Műszaki Élet, 1969. január-június (24. évfolyam, 1-13. szám)
1969-02-07 / 3. szám
A „TISZTA SZOBA" (Folytatás az 1. oldalról) fessé tegye. Az űrben száguldó rendszerekben sokszor egy ujjlenyomat hatása az egész kísérletet semmissé teheti, egy 0,0005 mm átmérőjű, 0,001 mm hosszúságú szennyeződés 10—7 Hgmm vákuumban mintegy 10,0 gázmolekulát bocsáthat ki magából. A mikroáramkörök gyártásában 10—8 mm vastagságú rétegekkel dolgoznak, és a diffúziós eljárásnál 106—107 atomhoz viszonyítva egyetlen idegen atommal szennyeznek; ezt a szennyezési arányt a legpontosabban kell betartani. A fotomechanikusan mart mikroáramkörökben a fényérzékeny réteg vastagsága 0,2 ± 0,02 mikrométer, és a vezetékezést képező összekötő vonalak 0,1—0,025 mikrométeresek. Egy 0,3 mikrométer átmérőjű porszem már selejthez vezet, vagy megengedhetetlen elektromos értékváltozást okozhat. A 0,01 mm-nél kisebb részecskék az emberi szem felbontóképességét meghaladják, hacsak nagy koncentrációban (pl. poralakban) nem jelentkeznek. Összehasonlításképpen vehetjük az emberi hajszálat, amely általában kb. 0,05 ... 0,08 mm vastagságú. Számos ország egészségügyi hatóságainak előírásai szerint a nem penicillintartalmú antibiotikumok penicillintartala nem lehet tobb, mint a részecske a teljes mennyiségben. Ez a gyógyszeripartól megköveteli a környezet rendkívül aprólékos ellenőrzését a gyártásban. Már e néhány felsorolt példa is egyértelműen mutatja, hogy egyes ipari technológiák sikere, az orvosi, biológiai kutatásban és a gyógyszerelőállításban igényelt nagy mérvű sterilitás csakis a legnagyobb gonddal ellenőrzött mikroklímában, messzemenő pormentességgel biztosítható. A pormentes, mikrobiológiailag ellenőrzött környezetben az ember a tisztátalanságok, mikroorganizmusok és a por legfőbb forrása. A biológiai tisztátalanság az üdülővidékeken (tengeren, tavakon és hegységekben) kb. 5—10 mikroorganizmus civil-ként, míg a városokban, ipari centrumokban 5000—7000. A gépek természetesen szintén nagy mennyiségben, körülbelül ugyanolyan nagyságrendben „termelik” a porrészecskéket. Ezek a tények arra mutatnak, hogy mind a mikrobiológiai tisztátalanságok, mind a porrészecskék kibocsátása csökkenthető, ha az emberi szervezetet kikapcsolják a rendszerből, és ha az emberi tevékenységet a gyártó rendszertől függetlenítve végzik el. Ez azonban az esetek többségében nem keresztülvihető. A feladat tehát olyan helyiségek és munkahelyek megteremtése, ahol az elvileg eltűrt tisztátalanságok mértékét sem az emberi tevékenység, sem a gépi berendezések tevékenysége közben fellépő szennyeződés nem lépi túl. A gyártásnak megfelelően az ott foglalkoztatott személyzetnek a következőket kell ellenőrizni: a levegő hőmérséklete, relatív nedvessége, a levegőcsere mértéke, vagy a levegő átáramlási sebessége, a helyiségekben még megengedhető tisztátalanságok mértéke, a megengedhető zajszint, a megengedhető rezgés nagysága és jellege, a megengedhető elektromágneses tér erőssége, az elektrosztatikus tér erőssége. Az ipari körzeteket környező levegőréteg egyre fokozódó elszennyeződése, a finom por képződése, valamint a bonyolultabb, precíziós gyártási technológiák alkalmazása már régebben megteremtették az igényt klimatizált, pormentes helyiségek építésére. Az ilyesfajta, „tiszta szobák” — vagy „fehér szobák”, ahogyan régebben nevezték — hőmérséklet- és nedvességszabályozott helyiségek voltak, amelyek klímaberendezésében nagy teljesítményű lebegőpor-légszűrőket (ún. Hosch-szűrőket) helyeztek el. Ezeket a Hosch-szűrőket a 40-es évek közepén az Egyesült Államok atomenergia bizottsága kísérletezte ki, és azóta számos szűrőépítő vállalat gyártja őket. Az első két generáció Ezzel az első generációbeli tiszta szobával sikerült az átlagos részecskekoncentrációt a normális atmoszférikus 50 X 106/m3 értékről kb 5 X 108 m3- re leszorítani. Az ilyen részecske-koncentráció azonban sok