パーティクルカウンターとは

クリーン環境の清浄度を測る「パーティクルカウンター」は、ただ数値を測れば良いというものではありません。自社の環境や目的に合わない機器を選んでしまうと、「実際の汚染状況と測定値にズレが生じ、不良品が大量発生した」「後からオーバースペックに気づき無駄なコストを払い続けた」といった深刻なトラブルにつながります。

この記事では、測定データの誤差による品質事故や無駄な投資を防ぐために、パーティクルカウンターの基礎知識や、選定時に必ず確認すべきポイントを実務視点で解説します。

パーティクルカウンターとは？

パーティクルカウンターとは、空気中や水中に浮かぶ塵埃・不純物などといった微粒子の数を測定する機械のことで、「微粒子計測器」とも呼ばれます。機械の中に空気や水の流れを作り、レーザーを当てることで微粒子の散乱光を測定し、粒の大きさや量が測れるようになっています。クリーンルームにおける評価項目に「浮遊微粒子濃度試験（清浄度）」があり、その性能評価を行うにあたってはパーティクルカウンターによる測定が必要です。

パーティクルカウンターの注意点

クリーンルーム・クリーンブース内における清浄度を保持するため欠かせないパーティクルカウンターですが、いくつかの注意点があります。たとえば、パーティクルカウンターでは「粗大粒子の堆積」はわかりません。多くのパーティクルカウンターの最大分級は5㎛（粗大粒子用の場合は100㎛）ですが、クラス1万のクリーンルームユーザーの場合には30㎛以上の粒径に悩まされることが多いです。粒子が大きいと異物の挙動が変わりますし、落下しきった粗大粒子はパーティクルカウンターで吸引することができなくなるため、留意する必要があります。

パーティクルカウンターのポイント

清浄度が目的に合っているか

パーティクルカウンターはモデルによって吸引流量や測定できる粒子径の種類、対象となる空間の清浄度が決まっています。メーカーやモデルによっても条件の組み合わせに違いがありますので、まずは測定対象の清浄度をチェックし、そのあとに粒子径区分などといった条件を確認するようにしましょう。

測定する粒子は多い方がいい

適合クラスの次に大切なのが吸引流量と計測粒径区分です。サンプルから統計的に全体数値の予測を行う場合、可能な限り多くのサンプルを用意する方が精度は高くなりますので、パーティクルカウンターであればできるだけ多くの粒子を測定する方がいいといえるでしょう。

空気中の粒子数が多すぎると誤差が大きくなる

パーティクルカウンターは吸引する空気の中に含まれているパーティクルの数が多くなりすぎると、正確な測定ができなくなってしまいます。吸引流量に対して測定できる微粒子の数は「最大可測粒子濃度」によって表されますが、対象とする空気中の粒子が多すぎる場合には流量を下げて測定時間を長くするようにしましょう。

小さな微粒子を数えようとすると誤差が大きくなる

清浄度における管理（クラス）では粒子のサイズごとに上限の濃度が定められており、細かくなればなるほどより多くの粒子浮遊が許されることになります。必要以上に小さな微粒子を数えようとすると誤差が大きくなってしまうため、クリーンルーム・クリーンブースの使用より小さなカウンターは選ばないことをおすすめします。

安易な機器選定や素人判断が招くNG事例

「とりあえず高精度なものを買えば安心だろう」と安易に機器を選定した結果、以下のような失敗に陥るケースが見受けられます。

• 測定誤差による歩留まりの悪化：対象となるクリーンルームの清浄度（クラス）に対して吸引流量が合っていない機器を選んでしまい、正確なデータが取れずに不良品の流出を招く。
• 粗大粒子の見落とし：数ミクロンの小さな粒子ばかりに気を取られ、落下しやすい粗大粒子の測定に適さない機器を選んでしまい、結果的に異物混入事故が多発する。

パーティクルカウンターの選定は、測定対象となる粒子のサイズ、吸引流量、そして現場のクリーン度クラスを含めた総合的な専門知識が必要です。間違った機器を選んで製品の信頼性を落とす前に、専門知識を持つプロに現場の状況を診断してもらうのが確実です。

失敗しない測定機器の選定を
プロのメーカーに丸投げする