شرایط عاری از آلودگی‌های ذره‌ای و باکتریایی که بوسیله اتاق‌های تمیز فراهم می‌شود، اساس بسیاری از صنایع تحقیقاتی و تولیدی مدرن است. بدون وجود شرایط تمیز، محصولات آلوده گشته و عملکرد مطلوبی ندارند و یا ممکن است که استفاده از آن‌ها مضر باشد. در سال‌های اخیر نیاز به فضاهای تمیز به طور قابل ملاحظه‌ای در کشور افزایش یافته است. این اتاق‌ها امروزه برای تولید قطعات مورد نیاز در صنایع الکترونیک و کامپیوتر، صنایع هوا و فضا، صنایع ابزار دقیق، کالیبراسیون، تولید میکروماشین‌ها و همچنین فرآیند تولید انواع داروها، تجهیزات پزشکی، غذاهای آماده و بسیاری محصولات دیگر کاربرد دارند.

تاریخچه

اولین اتاق تمیز در یک بیمارستان بوده است. لورد لیستر کسی بود که باکتری‌ها را باعث عفونت زخم‌های جراحی دانست و فهمید که پاک کردن محیط اتاق عمل از باکتری‌ها می‌تواند از این عفونت جلوگیری کند که این امر پایه‌ای برای اولین اتاق تمیز شد. در دهه 1860 لیستر با استفاده از محلول ضد عفونی کننده اسید کربنیک که باکتری‌ها را از بین می‌برد توانست آلودگی‌های عفونی را در اتاق عملش در بیمارستان رویال به طور باور نکردنی کاهش دهد(شکل1-1). او با اسپری کردن این محلول بر روی زخم و در هوای اتاق برای از بین بردن باکتری‌های معلق در هوا تلاش می‌کرد.

شکل1-1) اتاق عمل بیمارستان رویال

هر چند در اتاق‌های عمل قدیمی، روش‌های کنترل آلودگی شبیه به اتاق‌های تمیز پیشرفته امروزی بودند اما مهمترین تفاوت آن‌ها تاثیر مثبت تهویه با هوای فیلتر شده می‌باشد. سیستم تهویه در بیمارستان‌ها تا دهه 1940 به ندرت استفاده می‌شد و اگر هم مورد استفاده قرار می‌گرفت بیشتر برای راحتی و آسایش بوده است تا کنترل آلودگی. بعد از جنگ جهانی دوم بود که از تهویه در بیمارستان‌ها جهت کنترل آلودگی استفاده شد.

در سال 1960 بلوزر تلاش کرد تا یک اتاق تمیز با یک جریان پیستونی رو به پایین هوا طراحی کند که هوا از فیلترهای توزیع کننده که تمام سقف را پوشانده بودند خارج می‌شد، اما به دلیل حرارت ناشی از افراد و سیستم روشنایی و ایجاد جریان همرفتی، جریان هوا مستقیم به طور کامل تحقق نمی‌یافت.

در صنعت نیز پیشرفت‌های مشابهی صورت گرفت. توسعه و تکامل اولین اتاق تمیز جهت کارهای صنعتی در زمان جنگ جهانی دوم شروع شد که بیشتر برای افزایش و قابلیت وسایل و تجهیزات مورد استفاده در هواپیماها، تانک‌ها، جنگ‌افزارها و غیره بود. تفکر حاکم در یک اتاق تولید محصولات دارویی این بود که آنجا باید به وسیله مقدار زیادی از ضد عفونی کننده‌‌ها از هر گونه میکروارگانیزم‌ خالی نگاه داشته شود. دیوارها معمولا برای نیل به این هدف کاشی کاری شده و کف موزاییک شده و دارای راه آب و زهکشی می‌باشد. پرسنل همانند آنچه که در آن زمان در اتاق‌های عمل استفاده می‌شد لباس‌های پنبه‌ای می‌پوشیدند و محیط‌های تعویض لباس تعبیه می‌گردید.

