Rojstvo čiste sobe
Pojav in razvoj vseh tehnologij sta posledica potreb proizvodnje. Tehnologija čistih sob ni izjema. Med drugo svetovno vojno so morali žiroskope z zračnim ležajem, proizvedene v Združenih državah Amerike za navigacijo letal, predelati povprečno 120-krat na vsakih 10 žiroskopov zaradi nestabilne kakovosti. Med vojno na Korejskem polotoku v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja je bilo v 160.000 elektronskih komunikacijskih napravah v Združenih državah Amerike zamenjanih več kot milijon elektronskih komponent. Do okvare radarja je prišlo v 84 % primerov, do okvare sonarja podmornic pa v 48 % primerov. Razlog je v slabi zanesljivosti in nestabilni kakovosti elektronskih naprav. Vojska in proizvajalci so preiskali vzrok in na koncu iz več vidikov ugotovili, da je povezan z nečistim proizvodnim okoljem. Čeprav se ni prihranilo in so bili sprejeti različni strogi ukrepi za zaprtje proizvodne delavnice, so bili rezultati minimalni. Tako se je rodila čista soba!
Razvoj čistih prostorov
Prva faza: Do začetka petdesetih let prejšnjega stoletja se je v dovodnem sistemu proizvodnih delavnic uporabljal visoko učinkovit filter za delce HEPA, ki ga je leta 1951 uspešno razvila ameriška komisija za atomsko energijo za rešitev problema zajemanja radioaktivnega prahu, škodljivega za ljudi. Filtracija zraka je resnično rodila čiste prostore s sodobnim pomenom.
Druga faza: Leta 1961 je Willis Whitfield, višji raziskovalec v Sandia National Laboratories v Združenih državah Amerike, predlagal načrt organizacije pretoka čistega zraka, ki se je takrat imenoval laminarni tok, danes pa se imenuje enosmerni tok (enosmerni tok), in ga uporabil v dejanskih projektih. Od takrat so čiste sobe dosegle izjemno raven čistoče.
Tretja faza: Istega leta so ameriške zračne sile oblikovale in izdale prvi standard za čiste sobe na svetu TO-00-25--203, direktiva zračnih sil "Standard za načrtovanje in obratovalne značilnosti čistih sob in čistih klopi". Na tej podlagi je bil decembra 1963 objavljen ameriški zvezni standard FED-STD-209, ki je čiste sobe razdelil na tri ravni. Do sedaj je bil oblikovan prototip popolne tehnologije čistih sob.
Zgornji trije ključni napredki se pogosto označujejo za tri mejnike v zgodovini sodobnega razvoja čistih prostorov.
Sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja so se čiste sobe v Združenih državah Amerike začele pojavljati v različnih industrijskih sektorjih. Uporabljale so se ne le v vojaški industriji, temveč tudi v elektroniki, optiki, mikro ležajih, mikro motorjih, fotoobčutljivih filmih, ultračistih kemičnih reagentih in drugih industrijskih sektorjih, kar je imelo pomembno vlogo pri spodbujanju razvoja znanosti, tehnologije in industrije v tistem času. V nadaljevanju je podroben uvod v domače in tuje države.
Primerjava razvoja
Tujina: V začetku petdesetih let prejšnjega stoletja je ameriška komisija za atomsko energijo uvedla visoko učinkovit zračni filter za delce (HEPA), da bi rešila problem zajemanja radioaktivnega prahu, ki je škodljiv za človeško telo, leta 1950, da bi rešila problem zajemanja radioaktivnega prahu, kar je postalo prvi mejnik v zgodovini razvoja čiste tehnologije. V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so se v Združenih državah Amerike v tovarnah elektronskih preciznih strojev in drugih tovarnah pojavili čisti prostori. Hkrati se je začel proces prenosa industrijske tehnologije čistih prostorov v biološko čiste prostore. Leta 1961 se je rodil laminarni (enosmerni) čisti prostor. Oblikovan je bil najstarejši standard za čiste prostore na svetu - Tehnična doktrina 203 ameriških letalskih sil. V začetku sedemdesetih let prejšnjega stoletja se je poudarek gradnje čistih prostorov začel preusmerjati v medicinsko, farmacevtsko, živilsko in biokemijsko industrijo. Poleg Združenih držav Amerike tudi druge industrijsko razvite države, kot so Japonska, Nemčija, Združeno kraljestvo, Francija, Švica, nekdanja Sovjetska zveza, Nizozemska itd., pripisujejo velik pomen čisti tehnologiji in jo intenzivno razvijajo. Po osemdesetih letih prejšnjega stoletja so Združene države Amerike in Japonska uspešno razvile nove ultra-hepa filtre s ciljno filtracijo 0,1 μm in učinkovitostjo zbiranja 99,99 %. Nazadnje so bile zgrajene ultra-hepa čiste sobe z 0,1 μm stopnje 10 in 0,1 μm stopnje 1, kar je razvoj čiste tehnologije pripeljalo v novo dobo.
Kitajska: Od začetka šestdesetih do konca sedemdesetih let prejšnjega stoletja je bilo teh deset let začetna in temeljna faza kitajske tehnologije čistih prostorov. Približno deset let pozneje kot v tujini. Bilo je zelo posebno in težko obdobje s šibkim gospodarstvom in brez močne državne diplomacije. V tako težkih razmerah in glede na potrebe preciznih strojev, letalskih instrumentov in elektronske industrije so kitajski delavci na področju tehnologije čistih prostorov začeli svojo podjetniško pot. Od konca sedemdesetih do konca osemdesetih let prejšnjega stoletja je kitajska tehnologija čistih prostorov doživela sončno razvojno fazo. V procesu razvoja kitajske tehnologije čistih prostorov se je v tej fazi rodilo veliko prelomnih in pomembnih dosežkov. Kazalniki so v osemdesetih letih prejšnjega stoletja dosegli tehnično raven tujih držav. Od začetka devetdesetih let prejšnjega stoletja do danes je kitajsko gospodarstvo ohranilo stabilno in hitro rast, mednarodne naložbe so se še naprej vlagale, številne multinacionalne skupine pa so na Kitajskem zaporedoma zgradile številne tovarne mikroelektronike. Zato imajo domači tehnologi in raziskovalci več možnosti za neposreden stik z oblikovalskimi koncepti tujih visokokakovostnih čistih prostorov ter razumevanje svetovne napredne opreme in naprav, upravljanja in vzdrževanja itd.
Z razvojem znanosti in tehnologije se hitro razvijajo tudi kitajska podjetja za čiste prostore. Življenjski standard ljudi se še naprej izboljšuje, njihove zahteve glede bivalnega okolja in kakovosti življenja pa postajajo vse višje. Tehnologija čistih prostorov se je postopoma prilagodila čiščenju zraka v gospodinjstvih. Trenutno kitajski projekti čistih prostorov niso primerni le za elektroniko, električne aparate, medicino, živilstvo, znanstvene raziskave in druge industrije, temveč se verjetno uporabljajo tudi v domovih, javnih zabaviščnih prostorih, izobraževalnih ustanovah itd. Z nenehnim razvojem znanosti in tehnologije so se podjetja za čiste prostore postopoma razširila na tisoče gospodinjstev. Obseg industrije opreme za čiste prostore v gospodinjstvih se je iz dneva v dan povečeval in ljudje so začeli počasi uživati v učinkih čistih prostorov.
Čas objave: 20. september 2023