在现代空气净化技术已经遍及医药、卫生、半导体、精密仪器等广泛领域，而在净化领域中，净化的基本元素就是过滤器。可以这样做一个比喻，过滤器就好比是人的呼吸道，去除外界尘粒的最后一道关口，在净化领域中起着举足轻重的作用。判断洁净室是否合格的最重要的指标就是尘粒个数是否合格，而这主要是依靠末端高效过滤器的过虑来实现，所以高效过滤器称为洁净室的“心脏”。众所周知，过滤器按效率不同可以分为初、中、亚高、高、超高空气过滤器这几种，而我们今天讲到的过滤器都是高效过滤器（HEPA）和超高效过滤器（ULPA）,可以说，它是尘粒进入洁净室的最后一道防护门，它的好坏直接关系道洁净室内尘粒数是否达到要求，洁净厂房的洁净度达到设计级别的最重要的前提是洁净室顶棚上安装的任何一台超高效过滤器没有一个漏点，一只漏气的过滤器足以整个工程失败。这就是说，即使每台超高效过滤器在出厂时都经过逐台测试，但将超高效过滤器安装在顶棚上后仍要再次逐台进行扫描检漏，发现漏点后要进行现场修补或更换这台过滤器。因此我们可以看出，过滤器检漏测试是洁净室的洁净和质量的最重要的决定性因素之一。
  当然对这两种过滤器所要做的检测有好多种类，我们这里涉及到的就是关于这两类过滤器的检漏测试，而检漏测试按不同分类原则，可以分为好多种类，比如按照测试的条件不同又可分为实地安装测试过后的检漏测试和标准实验台上进行的检漏，按自动和手动区分，检漏测试可分为机械自动测试和人工手动测试两种，本文讲述的就是在实地安装调试过后利用过滤器检漏仪进行的人工过滤器检漏测试的方法。
  由于这种检漏测试受到多种方面的影响，我们下面就对影响检漏测试做几方面的分析研究。
1.上游发尘特性对检漏测试影响
  上游发尘特性对实地安装后的高效过滤器的检漏测试的影响至关重要，这包括很多方面的问题，现论述如下。
1.1 上游发尘方式
 （1）用气溶胶发尘器发尘，这种发生方式应注意的是不同发生器在尘粒粒径分布上，尘粒浓度控制上的原理不尽相同，还有一点应该指出，在上游发尘之前还要注意的上游原始浓度控制在0.05ug/l以下，这样才能保证测试的正常进行。（在高效过滤器之前一般外部空气已经经过初中两级过滤器的过滤，因此测试的空气中微粒控制在以上水平是不难达到的）。
 （2）利用上游存在的大气尘作为检漏微粒。这种方法只适用于检测过滤器上较大的漏洞，对于别的洁净室的检漏不适用。笔者在某药厂过滤器检漏测试中，就采用了这种检漏方法，其检测对象为初效和中效过滤器。对于这种较低级别的过滤器，使用这种方法既能保证洁净室级别又提高工作效率，实践证明，经过检漏修补之后，洁净室级别得到了很好了保证，这种做法也得到了充分的验证。
1.2 尘源性质的影响
  目前在许多国家中广泛应用DOP作为检漏尘源，但是近年来在很多方面，采用DOP受到了多方面的质疑，一是认为在某种情况下DOP的挥发可能进入洁净空气中并有致癌作用，二是在过滤器长时间测试后，DOP气化造成其在如高分辨率光学镜片或微电子电路上的沉积。目前有很多DOP的替代物。如DOS，DEHS，低沸点石蜡油，PAO，PSL等。这些气溶胶物质也在检漏测试中得到了广泛的应用。
1.3 上游气溶胶粒径分布对检漏造成的影响
  由微粒过滤机理我们可以知道，粒径由小到大变化时，拦截和惯性效应逐渐增加，而扩散效应不断减弱，这样和粒径有关的效率曲线就有一个点，在这个粒径下的效率最小，因而具有此粒径的微粒是最不容易被过滤器捕集的，这个粒径记为dmax,被称为穿透粒径，若dmax已知，并使用过滤器具有保证这个尺寸微粒得以捕集的效率，那么对别的尺寸的微粒的有效捕集就更有把握，因此进行过滤器检漏时，应该尽量采用这种粒径集中度高的微粒，它的某种平均微粒接近dmax。
1.4 上游气溶胶浓度的确定以及受上游浓度限定的几个人为参数的讨论
1.4.1 上游浓度的确定
   对在过滤器检漏过程中上游浓度的确定，一般上游浓度控制在大约10ug/l以上，下面就给出上游浓度的确定办法：
1.4.1.1 最小上游浓度的确定
   确定最小上游浓度需要满足以下三点：
      1、上游浓度要保证对最小漏点的测定；
      2、对最小气溶胶浓度还必须保证下游过滤器漏点测试需求；
      3、最小气溶胶浓度还要保证确定下游过滤器效率所需的尘粒数。
1.4.1.2 上游浓度的确定
    确定上游浓度需要满足以下三点：
