一、潔凈工作臺用途及分類
1、組成結(jié)構(gòu)
潔凈工作臺由箱體、風(fēng)機、預(yù)過濾器、高效（超高效）空氣過濾器、操作面板及電氣控制系統(tǒng)等幾大部件組成，如下圖。
（1）潔凈工作臺箱體采用全鋼板制作、外表面靜電噴塑，有防生銹和防消毒腐蝕的能力。
（2）凈化單元包括風(fēng)機、過濾器及均流層等。
（3）風(fēng)機是潔凈工作臺的核心部件，一般采用可調(diào)風(fēng)量的風(fēng)機系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機的運行工況，可使?jié)崈艄ぷ鲄^(qū)中的平均風(fēng)速保持在規(guī)定范圍內(nèi)，以滿足無菌操作的需求。
（4）預(yù)高效過濾器對保護末端高效過濾器或超高效過濾器具有重要作用。
（5）均流層作為均流設(shè)備是操作區(qū)內(nèi)潔凈度級別、風(fēng)速大小及風(fēng)速均勻度的重要保障，均流層主要有板、網(wǎng)或織物等形式。
（6）此外，潔凈工作臺還可配備紫外線滅菌燈、除靜電設(shè)備、不銹鋼孔板臺面、壓力表、風(fēng)速液晶顯示面板。

2、潔凈工作臺分類及特點
潔凈工作臺種類很多，它們的基本工作原理大同小異，可以根據(jù)具體需要進行選擇，根據(jù)分類方式不同，大致可以分為以下幾種：
（1）根據(jù)氣流方向分為水平單向、垂直單向
可分為水平單向流潔凈工作臺和垂直單向流潔凈工作臺（亂流潔凈工作臺目前已很少使用了），見下圖。
水平單向流潔凈工作臺是指由方向單一且流線平行并且速度均勻穩(wěn)定的水平單向流流過有效空間的潔凈工作臺，水平單向流潔凈工作臺在氣流條件方面較好，是操作小物件的理想裝置，但是如果操作大物件，在物體氣流方向背面容易形成負壓，把臺面外的非凈化空氣吸引過來，所以不宜操作大型物件。
垂直單向流潔凈工作臺是指由方向單一且流線平行并且速度均勻穩(wěn)定的垂直單向流流過有效空間的潔凈工作臺，垂直單向流潔凈工作臺則適合操作大物件，因為一方面不存在在物體背面形成負壓區(qū)的問題，另一方面其采用操作窗，可以通過改變窗口高度減小氣流出口，在操作臺面上形成正壓區(qū)，操作臺面外非凈化空氣不會流入柜內(nèi)，此外，垂直型工作臺適合在臺面上進行各種加工，可以大大提高工作效率。

（2）根據(jù)空氣過濾器級別分類
按最后一級空氣過濾器的級別進行分類，可分為高效空氣過濾器潔凈工作臺和超高效空氣過濾器潔凈工作臺。
（3）根據(jù)操作方式分類
按操作人員操作方式可分為單面操作型、雙面操作型以及多人操作型等型式，見圖為單面和雙面操作型。

（4）根據(jù)潔凈工作臺柜體內(nèi)壓力進行分類
按潔凈工作臺操作區(qū)內(nèi)與工作臺所在環(huán)境之間的靜壓差分類，可分為正壓和負壓潔凈工作臺。
（5）根據(jù)排風(fēng)方式分類
具體可分為全循環(huán)式、直流式、操作臺面前部排風(fēng)式和操作臺面全排風(fēng)式。
1）全循環(huán)式是工作區(qū)空氣全部在潔凈工作臺內(nèi)部循環(huán)，不向外部排風(fēng)，在操作時不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生污染的情況下，宜采用全循環(huán)式，由于是重復(fù)過濾，所以操作區(qū)凈化效果比直流式的好，同時對臺外環(huán)境影響也小，但是在內(nèi)部情況基本相同的情況下，全循環(huán)式工作臺結(jié)構(gòu)阻力要比直流式的大，因而風(fēng)機功率也大一些，振動和噪聲也可能相應(yīng)增大。
