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Case of dust-free purification workshop
有機光電子學(xué)是集光、電、化學(xué)、材料、熱等學(xué)科的交叉學(xué)科，有機光電子器件實驗室潔凈室——涉及建筑、空調(diào)、凈化、特氣等工藝條件的多功能載體——是研制相關(guān)器件的重要平臺。
實驗室潔凈室布局設(shè)計
有機光電子器件一般經(jīng)過樣品處理、薄膜生長、性能測試和機理分析等實驗過程，對溫濕度、 潔凈度、用電量、場地空間、載重、排廢等條件有嚴格要求。在梳理工藝流程、結(jié)合現(xiàn)場條件的基礎(chǔ)上，實驗室潔凈室的布局設(shè)計經(jīng)過反復(fù)論證和細節(jié)深化得以形成，主要分為薄膜間、分析間和工藝保障間等。
1 薄膜間
薄膜問提供樣品處理、薄膜生長等工藝實驗的設(shè)備運行。包括惰性氣體系統(tǒng)、高真空鍍膜儀、超純水系統(tǒng)、氧等離子清洗機、納米壓印機、百級超凈臺、通風(fēng)柜等專用儀器。評價指標為 千級潔凈、黃光照明、濕度< 60％rh 、凈高> 2.5m、局部承重1000kg／㎡、三相電200kw 、獨立接地排<2ω、特氣管道、廢氣廢液出口、參觀視窗等。
2 分析間
分析間提供性能測試、機理分析等數(shù)據(jù)處理的設(shè)備運行，包括拉曼光譜儀、原子力顯微鏡、瞬態(tài)熒光光譜儀、色度計、低溫超導(dǎo)光磁系統(tǒng)、太陽光模擬器、led 效率測試系統(tǒng)等專用儀器。評價指標為萬級超凈、23+ 2℃ 恒溫、45±5％rh 恒濕、凈高> 3m、防震動 、三相電 150kw、獨立接地排< 2ω、暗室、特氣管道等。
3 工藝保障間
工藝保障間提供凈化系統(tǒng)、供氣排廢等環(huán)境保障的設(shè)備運行。包括空調(diào)機房的恒溫恒濕機組、直膨式新風(fēng)機組，氣瓶間的高純氮、氧氣。工作隔間的真空泵、冷水機、空壓機，值班室的監(jiān)控顯示、交換機柜等。空調(diào)機房和氣瓶問集中設(shè)于天井內(nèi)，工作隔間分別配備在薄膜間、分析間的相鄰位置。評價指標為排風(fēng)系統(tǒng)、防爆墻、降噪、排水地漏、檢修通道、智能化等，用電量和場地約占實驗室潔凈室的30％。
實驗室潔凈室建設(shè)要點
實驗室潔凈室施工的原則是可靠性、實用性和規(guī)范性，即其建設(shè)標準和工藝參數(shù)不僅要滿足使用需求，還須嚴格執(zhí)行建筑工程施工質(zhì)量驗收和實驗室潔凈室施工質(zhì)量驗收的雙重標準。 以有機光電子器件實驗室潔凈室的建設(shè)過程為例。施工中一定要逐項驗收進場材料，注意檢查涉及安全性、功能性產(chǎn)品的質(zhì)保書，及時跟蹤隱蔽工程完成情況，才能有效保障實驗室潔凈室建設(shè)質(zhì)量。
1 凈化系統(tǒng)
空氣凈化技術(shù)的實施方案主要涉及空調(diào)機組安裝和送回風(fēng)管施工。重點關(guān)注管道施工和風(fēng)量調(diào)試標準。例如，送風(fēng)管道的保溫效果直接影響空氣調(diào)節(jié)的效率，外風(fēng)機銅管的切割和焊接 工藝直接影響制冷劑的循環(huán)；此外，換氣次數(shù)和送風(fēng)量的調(diào)節(jié)直接影響潔凈等級，其標準可參考表1。
2 承重面改造
實驗室潔凈室除水管采用下埋方式，大部分功能管線通過吊頂連通到各個工藝需求點位。該改造項 目所在房屋的頂面為夾心木板，無法承重多個專業(yè)的工藝管道，由凈化施工單位制定頂面加 固方案，通過吊裝槽鋼、鋪設(shè)鋼板實現(xiàn)實驗室潔凈室頂面安全。
薄膜間運行有若干質(zhì)量較大的高真空鍍膜儀等工藝設(shè)備，布局設(shè)計中將有承重需求的儀器集 中放置。該改造項目所在樓層的地面找平后露出樓板，無法保證局部承重1000kg／㎡，由建筑設(shè)計公司制定樓板加固方案，通過架設(shè)鋼梁、覆蓋鋼板實現(xiàn)實驗室潔凈室地面安全。
3 集中供氣系統(tǒng)
薄膜間與分析間需要供應(yīng)特殊高壓氣體。如高純氮氣、氧氣、氮氫混合氣，由氣瓶間搭建相 應(yīng)管道供應(yīng)到各個工藝需求點位。氣路管徑按照流量、壓力和距離確定，氣路閥門按照供氣方式、氣體種類、管道壓力確定功能部件，整體遵循安全、美觀、便于維護等原則。
有機光電子器件實驗室潔凈室的高純氮氣對流量、壓力和總供氣量有要求。使用半自動切換匯流排和余量報警裝置雙重保障；氧氣、氮氫混合氣加設(shè)氣體回火防止器，氣瓶間使用防爆墻隔離，安全雙重保障。此外，氣路施工采用自動焊接機器確保管路無殘留、零泄漏，匯流排加設(shè)吹掃裝置確保更換鋼瓶時進入高壓軟管的少量空氣被排出。
4 水電安全
有機光電子器件實驗室潔凈室電力需求大，對零線和接地質(zhì)量有要求，宜設(shè)專用變壓器。為提高電力容量和供電質(zhì)量，首先對實驗室潔凈室所在教學(xué)樓加設(shè)變壓器、進行電力增容：然后在實驗室潔凈室安 裝獨立接地排、可靠連接至建筑物接地極；最后在隱蔽電氣工程施工中逐一檢查零線和地線的正確布線 。
有機光電子器件實驗室潔凈室涉及水的項目有上水引流、實驗臺和工藝保障間排水、備用地漏、冷卻水循環(huán)和超純水供應(yīng)，建設(shè)中主要考慮排水管防腐性能、冷卻水管保溫性和滲漏率。上水 由超純水通過相應(yīng)儀器處理。