      1、为了避免由于凝结产生的气溶胶粒径分布与尘粒个数的改变，一般上游浓度控制在不超过20ug/l；
      2、要保证下游测量浓度的要求；
      3、要保证上游测量浓度的要求。
    根据以上要求，我们可以测得出上游浓度的上限值和下限值，但是要想在这个范围内把上游浓度控制的更合理，就要讨论一下一些人为因素对过滤器检漏的影响。只有这些人为因素确定得当，那么上游浓度的确定才会更合理。
2. 各种人为因素对上游浓度的影响
    可以指出，在上游浓度确定这个问题上只对上限和下限的明确理论要求，至于具体的数值要求并没有明确地提供，这就说明了一个问题，那就是在过滤器检漏测试中，各种情况非常复杂，人为因素比较多，因为具体的情况很多，适合每种具体情况的上游浓度的也不尽相同，笔者认为在不同的人为条件下，上游浓度是可以适当进行确定和调整的，下面就针对几个参数的确定进行讨论希望对上游浓度的确定有一些帮助。
   首先我们先了解一下过滤器检漏的一般过程。
2.1 漏点的确定
    在检漏测试中，目的就是找到漏点，然后对漏点进行处理，因此漏点确定的原则和方法对检漏测试十分重要，所谓漏点就是指过滤器上某一点处实际穿透率超过该型号过滤器允许的局部穿透率Pclass,l，这一点就被称为漏点，在检漏测试中我们应该尽量找出这样的漏点，这就是检漏最根本的目的和原则。对于Pclass,l，这是一个人为经验参数，但是也有其确定原则，一般的这个允许的局部穿透率Pclass,l是允许的整体穿透率Pclass,l的二倍以上，关于Pclass,l的确定原则在下文中有进一步阐述。
2.2 检漏的一般过程
    扫描探头掠过某一过滤器表面点时，在其掠过该点总的时间里，若过滤器检漏仪测得的泄漏百分比浓度值大于过滤器的局部穿透率Pclass,l，则此点被定义为漏点，做记号以备以后处理，若小于Pclass,l，则继续扫描过滤器其他部分，这就是一般的检漏过程。
2.3 四种人为经验参数对过滤器上游浓度以及检漏的影响
        在过滤器扫描测试中，下面的不等式成立，
式中： Cu,min,最小上游浓度；
Nmin,leak，确定漏点所需的最小尘粒数；
Kp，是探头路径边缘错过漏点的错过因子，它的取值小于1；
Pclass,l，是对该级别过滤器允许的局部穿透率；
Vs,采样流量
ap，沿扫描方向探孔宽度；
up，扫描速度
   在这个公式中可以说，等式右边的参数都是人为确定的，它体现了过滤器几种重要的参数对上游浓度确定的影响，下边我们对几个重要的参数做一个阐述。
2.3.1对扫描速率up来说，这个数值的确定在过滤器检漏过程中极为重要，在其他条件适合的情况下，由公式可以看出，扫描率可以适当的降低和提高，但是，当扫描率降低后，检漏时间就会增加，而如果要提高扫描率，来提高检漏效率，会带来一个问题，就是有些小的漏洞就会由于速度的提高被漏过。在手工扫描中，很难控制扫描率在一个定值，只能要求扫描速度在某一个数值范围内变动，不要超5cm/s，一般控制在2~3cm/s之间。
2.3.2对该级别过滤器允许的局部穿透率Pclass,l而言，可以通过承包商和甲方协商来确定，从这里看出，这个数值是可以变化的，但是不是可以任意改动的，而是根据洁净级别、过滤器实际安装条件、工期、工程质量等多方面因素对这个经验参数进行一定范围内的变动，在很多的标准中都给出了一般的Pclass,l和对该级别过滤器允许的整体穿透率Pclass,i的值，如果要因为以上原因变动Pclass,l值时，一定要根据标准中给出的数值进行小幅变化，但是一经确定就要作为标准采用，在测试中不可变更，而且这个数值不宜过小，过小导致检漏效率的降低，时间的增加，而数值过大则导致小漏洞被忽略，导致不能满足洁净室应有的级别，因此理论上要限制在一定的水平上
2.3.3对确定漏点的最小尘粒数Nmin,leak来说，上文已经谈到，这个参数非常重要，本文也是着重研究这个参数对过滤器扫描的影响，虽然它也是人为参数，它的确定却有一定的理论基础，以下就给出了用来确定该参数的理论公式，以及利用理论公式进行分析和研究的步骤以及结论。
       
我们先看一下，Nmin,leak的物理意义，那就是在每个平行于扫描方向上的探头长度内探头吸入的粒子个数不应该超过它。否则即定位是漏点，而一定时间内通过漏点的粒子数量分布符合泊松分布，而这个泊松分布曲线的期望λ就是实际测试中每个平行于扫描方向上的探头长度上掠过漏点的时间里漏点所穿透的粒子个数，它与漏点实际穿透率成正比，即