2）直流式是目前應(yīng)用尤為普遍的潔凈工作臺，其采用全新風(fēng)，流過工作臺面的氣流全部外排，其特點和全循環(huán)式剛好相反，此外由于采用全新風(fēng)，其高效過濾器除塵量可能相對更大，更換頻率可能更高。
3）此外，操作臺面前部排風(fēng)式和操作臺面全排風(fēng)式是利用操作臺面進行部分循環(huán)的方式，其氣流原理和生物安全柜類似。
（6）其他
根據(jù)具體使用用途又可以分為普通潔凈工作臺和生物（醫(yī)藥）潔凈工作臺。
二、主要性能及測試方法
潔凈工作臺，是在操作臺面的空間局部地形成無塵無菌狀態(tài)的裝置，在醫(yī)藥衛(wèi)生、生物制藥、食品安全、生物學(xué)實驗等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其對于微生物學(xué)無菌操作技術(shù)，如接種、配液、分離培養(yǎng)等需要保護操作樣品免受污染的微生物操作非常適用。此外，在需要無塵操作的光學(xué)、電子行業(yè)等也廣泛應(yīng)用。
潔凈工作臺的主要功能，是提供無塵無菌的局部潔凈環(huán)境，目標是進行產(chǎn)品保護，使其免受外部非凈化氣流的污染，其操作空間的氣流流速大小、氣流均勻度、氣流流型等是其實現(xiàn)產(chǎn)品保護的重要保障。
潔凈工作臺的性能指標，主要圍繞產(chǎn)品保護這一目標進行規(guī)定，具體指標及相應(yīng)要求可直接引用建工行業(yè)標準JG/T 292-2010《潔凈工作臺》中的相應(yīng)要求，包括高效過濾器檢漏、引射作用、平均風(fēng)速、進風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)量、空氣潔凈度、沉降菌濃度、噪聲、照度、振動幅值、氣流狀態(tài)等。其中沉降菌濃度測試是生物學(xué)測試方法，是指操作臺面用平皿測試的菌落數(shù)，只對用于生物潔凈用途的工作臺有此要求；進風(fēng)風(fēng)速主要考慮進風(fēng)口設(shè)置在潔凈工作臺操作人員腿部的情況，進風(fēng)過大可能產(chǎn)生的吹風(fēng)感；噪聲、照度均為舒適性指標，但也可能對操作人員產(chǎn)生影響，進而影響實驗操作本身。此外，潔凈工作臺產(chǎn)品測試還包括電氣安全和環(huán)境適應(yīng)性測試。
1、高效過濾器掃描檢漏
高效空氣過濾器，作為塵埃粒子進入潔凈工作區(qū)的最后一道防線，其自身性能及安裝質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到潔凈工作臺能否滿足要求。高效空氣過濾器檢漏測試是保證潔凈工作臺性能的必要措施之一。高效過濾器掃描檢漏測試方法在很多相關(guān)標準中都有專門規(guī)定，具體測試方法如下：測試過程可采用大氣塵或人工多分散氣溶膠作為過濾器上游塵源，當(dāng)發(fā)生滿足要求的上游塵源后，用激光粒子計數(shù)器或光度計在高效過濾器下游側(cè)距過濾器表面20mm~30mm處，沿整個表面、邊框及其框架接縫處掃描，掃描速率為20mm/s~30mm/s，掃描行程之間略有重疊，掃描結(jié)果光度計法要求掃描行程內(nèi)穿透率不超過0.01%，計數(shù)器法要求粒子數(shù)不超過3粒/L。
2、引射作用
