洁净工作台又称为超净工作台或超净台，是为适应现代化工业、光学电子产业、生物制药以及科研试验等领域对局部工作区域有特殊洁净度需求而设计的箱式局部空气净化设备，其广泛应用于医药卫生、生物制药、食品安全、医学实验、生物学实验、光学、电子等领域，是国内外应用最为普遍的无菌操作装置。
洁净工作台由箱体、风机、预过滤器、高效（超高效）空气过滤器、操作面板及电气控制系统等几大部件组成，如图1-1所示。
图1-1洁净工作台的工作原理图
2、洁净工作台分类及特点
洁净工作台种类很多，它们的基本工作原理大同小异，可以根据具体需要进行选择，根据分类方式不同，大致可以分为以下几种：
（1）根据气流方向可分为水平单向流洁净工作台和垂直单向流洁净工作台（乱流洁净工作台目前已很少使用了），见图1-2。
图1-2根据气流方向进行分类的洁净工作台
（2）根据空气过滤器级别分类：:按最后一级空气过滤器的级别进行分类，可分为高效空气过滤器洁净工作台和超高效空气过滤器洁净工作台。
（3）根据操作方式分类：按操作人员操作方式可分为单面操作型、双面操作型以及多人操作型等型式，见图1-3为单面和双面操作型。
图1-3根据操作结构进行分类的洁净工作台
（4）根据洁净工作台柜体内压力进行分类：按洁净工作台操作区内与工作台所在环境之间的静压差分类，可分为正压和负压洁净工作台。
（5）根据排风方式分类：具体可分为全循环式、直流式、操作台面前部排风式和操作台面全排风式。
（6）另外，根据具体使用用途又可以分为普通洁净工作台和生物（医药）洁净工作台。
1、关于结构及原理
（1）洁净工作台箱体采用全钢板制作、外表面静电喷塑，有防生锈和防消毒腐蚀的能力；
（2）净化单元包括风机、过滤器及均流层等；
（3）风机是洁净工作台的核心部件，一般采用可调风量的风机系统，通过调节风机的运行工况，可使洁净工作区中的平均风速保持在规定范围内，以满足无菌操作的需求；
（4）预高效过滤器对保护末端高效过滤器或超高效过滤器具有重要作用；
（5）均流层作为均流设备是操作区内洁净度级别、风速大小及风速均匀度的重要保障，均流层主要有板、网或织物等形式。
（6）此外，洁净工作台还可配备紫外线灭菌灯、除静电设备、不锈钢孔板台面、压力表、风速液晶显示面板等。
2、关于水平单向流洁净工作台和垂直单向流洁净工作台
（1）水平单向流洁净工作台是指由方向单一、流线平行并且速度均匀稳定的水平单向流流过有效空间的洁净工作台[2]，水平单向流洁净工作台在气流条件方面较好，是操作小物件的理想装置，但是如果操作大物件，在物体气流方向背面容易形成负压，把台面外的非净化空气吸引过来，所以不宜操作大型物件。
（2）垂直单向流洁净工作台是指由方向单一、流线平行并且速度均匀稳定的垂直单向流流过有效空间的洁净工作台[2]，垂直单向流洁净工作台则适合操作大物件，因为一方面不存在在物体背面形成负压区的问题，另一方面其采用操作窗，可以通过改变窗口高度减小气流出口，在操作台面上形成正压区，操作台面外非净化空气不会流入柜内，此外，垂直型工作台适合在台面上进行各种加工，可以大大提高工作效率。
3、关于根据排风量方式分类的洁净工作
（1）全循环式是工作区空气全部在洁净工作台内部循环，不向外部排风，在操作时不产生或极少产生污染的情况下，宜采用全循环式，由于是重复过滤，所以操作区净化效果比直流式的好，同时对台外环境影响也小，但是在内部情况基本相同的情况下，全循环式工作台结构阻力要比直流式的大，因而风机功率也大一些，振动和噪声也可能相应增大；
（2）直流式是目前应用最为普遍的洁净工作台，其采用全新风，流过工作台面的气流全部外排，其特点和全循环式刚好相反，此外由于采用全新风，其高效过滤器除尘量可能相对更大，更换频率可能更高；
（3）此外，操作台面前部排风式和操作台面全排风式是利用操作台面进行部分循环的方式，其气流原理和生物安全柜类似。
洁净工作台是在操作台面的空间局部地形成无尘无菌状态的装置，在医药卫生、生物制药、食品安全、生物学实验等领域广泛应用，其对于微生物学无菌操作技术，如接种、配液、分离培养等需要保护操作样品免受污染的微生物操作非常适用。此外，在需要无尘操作的光学、电子行业等也广泛应用。
洁净工作台的主要功能是提供无尘无菌的局部洁净环境，目标是进行产品保护，使其免受外部非净化气流的污染，其操作空间的气流流速大小、气流均匀度、气流流型等是其实现产品保护的重要保障。洁净工作台的性能指标主要围绕产品保护这一目标进行规定，具体指标及相应要求可直接引用建工行业标准JG/T292-2010《洁净工作台》中的相应要求[2]，包括高效过滤器检漏、引射作用、平均风速、进风风速、风量、空气洁净度、沉降菌浓度、噪声、照度、振动幅值、气流状态等。其中沉降菌浓度测试是生物学测试方法，是指操作台面用平皿测试的菌落数，只对用于生物洁净用途的工作台有此要求；进风风速主要考虑进风口设置在洁净工作台操作人员腿部的情况，进风过大可能产生的吹风感；噪声、照度均为舒适性指标，但也可能对操作人员产生影响，进而影响实验操作本身。此外，洁净工作台产品测试还包括电气安全和环境适应性测试。
1、高效过滤器扫描检漏
（1）高效空气过滤器作为尘埃粒子进入洁净工作区的最后一道防线，其自身性能及安装质量的优劣直接关系到洁净工作台能否满足要求。高效空气过滤器检漏测试是保证洁净工作台性能的必要措施之一。
2、引射作用