gyártási ágban és kutatási feladatnál még mindig megengedhetetlenül nagy. Miután a gyártás folyamán a személyzettől származó tisztátlanságok alkották a részecskekoncentráció döntő részét, mindenekelőtt bevezették a kiszolgáló személyzet védőruházatát és egyidejűleg olyan csatlakozó helyiségeket terveztek, ahol a személyzet tisztálkodása, valamint a munkadarabok gondos előtisztogatása elvégezhető. Ugyanekkor próbálkoztak azzal is, hogy előírásokkal megkössék a munkamozdulatokat és munkafolyamatokat. A tiszta szobába csak rendkívül bonyolult légzáró zsilipeken keresztül lehetett bejutni az öltözőhelyiségekből. Mindezek az intézkedések azonban — bár igen költségesnek bizonyultak — nem hozták meg a kívánt eredményt, miután a 3,5 X 10G/m3 részecskekoncentráció alá csak igen kevés, különlegesen telepített helyiségben sikerült lejutni. A tiszta szobák második generációjánál a kritikus helyeken a gyártási folyamatban ultratiszta zónákat hoztak létre oly módon, hogy ezeken a pontokon még külön Hosch-szűrőkkel megtisztított levegővel árasztották el folyamatosan ezeket a munkahelyeket. Ez sem hozta meg a kívánt eredményt. A külön lezárt munkahelyek akadályozták a normális munkafolyamatot és a munkadarab munkahelyen kívüli szennyeződését nem sikerült elhárítani. A tiszta szobák első és második generációjának közös hibája az, hogy a szokványos levegőkilépő helyek és elszívók következtében a helyiségben csak turbulens — örvénylő — átöblítés vált lehetségessé, így azután a Hosch-szűrőkből beáramló levegő összekeveredett a helyiségben a portermelőhelyektől már elszennyezett levegővel, és így csak a részecskekoncentráció felhígulása vált lehetségessé a szabályzott szennyeződés helyett. A második generáció elkülönített munkahelyei külön szellőztetésükkel még jobban hozzájárultak a por belső, kontrollálhatatlan „csatangolásához”, és a munkahelyek egymást szennyezték tovább. Örvénymentes szellőzés i nehézségek elhárítására kezdték meg a tiszta szobák harmadik generációjának fejlesztését, az ún. Laminar-Flow System (örvénymentes szellőztetés) megvalósításával. Ennél a rendszernél a helyiség teljes keresztmetszetében egyirányú, egyenletes sebességű légáram halad át. Ily módon a szenynyeződések turbulenciája a helyiségben megszűnik, és a benn keletkező szennyeződések néhány másodperc alatt — ellenőrzötten! — elhagyják ahelyiséget. Már az első prototípusoknál minden különösebb nehézség nélkül 3500 m3 részecskekoncentrációt lehetett elérni és ez már magában is 0,1%-a volt a második generációjú tiszta szobákban elért legjobb eredményeknek. A Laminar-Flow System leírt kivitelénél a tiszta szobának vagy a tetejét, vagy egyik oldalfalát teljesen a nagy teljesítményű szűrőből képezték ki. A levegő egyenletesen ömlik át 0,45 ± 0,1 m/s sebességgel a helyiség teljes keresztmetszetén. Az esőáramlásnál az áramlás iránya felülről lefelé tart, keresztirányú áramlásnál faltól falig. Mindkét esetben, az áramlásnak megfelelően a padlón vagy a szemközti falon elszívó nyílások vannak, amelyek az egyenletes átáramlást biztosítják. Ugyanezen elv szerint működnek azok a munkaasztalok, amelyek lamináris áramlással, vagy keresztárammal teremtenek por- és baktériummentes munkahelyeket. A káros gázokat vagy gőzöket előáramlással célszerű eltávolítani. Ezek a „tiszta munkahelyek” ezenkívül még azzal az előnnyel is járnak, hogy szennnyezett környezetben is biztosítják a tiszta munka lehetőségét. Ez vonatkozik a tiszta szoba további fejlesztésére, az ún. „tiszta fülkére” is. Ez a bárhol felállítható, tetszés szerint szállítható berendezés különösen az orvostudomány számára igen jelentős. Magukba atiszta szobákba csak légzáró zsilipeken keresztül lehet belépni. Ez egy kisebb helyiség, amely a szenynyezés ellenőrzött helyiségekhez csatlakozik, és két ajtaja úgy van egymással összekötve, hogy egyszerre mindig csak az egyik nyitható, nehogy a