級和U描述。

4.1.            表I中列出的潔凈度分級

  懸浮粒子潔凈度分級列于表I中，空氣潔凈度的鑒定則通過對表I中的一種或多種粒子尺寸或其它規定粒子尺寸的測定來完成，詳述如下：

4.1.1.             測量表I中所列粒子尺寸

  通過測量表I中的某一級別所列的一種或多種粒子尺寸來完成鑒定，并使用4.4.1.中所述的格式書寫報告。如果測得的粒子濃度是按4.5節的統計分析確定的，并在表I所列對應級規定的任一粒子濃度的界限內，則認為懸浮粒子潔凈度滿足該級。

4.1.2.             其它粒子尺寸的測量

  也可通過測定表I中所列之外的其他粒子的尺寸來完成鑒定，并按以下限制條件來進行：其他粒徑或尺寸選擇必須在表I所標明級別的尺寸范圍內。如果測得的粒子濃度是按5.4節的統計分析確定的，并且每一選定的其他粒子的粒徑都不超過表I中給出的下一級較大粒徑的界限，則認為懸浮粒子潔凈度滿足該級。

4.2.            其它懸浮粒子潔凈度分級替代的確定原則

  在特殊用途的情況下也可以定義不同于表I中所列潔凈度分級的其他級別（如M2.2級、M4.3級及M6.4級（5600~7000級））。與表I中所列的潔凈度等級相同，其他等級的分級名稱確定也是建立在對0.5μm及以上粒子濃度的界限上。其他尺寸粒子的濃度界限可在表I中按相鄰的潔凈度級別濃度界限同樣的比例得到，此界限也可以通過表I腳注內的近似方程式計算出來。同樣，對于潔凈度等級超過M1或1級的情況。粒子尺寸不同于0.5μm的粒子濃度界限與M1或1級的濃度界限具有相同的比例。

 

表I  懸浮粒子潔凈度分級

  對每一分級名稱均給出了其分級界限，此界限指出的特定懸浮粒子濃度（單位體積粒子數）均大于等于表中所列出的粒子尺寸。

分級名稱		分級界限
		0.1μm		0.2μm		0.3μm		0.5μm		5.0μm
		單位體積		單位體積		單位體積		單位體積		單位體積
SI	英制	M3	Ft3	M3	Ft3	M3	Ft3	M3	Ft3	M3	Ft3
M1	1	350	9.91	75.7	2.14	30.9	0.875	10.0	0.283	--	--
M1.5		14240	35.0	265	7.50	1069	3.00	35.3	1.00	--	--
M2		3500	99.1	757	21.4	309	8.75	100	2.83	--	--
M2.5	10	12400	350	2650	75.0	1060	30.0	353	10.0	--	--
M3		35000	991	7570	214	3090	87.5	1000	28.3	--	--
M3.5	100	--	--	26500	750	10600	300	3530	100	--	--
M4		--	--	75700	2140	30900	875	10000	283	--	--
M4.5	1000	--	--	--	--	--	--	35300	1000	247	7.00
M5		--	--	--	--	--	--	100000	2830	618	17.5
M5.5	10000	--	--	--	--	--	--	353000	10000	2470	70.0
M6		--	--	--	--	--	--	1000000	28300	6180	175
M6.5	100000	--	--	--	--	--	--	3530000	100000	24700	700
M7		--	--	--	--	--	--	10000000	283000	61800	1750

表I所示潔凈度分級界限只為分級定義的目的而確定，在任何特殊情況下不表示由此所建立的粒徑尺寸分布。

中間級別的濃度界限可近似通過下式計算：

離子數/m3=10M(0.5/d)2.2

式中M為國際單位（SI）制中分級的特定數字名稱，d是粒子尺寸（單位為微米）。

或    離子數ft3=Nc(0.5/d)2.2

式中Nc為英制單位中分級的特定數字名稱，d是粒子尺寸（單位為微米）。

命名和描述潔凈度分級時推薦使用國標單位（SI）制的名稱和單位，但英制（美國慣用）單位也可使用。

當用國際制單位表示時，分級的特定數字名稱是由每立方米空氣中含有的0.5μm及以上粒子的最大允許數之常用對數值（以10為底，尾數取整到第一位小數）得到的，當用英制（美國慣用）單位表示時，分級的特定數字名稱則由每立方英尺空氣中所含有的大于或等于0.5μm粒子的最大允許值得到的。