（1）直流型洁净工作台在净化气流和外界空气的交界处可因气流的流动、混合产生局部的涡流，形成局部负压，将外部少量污染气流引射至操作区域，有可能发生污染，为了评估这种引射作用的影响，故需对这种引射作用的影响进行验证。
（2）具体测试方法：在洁净工作台操作口边缘外侧所毗连的周围环境中，利用大气尘或多分散气溶胶作为污染源，用激光粒子计数器或光度计在操作口边缘内侧巡检，巡检速度在50mm/s以下。光度计法要求穿透率穿透率不超过0.01%，计数器法要求不超过10粒/L（≥0.5μm）。
3、风速、风速不均匀度
（2）目前JG/T292-2010《洁净工作台》中要求截面风速范围为0.2m/s~0.5m/s；关于风速均匀性评价，不同标准中有不同的评价方法，如美国联邦标准FS209B、日本工业标准JISB9922-2001《洁净工作台》、我国行业标准JG/T19-1999《层流洁净工作台检验标准》中均规定“每个测点应在平均风速的±20%范围内”，JG/T292-2010《洁净工作台》中采用风速不均匀度（风速的相对标准偏差）的评价方法，要求风速测点整体不均匀度不超过20%。具体的风速及不均匀度测试方法可参照JG/T292-2010《洁净工作台》。
（3）此外，对于进风口设置在洁净工作台操作人员腿部的情况，为不产生操作者腿部吹风感，要求进风风速不超过1m/s。
4、风量
对于非单向流洁净工作台而言，风量是其重要的性能指标，JG/T292-2010《洁净工作台》中给出了洁净工作台换气次数范围及额定风量允许波动范围。换气次数范围60次/h~120次/h，额定风量的波动范围为±20%。风量测试可以用送风面或回风面上测得的平均风速乘以面积得到。
5、操作区空气洁净度
洁净度是洁净工作台的重要性能指标之一，JG/T292-2010《洁净工作台》中给出了洁净工作台操作区洁净度换算原则及方法，借鉴GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》的研究成果，给出了洁净度测定条件、最小采样量原则及顺序采样法。
6、沉降菌浓度
沉降菌浓度测试应在其他项目测试合格后进行，被测洁净工作台正常运行10min，沉降菌浓度测量边界距离内表面或工作窗100mm。将装有营养琼脂φ90培养皿置于工作台操作面上，根据要求布点，并暴露0.5h后，盖上皿盖，取出培养皿，在30℃~35℃的环境中培养48h。用肉眼计数培养皿中可见菌落数，计算平均值，要求不超过0.5cfu/（皿.0.5h）。
7、气流状态
采用可视烟雾发生器发生烟雾可以直观观察洁净工作台工作区内单向气流流型。竖直单向流洁净工作台应在三个不同竖直截面上（平行于前部操作窗口所在平面）分别进行可视烟雾检测，对于水平单向流洁净工作台只需在中心竖直截面上（平行于高效空气过滤器出风面）进行可视烟雾检测即可。要求各截面测试过程中均不出现向上气流，即无回流或涡旋。
8、噪声、照度及振动幅值
（1）噪声和照度属于人员舒适性指标，但其均能对操作者本身产生一定影响进而影响实验操作。
（2）噪声测试时洁净工作台处于正常工作工作条件下，声级计置于“A”计权模式，在被测洁净工作台前壁面中心水平向外300mm，高度距地面1.1m（相当于操作人员在操作时耳部位置）处测量，然后关闭洁净工作台风机，在相同位置测量背景噪声，并根据测得的背景噪声对测试结果进行相应的修正；
（3）照度用照度计进行测量，沿操作台面内壁面中心线每隔300mm设置一个测点，与内壁距离小于150mm时不再设置测点，被测洁净工作台照度为各测点照度的算术平均值；
（4）振动幅值测试主要考虑减小洁净工作台工作时产生的机械振动对实验操作精度的影响，测试时洁净工作台处于正常工作状态，将振动仪的振动传感器牢固地固定在工作台的中心，振动仪的频率从10Hz变化到10kHz，测量台面的垂直总振幅，然后停机继续测试台面背景垂直振动幅值，将总振动幅值减去背景振动幅值即为工作台净振动幅值。
1、使用及注意事项
洁净工作台可保护操作实验样品免受外界污染气流污染的目的，但是不能提供对实验操作人员的保护，因此洁净工作台不能操作有生物学危险的微生物实验。其提供样品保护主要是依靠单向洁净气流起到的气体隔离和净化作用，但是这种气流隔离作用并不是绝对的，也很容易受到干扰，只有了解了洁净工作台的原理，才能正确的使用洁净工作台，所以在操作过程需依照正确的操作程序，并熟悉洁净工作台的操作注意事项。
2、现场验证与维护
洁净工作台在运输、安装、运行一段时期后都有可能出现问题，所以JG/T292-2010《洁净工作台》中建议当需要对刚安装的洁净工作台或使用中的洁净工作台进行性能验证时，应由取得国家实验室认可资质条件的第三方对洁净工作台进行现场检测。现场检测项目主要有外观、功能、安装位置、高效过滤器扫描检漏、截面风速及其不均匀度、风量（非单向流洁净工作台）、操作台面空气洁净度、操作空间气流状态、噪声、照度等。从实际的现场检测情况来看，各个参数都有不合格的情况出现。
（1）了解所使用的设备的性能及安全等级，在进行实验操作前应对实验材料的性质有一个初步的认识，特定的病原须在洁净工作台中的操作必须进行安全性评估，如果实验材料会对周围环境或人员造成污染，应避免在不能提供人员、环境保护的洁净工作台中进行操作而改在生物安全柜中进行操作。
（2）可靠的设备是实验成功的前提，但是任何先进的设备都不能完全保证实验的成功，在使用洁净工作台时，需制定并严格执行洁净工作台安全操作规程。
