मिनिस्ट्री में क्लीनरूम अनुप्रयोग

आधुनिक क्लीनरूम का जन्म युद्धकालीन सैन्य उद्योग में हुआ। 1920 के दशक में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने पहली बार विमानन उद्योग में जाइरोस्कोप निर्माण प्रक्रिया के दौरान स्वच्छ उत्पादन वातावरण की आवश्यकता लागू की। विमान के उपकरण गियर और बेयरिंग के वायुजनित धूल संदूषण को समाप्त करने के लिए, उन्होंने निर्माण कार्यशालाओं और प्रयोगशालाओं में "नियंत्रित संयोजन क्षेत्र" स्थापित किए, जिससे बेयरिंग संयोजन प्रक्रिया अन्य उत्पादन और संचालन क्षेत्रों से अलग हो गई और साथ ही फ़िल्टर की गई हवा की निरंतर आपूर्ति भी होती रही। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, युद्ध की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए हेपा फ़िल्टर जैसी क्लीनरूम तकनीकों का विकास किया गया। इन तकनीकों का उपयोग मुख्य रूप से सैन्य प्रायोगिक अनुसंधान और उत्पाद प्रसंस्करण में सटीकता, लघुकरण, उच्च शुद्धता, उच्च गुणवत्ता और उच्च विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए किया गया था। 1950 के दशक में, कोरियाई युद्ध के दौरान, अमेरिकी सेना को व्यापक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विफलताओं का सामना करना पड़ा। 80% से अधिक रडार विफल हो गए, लगभग 50% हाइड्रोएकॉस्टिक पोजिशनर विफल हो गए, और सेना के 70% इलेक्ट्रॉनिक उपकरण विफल हो गए। घटकों की कम विश्वसनीयता और असंगत गुणवत्ता के कारण वार्षिक रखरखाव लागत मूल लागत से दोगुनी हो गई। अंततः, अमेरिकी सेना ने धूल और कारखानों के अस्वच्छ वातावरण को इसका मुख्य कारण माना, जिसके परिणामस्वरूप पुर्जों की कम उत्पादन दर थी। उत्पादन कार्यशालाओं को सील करने के कड़े उपायों के बावजूद, समस्या काफ़ी हद तक हल हो गई। इन कार्यशालाओं में हेपा एयर फ़िल्टर लगाने से अंततः समस्या का समाधान हो गया, जिससे आधुनिक क्लीनरूम का जन्म हुआ।

1950 के दशक के आरंभ में, अमेरिका ने हेपा एयर फ़िल्टर का आविष्कार और उत्पादन किया, जो क्लीनरूम तकनीक में पहली बड़ी सफलता थी। इसने अमेरिकी सैन्य और उपग्रह निर्माण क्षेत्रों में कई औद्योगिक क्लीनरूम की स्थापना को संभव बनाया, और तत्पश्चात, विमानन और समुद्री नेविगेशन उपकरण, एक्सेलेरोमीटर, जाइरोस्कोप और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्पादन में उनका व्यापक उपयोग हुआ। जैसे-जैसे अमेरिका में क्लीनरूम तकनीक तेज़ी से विकसित हुई, दुनिया भर के विकसित देशों ने भी इस पर शोध और अनुप्रयोग शुरू किया। ऐसा कहा जाता है कि एक अमेरिकी मिसाइल कंपनी ने पाया कि पर्डी कार्यशाला में जड़त्वीय मार्गदर्शन जाइरोस्कोप को असेंबल करते समय, उत्पादित प्रत्येक 10 इकाइयों के लिए औसतन 120 बार पुनर्रचना की आवश्यकता होती थी। जब असेंबली नियंत्रित धूल प्रदूषण वाले वातावरण में की गई, तो पुनर्रचना की दर घटकर केवल दो बार रह गई। धूल-रहित वातावरण और धूल भरे वातावरण (औसत कण व्यास 3μm और कण संख्या 1000 pc/m³) में 1200 आरपीएम पर असेंबल किए गए जाइरोस्कोप बियरिंग्स की तुलना करने पर उत्पाद के जीवनकाल में 100 गुना अंतर पाया गया। इन उत्पादन अनुभवों ने सैन्य उद्योग में वायु शोधन के महत्व और तात्कालिकता को उजागर किया और उस समय स्वच्छ वायु प्रौद्योगिकी के विकास के लिए एक प्रेरक शक्ति के रूप में कार्य किया।