λ=Nmin,leak.P1class,leak/Pclass,leak
P1class,leak，漏点的实际穿透率
当P1class,leak／Pclass,leak≥1时，表示此点就是漏点，可能发现该漏点的概率为
P1(x≥Nmin,leak)= (k=Nmin,leak)
当P1class,leak／Pclass,leak≤1时，表示此点不是漏点，可能发现在漏点的概率为
P1(x≥Nmin,leak)=  (k=Nmin,leak)
        由以上概率公式我们可以得出以下两个图表（图2，图3）。
       
图中我们可以看出，在其他情况不变的前提下，Nmin,leak越大，发现大漏点的概率越高，而本来不是漏点而误认为是漏点的概率也越低，对于检漏有利，在表2中可以更明显地看出以上规律。
   但是应该看到，要想保证大的Nmin,leak的数值，必须提高上游发尘浓度或者降低扫描速度，要增加上游发尘浓度是不可取的，不但损害过滤器而且还对洁净空间造成不必要的污染，而且有时发尘设备难以达到所需要的浓度要求；而大幅度降低扫描率也不可取，这样会造成检测时间增加，影响检测效率；并且如果在人工检测中增大Nmin,leak值，因为人的反应速率是有限的，其数值越大，人为造成的误差会增加，从而导致漏检、错检率大幅增加，因此不能无限增大Nmin,leak。
   有关文献确定的Nmin,leak的数值一般在1~10之间选择，如果这个数值是1，那么任何一个漏过尘粒都被认为是可能的漏点，那么被误认为是漏点的概率就非常高，这样的话检漏效率就非常低，因此这个数值也不宜选得过低，经过理论推导后笔者认为，在人工测试过程中，这个数值的确定应该在4~6为，因为在此范围内漏检概率比较小，而且误检概率也不大，从上面图表可以看出，当Nmin,leak在4~6时，在P1class,leak／Pclass,leak≥1.5时错过漏点概率都在16%以内，这样检测出较大漏点的概率就很高，而检测出较小漏点的概率也不低，而且在P1class,leak／Pclass,leak=0.5时，其错检概率也低于15%，这样就保证了检测的顺利进行。
2.3.4对于探头路径边缘错过漏点的错过因子Kb来说，它主要取决于操作者的操作熟练程度，以及是否按规定进行正规操作，手工的过滤器检漏要求在扫描的时候每一行都要有所重叠，以增大kb的值，如果重叠的部分面积较大，kb是可以副近1的。
2.3.5 小结
   根据以上论述，我们说明了几个重要的人为参数对检漏造成的影响，这些人为参数对过滤器上游浓度的确定十分重要，因为，只有人为因素确定了，上游的浓度才能保证在一个合理范围内进行测试，如果不管这些参数，一味的提高上游浓度以单纯的保证理论上不等式的成立，这是不科学，也不经济的。因此，笔者认为，虽然过滤器上游浓度的确定要受到许多因素的制约，但是能够有效的把其控制在一个合理的范围内的，这就既要满足过滤器检漏高效正常地进行，又要限度的考虑各种人为参数的影响，这是一个很矛盾的问题，偏大偏小都不合理，必须把其控制在一个有效范围内。因此，虽然有着这样那样的人为因素的限定，但是对上游浓度的控制还是必需的，而且是有理由的。应当指出，在以上讨论中没有涉及过滤器表现风速检漏造成的影响，但是这种影响是很大的，并且在一定的条件下是不能被省略的，检漏测试必须在过滤器的设计风量下进行，这样就保证了过滤器在正常设计风速下运行，从而保证过滤器检漏测试的正常进行。上文已经谈到，我们这里谈到的过滤器检漏是在实地安装调试之后进行的，因此过滤器面风速已经在允许的范围内，我们就可以把这个因素当作固定参数来对待，对于面风速影响的进一步介绍请参看其他有关文献。
    笔者在某芯片进行检漏测试时，按照以上原则进行过滤器检漏工作，并且收到了良好的效果。
3 结论
    通过以上过滤器上游气溶胶特性对检漏的阐述，我们得到了以下结论。
    经过阐述可以看出，虽然很多因素制约着上游气溶胶浓度，但是这些人为参数，人为因素是可以进行控制的，并且都有其本身的经验或理论基础。这说明，在控制上游浓度这个问题上，既要满足理论上的约束，又要同时满足合适人为参数的限定，只有做到这两点，才算是真正做到了既高效又经济又科学的上游气溶胶的浓度控制。