（3）洁净工作台在使用前应检查操作区周围各种可开启的门是否处于工作位置，上下推拉前窗时应尽量缓慢，然后开机净化操作区的污染物，并开启紫外灯照射至少30min对操作区进行杀菌，开机后应检查洁净工作台正常运行指示灯，如出现故障或报警应立即停止后续工作并进行检查，在报警或故障解除前不应使用此洁净工作台。
（4）洁净工作台工作区内不应放置与本次实验操作无关的物品，也不应作为储存室；物品摆放时应避免交叉污染的可能；操作时应尽量在操作区的中心位置进行，在设计上，这是一个较安全的区域；在操作区内手臂移动或进出应尽量减小动作幅度以避免干扰气流流型；在进行操作时应尽量减少人员在柜前走动以防止可能对洁净工作台操作区内气流产生的干扰。
（5）使用完毕后，要用75%酒精将台面和台内四周擦拭干净，以保证洁净工作台壁面无菌，还要定期对洁净工作台进行消毒。
（6）如遇设备发生故障，应立即停止使用，并请专业人员检修合格后继续使用。
（1）操作空间洁净度不合格可导致洁净工作台样品保护性能大打折扣，洁净度不合格一般可能由于高效过滤器本身在运输或安装过程中造成损坏、高效过滤器安装不严造成边框泄漏、高效过滤器未定期更换造成老化破损等。
（2）风速过高或过低，风速过高会有明显的吹风感，不仅造成操作者本身的不适，也可能影响实验材料，而且一般风速过高风机噪声也会超标；风速过低则操作空间动态洁净度较差，去除污染的能力会明显减弱，不利于样品保护。
（3）风速不均匀度，洁净工作台风速均匀可保证良好的气流流型，避免出现气流回流导致样品间的交叉污染。
（4）噪声超标，噪声超标会引起操作者本身的不适引起听觉疲劳。
（5）照度不合格，照度过低同样会引起操作者不适，长期操作会引起眼疲劳，甚至影响操作者实验操作的精度。
（6）洁净工作台应安装在远离尘源或振源的洁净房间或空调房间内，且在安装时应避开有气流扰动的位置。
（7）工作台是一台较精密的电气设备，首先要保持室内的干燥和清洁，潮湿的空气既会使制造材料锈蚀，还会影响电气电路的正常工作，潮湿空气还利于细菌、霉菌的生长。
（8）定期对设备的清洁是正常使用的重要环节，清洁应包括使用前后的例行清洁和定期的消毒处理。
（9）根据环境洁净程度，定期将预过滤器中的滤料拆下清洗，风速不足时应考虑更换高效过滤器。
（10）紫外灯等都有一定的使用期限，定期更换紫外灯，防止其杀菌作用失效。
（11）长期不使用时应用防尘布或塑料布套好，避免灰尘积聚。
（12）出现电气故障时，请专业维修人员予以修理。
（13）定期对洁净工作台进行性能验证，可由具有国家实验室认可资质条件的第三方对洁净工作台进行现场检测。
实验室中的多种微生物操作都可能产生气溶胶，如吸管操作、离心沉淀、用接种环蘸液体、开安瓿、机械震荡、菌种稀释或接种操作等，此外，一些实验操作过程的意外事故，如液体倾洒或飞溅都会产生气溶胶。散播在空气中的气溶胶粒子直径一般在1~5μm，肉眼无法观察到，因此实验室操作人员通常无法意识到操作过程中气溶胶生成并可能被吸入，或在实验过程中在工作台面上造成与其他实验材料间的交叉污染。资料表明，对276种微生物操作进行测试，其中239种操作可以产生微生物气溶胶，占全部操作的86.6%。根据研究，高浓度吹吸混匀以及注射攻毒过程会产生高浓度生物气溶胶。
正确的使用生物安全柜可以有效地减少由于暴露于气溶胶所造成的实验室获得性感染以及实验材料间的交叉污染，同时生物安全柜也可起到保护环境的作用。因此，生物安全柜在微生物实验室得到广泛的应用。
生物安全柜分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级，如表2-1所示。
表2-1生物安全柜分类
Ⅰ级生物安全柜原理和实验室通风橱一样，Ⅰ级生物安全柜的工作原理图见图3-1。
图3-1Ⅰ级生物安全柜原理示意图
1、I级安全柜有前窗操作口，操作者可通过前窗操作口在安全柜内进行操作。前窗操作口向内吸入的负压气流可以保护操作人员的安全，排出气流经高效过滤器过滤后排出安全柜保护环境。
2、但因未灭菌的房间空气通过生物安全柜正面的开口处直接吹到工作台面上，因此Ⅰ级生物安全柜对操作对象不能提供切实可靠的保护，即不能进行需无菌洁净条件的操作。由于不能保护柜内产品，目前已较少使用。
1、Ⅱ级生物安全柜原理
Ⅱ级安全柜有前窗操作口，操作者可以通过前窗操作口在安全柜内进行操作。Ⅱ级安全柜送风经过送风高效过滤器过滤后，从顶部向下形成具有一定速度的垂直单向气流以避免样品间的交叉污染，此外，此垂直单向气流在前窗操作口形成具有一定风速的垂直气流也可以防止室内未经过滤的空气直接进入工作台面，从而保护样品。前窗操作口向内吸入的负压气流可以保护操作人员的安全，气流经排风高效过滤器过滤后排出安全柜以保护外界环境。
2、Ⅱ级A1型生物安全柜
Ⅱ级A1型生物安全柜的工作原理如图3-2所示。它的工作窗口进风气流和工作区垂直气流混合后在内置风机作用下经前后格栅进入安全柜回风道，进而到达安全柜送、排风高效过滤器之间。借助于这两个滤器相对尺寸的变化，约30%的气流经排风过滤器过滤后排至实验室或通过排风管道排至室外；70%的气流经送风高效过滤器过滤后重新循环进入安全柜工作区。
Ⅱ级A1型生物安全柜的污染部位有正压区域。
图3-2Ⅱ级A1型生物安全柜原理示意图
3、Ⅱ级A2型生物安全柜
Ⅱ级A2型生物安全柜的工作原理如图3-3所示。Ⅱ级A2型生物安全柜是由Ⅱ级A1型生物安全柜的发展而来，其也是利用70%的循环空气，30%经排风高效过滤器过滤后排至外部环境。
