パーティクルカウンターとは？気中と液中の違い・清浄度クラス・選び方と校正

パーティクルカウンターとは

パーティクルカウンターは、微粒子計測器・粒子計数器とも呼ぶ測定器です。リオンの解説では、気体中や液体中の微小な粒子を計測する装置としています。

• 空気や液体をセンサに流し、レーザーの光を当てる
• 粒子が光を通ると、散乱した光（または遮られた光）を受光素子が電気の信号に変える
• 信号の大きさで粒径を、信号の数で個数を出す

測る粒径は、校正用の粒子と同じ光り方をする大きさ（光散乱相当径）で⁠、粒子の本当の大きさを測っているわけではありません（JIS B 9921）。

比較ページには、クリーンルームや工場で使う業務用のパーティクルカウンターを、種類ごとに代表の型式で載せています。PM2.5などの粉じん計、油圧作動油の汚染度を測る油中のもの、微生物を数える生物粒子計数器は載せていません。

4つの種類

ハンディ型⁠（気中）

• 片手で持てる大きさで、流量は2.83 L/minが中心
• 電池で動き、作業台の上や装置のまわりを1点ずつ測る
• 日々の点検や、粒子が出ている場所探しに使う

ポータブル型（大流量）

• 流量は28.3 L/min以上（50 L/min・100 L/minの機種もある）
• 1点で多くの空気を吸えるので、清浄度の高い部屋でも測定が早く終わる
• ISO 14644-1の清浄度クラスの評価や、医薬品工場の環境モニタリングに使う

リモート型（常時監視）

• 部屋の壁や装置に付けたまま測り続ける
• LAN・Modbus・4〜20 mAで監視の画面へ数字を送る
• 何か所も並べて、清浄度多点監視システムを組む

液中パーティクルカウンター

• 薬液や超純水を流して、その中の粒子を数える
• 半導体の洗浄の薬液、フォトレジスト、超純水の粒子の管理に使う
• 配管につなぐインライン型と、試料を取って測る型がある

清浄度クラス（ISO 14644-1・JIS B 9920-⁠1）

清浄度のクラスは、ISO 14644-1（日本ではJIS B 9920-1:2019⁠）⁠で決まっています。

• 粒径0.1〜5 μmのうち、決めた粒径以上の粒子が1 m³にいくつあるかでクラス1〜9に分ける
• たとえばクラス5は、0.5 μm以上が3,520個/m³まで
• 昔の「クラス100」「クラス10000」は米国のFed-Std-209Eの呼び方で、この規格は2001年11月に廃止

測定点の数と1点で吸う量

• 測定点の数は部屋の面積で決まる（2 m²で1点⁠、24 m²で6点、1,000 m²で27点。リオンの解説の表）
• 1点で吸う量は、上限粒子数が20個になる量か、1分か2 Lの大きいほう
• 吸う位置は、原則として作業台の高さ

医薬品の無菌区域では、日本薬局方やEU-GMPで、0.5 μmと5 μmの粒子の数の上限が決まっています。

校正の規格（JIS B 9921・JIS B 9925）

• 気中：JIS B 9921（ISO 21501-4がもと）。光散乱式気中粒子計数器の校正と検証の方法
• 液中：JIS B 9925（ISO 21501-2がもと）。光散乱式液中粒子計数器の校正と検証の方法
• 決まっていること：計数効率、偽計数、流量の誤差（±5％以内）、最大濃度での計数損失（10%⁠⁠⁠以下）
• 校正は1年以内が望ましく、リオンも1年に1回の校正をすすめている

選び方

1. 何を測るか

空気ならば気中、薬液や超純水ならば液中を選びます。液中は、流す液が接液部の材質を傷めないかを確かめます。

2. 最小可測粒径

測りたい清浄度クラスの粒径で決めます。多くの気中の機種は0.3 μmから、半導体のスーパークリーンの評価には0.1 μmまで測る機種があります。

3. 流量

日々の点検ならハンディ型の2.83 L/min、クラスの評価なら28.3 L/min以上を選びます。

4. 最大濃度

粒子が多い場所では、2つの粒子を1個と数えて少なく出ます。測る場所の粒子の多さに合う最大濃度の機種を選びます。

5. データの管理

医薬品工場では、21 CFR Part 11やEU GMP Annex 11に沿った監査証跡・改ざん防止の機能を持つ機種を選びます。

使うときの注意

• 気中の機種は大気圧で使う設計。圧縮エアーをそのまま吸わせず、高圧ディフューザを使う
• ミストや油分の多い空気を吸わせない（内部の汚れや故障のもと）
• 測る場所を変えたら、ゼロカウントフィルタでゼロを確かめる
• 累積表示は、その粒径以上の粒子の個数。差分表示は、次の粒径未満までの個数

出典

• 日本規格協会 JIS B 9921:2010・JIS B 9925:2010・JIS B 9920-1:2019 規格票プレビュー
• リオン 微粒子計測器（パーティクルカウンタ）と⁠は・基本原理・気中／液中パーティクルカウンタでの測定と管理・FAQ
• 各メーカーの公式の製品ページ