szenynyezett levegő beáramolhasson. A tiszta szoba közvetlen közelében található az anyagtisztító helyiség. Itt vannak az elszívó vezetékek és az ultrahangos tisztítótartályok a munkadarabok, munkaeszközök megtisztítására, mielőtt azok a szennyezésmenteskörnyezetbe kerülnének. Magától értetődő, hogy a tiszta szobában meghatározott, egyenletes hőmérsékletnek és légnedvességnek kell uralkodnia. Tanácsos, hogy a környező helyiségekhez képest kissé nagyobb legyen a nyomás, mert ezzel is megakadályozható, a szennyezett levegő bejutása a szabályozott térbe. A munkadarabok minden esetben légzsilipeken keresztül érkeznek be, vagy hagyják el a tiszta szobát. A tiszta szobában dolgozó személyzet minden esetben csak alapos tisztogatás után léphet be oda. Legtöbbször teljes védőöltözetet kell viselniük nem szálasodó anyagból, s a tiszta szobában való mozgás is csak korlátozott és előírásszerű lehet. Kdrmuiramilfiú levegővel dolgozó „tiszta munkaasztal’* Szmináris áramlással tisztítón munkahely (John Bass Ltd.) 20 MŰSZAKI ÉLET Könyvesok Pető Gábor Pál: Kémiai kaleidoszkóp Pető Gábor Pál mintegy negyedfélszáz oldalas, jól illusztrált könyvében szinte mindent elmond a kémiáról, amit róla a tudományos-technikai forradalom idején a nem szakembernek is tudni kell. A 28 különálló cikkben a kémia legkülönbözőbb területeit mutatja be, rávilágít gyakorlati felhasználásukra, vagy fordítva: leleplezi, hogy egy-egy hétköznapi művelet milyen kémiai problémát rejt magában. A kémiatörténeti szemelvényekből képet alkothat az olvasó néhány felfedezés létrejöttéről, érdekes adatokat tudhat meg e tudomány nagy alakjairól. (Gondolat Kiadó) Dr. Ferenczy: Televízió hibakeresés A könyv atv-vevőkészülékek szerteágazó hibalehetőségeit logikailag csoportosítja és különösen azok számára ad nagy segítséget, akiknek aránylag kevés tapasztalatuk van a televízió hibakeresésben. A könyv új kiadása figyelembe veszi a modern vevőkészülékek áramköreit és automatikáját, s olyan általános tárgyalásmódszert követ, hogy a könyv bármilyen típusú vevőkészülék meghibásodása esetén használható. (Műszaki Könyvkiadó) Dr. Alliquander: Rotary fúrás Dr. Alliquander Ödön könyve a legújabb elméletek, kísérletek és tapasztalatok alapján tárgyalja az öblítéses forgófúrás (forgatóasztalos és turbinás rotary fúrás) minden munkafázisát. Nem leíró módon „receptet” ad, hanem a jelenségek és folyamatok magyarázatával mutatja meg a helyes megoldást. A jól érthető szöveget sok ábra és grafikon egészíti ki. Nagy, egységes területet felölelő tartalma miatt hézagpótló az olajföldgáz-, hő- és vízbányászattal foglalkozó mérnökök és technikusok, valamint egyetemi hallgatók részére. (Műszaki Könyvkiadó) Szilágyi: Gépipari mérőeszközök és mérések Szilágyi László a mérés közben fellépő hibák ismertetése után rendszerezve áttekintést nyújt a mechanikai, optikus, villamos és pneumatikus mérőeszközök szerkezetéről, használatáról. Ismerteti a felületi érdességgel kapcsolatos fogalmakat a mérőeszközeikkel együtt. Tömören öszefoglalja a statisztikai minőségellenőrzéssel kapcsolatos tudnivalókat, melyek jelentősége az elkövetkező években fokozódik. A könyv a gépgyártásban fontos szerepet játszó idomszerek kialakítási módjait és méretezését is közli, ismerteti a fogaskerekek ellenőrzési módjait, a mérés automatizálására alkalmas mérőelemeket, a fontosabb mérő-válogató automaták működési elvét és kialakulásukat is. (Műszaki Könyvkiadó) Az állóeszköz-gazdálkodás időszerű kérdései Magyarországon és a környező baráti szocialista országokban a gazdasági élet központi kérdése a gazdaságirányítási rendszer korszerűsítése és továbbfejlesztése. A Magyar Tudományos Akadémia Ipargazdaságtani Kutató Csoportjának szerkesztésében megjelenő, „Az állóeszközgazdálkodás időszerű kérdései” című, kézikönyv jellegű mű igyekszik segítségére sietni a gyakorlati és elméleti szakembereknek szocialista