图3-3Ⅱ级A2型台式生物安全柜气流流向状况示意图（据美国CDC手册）
4、Ⅱ级B型生物安全柜
Ⅱ级B型生物安全柜又分为B1型和B2型两种。其中Ⅱ级B1型生物安全柜也为非全排型生物安全柜，但相比于Ⅱ级A型生物安全柜，其循环风比例减少到30%，且安全柜内所有污染部位均为负压区域或者被负压区域包围，即没有正压污染区。Ⅱ级B1型生物安全柜工作原理图见图3-4。
图3-4Ⅱ级B1型生物安全柜原理示意图
Ⅱ级B2型生物安全柜是一种全排式生物安全柜,其工作原理图见图3-5，其没有气流在柜内循环。这种安全柜能提供基本的生物和化学防护，但有些化学物质在安全柜内操作时能损坏过滤器介质、框架、垫圈导致泄漏，应多加注意。送风机装在安全柜的顶部一侧，从室内抽吸空气，通过送风高效过滤器下行到工作区，所有进入柜内的气体都经过格栅被排出。排风经过安全柜顶部另一侧设置的排风高效过滤器过滤后排放至室外或者排风总管内。
（1）Ⅱ级生物安全柜不仅能提供人员保护，而且能保护工作台面的物品以及环境不受污染。二级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型。
（2）Ⅱ级生物安全柜在美国的NFS49标准中有两种不同的类型。根据排风的比例分别为A型和B型，A型又根据有无排风管路分为A1型和A2型，B型分为B1型和B2型，而在欧洲的EN12469标准中是不分型的。由于美国的生物安全柜进入国内较早，因而国内的生产企业仿制或研究生产的Ⅱ级生物安全柜均依靠美国标准进行分型。
如图3-2所示，Ⅱ级A1型生物安全柜的污染部位有正压区域，即风机后侧的回风道中的空气是污染的，而且空气是正压，正压污染区内的污染有外泄的可能。
和Ⅱ级A1型生物安全柜不同的是，Ⅱ级A2型生物安全柜内所有污染部位均为负压区域或者被负压区域包围，即Ⅱ级A2型生物安全柜的回风道始终处于负压状态，其安全性高于Ⅱ级A1型。
（1）Ⅱ级B2型生物安全柜一般在排风管另一端单独设置排风机以保证排风管道负压。
（2）一般Ⅱ级B2型生物安全柜无循环风，其排风量较大，因而在配有Ⅱ级B2型生物安全柜的实验室或房间需要考虑补风问题。
（3）由于Ⅱ级B2型生物安全柜可以处理更危险的病原体和化学物质，所以其排风要求必须排至室外，排风管道采用密闭式连接，并且为负压管道。
三级生物安全柜是为4级生物安全设计的，Ⅲ级安全柜是柜体全封闭、不泄漏结构的负压通风柜，工作人员通过连接在实验室柜体的手套进行操作，俗称手套箱(Golvebox)，试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染，适用于高风险的生物试验。
Ⅲ级安全柜工作原理图见图5-1。人员通过与柜体密闭连接的手套在安全柜内实施操作。下降气流经送风高效过滤器过滤后进入安全柜内用以保护安全柜内实验物品，排出气流经两道排风高效过滤器过滤或通过一道高效过滤器过滤再经焚烧处理后外排用于保护环境。
1、Ⅲ级安全柜的箱体采用气密性设计，柜体外设置专门的排风系统以维持安全柜内不低于120Pa的负压状态（相对于实验室）；
2、同时要保证单只手套意外脱落后手套口有不低于0.7m/s的吸入气流速度；
3、Ⅲ级安全柜进出物品均需经过传递窗或者经特殊设计的自封闭型传递桶；
4、Ⅲ级生物安全柜可以最高程度的保护操作人员和外部环境，同时兼顾保护安全柜内实验物品，Ⅲ级安全柜适用于操作危险度4级的病原微生物或感染动物。
图5-1Ⅲ级生物安全柜（手套箱）示意图
1、生物安全柜的性能指标
2、主要性能指标的测试方法
（2）工作窗口气流平均速度：常用的测试方法主要有两种：风量罩检测法、风速仪检测法。
（4）气流流向：气流流向测试时，采用发烟管发生可视烟雾，通过观察烟雾流向来验证生物安全柜的气流流向。气流流向包括垂直气流流向、观察窗隔离效果气流流向、工作窗口边缘气流流向和工作窗开口气流流向。
（5）静压差：Ⅲ级生物安全柜与所在房间的相对压差可用微压差计直接测量。测试时，Ⅲ级生物安全柜应已达到正常运行状态，用微压差计分别连接Ⅲ级生物安全柜内部及实验室环境便可直接测出Ⅲ级生物安全柜的静压差。Ⅲ级生物安全柜与所在房间之间的负压值应不低于120Pa。
（6）洁净度：采用激光粒子计数器在生物安全柜操作面内按要求布置的测点上测量空气的含尘浓度。
（7）噪声：生物安全柜正常运行时，采用声级计在被测生物安全柜前壁面中心水平向外300mm，高度距工作台面380mm处测量。
（8）照度：在操作面上，沿操作面内壁面水平中心线每隔300mm设置一个测量点，与内壁距离小于150mm时，不再设置。被测生物安全柜置于正常工作条件下，用照度计检测各测量点。被测生物安全柜照度为各测量点照度的算术平均值。
（9）高效过滤器完好性检测：排风高效过滤器作为生物安全柜的最重要的防护屏障之一，是防止有害生物气溶胶排放至大气的最有效防护手段。因此，我国标准GB50346-2011《生物安全实验室建筑技术规范》要求必须对三级和四级生物安全实验室内使用的隔离设备的排风高效过滤器进行原位检漏；而送风高效过滤器是生物安全柜内部洁净度的重要保障。
而确定高效过滤器是否有缝隙、孔眼而发生漏泄，是否完好无损。通常高效过滤器采用物理气溶胶进行完好性检测，高效过滤器的检漏方法根据检测方式不同主要分为扫描法检漏和全效率法检漏。