(a)                   對于潔凈度分級小于M4.5級（1000級）的其他級別，其濃度可通過測量以下粒子尺寸范圍內的粒子來確定，按規定此粒子尺寸范圍即可是大于或等于0.5μm又可是大于或等于5μm或二種均可。

(b)                   對于潔凈度分級大于M4.5級（1000級）又小于3.5級（100級）的其他級別，其確定可以通過測量以下粒子尺寸范圍內的一種或多種得到的，按規定此粒子尺寸范圍可以是大于或等于0.2μm、大于或等于0.3μm、大于或等于0.5μm。

(c)                   對于潔凈度分級小于M3.5級（100級）的其他級別，其確定可以通過測量以下粒子尺寸范圍內的一種或多種得到的，按規定此粒子尺寸范圍可以是大于或等于0.1μm、大于或等于0.2μm、大于或等于0.3μm及大于或等于0.5μm。

4.3.            描述超微粒子濃度的規定（U描述）

  按規定，U描述用來表示超粒子濃度時可按3.17節的規定。U描述可用來補充潔凈度分級的定義，也可單獨使用。U描述的格式將在4.4.2節中說明。

4.4. 懸浮粒子濃度的命名

4.4.1.懸浮粒子潔凈度分級的格式

  各潔凈度分級可使用“X級（在Y微米）”的格式來表示，此時X代表懸浮粒子潔凈度分級的特定數自名稱，Y代表粒子尺寸或與規定濃度（分級）界限相對應的粒子尺寸。

  例如：“M2.5級（在0.3μm和0.5μm）即指每立方米空氣中含有0.3μm以上的粒子不超過1060個，0.5μm以上的粒子不超過353個。

  “100級（在0.5μm）即指每立方英尺空氣中含有0.5μm以上的粒子不超過100個。

4.4.2.U描述的格式

  U描述可單獨使用或作為懸浮粒子潔凈度分級確定的補充。由于超微粒子的下限已經為使用的設備所決定，所以對U描述不必規定粒子尺寸（參見3.18節及附錄D）。

  U描述可使用格式“U（X）”來表示。這里X為每立方米空氣中超微粒子的最大允許濃度。

  例如“U（20）”表示每立方米空氣中超微粒子不超過20個。“M1.5級（在0.3μm）,U(2000)”則表示每立方米空氣中0.3μm粒子不超過106個，超微粒子不超過2000個。

5.   懸浮粒子潔凈度的鑒定和監測

5.1. 懸浮粒子潔凈度的鑒定

  根據4節定義，鑒定是確定一個潔凈室或潔凈區內的空氣是否滿足懸浮粒子潔凈度分級界限或U描述（或二者均滿足）的過程。應在5.11~5.14節中所述的條件下，通過對懸浮粒子濃度的測量來完成鑒定。粒子尺寸或為鑒定而進行測量的粒子尺寸應當按規定使用4.4節中所描述的近似格式表示。

5.1.1. 頻度

  鑒定測試應在初試以后按一定間隔或其他規定定期進行。

5.1.2. 環境測試條件

  潔凈度分級的鑒定應在包括以下規定的操作條件下通過測量粒子濃度來完成。

5.1.2.1.鑒定過程中潔凈室或潔凈區的狀態

  鑒定過程中潔凈室或潔凈區的狀態應標明“空態”、“靜態”、“動態”或其他規定狀態。

5.1.2.2.環境參數

  應該記錄在鑒定過程中與潔凈室和潔凈區有關的測量及觀察的實際環境參數，此類參數可以包括（但不僅限于此）空氣流速、換氣次數、室內氣壓、補充新風量、單向流平行度、空氣擾度、溫度、濕度或露點、室內振動，此外，室內人員及設備活動情況也應注明。

5.1.3.粒子計數

  鑒定潔凈室和潔凈區的潔凈度按適當的粒子計數法或5.3節中所述方法或按其他規定的方法進行，適當的采樣地點和采樣計劃應該從以下說明中選擇。

5.1.3.1.采樣點和數量：單向流

  對單向流，采樣點應在整個潔凈區的入口平面上均勻分布，潔凈區內受設備限制或有特殊規定的除外。對單向流潔凈區的鑒定所要求的最小采樣點數量應為以下（a）、(b)中的小者。