सेना में स्वच्छ वायु प्रौद्योगिकी का उपयोग मुख्य रूप से हथियारों के प्रदर्शन और सेवा जीवन को बेहतर बनाता है। वायु की स्वच्छता, सूक्ष्मजीवों की मात्रा और अन्य प्रदूषकों को नियंत्रित करके, स्वच्छ वायु प्रौद्योगिकी हथियारों के लिए एक सुव्यवस्थित वातावरण प्रदान करती है, जिससे उत्पाद की उत्पादकता प्रभावी रूप से सुनिश्चित होती है, उत्पादन क्षमता में सुधार होता है, कर्मचारियों के स्वास्थ्य की रक्षा होती है और नियमों का पालन होता है। इसके अलावा, सैन्य सुविधाओं और प्रयोगशालाओं में परिशुद्ध उपकरणों और उपकरणों के उचित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए स्वच्छ वायु प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अंतर्राष्ट्रीय युद्ध की शुरुआत सैन्य उद्योग के विकास को गति दे रही है। तेज़ी से बढ़ते इस उद्योग को उच्च-गुणवत्ता वाले उत्पादन वातावरण की आवश्यकता है, चाहे वह कच्चे माल की शुद्धता में सुधार, पुर्जों के प्रसंस्करण और संयोजन के लिए हो, या घटकों और संपूर्ण उपकरणों की विश्वसनीयता और सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए हो। उत्पाद प्रदर्शन पर उच्चतर आवश्यकताएँ रखी जा रही हैं, जैसे लघुकरण, उच्च परिशुद्धता, उच्च शुद्धता, उच्च गुणवत्ता और उच्च विश्वसनीयता। इसके अलावा, उत्पादन तकनीक जितनी उन्नत होती जाती है, उत्पादन वातावरण के लिए स्वच्छता की आवश्यकताएँ उतनी ही अधिक होती जाती हैं।

क्लीनरूम तकनीक का उपयोग मुख्य रूप से सैन्य क्षेत्र में विमानों, युद्धपोतों, मिसाइलों और परमाणु हथियारों के उत्पादन और रखरखाव के साथ-साथ युद्ध के दौरान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उपयोग और रखरखाव में किया जाता है। क्लीनरूम तकनीक, वायुजनित प्रदूषकों जैसे कि कणिका तत्व, खतरनाक हवा और सूक्ष्मजीवों को नियंत्रित करके सैन्य उपकरणों की सटीकता और उत्पादन वातावरण की शुद्धता सुनिश्चित करती है, जिससे उपकरणों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार होता है।

सैन्य क्षेत्र में क्लीनरूम के अनुप्रयोगों में मुख्य रूप से परिशुद्ध मशीनिंग, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण उत्पादन और एयरोस्पेस शामिल हैं। परिशुद्ध मशीनिंग में, क्लीनरूम एक धूल-मुक्त और रोगाणुरहित कार्य वातावरण प्रदान करता है, जिससे यांत्रिक भागों की परिशुद्धता और गुणवत्ता सुनिश्चित होती है। उदाहरण के लिए, अपोलो चंद्र अवतरण कार्यक्रम में परिशुद्ध मशीनिंग और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण उपकरणों के लिए अत्यंत उच्च स्वच्छता स्तर की आवश्यकता थी, जहाँ क्लीनरूम तकनीक ने महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। इलेक्ट्रॉनिक उपकरण उत्पादन में, क्लीनरूम इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विफलता दर को प्रभावी ढंग से कम करता है। एयरोस्पेस उद्योग में भी क्लीनरूम तकनीक अपरिहार्य है। अपोलो चंद्र अवतरण मिशनों के दौरान, न केवल परिशुद्ध मशीनिंग और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण उपकरणों के लिए अति-स्वच्छ वातावरण की आवश्यकता थी, बल्कि चंद्र चट्टानों को वापस लाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कंटेनरों और उपकरणों को भी अत्यंत उच्च स्वच्छता मानकों को पूरा करना था। इससे लैमिनार फ्लो तकनीक और क्लास 100 क्लीनरूम का विकास हुआ। विमान, युद्धपोतों और मिसाइलों के उत्पादन में, क्लीनरूम परिशुद्ध घटक निर्माण सुनिश्चित करता है और धूल से संबंधित विफलताओं को कम करता है।

क्लीनरूम तकनीक का उपयोग सैन्य चिकित्सा, वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य क्षेत्रों में भी किया जाता है ताकि चरम स्थितियों में उपकरणों और प्रयोगों की सटीकता और सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके। तकनीकी प्रगति के साथ, क्लीनरूम मानकों और उपकरणों को लगातार उन्नत किया जा रहा है, और सेना में उनके अनुप्रयोग का विस्तार हो रहा है।