（10）Ⅲ级生物安全柜箱体严密性检测：标准ISO10648-2:1994对硬质隔离器的严密性进行了等级划分，共划定了4个等级，1级最高，4级最低。目前Ⅲ级生物安全柜箱体严密性指标可采用ISO10648-2:1994中的2级密封箱室（长期从事含有有害气体的防护箱室）的期间检验指标，即箱体内压力低于周边环境压力250Pa下的小时泄漏率不大于净容积的0.25%。根据2级密封等级，按标准ISO10648-2:1994要求应采用压力衰减法进行测试。
（11）泄漏电流、接地电阻、耐电压、绝缘电阻
泄漏电流测试时，让生物安全柜连续运行4h后，施加110%额定电压，用泄漏电流测量仪测量机组外露的金属部分与电源线之间的泄漏电流；接地电阻测试时，将被测生物安全柜所有的功能开关均置于“断”位，用接地电阻测试仪测量接地端与可触及的金属部件之间的电阻值；耐电压测试时，电气强度测试历时1min，经受频率为50Hz的基本正弦波的交流电压，测试的部位为电源输人端与金属外壳之间。最初施加的电压不超过规定值的一半，然后迅速上升到规定值，试验期间不应发生击穿；绝缘电阻测试时，在施加500V直流电压1min后进行绝缘电阻测量，在带电部件与壳体之间值应不小于2MΩ。
（12）振动幅值及工作台面抗变形
为判断使用者在操作生物安全柜时的振动结果，振动值应达到要求的机械性能，以此减轻操作者的疲劳并预防振动导致精密组织培养试验品的破坏。被测生物安全柜置于正常工作条件。将振动仪的振动传感器牢固地固定在工作台面的中心，振动仪的频率从10Hz变化到10kHz，测量生物安全柜工作时的总振幅。
工作台面抗变形试验时，将面积为250mm×250mm、重量为23kg的测试负载均匀地施加于被测生物安全柜台面中央，在载重条件下测量安全柜台面前部边缘中心至地面的距离。
负载及空载条件下安全柜台面前部边缘中心至地板的距离相等，可视为台面无永久性变形。
（13）紫外灯测试
对于设置紫外灯的生物安全柜，必须对紫外灯定期检查，以保证其能有效地杀死微生物。在将灯关闭冷却后，要用70%的酒精擦拭灯泡表面。将其打开5min后，将紫外线感应器放置于工作表面中心，照射的光在254nm波长处不应少于40mW/cm2。
（1）生物安全柜的指标中人员安全性、受试样品安全性和交叉感染验证需采用生物学方法验证，生物学检测验证的目的是为了保证生物安全柜在使用中的安全性，这种验证方法可以贴近真实的直接验证安全柜的实际使用性能。其中对操作人员的保护验证，是为防止试验操作过程中产生的感染性微生物气溶胶对工作人员的威胁；对试验操作样品的保护验证，是为防止生物安全柜以外的污染物进入安全柜，对试验样品造成污染；交叉感染验证，是为防止试验操作过程中产生的生物气溶胶造成试验样品间的交叉污染；
（2）Ⅰ级生物安全柜不提供产品保护，工作面气流为乱流，只进行人员保护试验一项检测；
（3）Ⅱ级生物安全柜需进行人员、样品、交叉污染保护三项检测；Ⅲ级安全柜前部封闭，工作面气流为定向气流，有局部的乱流，不需要进行人员、样品保护和交叉污染试验；
此外，生物安全柜还有一些其他性能指标主要是为了检查安全柜的设计结构性能、电路和物理性能等，包括振动幅值、柜体抗变形、工作台面抗变形、柜体稳定性、温升、泄漏电流、接地电阻、耐电压、绝缘电阻、报警和连锁系统、紫外灯性能等。
2、工作窗口气流平均速度测量方法
（1）风量罩检测法是采用风量罩测出工作窗口风量，再通过风量除以工作窗口面积计算出气流平均风速，测量时将风量罩密封在安全柜的前窗操作口中心，风量罩两侧开口区域要密封；
（2）风速仪检测法是采用风速仪直接测量工作窗口断面风速，测量时，将工作窗开口高度开到指定的操作高度。用风速仪在工作窗开口平面直接测量风速。测点的水平间隔为100mm，垂直方向分别距工作窗口上边缘1/4工作窗口高度处和3/4工作窗口高度处，测点的平均值即为工作窗口气流平均速度。
3、气流流向
（1）垂直气流验证时，在II级生物安全柜工作表面中线上方高于工作窗口上沿100mm处，从可移动垂直窗一端到另一端发烟，垂直气流方向烟雾应为垂直气流线，且无死角和回流；
（2）观察窗隔离效果气流验证时，在Ⅰ级、Ⅱ级生物安全柜观察窗内25mm处，在工作窗口上边缘150mm处，从生物柜的一端向另一端发烟，气流流向应为垂直气流线，不得有死角和回流；
（3）工作窗口边缘气流验证时，在Ⅰ级、Ⅱ级生物安全柜外38mm处，让烟雾沿着工作窗开口的整个边界扩散，烟雾应进入安全柜内部无外逸，且无穿越工作区气流；
（4）工作窗开口气流流向验证时，在I级、II级生物安全柜内部，工作面上300mm，距工作窗口内壁50mm到柜后侧内壁整个水平面上发烟，烟雾测试时应无烟雾从窗口外逸。
4、洁净度测量
（1）应根据生物安全柜操作面的面积确定采样点数目，并均匀布点。
（2）I级、II级生物安全柜内部洁净度要达到5级，Ⅲ级生物安全柜当操作需要保护的受试样本时，洁净度也要求达到5级。
5、高效过滤器完好性检测
（1）扫描检测法是通过采样探头在过滤器下游表面2~3cm位置处沿过滤器的所有表面及过滤器与装置的连接处如边框等位置，以一定的速度移动测试局部区域的过滤效率，判断过滤器是否发生泄漏。扫描法检漏根据检测仪器的测试原理不同分为光度计扫描法和计数扫描法。
①光度计扫描法检测气溶胶常用“冷发生”方式，即将一定压力压缩空气通入喷嘴产生多分散油性气溶胶，如聚α烯烃（PAO）、癸二酸二辛酯（DOS）、癸二酸二酯（DESH）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、石蜡油、壳牌安定来矿物油等。然后通过扫描采样头在过滤器表面线性扫描并配合气溶胶光度计测试各扫描点局部透过率，根据局部透过率限值判断漏孔。