társadalmunk fejlődésének legdöntőbb gazdasági tényezője: az ipari termelés gazdasági hatékonyságának növelésében. Hazai és külföldi szerzők tanulmányai azt a célt szolgálják, hogy iparunk gazdálkodási módszereit javítva a meglevő eszközöket a lehető leggazdaságosabban tudjuk kihasználni. Az értékes kötet főszerkesztője Hevesi Gyula, szerkesztette Petes György. (Akadémiai Kiadó) ★ Új könyvek: Rheinfelder: Zajszegény bemeneti áramkörök tervezése; Korp: VW 1200/1300/ 1500 Tanácsadó: Műszaki bibliográfia 1967: Maréchall Imre: Színesfémek felhasználása; Kún: Tanuló fotóamatőrök könyve; Forgó: Képcsövek és eltérítő áramkörök; Palotás—Kilián— Balázs: Betonszilárdítás; Török: Bányamentés; Schuster: Elektronikus áramkörök logikus hibakeresése (Műszaki Könyvkiadó); Cholnoky: Mechanika III. (Tankönyvkiadó) Kandidátusi és doktori értekezések Október 23-án rendezték meg Jancsó István ,,Térhatású képek televíziós módszerekkel történő távközlési lehetőségeinek vizsgálata” című kandidátusi értekezésének nyilvános vitáját. A Sztereo televíziótechnikával foglalkozó kutatások eredményei ritkán és hiányosan kerülnek publikálásra. Elsősorban a legegyszerűbb módszerek segítségével létrehozott sztereo televízióláncok üzemeltetésével kapcsolatos véleményeket ismertetnek. A különböző cégek által ajánlott ipari sztereo televízió berendezések gyakran mono-televízió berendezések párosítását jelentik különleges tértorzítási paraméterek megadása nélkül. Műsorközlés céljait szolgáló sztereo televízió rendszeres megalkotásával kapcsolatos közlemények csak az NTSC-rendszerrel részben kompatibilis változatban jelentek meg. Az értekezés célja volt különböző sztereo képelőállítási módszerek tanulmányozása, és azok alapján a technikailag is megvalósítható sztereo tv-képek minőségi mutatóinak vizsgálata; a vizsgálatok és kísérletek alapján a sztereo kép tv-közvetítésére különböző módszerek megadása, amelyek a további kísérleti munka alapjait szolgálják. Az értekezés megállapítja, hogy hologramok televízión való közvetítésekor a hologramstruktúra és a leképező sorok között interferencia keletkezhet. Jelenleg technikailag csak a két képes sztereó-rendszer alkalmas televízióközvetítés céljaira. Azonos minőségi mutatókkal rendelkező sztereo félkép-párok reális televízióláncon való közvetítésénél a torzítatlan térhatás érdekében meghatározott nézőképernyő távolságra van szükség. Október 29-én tartották meg Kroó Norbert „Virtuális spinhullám — gerjesztések kísérleti vizsgálata Írig mágneses ötvözetekben” című doktori értekezésének nyilvános vitáját. A Ferromágneses kristályokba épített idegen mágneses atomok jelenléte eltorzítja a kristályban gerjesztett spinhullámok spektrumát. A környező atomokhoz erős kicserélődési erővel kötött szennyezés jelenléte lokális, a gyengén kötötté pedig virtuális spinhullám állapot felléptére vezet. A lokális spinhullám gerjesztés élettartama ideális esetben végtelen. A virtuális gerjesztés élettartama azonban a mátrix-spinhullámokkal való kölcsönhatás miatt mindig véges. Minél gyengébben kötött a szennyező atom, annál kisebb energiánál lép fel a virtuális nívó. A mágneses momentummal rendelkező neutronok kölcsönhatásba lépnek a mágneses atomokkal, s ennek eredményeképpen mágneses szórás lép fel. Tiszta kristályokban ez a szórás tökéletesen koherens. A rendezetlenül elhelyezkedő szennyező atomok jelenléte miatt azonban e szórás részben inkoherenssé válik. A szórásnak ez az inkoherens része arányos a lokális, illetve virtuális nívó alakját az energia függvényében leíró delta-, illetve Lorentz-függvénynyel. A lokalizált spinhullám állapotok létezésére közvetlen kísérleti bizonyíték nem volt, ezt a bizonyítékot a dolgozatban ismertetett eredmények adják. A vizsgálatok célja kettős volt, egyrészt a virtuális gerjesztések, létezésének kísérleti igazolása, másrészt a gerjesztések tulajdonságainak tanulmányozása.