परमाणु हथियारों के उत्पादन और रखरखाव में, स्वच्छ वातावरण रेडियोधर्मी पदार्थों के प्रसार को रोकता है और उत्पादन सुरक्षा सुनिश्चित करता है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का रखरखाव: युद्ध के वातावरण में, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के रखरखाव के लिए क्लीनरूम का उपयोग किया जाता है, ताकि धूल और नमी उनके प्रदर्शन को प्रभावित न कर सकें। चिकित्सा उपकरण उत्पादन: सैन्य चिकित्सा क्षेत्र में, क्लीनरूम चिकित्सा उपकरणों की रोगाणुहीनता सुनिश्चित करता है और उनकी सुरक्षा में सुधार करता है।

अंतरमहाद्वीपीय मिसाइलें, किसी भी देश की सामरिक शक्तियों का एक महत्वपूर्ण घटक होने के नाते, राष्ट्रीय सुरक्षा और निवारक क्षमताओं से सीधे जुड़ी होती हैं। इसलिए, मिसाइल उत्पादन और विनिर्माण में स्वच्छता नियंत्रण एक महत्वपूर्ण कदम है। अपर्याप्त स्वच्छता मिसाइल घटकों के संदूषण का कारण बन सकती है, जिससे उनकी सटीकता, स्थिरता और जीवनकाल प्रभावित होता है। मिसाइल इंजन और मार्गदर्शन प्रणालियों जैसे प्रमुख घटकों के लिए उच्च स्वच्छता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिससे मिसाइल का स्थिर प्रदर्शन सुनिश्चित होता है। अंतरमहाद्वीपीय मिसाइलों की स्वच्छता सुनिश्चित करने के लिए, निर्माता कई कड़े स्वच्छता नियंत्रण उपायों को लागू करते हैं, जिनमें क्लीनरूम, स्वच्छ बेंच, क्लीनरूम परिधान, और उत्पादन वातावरण की नियमित सफाई और परीक्षण शामिल हैं।

क्लीनरूम को उनकी स्वच्छता के स्तर के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जहाँ निम्न स्तर उच्च स्वच्छता का संकेत देते हैं। सामान्य क्लीनरूम श्रेणियों में शामिल हैं: क्लास 100 क्लीनरूम, जिसका उपयोग मुख्यतः अत्यधिक स्वच्छता की आवश्यकता वाले वातावरणों में किया जाता है, जैसे कि जैविक प्रयोगशालाएँ। क्लास 1000 क्लीनरूम, अंतरमहाद्वीपीय मिसाइल विकास के दौरान उच्च-परिशुद्धता डिबगिंग और उत्पादन की आवश्यकता वाले वातावरणों के लिए उपयुक्त; क्लास 10000 क्लीनरूम, जिसका उपयोग उच्च स्वच्छता की आवश्यकता वाले उत्पादन वातावरणों में किया जाता है, जैसे कि हाइड्रोलिक या न्यूमेटिक उपकरणों की असेंबली। क्लास 10000 क्लीनरूम, सामान्य परिशुद्धता उपकरण उत्पादन के लिए उपयुक्त।