②计数扫描法：气溶胶物质较广泛，除可选用上述气溶胶外，还可以选择PSL小球或大气尘等非油性气溶胶。扫描测试过程类似，测试仪器是粒子计数器，通过测试上、下游粒子数浓度，并根据相应透过率限值或下游粒子数限值来判定泄漏。
（2）对于无法采用扫描法检漏的高效过滤器，需采用全效率法检漏方式，即通过测试过滤器的整体效率来检漏。全效率法检漏时在过滤器上游注入气溶胶，在上游和下游分别进行采样，上、下游采样必须经过气溶胶均匀性验证，然后根据上、下游气溶胶浓度计算过滤器的整体透过率，并与规定的整体泄漏限值比较来判断泄漏，根据使用检测仪器的测试原理不同也分为光度计全效率法检漏和计数器全效率法检漏。
6、Ⅲ级生物安全柜箱体严密性检测
（1）压力衰减法的原理是在被测设备体积不变情况下利用被测设备内压力的衰减变化测试泄漏率。
（2）由于密闭式隔离器普遍安装有供人员操作的橡胶手套（部分安装有半身式防护服），因为手套或半身式防护服柔软富有弹性，导致动物隔离器在不同压力下，其净容积会产生变化。而采用压力衰减法的前提条件就是要保证被测设备内部容积保持不变，因此在使用压力衰减法测试时应采取必要措施固定手套或半身式防护服以防止其体积发生较大变化。
生物安全柜是一种为操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验材料、实验室环境及室外环境，使其避免暴露于上述实验操作过程中可能产生的感染性生物气溶胶和溅出物而设计的重要的一级屏障隔离设备。其主要是通过柜体和气流形成的物理隔离来保护操作者本人、实验材料、实验室环境及室外环境。
1、生物安全柜的选型及安装要求
（1）Ⅰ级生物安全柜适用于操作样品不需要进行特殊保护的微生物操作；
（2）Ⅱ级生物安全柜使用的最为广泛，其可提供对操作者、实验样品和环境的综合性防护，主要用于临床、诊断、教学和对群体中出现的与人类严重疾病有关的广谱内源性中度风险生物因子进行操作的实验，如乙型肝炎病毒、人类的免疫缺陷病毒、沙门氏菌属等，其中Ⅱ级B1型安全柜可用于操作少量挥发性化学试剂和放射性核素，全排型的II级B2型安全柜还可以用于以挥发性有毒化学品和放射性核素为辅助剂的微生物实验，但是需要注意，II级B2型安全柜排风量较大，在选用时须保证实验室有足够的补偿送风，否则会导致实验室出现较大负压，并可能导致安全柜窗口吸入风速过低，引起报警并严重降低其生物安全性，此外，从经济节能角度来看，II级B2型安全柜排风量较大，其耗能要高于II级A型安全柜。
需要特别指出的是，Ⅰ、Ⅱ级生物安全柜主要是靠操作窗口吸入的负压气流或垂直下降气流形成的气流屏障起到保护人员或操作样品的作用，但这种由气流作用形成的局部隔离环境并不是绝对安全的。主要体现在以下几个方面：
①Ⅰ、Ⅱ级生物安全柜均靠从操作窗口吸入气流形成负压气流屏障，一旦生物安全柜停止运行或故障，这种气流的隔离作用就不复存在，若安全柜处理危险度很高的病原体或化学物质会存在外逸风险；
②对于在Ⅰ、Ⅱ级生物安全柜操作窗口进行操作的实验人员应尽量减少手臂在安全柜内的大幅度的动作或者频繁的进出动作，这也会扰动安全柜窗口吸入气流，削弱安全柜的气流屏障作用；
③对于附着于手或者器具上的病原体，这种气流隔离作用也会失效；
④空气中的气体成分可以穿透高效过滤器，所以非全排型的Ⅰ、Ⅱ级生物安全柜由于有循环风的存在，并不适合进行高浓度的危险气体物质操作。
（3）Ⅲ级生物安全柜可以最高程度的保护操作人员和外部环境，同时兼顾保护安全柜内实验物品。Ⅲ级安全柜适用于操作危险度4级的病原微生物或感染动物。
综上，在进行生物安全柜的选型时必须综合考虑实验操作对象的性质类别、安全防护需求、实验室本身状况以及经济节能的需求，使其既能满足实际实验工作的需求又能达到安全的目的。
生物安全柜是否正确的安放也同样影响安全柜的防护性能，理论上应按照实验室操作工艺流程来确定生物安全柜的安装位置。安全柜的安装位置一定要注意实验室内气流。
（1）生物安全柜一般设于实验室内排风口附近，使安全柜周围的气流不致回流到室内洁净区域；
（2）为了不影响安全柜前窗操作口的流入气流，安全柜不要设置在气流激烈变化和人走动多的地方，在进行安全柜实际现场检测时，仍然发现个别安全柜由于实验室空间的限制安装在实验室送风口下面，送风气流影响安全柜前窗操作口的流入气流甚至有破坏前窗操作口气流的屏障作用而导致安全柜操作台面洁净度不合格的情况发生；
（3）如果实验室有窗户，应时刻处于关闭状态；
（4）考虑到生物安全柜的日常清洁、维修方便或进行电气安全测试，在空间允许条件下安全柜周围应至少预留300mm的距离。
Ⅰ级及ⅡA型安全柜设计的外排气流通常返回实验室而不必向外部排风，室内循环方式的优点在于安全柜容易安置、减少空调系统负荷、安全柜的启停对对实验室内气流的影响也较小，且不用接外排风管也便于室内设备的移动，但是在操作化学物质时应外接排风管道向室外排风。因此，生物安全柜的排风管道设置方式根据使用要求可分为密闭式和开放式两种。
（1）所谓密闭式即用密闭管道连接的方式将安全柜的排风全部排入排风管道；
（2）开放式是排风管道和安全柜排风口之间采用非密闭连接形式，这种方式排风管道的排风量远大于安全柜的排风，使安全柜和室内同时向外排风，并且由于采用非密闭式连接，安全柜的启停对排风管道内总的排风量影响不大，所以对室内气流状态影响也不大；