استفاده از شکافت هسته‌ای هم زمان با تحقیقات در زمینه سلاح‌های شیمیایی و میکروبی باعث تولید فیلترهای هوای با بازده بالا (Hepa) برای گرفتن آلودگی‌های رادیواکتیو و میکروبی خطرناک شد. بین سال‌های 1955 تا 1960 اتاق‌هایی با حجم زیادی از هوای کاملا فیلتر شده و مجهز به پخش کننده‌های سقفی ساخته شد.

نقطه عطف در تاریخ اتاق تمیز اختراع مفهوم تهویه جریان مستقیم یا جریان آرام در آزمایشگاه سندیا در سال 1961 بود. اتاق ساخته شده توسط تیم واید فیلد در ابعاد 10x6x7 فوت بود. او بجای استفاده از پخش‌کننده‌های سقفی هوا و حرکت هوا در جهت‌های نامنظم، از یک مجموعه فیلترهای هپا استفاده کرد. این امر تضمین می‌کرد که هوا در یک مسیر مستقیم از فیلترها به میان اتاق آمده و از کف اتاق خارج می‌شود.

دانش طراحی سیستم تهویه در مقیاس بزرگ و به شکل اتاق تمیز در سال 1962 در مرکز تحقیقات پزشکی انگلیس به صورت یک راهنما به چاپ رسید. در سال 1963 اولین استاندارد فدرال 209 توسط تیم «ساندیا» به کمک ارتش آمریکا، کارخانجات و آژانس‌های دولتی به سرپرستی گوردون تهیه شد. در سال 1999 توسط کمیته فنی 209 برای اتاق‌های تمیز و محیط‌های وابسته، استاندارد ISO-14644-1,2,3,4 تهیه شد.

اتاق تمیز چیست؟

تعریف ارائه شده توسط استاندارد فدرال آمریکا : 209E اتاق تمیز فضایی است که در آن تعداد ذرات هوابرد به صورتی که برای آن اتاق مشخص شده است کنترل شده باشد.

تعریف ارائه شده توسط استاندارد انگلیسی: BS5295 اتاق تمیز فضایی است که در آن تعداد ذرات آلوده کننده در هوا کنترل شده باشد و این فضا باید به گونه ای ساخته شده و مورد استفاده قرار گیرد که میزان تولید و ماند ذرات داخل فضا به حداقل ممکن برسد. همچنین در این فضا باید متناسب با نیاز، دما، رطوبت، الگوی جریان هوا، حرکت هوا و فشار فضا تحت کنترل قرار گیرد. تعریفی که استاندارد ISO 14644-l نیز در این خصوص ارائه داده است مشابه استاندارد انگلیسی می باشد

اتاق تمیز می‌تواند فضای بسیار بزرگی باشد بطوریکه گاهی اوقات تمامی یک کارخانه با هزاران متر مربع مساحت می‌تواند در سلول هایی با فضای تعریف شده اتاق تمیز و زمین‌های پوشیده شده با کف پوش مخصوص اینگونه اتاقها ساخته شده باشد.

اتاق‌های تمیز معمولاً برای تولید مواد نیمه رسانا مانند ژرمانیوم، سیلیکون و یا برای تولید لوازم تکنولوژیک پزشکی و زمینه‌های دیگر که تولیدات مربوط به آنها نیاز به محیطی بسیار پاکیزه و فاقد آلودگیهای عادی محیط دارند.

اتاق تمیز محیط کنترل شده ای برای آزمایشگاههای دقیق و تولیدات با دقت بالا می باشد . در این اتاق ذرات و گرد و غبار تا حد مشخصی که بر اساس استاندارد لازم معین شده است کنترل می شود . تولید ذرات ناخواسته در این محیط ها می توانند از عوامل مختلف محیطی ، خط های تولید و حتی عوامل انسانی منشاء بگیرد برای اطمینان از صحت عمکرد سیستم باید بطور پیوسته از وجود این آلودگی ها جلوگیری کرده و میزان آنها را اندازه گیری نمود تا اقدامات لازم در خصوص از بین بردن آنها صورت پذیرد، این کار مستلزم پیروی از استانداردهای خاصی می باشد.