ハンドヘルド型 気中パーティクルカウンターで⾏う
クリーンキャビネットの定期的な評価

ベックマン・コールター ライフサイエンス
Beckman Coulter Life Sciences
481 California Ave
Grants Pass, Oregon 97526
www.particle.com

Bob Latimer (ボブ・ラティマ) /Bill Bars (ビル・バース)
本アプリケーションノートでは、MET ONE ブランドのハンドヘルドパーティク

800-866-7889

ルカウンターである HHPC 3+を使うことで、ISO 14644-1 の規格に従っ

1-541-472-6500

たクリーン機器の清浄度クラス分類をいかに速やかに⾏うことが可能かを説明しています。

はじめに多くの産業分野において、層流型のキャビネットは広く活⽤されていますが、それはクリーンブース、クリーンキャビネット、クリーンベン
チ、フローキャビネットや安全キャビネットなどとも呼ばれています。そうしたクリーン機器は、その中で扱われるマテリアルや測定⽤の機器等（例：電⼦、光学、バイオサンプルや医療機器等）が気中浮遊物質によるコンタミネーションの影響を受ける可能性を最⼩限にするような設計になっています。

層流型キャビネットの構成
照明

層流型キャビネット（Laminar Air Flow Cabinets - LAF）には、垂直型と横型タイプの両⽅があります。何れの場合であっても、LAF のようなクリーン機器は、その中で扱われるマテリアルの為に、清潔で無菌な環境を提供します。 ISO 5 (Fed Std Class 100) の清浄度

格⼦クラスの HEPA フィルターを通したエアーが継続的にオペレーターの作業エリアの上を流れること

HEPA
フィルタ

で、扱われている製品やマテリアルを汚染から守ります。HEPA（High-EfficiencyParticulate Air）フィルターは、⼀定の性能規格を満たしているフィルターのことです。HEPA
フィルターとして認定されるためには、定格流量で 0.3μm サイズの無⽔シリカ粒⼦の送⾵機99.97%を除去出来なければなりません。このサイズは、最も浸透する粒⼦のサイズで構成されており、それはまた最もフィルタリングされるのが難しいとされています。HEPA フィルターの0.5μm に対する粒⼦捕集性能は 0.3μm のそれに⽐べて⾮常に⾼いと⾔えます。0.5μmの値で ISO 14644-1 に準拠した定期的なテストが⼀般的に⾏われています。
図１ – 典型的な横型のフローキャビネットのデザイン

層流型キャビネット内の粒⼦パフォーマンステスト
クリーンキャビネットが規格通りに稼働しているかを定期的に評価することは良い習慣です。テスト頻度とサンプルポイント数は、アプリケーション、リスク評価、ワークフローや作業量などの要因数によって影響を受けることを考慮しなけれなければなりません。

超⾳波天秤洗浄機

図２ –層流型キャビネットにワークステーションをセットアップした様⼦

Routine testing of Laminar Air Flow Cabinets

図３ – サンプルポイントの特定

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ここでは、ある医療機器メーカーで使⽤されている層流型キャビネットが ISO 14644-1 クラス 5 に準拠していることを確認するために、６ヵ⽉毎に使⽤されている例をあげています。素材やワークフローのリスク評価基準に従って、4 つのサンプルポイントがセレク
トされています。ISO 14644-1 で、以下の 9 つのサンプリングロケーションに分類されるエリアでは、Ｔ検定が⾏われることが要求されていて、統計的な差異を減らす為に、更にもう 2 つのロケーションが選択されます。

ハンドヘルドパーティクルカウンター 【MET ONE HHPC 3+】
MET ONE HHPC+シリーズのハンドヘルドパーティクルカウンターは、層流型キャビネットのモニタリング及びISO 5 のクラス分類の何れにとっても良い選択です。例えば、3 粒径タイプである HHPC 3+などは、⼿頃な解決策の⼀つです。ハンドヘルドパーティクルカウンターは⽐較的少ない流量でサンプリングする（殆どの場合0.1cf3/分）ので、層流型キャビネットは内部⾯積が⼩さいために測定のためのサンプルポイントが少なく済む為、ほんの数分でクラス分類することが可能です。

サンプリング
以下のパーティクル測定データは、4 つの特定されたロケーションで得たものです。使⽤されたパーティクルカウンターは、ISO 14644-1 規格に従って、2 つのサンプリングをそれぞれ 1 分間⾏い、そのデ図 4 -ハンドヘルドパーティクルカウンター
MET ONE モデル HHPC 3+ータが 個/M3 毎のカウントで表⽰されるように設定されました。
LAF 1