（3）ⅡB型安全柜的排风须采用密闭式连接方式，不允许向实验室内排风；
（4）当实验室内安全柜采用密闭式连接方式向排风管道内排风时，通风空调系统和自控系统的设计应考虑安全柜排风引起的变风量影响。
2、生物安全柜的现场性能验证
（1）生物安全柜在运输过程中可能引起易损部件损坏，如高效过滤器在运输、安装等过程中极易受到损坏；
（2）长期动力通风及频繁消毒也会导致高效过滤器发生泄漏，故需要对高效过滤器进行安装后的完整性测试，即安装后的现场原位检漏测试；
（3）对于全排型的Ⅲ级生物安全柜、II级B2型生物安全柜，一般都需要和实验室空调系统相匹配，尤其II级B2型生物安全柜排风量很大，对实验室的风量平衡影响很大，这都需要和空调系统进行整体的现场调试才能满足安全柜的运行要求；
（4）生物安全柜虽然在出厂前已进行出厂合格检验，但从实际现场检测情况来看，具体到每一台生物安全柜，其送/排风的平衡、垂直气流流速、窗口进风气流流速、手套口风速、气流流向等往往都需要在现场进行调试才能满足要求。
现场检测性能参数主要包括：垂直下降气流风速、窗口进风气流流速、洁净度、噪声、照度、送风高效过滤器检漏、排风高效过滤器检漏、安装距离、气流模式、Ⅲ级生物安全柜运行时与实验室间的负压、手套口风速、Ⅲ级生物安全柜箱体严密性测试等。根据美国经验，没有进行以上现场检测项目的生物安全柜，常有60%出现问题，从现场实测情况来看，以上现场检测项目均有不合格情况存在。
（1）噪声：生物安全柜噪声超标情况比较普遍，国产或进口生物安全柜都普遍存在这一状况，其中一部分是由于安全柜风速过大导致、一部分是安全柜风机本身噪声过大导致，且II级B2型安全柜噪声超标情况要高于II级A2型安全柜，虽然噪声对生物安全没有直接影响，但对实验操作人员为有一定干扰，主要影响实验操作人员舒适性。
（2）照度：生物安全柜照度不足情况并不多，工作台面照度不足会影响操作人员的舒适性，同时也影响操作人员操作准确性。
（3）洁净度：即安全柜操作面的含尘浓度，洁净度不合格会导致操作材料的污染，进而影响实验结果准确性，洁净度不合格往往是由这几个方面导致：送风高效过滤器老化破损、高效过滤器运输或安装过程中损坏、高效过滤器边框安装不严存在泄漏、生物安全柜垂直气流流速过小不能充分净化工作区、生物安全柜窗口进风气流过大或实验室送风口设置在生物安全柜上方，导致实验室内未净化气流穿越生物安全柜工作区。
（4）送风高效过滤器原位检漏：送风高效过滤器是维持生物安全柜洁净度的关键部件，若过滤器出现损坏或过滤器安装不严均可能导致操作工作面洁净度不合格，进而导致操作材料的污染，影响实验结果准确性，实际检测中送风高效过滤器均有损坏或边框安装不严的情况出现。
（6）气流模式，通过发烟法可以直观的看到生物安全柜的气流流向，即使安全柜气流流速满足要求，仍可能出现由于结构设计不合理或流速不均衡导致气流模式不符合要求的情况出现，如操作窗口气流外逸或有气流穿越工作区等。
（9）Ⅲ级生物安全柜箱体严密性，柜体严密性是Ⅲ级生物安全柜物理隔离的重要组成部分，也是现场检测的重要指标。Ⅲ级生物安全柜在正常运行时处于负压运行状态，一般不会出现危险生物气溶胶的外逸，但是安全柜或排风系统如果突然故障导致停机，这种负压作用形成的屏障作用将会消失，而良好的柜体气密性可以保证突发状况下的物理隔离，最大程度的防止危险生物气溶胶外逸。目前，柜体气密性的现场检测方法通常采用压力衰减法。
（10）Ⅲ级生物安全柜运行时柜体内负压，Ⅲ级生物安全柜由于用于操作危险度4级的微生物或实验动物，所以其安全防护的要求是最严格的，正常工作时内部负压值要求不低于-120Pa，负压运行实质是对柜体形成的物理防护的双重保障，负压运行可进一步保证出现意外状况，如手套破损或柜体有微小泄漏时，生物气溶胶不发生外逸。
（11）Ⅲ级生物安全柜手套口气流流速，由于Ⅲ级生物安全柜主要操作致命生物因子的生物实验，所以生物安全是其主要考虑的关键问题，Ⅲ级生物安全柜是一个负压密闭箱体，主要通过前面的橡胶手套口进行操作，在操作过程中可能出现手套意外破损或手套脱落的突发状况，在发生意外状况时操作口仍须保证一定的流入气流流速，这样可以防止危险生物气溶胶的外逸。
生物安全柜的现场检测属于静态性能验证，实际使用过程中还需要进行关键性能参数的连续监测，如高效过滤器阻力监测及报警、垂直下降气流和窗口进风气流流速监测及报警、前窗打开位置报警等。
3、生物安全柜的使用及注意事项
（1）应做好生物安全柜启动前的准备工作。
①实验操作者应提前佩戴好个人防护装备；
②安全柜开启前用75%的酒精或其它消毒剂全面擦试安全柜内的操作台面和其它平面；
④实验开始前应将本次实验需要的所有物品擦拭干净后提前放入安全柜内，以避免在实验过程中频繁拿取物品造成安全柜气流波动；
⑤安全柜内不放与本次实验无关的物品，柜内物品摆放应做到清洁区、半污染区与污染区基本分开，操作过程中物品取用方便，且三区之间无交叉，物品应尽量靠后放置，但不得挡住回风格栅。
（2）实验操作应规范。
①正确运用微生物学实验技术；
②操作期间如果需要取出或移入物品，应尽量缓慢地移出或移入手臂，尽量减小空气的搅动，从而避免因手臂的移动破坏安全柜气流而导致危险气溶胶的逸出；
③柜内移动物品时应尽量避免交叉污染，需按照低污染物品向高污染物品移动的原则，应避免高污染物品在移动过程中对柜内产生大面积的污染；
