探討無機質(zhì)譜儀對潔凈實驗室的要求

無機質(zhì)譜儀發(fā)展迅速，目前廣泛用于地質(zhì)學、礦物學、地球化學、核工業(yè)、材料科學、環(huán)境科學、醫(yī)學衛(wèi)生、食品化學、石油化工、考古、空間技術(shù)等領(lǐng)域的分析測試。但是由于無機質(zhì)譜儀很多測試樣品含量都在超痕量甚至更低，所以對環(huán)境要求就非常高，要求整個分析過程流程中都保持非常高的潔凈環(huán)境，所以在部分ICP-MS、高分辨質(zhì)譜以及同位素質(zhì)譜儀的實驗室都需要為儀器量身定做潔凈實驗室。
對實驗室的要求是：
1、保持極低的無機空白。
2、由于儀器精密，保證儀器不容易出故障。
實驗室建設(shè)既要滿足國家潔凈間的規(guī)范要求，同時還需要滿足特定的要求。實驗室需要考慮裝飾裝修、凈化通風系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)以及工藝設(shè)備等。
一、實驗室基本結(jié)構(gòu)
無機質(zhì)譜儀超凈實驗室一般包括更衣室、風淋室、前處理間、天平間、儀器間和輔助設(shè)備間等。不同房間裝飾、潔凈度、換氣次數(shù)以及溫濕度要求不一定相同。
二、設(shè)計基本要求
（1）保證實驗室整體美觀，以人為本，設(shè)計合理。
（2）選用材料要求防酸、堿、耐有機溶劑。
（3）潔凈室符合潔凈實驗室建設(shè)規(guī)范和相關(guān)條例，滿足用戶需求。
（4）防靜電，不積塵，堅固耐用便于使用維護。
三、裝飾裝修
裝飾裝修材料必須保證盡量低的無機本底，一般采用彩鋼板、PVC壁布和地板或抗倍特板等無機本底極低的裝飾材料。前處理間隔斷與吊頂一般采用PVC材料或抗倍特板材，地面采用自流平貼抗靜電免維護耐酸堿同質(zhì)透心PVC地板。實驗室門，框架為塑鋼型材，門鎖、把手與鉸鏈為無機材料。實驗室固定窗，窗框架由塑鋼制作，玻璃為5mm浮法玻璃。實驗室內(nèi)墻面、吊頂與地面之間的陰角處采用ABS圓弧角過渡，避免積塵死角、便于清掃維護、改善氣流組織。
四、凈化通風空調(diào)系統(tǒng)
凈化空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：初效過濾器、中效過濾器、高效過濾器、凈化精密空調(diào)。氣流組織采用亂流，高效送風口分散均勻分布或集中布置，側(cè)墻回風。為了避免低潔凈度房間與高潔凈度房間之間的氣流造成高潔凈房間塵埃粒子超標，應(yīng)使高潔凈度房間與相鄰相通的低潔凈度房間保證一定的正壓，一般不低于5Pa；潔凈房間與相鄰相通非潔凈房間之間保證不小于10Pa的壓差。壓力梯度由新風量和排風量的大小控制，新風量根據(jù)實驗要求來確定，排風量則由室內(nèi)可能產(chǎn)生的污染氣體、其它通風設(shè)備的排風量以及壓力梯度共同確定。新風由室外引入凈化空調(diào)系統(tǒng)，間接送至室內(nèi)，需經(jīng)粗效和中效過濾器進行過濾處理，視情況添減輔助電加熱系統(tǒng)。安全柜排風經(jīng)廢氣處理后高空排放。凈化通風空調(diào)系統(tǒng)需要考慮消防要求，風管穿越空調(diào)機房與潔凈區(qū)的隔墻處均需加裝70℃防火閥。實驗室需要考慮夏冬季以及過渡季節(jié)情況。前處理與儀器室凈化通風空調(diào)系統(tǒng)分開設(shè)置，避免互相干擾、交叉污染。獨立的安全柜送風系統(tǒng)，同時與安全柜排風系統(tǒng)及安全柜聯(lián)動，均為變頻控制，保證每一臺安全柜開啟與關(guān)閉時，送風系統(tǒng)和排風系統(tǒng)均能及時響應(yīng)。儀器室排風獨立設(shè)置，每臺儀器獨立的排風系統(tǒng)。
五、電氣系統(tǒng)
所有凈化區(qū)域內(nèi)的照明燈具均采用專用吸頂凈化燈，具有防水和氣密性特點。實驗室內(nèi)照度不小于300Lx。實驗室設(shè)有專業(yè)控制箱，電源有漏電檢測報警裝置。根據(jù)儀器以及配套設(shè)備情況考慮專業(yè)用電負荷。用電設(shè)備外殼與專用接地保護線(PE)可靠連接，所有用電設(shè)備不帶電的金屬部分與PE線連接。需要考慮質(zhì)譜儀接地要求，接地電阻不大于1歐姆或4歐姆。
六、自動控制系統(tǒng)
自動控制系統(tǒng)是這個潔凈實驗室的核心，將對潔凈區(qū)的空調(diào)設(shè)備如冷熱設(shè)備、新風、空調(diào)機組、等系統(tǒng)進行信號采集和控制，實現(xiàn)潔凈區(qū)空調(diào)設(shè)備管理系統(tǒng)的自動化，起到集中管理、分散控制、節(jié)能降耗、潔凈級別保證的作用。
采用通信、傳感和計算機技術(shù)來實現(xiàn)對潔凈空調(diào)設(shè)備過程監(jiān)控，甚至無人操作的一種新興控制技術(shù)，設(shè)計結(jié)構(gòu)完整、先進又開放的智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)是樓宇自動化項目的核心。每套系統(tǒng)由一套PLC控制器控制，并最終連接成一套網(wǎng)絡(luò)，連接在一臺彩色觸摸屏上，放置在操作室，同時對系統(tǒng)的各種操作和顯示在此界面上完成，控制顯示界面上控制每套系統(tǒng)的各種實驗室工藝設(shè)備的工作狀態(tài)、粗效過濾器、中效過濾器過濾器的工作狀態(tài)顯示、空調(diào)機組的各種報警、系統(tǒng)的溫、濕度顯示和控制、白天和夜晚的控制模式的自動轉(zhuǎn)換、排風補風系統(tǒng)聯(lián)動控制、各種報警功能。
七、實驗室工藝設(shè)備
實驗室工藝設(shè)備是指實驗室內(nèi)必須配備的除實驗儀器以外為質(zhì)譜儀服務(wù)的專業(yè)設(shè)備，主要有PP化學安全柜、PP通風柜、實驗臺，水盆臺，試劑柜，更衣柜、鞋柜、緊急沖淋等裝備，是實驗室工程建設(shè)中不可缺少的重要一環(huán)。
八、氣路系統(tǒng)
儀器用氣需要專業(yè)設(shè)計，保證氣源供氣充足和穩(wěn)定。由于儀器不斷電帶氣長期工作，需要保證氣路系統(tǒng)帶氣切換不斷氣。一般采用二級減壓供氣方式，316LBA級不銹鋼材質(zhì)管路。氣源采用鋼瓶或者液氬的鋼瓶，最好液氬鋼瓶。