Number of locations：4個/M3Location 1Location 2Location 3Location 4

Sample 1 (60 sec)
Sample 2 (60 sec)

1003.5798.4

1890.2
809.7

490.1
305.2

706.7
353.4

表１ - パーティクルの測定結果

測定結果の計算
要件毎に、T 検定のファクターは参照テーブル内の 9 つ⼜はそれ以下のサンプル測定されるロケーションから決定されます。ここで紹介された 4 つのサンプリングロケーションのケースでは、T 検定のファクターは 2.4 です。

Student T factor
95% UCL
Number of locations
23456789t
6.3
2.9
2.4
2.1
2.0
1.91.91.9

図 2 – T 検定ファクター

Routine testing of Laminar Air Flow Cabinets

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⾏われる計算は以下の 3 つです。
1. 各ロケーションのパーティクル測定結果の平均値（Location Average）
2. １で算出された平均値の平均（Mean of Averages）
3. 平均値の差の⼆乗（Square of Errors）

ここに⽰す例では、それぞれのロケーションの平均値（Location Average）は⼆つのサンプルの平均値で計算されています。表にある “Mean of averages” とは、単に表で⽰している 4 つの Location の ”Location Average”にある値の平均値のことです。各ロケーションの ”square of errors” にある値は、 ”Location Average”と ”Mean of Averages“ の差の⼆乗です。
LAF 1

Number of locations：4個/M3Location 1Location 2

Location 3

Location 4

Sample 1 (60 sec)

1003.5

1890.2

490.1

706.7

Sample 2 (60 sec)

789.4

809.7

305.2

353.4

Location Average

901.0

1350.0

397.7

530.1

Square of errors

11299.7308358.1

157609.0

70013.2

Mean ofaverages

794.7

表 3 – ロケーション毎の平均値と、平均値の平均の差の⼆乗を計算

次に、合計された Square of errors はロケーション数から 1 を引いた数で割られます。
Finally, the 95% UCL (upper confidence limit) is calculated
Sum of squared errors

547279.9

Sum of squared errors / (# locations – 1)

427.1

95% UCL =1307.2+x (√ # Locations )ISO Class 5 Limit

3520ResultPASS
表 4 – 95% UCL を計算し、PASS/FAIL を決定

最後に,95%UCL が計算されて、ISO クラス 5 の 0.5µm の限界値である 3520 個/M3 と⽐較されます。
結果は PASS（合格）で、この LAF は ISO クラス 5 に準拠していると認定されます。

表 5– ISO 14644-1 クラス毎の限界値

Routine testing of Laminar Air Flow Cabinets

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MET ONE HHPC 3+について
MET ONE HHPC 3+はハイパーフォーマンスでありながら、リーズナブルな 3 粒径タイプのハンドヘルドタイプのパーティクルカ
ウンターで、製品のコンタミに敏感な環境の為にデザインされているモデルです。例えば、ISO14644 の規格に沿って⽇常的に 0.5μm の粒⼦モニタリングが⾏われるのは、航空宇宙、光学部品の組み⽴て⼯程や医療機器の業界等です。

製品の主な特⻑

⾼解像度のディスプレイは、⾒たいデータだけをクリアかつ読みやすい⼤きなフォントで表⽰することが出来ます。

約 690g と軽量で、スリムなデザインから⽚⼿での操作も可能です。

ISO クラス 5 (FED STD Class 100) 、クリーンルームや管理された環境を直ぐに確認、⼜は検証します。

USB メモリを使⽤し、データは簡単に取り出せます。また、それを PC に差し込めば、取ったデータをエクセル上で確認することも出来ます。

筆者についてBob Latimer is the Air Products manager withBill F. Bars is an Application Scientist for

Beckman Coulter Life Sciences with a primary

Beckman Coulter Life Sciences in Grants Pass,

focus on contamination monitoring

Oregon, USA. He has created and developed

instrumentation for controlled environments inmany of the production calibration processes

pharmaceutical, electronic and industrial

and procedural tools for the Met One and HIAC

manufacturing applications. Bob, a qualified

branded Beckman Coulter Particle Counting

Electrical and Electronic Engineer, has 25 yearsʼ

products. He received his Electronics

experience working within particle counting

Engineering degree from DeVry Institute oftechnology, latterly attaining his MBA at

Technology. He has worked for Beckman

Warwick Business School, UK.

Coulter Life Sciences for nearly 18 years. You
can email Bill F.

Beckman Coulter Life Sciences

Bars at: bbars@beckman.com

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Telephone: (541) 472-6500
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