④在实验操作时，不可打开玻璃视窗，应保证操作者脸部在工作窗口之上；在安全柜中应尽量避免使用产生振动的设备，如使用此类设备，如离心机、搅拌器等，应将此设备放在安全柜的最里侧，并在运行时停止其它的实验操作；
⑤通常来说，在安全柜内不应使用点火装置，由于火焰产生的上升热气流会影响用以保护柜内物品的垂直下降气流，火焰还会产生气流扰动，进而增加交叉污染的风险；
⑥任何洒溅在柜内的东西都应立即清除干净，并放在专用的垃圾袋中；
⑦在安全柜工作时尽量减少背后人员走动以及快速开关实验室房门，以防止干扰安全柜内气流；如果在正常状态下，安全柜报警，则应立即停止柜内的一切工作，并对报警进行检查，在查明原因并解决问题前不应再使用此安全柜。
（3）实验操作完成应妥善关闭安全柜。
②妥善处理所有实验过程中产生的废弃物，如有必要，将所有害生物废料进行高压消毒。
实验操作人员应树立生物安全意识，养成良好操作习惯，杜绝违规操作，严格遵照微生物学标准操作规程和生物安全实验室操作规程进行实验操作，同时生物安全柜的日常维护和监管工作应落实到位，建立科学的管理制度并严格执行，以确保实验室生物安全。
洁净层流罩是一种带有风机系统，可提供局部高洁净环境的吊装式空气净化单元，利用多个层流罩可组装洁净生产线。层流罩与装配式洁净室相比，它具有投资少，见效快，移动灵活等特点。
1、洁净层流罩的原理是将空气以一定的风速通过高效过滤器过滤后，形成均流层，使洁净空气呈垂直单向流动，从而保证了工作区内达到工艺要求的洁净度，一般可达100级；
2、洁净层流罩一般由箱体、风机、粗效过滤器、高效过滤器、阻尼层、灯具和静压箱等组成。为了保证单向流流型及局部的洁净度，洁净层流罩一般设计成带有气幕或气帘式的，或者用一定高度的塑料薄膜或有机玻璃等。
3、根据安装形式不同，洁净层流罩可分为悬挂式、落地式和移动式三种；
4、根据风机设置情况不同，可分为风机内装和风机外装两种。
5、目前应用更为广泛的是结构更为简单的层流罩风机过滤单元（FFU）。FFU具有标准的模数尺寸，组合或拼装更为方便、快捷，适用性更好，以形成洁净区域。FFU目前广泛应用于洁净实验室、药厂、电子厂房等需要提供局部洁净环境或整体洁净环境等应用场合。
1、FFU基本组成为风机、机壳、预过滤器、高效过滤器或超高效过滤器、气流均衡装置以及电气控制元件等。
2、电气控制元件是FFU实现自动化、节能化的重要保障。
3、根据机箱外形尺寸可分为1200*600、1200*900、1200*1200等以及一些非标尺寸；
4、根据电机形式可分为可分为交流电机和无刷直流电机；
5、根据控制方式可分为单工况机组、多工况分档控制机组、无级调控机组；
6、根据机组静压可分为标准静压型和高静压型；
7、根据末端过滤器效率可分为高效过滤器型和超高效过滤器型。
8、机外余压、能效：FFU性能中的风量、余压、噪声以及能效水平等参数之间都是相互制约和相互关联的，FFU的能效水平通常以机组性能曲线的形式表示，包括风量（风速）——机外静压曲线、风量（风速）——功率曲线，此外还有风量（风速）——空气效率曲线、风量（风速）——能效指数（EPI）曲线。对于分档运行的机组，应给出机组在不同的档位下运行的性能曲线，对于无级可调机组应至少给出不同工况下的3组性能曲线。FFU的机外余压的大小及能效水平受风机本身性能、FFU内部风道的阻力和高效过滤器阻力等影响，选用高效能的风机并对FFU内部风道进行合理的设计可以有效提高FFU的能效水平，这也是目前FFU研究的方向之一。
1、灵活性，FFU结构简单，具有很好的适应性，由于其特殊的节点构造方式，可根据工艺的需要进行组合和拼装、采用负压密封使其简化和可靠，又大大节省空调机房面积，尤其适应在层高低、机房面积不足的改扩建项目。而对于工艺变更的适应性而言，FFU更有其优越性，当工艺发展需要提高洁净级别或者改变洁净区域时，只需采取增加FFU的数量或改变安装位置就可达到保证洁净度或更改洁净区域的目的，不仅方便而且大大节省改造投资；
2、占用空间小，相比于集中式空调机组不仅省去机房，而且也大大简化风管、水管的设置，极大的节省了使用空间；
3.经济性，从初投资和运行费用两方面来看，目前FFU产品种类齐全，制造技术较为成熟，产品费用大大降低，在设计合理的情况下其初投资往往可低于集中式空调机组，而在运行费用方面，尤其近来在提高风机和电机的效率方面获得了较大的发展，使FFU的能耗大大降低，也进一步降低了运行费用。一般认为FFU送风方式洁净室的运行费用大约是传统集中送风方式洁净室的60%-80%[15]；
4、出风均匀稳定，FFU自带风机和过滤单元，通过计算机群控方式很容易达到出风均匀的目的，比集中式空调系统通过阀门控制的方式方便快捷，且有效；
5、负压密封，FFU送风方式的静压箱为负压，风口安装的密封相对容易，而且即使出现泄漏，也是从洁净室向FFU静压箱泄漏，不会形成对洁净室的污染。
6、采用FFU送风系统需要大量FFU单元、架空地板，造价相对较高，而集中式送风方式不使用架空地板，甚至可采用上送上回方式省去回风夹道，大大减少造价；
FFU不适合对噪声有严格要求的场所，因为FFU一般数量较多，且风机处在洁净室内或吊顶内反射声波，使噪声一般很大。FFU通常几十台甚至上百台组合一起使用，在噪声叠加后要保证洁净室总体噪声满足规范要求还是比较困难的事，目前采用FFU方式的大面积洁净室噪声超标比较普遍，有些甚至高达70dB(A)。
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