株式会社パーティクルプラス

【資料】粒子の沈降とパーティクルカウンタ

最終更新日: 2022-02-04 15:30:21.0

上記では、電子ブックの一部をご紹介しております。

粒子は空気中で拡散要因でいつまでも浮遊しません。大粒子は拡散よりも重力要因でさっさと落下。簡単なシミュレーションデータです。
空気中で拡散要因で浮遊する粒径には限りがあります。落ちて行く粒子の動線を曲げてまでパーティクルカウンタは吸引できません。測っているつもりでも測れていない場合も多いのが実情かもしれません。
粒子の大きさと密度は浮遊時間、落下に要する時間の重要なパラメータです。どのくらいのターゲット(クリティカルな粒子の径はナンボ?)を捕まえようとするのか、それに応じてパーティクルカウンタの使い方をご一緒に考えたいと思います。





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【資料】粒子の沈降とパーティクルカウンタ
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※例えばクリーンルーム中に長時間浮遊できる粒子径(もちろん密度に依存するが)はそんなに大きくはありません。拡散が効いて何時間も、何十時間も浮遊していられる粒子は密度1.5とすれば経験的にもせいぜい1ミクロン~2ミクロン程度まででしょう。
大密度、大粒子径の粒は重力の方が拡散より大きく効きます。気流の影響がなければ鉛直方向にス~っと落ちて行くはずです。パーティクルカウンタの吸引力では、この線分をひん曲げてまで吸引することはできません。と言うか、小粒径での等速吸引と言う考え方は成り立たないと考えて下さい。時系列上どこで見るか(例えば環境との相互作用の激しい呼気など)、どのようなサイズの粒子をターゲットにするか、もっと言うと犯人捜しは静的なパーティクルモニタリングでは「あっても、ないことになる」測定結果になりかねません。
横方向の気流がある場合でも、粒子の水平方向の速度は気流速度と同じで、鉛直方向は自由落下速度になるので、やはり大粒径になるほど、さっさと近場に落ちることになります。
ただし ここでは固体素子についてのみの記述です。

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