  （a）國際單位（SI）制：A/2.32

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方米）。

        英制單位（美國慣用）：A/25

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方英尺）。

  （b）國際單位（SI）制：A*64（10M）0.5

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方米）,M是表I中所列國際單位制潔凈度分級的特定數字名稱。

英制單位（美國慣用）：A/（Nc）0.5

        這里A是指入口平面的面積（單位為平方英尺），M是表I中所列國際單位制潔凈度分級的特定數字名稱。

  采樣點數量通常取整到下一個高位整數。

5.1.3.2.采樣點和數量：非單向流

對非單向流，采樣點應在潔凈區水平方向均布，但特殊規定的可在垂直方向布置，潔凈區內受設備限制的除外。

  對非單向流潔凈區的鑒定所要求的最小采樣點數量應等于：

  國際單位（SI）制：A*64/（10M）0.5

  這里A是指潔凈區的地面面積（單位為平方米），M是表I中所列國際單位（SI）制潔凈度分級的特定數字名稱。

  英制（美國慣用）：A/（Nc）0.5

這里A是指潔凈區的地面面積（單位為平方米），Nc是表I中所列英制單位潔凈度分級的特定數字名稱。

  采樣點熟練通常取整到下一個高位整數。

5.1.3.3.采樣點的限定

  任何潔凈區的采樣點不少于2個，除在潔凈區內受設備限制外，采樣點應在潔凈區域內均勻分布，每一個采樣點至少采樣一次（見5.1.3.1節或5.1.3.2節），每個采樣點采樣可多于一次，且不同的采樣點可有不同的采樣次數。但每個潔凈區內總采樣次數不少于5次。

  在適當的時候，采樣位置多于所要求的最少采樣點的采樣將增加平均數和其置信上限均值的精確度。

5.1.3.4.采樣量和采樣時間

  采樣的空氣量和采樣時間根據下列適當的節段確定。

5.1.3.4.1.表I各級別的單一采樣計劃

  如果對每一個規定的粒子尺寸，粒子濃度均在該潔凈度分級的界限內，則對每一個采樣點每一次采樣的被測空氣量必須是最少可測到20個粒子的有效空氣量。

  下面的公式提供了一個被采樣的最小空氣量的平均計算公式，此公式可作為表I中所列的每單位體積粒子數量的相關附屬部分。

  V=20個粒子/[表I中的分級界限（粒子數量/體積）]

  空氣的采樣體積應不少于0.00283m3（0.1立方英尺），此外，采樣體積的計算結果不得取整。

  較大的采樣體積將會減少各采樣值之間的差異，但采樣體積不能大到使采樣時間變得不切實際。采樣體積不必在所有采樣點都相同。但是粒子濃度應以每立方米（立方英尺）空氣中的粒子數量記錄報告，而與采樣體積無關。采樣體積也應記錄。在采樣體積大于最小采樣體積時將提高采樣平均數與其置信上限均值的精確度。

  采樣時間可通過采樣體積除以采樣速率來計算得到。

5.1.3.4.2.其它級別或粒徑的單一采樣計劃

  按4.2節規定，為了鑒定空氣是否滿足其他潔凈度分級界限所需的最小采樣體積，必須根據5.1.3.4節所述的方法，由表I中所列的相鄰潔凈度分級的采樣體積所決定。

  按4.2節所述，對其他粒子尺寸測量的鑒定所需的最小采樣體積，必須根據5.1.3.4.1節所述的方法，由表I中所列的相鄰潔凈度分級的采樣體積所決定。

  采樣時間可通過采樣體積除以采樣速率來計算得到。

  對有關采樣體積的其他考慮，同樣適用于上述情況，詳見5.1.3.4.1節所述。

5.1.3.4.3.U描述的單一采樣計劃

  鑒定超微粒子濃度所需的采樣體積是在規定U描述條件下可測得最少20個粒子的有效空氣體積，最小體積（立方米）由20/U(x)計算得到，計算結果無須取整，但任何條件下都不得小于0.00283立方米。

  采樣時間可通過采樣體積除以采樣速率來計算得到。

5.1.3.4.4.連續采樣計劃

  鑒定潔凈度等級在M2.5級及以上（10級以上）的空氣的另一種方法是使用附錄F中所述的連續采樣方法（連續采樣是鑒定潔凈度等級在M2.5級及以上的空氣的一種可選方法），連續采樣的優點是它有可能顯著地減少每一個采樣點的采樣體積，同時也減少采樣時間。