直流型潔凈工作臺在凈化氣流和外界空氣的交界處可因氣流的流動、混合產(chǎn)生局部的渦流，形成局部負壓，將外部少量污染氣流引射至操作區(qū)域，有可能發(fā)生污染，為了評估這種引射作用的影響，故需對這種引射作用的影響進行驗證。具體測試方法：在潔凈工作臺操作口邊緣外側(cè)所毗連的周圍環(huán)境中，利用大氣塵或多分散氣溶膠作為污染源，用激光粒子計數(shù)器或光度計在操作口邊緣內(nèi)側(cè)巡檢，巡檢速度在50mm/s以下。光度計法要求穿透率穿透率不超過0.01%，計數(shù)器法要求不超過10粒/L（≥0.5μm）。
3、風(fēng)速、風(fēng)速不均勻度
潔凈工作臺截面平均風(fēng)速（垂直氣流平均風(fēng)速、水平氣流平均風(fēng)速）大小及風(fēng)速不均勻度對控制操作區(qū)潔凈度、保護操作對象免受污染具有重要作用。合理的風(fēng)速大小不僅可以保證操作區(qū)的潔凈度，還需保證盡量短的自凈時間和操作區(qū)抗污染干擾的能力；不均勻的速度場會增加速度的橫向脈動性，促進流線間的摻混或產(chǎn)生渦流，有造成操作區(qū)樣品交叉污染的風(fēng)險。目前JG/T 292-2010《潔凈工作臺》中要求截面風(fēng)速范圍為0.2m/s~0.5m/s；關(guān)于風(fēng)速均勻性評價，不同標準中有不同的評價方法，如美國聯(lián)邦標準FS209B、日本工業(yè)標準JISB9922-2001《潔凈工作臺》、我國行業(yè)標準JG/T19-1999《層流潔凈工作臺檢驗標準》中均規(guī)定“每個測點應(yīng)在平均風(fēng)速的±20%范圍內(nèi)”，JG/T 292-2010《潔凈工作臺》中采用風(fēng)速不均勻度（風(fēng)速的相對標準偏差）的評價方法，要求風(fēng)速測點整體不均勻度不超過20%。具體的風(fēng)速及不均勻度測試方法可參照JG/T 292-2010《潔凈工作臺》。此外，對于進風(fēng)口設(shè)置在潔凈工作臺操作人員腿部的情況，為不產(chǎn)生操作者腿部吹風(fēng)感，要求進風(fēng)風(fēng)速不超過1m/s。
4、風(fēng)量
對于非單向流潔凈工作臺而言，風(fēng)量是其重要的性能指標，JG/T 292-2010《潔凈工作臺》中給出了潔凈工作臺換氣次數(shù)范圍及額定風(fēng)量允許波動范圍。換氣次數(shù)范圍60次/h~120次/h，額定風(fēng)量的波動范圍為±20%。風(fēng)量測試可以用送風(fēng)面或回風(fēng)面上測得的平均風(fēng)速乘以面積得到。
5、操作區(qū)空氣潔凈度
潔凈度是潔凈工作臺的重要性能指標之一，JG/T 292-2010《潔凈工作臺》中給出了潔凈工作臺操作區(qū)潔凈度換算原則及方法，借鑒GB 50591-2010《潔凈室施工及驗收規(guī)范》的研究成果，給出了潔凈度測定條件、最小采樣量原則及順序采樣法。
6、沉降菌濃度
沉降菌濃度測試應(yīng)在其他項目測試合格后進行，被測潔凈工作臺正常運行10min，沉降菌濃度測量邊界距離內(nèi)表面或工作窗100mm。將裝有營養(yǎng)瓊脂φ90培養(yǎng)皿置于工作臺操作面上，根據(jù)要求布點，并暴露0.5h后，蓋上皿蓋，取出培養(yǎng)皿，在30℃~35℃的環(huán)境中培養(yǎng)48h。用肉眼計數(shù)培養(yǎng)皿中可見菌落數(shù)，計算平均值，要求不超過0.5cfu/（皿.0.5h）。
