【摘 要】
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可凝结物是电子洁净室内一种常见的气态污染物,它不仅会腐蚀洁净室的产品和设备,还会降低工艺的精度,造成巨大的经济损失。目前洁净室净化可凝结物最常用的方法是使用化学过滤器,但是化学过滤器仅被证明在实验室测试中起到良好的净化效果,而实际使用效果未知。因此,本次研究的内容就围绕电子洁净室污染现状、化学过滤器实际性能预测以及快速对比对比和改善化学过滤器性能三方面逐步展开。首先,是了解目前电子洁净室的污染现状
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可凝结物是电子洁净室内一种常见的气态污染物,它不仅会腐蚀洁净室的产品和设备,还会降低工艺的精度,造成巨大的经济损失。目前洁净室净化可凝结物最常用的方法是使用化学过滤器,但是化学过滤器仅被证明在实验室测试中起到良好的净化效果,而实际使用效果未知。因此,本次研究的内容就围绕电子洁净室污染现状、化学过滤器实际性能预测以及快速对比对比和改善化学过滤器性能三方面逐步展开。首先,是了解目前电子洁净室的污染现状。传统的洁净室测试方法是离线测试,它的缺点是测试结果不连续而且样品容易受到污染,因此该方法的准确性和有效性都受限。本文采用长期在线测试的方法,通过80天的连续监测,以及与文献数据的对比分析得出洁净室内可凝结物浓度极低,大约为20ppb。它主要来自室内的装修材料（苯类）、清洗剂（乙醇,异丙醇）以及生产工艺材料（含氟化合物）。其次,化学过滤器的实验室测试浓度远远高于实际环境的浓度（超过100倍）,因此,其测试结果不能真实反映过滤器的实际性能。本文提出了通过坐标变换结合Langmuir吸附模型和Wheeler传质动力方程建立化学过滤器不同浓度下的性能预测模型,可以通过过滤器在高浓度下的测试结果预测其在低浓度下的性能。与前人建立的模型相比,该模型有以下几个优点:1)需要测试和输入的参数少,且不依赖经验公式,物理意义明确;2)低浓度（ppb级别）下依然保持较高的准确度。最后,以往的化学过滤器性能对比和选择的方法是试错法,但是试错法缺乏理论依据具有很大的盲目性。而本文提出针对目标污染物,对吸附材料进行描述,并用计算机模拟得到吸附性能,即分子模拟。本文模拟了两种化学过滤器的活性炭的吸附性能,发现航空化学过滤器的活性炭亨利吸附系数比微电子洁净室化学过滤器高53%。然后基于过滤器实验测试提出新的性能评价指标:即单位质量的吸附剂在单位时间消耗1KJ的能量吸附的污染物的质量。根据评价指标的结果,航空过滤器的吸附量更高。因此,分子模拟是快速比较化学过滤器性能的有效方法。
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