5.1.4. 數據處理

5.2  懸浮粒子潔凈度的監測

  鑒定之后，如果有規定，則應在運行期間對潔凈室或潔凈區內懸浮粒子的潔凈度進行監測。為了說明懸浮粒子潔凈度的變化趨向，對5.1.2.2節中所列的其他環境參數也可按規定進行監測。

5.2.1 監測計劃

  監測計劃應根據懸浮粒子潔凈度級別和生產過程及產品保護對污染控制的需要程度來制定，監測計劃應規定監測頻度、操作條件、粒子記數方法、采樣點及其數量、采樣體積及其數據處理方法。

5.2.2 監測用的粒子計數

  按規定，監測計劃中的粒子記數應采用5.3節的一種方法進行，粒子濃度的測量應在整個潔凈區內，或在潔凈度要求特別關鍵的地方，或者在測定鑒定測試中發現粒子濃度較高的地方進行。

5.3 測量懸浮粒子濃度的方法和裝置

測量懸浮粒子濃度的方法和裝置應根據粒子尺寸和要求的粒徑來選擇，除了有其他規定的，下面的方法適用于鑒定空氣中懸浮粒子的潔凈度和U描述，同樣也適用于空氣潔凈度的監測。如果證明其他的粒子記數方法或設備以及其他的方法和設備的組合的精確度和重復性等于或優于以下方法和設備的，那么也可以采用。

用來確定懸浮粒子濃度的設備應按規定根據制造廠家的說明正確維護并定期效驗。

5.3.1 大于等于5微米的粒子的計數

  對于大于等于5μm的粒子，其濃度確定應使用附錄A中的方法（使用光學顯微鏡對懸浮粒子進行計數和測量）。

  另外，如果下面所述的樣本收集、傳送和測量過程都滿足規定要求，那么可以使用離散粒子記數器。根據附錄B中的方法（離散粒子記數器操作法），對于大于5μm的粒子，離散粒子計數器的計數效率是可確定的。離散粒子記數器只有在大于5μm的粒子計數時才能使用。

  無論使用何種方法，取樣口尺寸、取樣速率及取樣口定位的選擇應允許勻速采樣收集。勻速采樣是應優先采用的，但是如果勻速采樣不能實現時，采樣偏差的估算可通過使用附錄C（勻速及非勻速采樣）中的方法得到。即使在采樣器入口直接面對流入氣流（同軸采樣）的時候，如果入口氣流速度不同于采樣器附近的氣流速度，也將人為地造成在入口處周圍的粒子濃度的增加或減少。其公式也適用于計算此種非均勻采樣在觀察測量粒子濃度時所帶來的影響（參見例2.2和附錄C）。對于大于等于0.5μm的粒子，當這種人為造成的濃度增減小于5%時，可以忽略不計。但對于大于等于5μm的粒子，當預見到這種人為造成的濃度變化超過5%時，則應記錄這一突變的增減量，在同懸浮粒子潔凈度分級界限比較前，必須校正這一數值。

5.3.2 小于等于5微米的粒子的計數

小于等于5微米粒子的濃度根據附錄B中的方法使用離散粒子計數器來確定。粒徑大小數據應按用標準粒子標定的當量直徑記錄。

前面提到（見5.3.1節）對小于等于0.5微米的粒子,由非均勻采樣產生的偏差小于5%，但是對大于等于5微米的粒子則會產生顯著的偏差。如果要對粒子尺寸在0.5μm到5μm范圍內的一種或多種粒子進行鑒定，那么由非均勻采樣產生的偏差則會隨粒子尺寸的增大而增加，此時需要對非均勻采樣進行校正。

5.3.3 超微粒子的計數

  超微粒子濃度由附錄D中的方法（超微粒子濃度測量方法）來確定。

5.3.4 粒子計數方法的局限

  在同一采樣點使用離散粒子計數器進行空氣采樣計數時，不同設計結構或工作原理的計數器會產生不同的數據，甚至剛剛經過標定的相同設計的儀器對同樣的空氣進行采樣時，也會產生較大的差異。所以在比較不同儀器的測量結果時應注意這一點。