7、氣流狀態(tài)
采用可視煙霧發(fā)生器發(fā)生煙霧可以直觀觀察潔凈工作臺工作區(qū)內(nèi)單向氣流流型。豎直單向流潔凈工作臺應(yīng)在三個不同豎直截面上（平行于前部操作窗口所在平面）分別進行可視煙霧檢測，對于水平單向流潔凈工作臺只需在中心豎直截面上（平行于高效空氣過濾器出風(fēng)面）進行可視煙霧檢測即可。要求各截面測試過程中均不出現(xiàn)向上氣流，即無回流或渦旋。
8、噪聲、照度及振動幅值
噪聲和照度屬于人員舒適性指標，但其均能對操作者本身產(chǎn)生一定影響進而影響實驗操作。振動幅值測試主要考慮減小潔凈工作臺工作時產(chǎn)生的機械振動對實驗操作精度的影響。噪聲測試時潔凈工作臺處于正常工作工作條件下，聲級計置于“A”計權(quán)模式，在被測潔凈工作臺前壁面中心水平向外300mm，高度距地面1.1m（相當(dāng)于操作人員在操作時耳部位置）處測量，然后關(guān)閉潔凈工作臺風(fēng)機，在相同位置測量背景噪聲，并根據(jù)測得的背景噪聲對測試結(jié)果進行相應(yīng)的修正。
照度用照度計進行測量，沿操作臺面內(nèi)壁面中心線每隔300mm設(shè)置一個測點，與內(nèi)壁距離小于150mm時不再設(shè)置測點，被測潔凈工作臺照度為各測點照度的算術(shù)平均值。振動幅值測試主要考慮減小潔凈工作臺工作時產(chǎn)生的機械振動對實驗操作精度的影響，測試時潔凈工作臺處于正常工作狀態(tài)，將振動儀的振動傳感器牢固地固定在工作臺的中心，振動儀的頻率從10Hz變化到10kHz，測量臺面的垂直總振幅，然后停機繼續(xù)測試臺面背景垂直振動幅值，將總振動幅值減去背景振動幅值即為工作臺凈振動幅值。
三、潔凈工作臺的使用、現(xiàn)場驗證與維護
1、結(jié)構(gòu)及原理
潔凈工作臺可保護操作實驗樣品免受外界污染氣流污染的目的，但是不能提供對實驗操作人員的保護，因此潔凈工作臺不能操作有生物學(xué)危險的微生物實驗。其提供樣品保護主要是依靠單向潔凈氣流起到的氣體隔離和凈化作用，但是這種氣流隔離作用并不是絕對的，也很容易受到干擾。
只有了解了潔凈工作臺的原理，才能正確的使用潔凈工作臺，所以在操作過程需依照正確的操作程序，并熟悉潔凈工作臺的操作注意事項。（1）了解所使用的設(shè)備的性能及安全等級，在進行實驗操作前應(yīng)對實驗材料的性質(zhì)有一個初步的認識，特定的病原須在潔凈工作臺中的操作必須進行安全性評估，如果實驗材料會對周圍環(huán)境或人員造成污染，應(yīng)避免在不能提供人員、環(huán)境保護的潔凈工作臺中進行操作而改在生物安全柜中進行操作。
（2）可靠的設(shè)備是實驗成功的前提，但是任何先進的設(shè)備都不能*保證實驗的成功，在使用潔凈工作臺時，需制定并嚴格執(zhí)行潔凈工作臺安全操作規(guī)程。
（3）潔凈工作臺在使用前應(yīng)檢查操作區(qū)周圍各種可開啟的門是否處于工作位置，上下推拉前窗時應(yīng)盡量緩慢，然后開機凈化操作區(qū)的污染物，并開啟紫外燈照射至少30min對操作區(qū)進行殺菌，開機后應(yīng)檢查潔凈工作臺正常運行指示燈，如出現(xiàn)故障或報警應(yīng)立即停止后續(xù)工作并進行檢查，在報警或故障解除前不應(yīng)使用此潔凈工作臺。