आईसीबीएम विकास के लिए क्लास 1000 क्लीनरूम की आवश्यकता होती है। आईसीबीएम के विकास और उत्पादन के दौरान, विशेष रूप से उच्च-परिशुद्धता वाले उपकरणों, जैसे लेज़र और चिप निर्माण, के कमीशनिंग और उत्पादन के दौरान वायु स्वच्छता अत्यंत महत्वपूर्ण होती है, जिसके लिए आमतौर पर क्लास 10000 या क्लास 1000 अति-स्वच्छ वातावरण की आवश्यकता होती है। आईसीबीएम विकास के लिए क्लीनरूम उपकरणों की भी आवश्यकता होती है, जो विशेष रूप से उच्च-ऊर्जा ईंधन, मिश्रित सामग्री और परिशुद्धता निर्माण के क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सबसे पहले, आईसीबीएम में प्रयुक्त उच्च-ऊर्जा ईंधन स्वच्छ पर्यावरण पर कठोर आवश्यकताएँ रखता है। एनईपीई ठोस ईंधन (एनईपीई, नाइट्रेट एस्टर प्लास्टिसाइज्ड पॉलीइथर प्रोपेलेंट का संक्षिप्त रूप) जैसे उच्च-ऊर्जा ईंधनों का विकास, एक अत्यधिक प्रशंसित उच्च-ऊर्जा ठोस ईंधन है जिसका सैद्धांतिक विशिष्ट आवेग 2685 न्यूटन/किग्रा (आश्चर्यजनक रूप से 274 सेकंड के बराबर) है। इस क्रांतिकारी प्रणोदक की उत्पत्ति 1970 के दशक के अंत में हुई थी और इसे संयुक्त राज्य अमेरिका में हरक्यूलिस कॉर्पोरेशन द्वारा सावधानीपूर्वक विकसित किया गया था। 1980 के दशक के आरंभ में, यह एक नए नाइट्रामाइन ठोस प्रणोदक के रूप में उभरा। अपने असाधारण ऊर्जा घनत्व के साथ, यह दुनिया भर में व्यापक उपयोग के लिए सार्वजनिक रिकॉर्ड में सबसे अधिक ऊर्जा वाला ठोस प्रणोदक बन गया।) ईंधन के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाली अशुद्धियों को रोकने के लिए उत्पादन वातावरण की स्वच्छता पर सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है। स्वच्छ कक्ष को हेपा एयर (HEPA) और अल्ट्रा-हेपा एयर (ULPA) फिल्टर सहित कुशल वायु निस्पंदन और उपचार प्रणालियों से सुसज्जित होना चाहिए, ताकि हवा में मौजूद कण, सूक्ष्मजीव और हानिकारक पदार्थों को हटाया जा सके। पंखे और एयर कंडीशनिंग सिस्टम को उचित तापमान, आर्द्रता और वायु प्रवाह बनाए रखना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वायु की गुणवत्ता उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करती है। इस प्रकार के ईंधन में अनाज के आकार की डिज़ाइन (ठोस रॉकेट इंजन डिज़ाइन में अनाज के आकार की डिज़ाइन एक मुख्य मुद्दा है

दूसरे, अंतरमहाद्वीपीय मिसाइलों के मिश्रित आवरणों के लिए भी स्वच्छ उपकरणों की आवश्यकता होती है। जब कार्बन फाइबर और अरामिड फाइबर जैसी मिश्रित सामग्रियों को इंजन आवरण में बुना जाता है, तो सामग्री की मजबूती और हल्केपन को सुनिश्चित करने के लिए विशेष उपकरणों और प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। स्वच्छ वातावरण निर्माण प्रक्रिया के दौरान संदूषण को कम करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि सामग्री का प्रदर्शन प्रभावित न हो। इसके अलावा, अंतरमहाद्वीपीय मिसाइलों की सटीक निर्माण प्रक्रिया के लिए भी स्वच्छ उपकरणों की आवश्यकता होती है। मिसाइलों के भीतर मार्गदर्शन, संचार और प्रणोदक प्रणालियों, सभी का उत्पादन और संयोजन अत्यधिक स्वच्छ वातावरण में आवश्यक है ताकि धूल और अशुद्धियाँ प्रणाली के प्रदर्शन को प्रभावित न कर सकें।

संक्षेप में, अंतरमहाद्वीपीय मिसाइलों के विकास में स्वच्छ उपकरण आवश्यक हैं। यह ईंधन, सामग्री और प्रणालियों के प्रदर्शन और सुरक्षा को सुनिश्चित करता है, जिससे संपूर्ण मिसाइल की विश्वसनीयता और युद्ध प्रभावशीलता में सुधार होता है।

क्लीनरूम के अनुप्रयोग मिसाइल विकास से आगे बढ़कर सैन्य, एयरोस्पेस, जैविक प्रयोगशालाओं, चिप निर्माण, फ्लैट-पैनल डिस्प्ले निर्माण और अन्य क्षेत्रों में भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। कंप्यूटर विज्ञान, जीव विज्ञान और जैव रसायन विज्ञान में नई तकनीकों के निरंतर उद्भव और उच्च तकनीक उद्योगों के तेज़ी से विकास के साथ, वैश्विक क्लीनरूम इंजीनियरिंग उद्योग ने व्यापक अनुप्रयोग और अंतर्राष्ट्रीय मान्यता प्राप्त की है। क्लीनरूम उद्योग चुनौतियों का सामना करते हुए भी अवसरों से भरा है। इस उद्योग में सफलता तकनीकी प्रगति के साथ तालमेल बनाए रखने और बाज़ार में बदलावों का सक्रिय रूप से जवाब देने में निहित है।