  使用離散粒子計數器時，不得超過制造廠家所規定的粒子濃度或粒子尺寸的上限。

  由于光學顯微鏡計數和測量的粒子尺寸是基于粒子的視覺最大線性尺寸，而離散粒子計數器所測得的粒子尺寸是基于對比標準粒子直徑的當量直徑。所以由這兩種方法測得的粒子濃度數據是不同的，因而不能混同使用。

5.3.5. 粒子計數方法的標定

  所有的儀器應按規定，用已知的參考標準，通過允許的程序進行標定。標定應包括（但不僅限于此）流速和粒徑等，在鑒定中的每一次粒徑測量都應進行有關粒徑方面的標定。

5.4.統計分析

  為鑒定空氣懸浮粒子潔凈度界限或U描述所進行的懸浮粒子濃度數據的收集和統計分析應按下面要求進行。該統計分析僅與隨機誤差（缺乏精密度）有關而非隨機性誤差（偏差），如錯誤標定。

  此標準中的統計方法原理在附錄E中給出。

5.4.1.鑒定的驗收原則

  在每一個采樣點測出的粒子濃度平均值落在或優于潔凈度分級界限或U描述的時候，則潔凈室或潔凈區內空氣滿足懸浮粒子潔凈度分級的驗收原則。此外，如果現場采樣點總數少于10個，這些平均值的均值之95%置信上限必須落在或優于潔凈度分級界限或U描述。

5.4.2. 決定驗收的計算

5.4.2.1.采樣點的平均粒子濃度

  在某采樣點處，粒子濃度的平均值A為該采樣點初各次采樣的粒子濃度Ci之和，除以該點的采樣次數N，或如式（5-1）所示。只有在采樣一次時，平均粒子濃度才與所測出的粒子濃度相同。

     A =（C1 C2 …… CN）/N            （式5-1）

5.4.2.2.平均值的中值

  平均值的中值M為單個平均值Ai之和除以采樣點數L，如式（5-2）所示。所有采樣點的權數相同，不考慮各采樣點的采樣次數多少。

     M =（A1 A2 …… AL）/L          （式5-2）

5.4.2.3.平均值的標準偏差

  平均值的標準偏差SD等于各單個平均值與中值的差的平方和（Ai-M）2，除以采樣點數L減去1的商的平方根，如式（5-3）所示。

     SD =[(A1-M)2 (A2-M)2 …… (AL-M)2]1/2          式（5-3）

5.4.2.4.平均值的標準誤差

  平均值均值的標準誤差SE等于標準偏差SD除以采樣點數的平方根，如式（5-4）所示。

     SD=SD/L1/2                      （式5-4）

5.4.2.5.置信上限

  平均值之均值M的95%置信上限由M加上適當的置信上限（UCL）系數（見表II）與標準誤差的乘積來確定，如式（5-5）所示。

UCL=M （UCL系數 SE）      （式5-5）

表II  95%置信上限的置信系數

采樣系數L	2	3	4	5	6	7	8	9	>9*
95%置信系數	6.31	2.92	2.35	2.13	2.02	1.94	1.90	1.86	NA

*當采樣點數超過9時，置信上限的計算已不再要求（見5.4節）。

5.4.2.6.采樣計算

  采樣計算由附錄E給出。

6.變更推薦

  當某聯邦機構認為此標準不能滿足其基本需求需要時，應寫明對本標準的變更需要并附以適當的證明寄至聯邦政府服務總局，證明中應指出哪部分不能滿足基本需要。提議可寄至服務總局（GSA）、商品貿易中心（GPCC）、聯邦供應服務處（FSSED）、聯邦供應服務公司工程處（FSED），819Talor街，Fort Worth,TX76102。服務總局將采取適當行動并通知提議機構。

7.與參考文獻的矛盾

  當本標準中提及的技術要求與所參考的文獻中的要求發生矛盾時，應采用本標準中的要求。但應將此矛盾的性質一式二份提交聯邦政府服務總局、商品貿易中心、聯邦供應服務司工程處、819Talor街，Fort Worth,TX76102。

8. 涉及的聯邦政府機構

  商務部

  國防部，國防助理秘書辦公室

  陸軍

  海軍

  空軍

  能源部

  衛生與公共服務部

交通部

服務稅局

國家航空航天管理局

核管理委員會