（4）潔凈工作臺工作區(qū)內(nèi)不應(yīng)放置與本次實驗操作無關(guān)的物品，也不應(yīng)作為儲存室；物品擺放時應(yīng)避免交叉污染的可能；操作時應(yīng)盡量在操作區(qū)的中心位置進行，在設(shè)計上，這是一個較安全的區(qū)域；在操作區(qū)內(nèi)手臂移動或進出應(yīng)盡量減小動作幅度以避免干擾氣流流型；在進行操作時應(yīng)盡量減少人員在柜前走動以防止可能對潔凈工作臺操作區(qū)內(nèi)氣流產(chǎn)生的干擾。
（5）使用完畢后，要用75%酒精將臺面和臺內(nèi)四周擦拭干凈，以保證潔凈工作臺壁面無菌，還要定期對潔凈工作臺進行消毒。
（6）如遇設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)立即停止使用，并請專業(yè)人員檢修合格后繼續(xù)使用。
2、現(xiàn)場驗證與維護
潔凈工作臺在運輸、安裝、運行一段時期后都有可能出現(xiàn)問題，所以JG/T 292-2010《潔凈工作臺》中建議當(dāng)需要對剛安裝的潔凈工作臺或使用中的潔凈工作臺進行性能驗證時，應(yīng)由取得國家實驗室認可資質(zhì)條件的第三方對潔凈工作臺進行現(xiàn)場檢測。
現(xiàn)場檢測項目主要有外觀、功能、安裝位置、高效過濾器掃描檢漏、截面風(fēng)速及其不均勻度、風(fēng)量（非單向流潔凈工作臺）、操作臺面空氣潔凈度、操作空間氣流狀態(tài)、噪聲、照度等。從實際的現(xiàn)場檢測情況來看，各個參數(shù)都有不合格的情況出現(xiàn)：
（1）操作空間潔凈度不合格可導(dǎo)致潔凈工作臺樣品保護性能大打折扣，潔凈度不合格一般可能由于高效過濾器本身在運輸或安裝過程中造成損壞、高效過濾器安裝不嚴造成邊框泄漏、高效過濾器未定期更換造成老化破損等。
（2）風(fēng)速過高或過低，風(fēng)速過高會有明顯的吹風(fēng)感，不僅造成操作者本身的不適，也可能影響實驗材料，而且一般風(fēng)速過高風(fēng)機噪聲也會超標；風(fēng)速過低則操作空間動態(tài)潔凈度較差，去除污染的能力會明顯減弱，不利于樣品保護。
（3）風(fēng)速不均勻度，潔凈工作臺風(fēng)速均勻可保證良好的氣流流型，避免出現(xiàn)氣流回流導(dǎo)致樣品間的交叉污染。
（4）噪聲超標，噪聲超標會引起操作者本身的不適引起聽覺疲勞。
（5）照度不合格，照度過低同樣會引起操作者不適，長期操作會引起眼疲勞，甚至影響操作者實驗操作的精度。
（6）潔凈工作臺應(yīng)安裝在遠離塵源或振源的潔凈房間或空調(diào)房間內(nèi)，且在安裝時應(yīng)避開有氣流擾動的位置。
（7）工作臺是一臺較精密的電氣設(shè)備，首先要保持室內(nèi)的干燥和清潔，潮濕的空氣既會使制造材料銹蝕，還會影響電氣電路的正常工作，潮濕空氣還利于細菌、霉菌的生長。
（8）定期對設(shè)備的清潔是正常使用的重要環(huán)節(jié)，清潔應(yīng)包括使用前后的例行清潔和定期的消毒處理。
（9）根據(jù)環(huán)境潔凈程度，定期將預(yù)過濾器中的濾料拆下清洗，風(fēng)速不足時應(yīng)考慮更換高效過濾器。
（10）紫外燈等都有一定的使用期限，定期更換紫外燈，防止其殺菌作用失效。
（11）長期不使用時應(yīng)用防塵布或塑料布套好，避免灰塵積聚。
（12）出現(xiàn)電氣故障時，請專業(yè)維修人員予以修理。
（13）定期對潔凈工作臺進行性能驗證，可由具有國家實驗室認可資質(zhì)條件的第三方對潔凈工作臺進行現(xiàn)場檢測。