Was ist ein Reinraum?
Ein Reinraum ist eine kontrollierte Umgebung mit einem speziellen Design zur Kontrolle von Variablen wie 1) der Dichte von Partikeln in der Luft pro Kubikmeter oder 2) der Temperatur des Raums. Reinräume sind unverzichtbar für Fertigungsprozesse, die ein hohes Maß an Sauberkeit oder eine genaue Temperatur erfordern, wie beispielsweise in der Computerindustrie. Reinräume werden am häufigsten bei der Herstellung von Mikrochips und Pharmazeutika verwendet, sind jedoch in einer Vielzahl anderer wichtiger Branchen weit verbreitet. Reinräume werden von Maschinenbauingenieuren entworfen. Die geografische Lage mit der höchsten Konzentration an Reinräumen ist das kalifornische Silicon Valley.
Die ersten Reinräume kamen in den frühen 60er Jahren zum Einsatz. 1961 entwickelte Willis Whitfield von Sandia Laboratories in Zusammenarbeit mit Kollegen ein neuartiges Lüftungskonzept - die Idee einer "unidirektionalen" oder "laminaren" Luftzufuhr - Luft strömt auf eine Art und Weise ein und wird durch eine Abluftöffnung an der Luftleitung abgesaugt gegenüberliegende Seite des Raumes. Da die Strömung laminar ist, wie das Zentrum eines Flusses, kann ein erheblicher Prozentsatz der in der Luft befindlichen Partikel entfernt werden, die sich sonst in den Wirbeln und Wirbeln eines herkömmlichen Lüftungsplans verfangen würden. Dieser Fortschritt ermöglichte die Schaffung von Räumen mit sehr geringen Luftschadstoffen im Vergleich zu früheren Standards. In einem Reinraum mit laminarer Strömung wird Luft durch eine Reihe von HEPA-Filtern (High Efficiency Particle Filter) in einen Raum gepumpt. Da der Luftstrom absolut unidirektional gehalten werden muss, dient nur eine Wand oder Decke als kontinuierliche Quelle für saubere Luft. Die gegenüberliegende Wand oder der Boden dienen als Abluftgitter, um überschüssige Luft zu entfernen und den Luftstrom in Bewegung zu halten.
Die Sauberkeit eines Reinraums mit unidirektionaler Strömung ist direkt proportional zur Geschwindigkeit der Luft, die sich durch den Raum bewegt. Da die Luftmengen, die unidirektional strömenden Räumen zugeführt werden, um ein Vielfaches (10-100) höher sind als die Luftmengen, die konventionell belüfteten Räumen zugeführt werden, können die Kapital- und Betriebskosten für den Bau solcher Räume sehr hoch sein. Seit den 1960er Jahren wurden jedoch viele tausend solcher Räume mit unterschiedlichen Reinheitsgraden gebaut, und da ein immer größerer Teil unserer Wirtschaft von der Herstellung empfindlicher, kontaminationsempfindlicher Produkte abhängig wird, wird die Nutzung von Reinräumen nur noch weiter zunehmen .