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激光除銹激光清洗的原理和方法
激光除銹機(jī)激光清洗的原理和方法激光的特點(diǎn)是具有高方向性，單色性，高相干性和高亮度。通過(guò)透鏡的聚焦和Q開(kāi)關(guān)，可以把能量集中到一個(gè)很小的空間范圍和時(shí)間范圍內(nèi)。在激光清洗機(jī)處理中，主要利用了激光的以下特性：
1、 激光可以實(shí)現(xiàn)能量在時(shí)間和空間上的高度集中，聚焦的激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千度甚至幾萬(wàn)度的高溫，使污垢瞬間蒸發(fā)、氣化或分解。
2、激光束的發(fā)散角小，方向性好，通過(guò)聚光系統(tǒng)可以使激光束聚集成不同直徑的光斑。在激光能量相同的條件下，控制不同直徑的激光束光斑可以調(diào)整激光的能量密度，使污垢受熱膨脹。當(dāng)污垢的膨脹力大于污垢對(duì)基體的吸附力時(shí)，污垢便會(huì)脫離物體的表面。
3、激光光束可以通過(guò)在固體表面產(chǎn)生超聲波，產(chǎn)生力學(xué)共振，使污垢破碎脫落。
激光清洗技術(shù)正是利用了上述激光的特性從而達(dá)到清洗的目的。根據(jù)被清洗基體物質(zhì)與被清除污垢的光學(xué)特性，可以將激光清洗機(jī)理分為兩大類(lèi)：
一類(lèi)是利用清洗基片（也稱(chēng)為母體）與表面附著物（污物）對(duì)某一波長(zhǎng)激光能量的吸收系數(shù)具有很大的差別。輻射到表面的激光能量大部分被表面附著物所吸收，從而受熱或氣化蒸發(fā)，或瞬間膨脹，并被形成的氣流帶動(dòng)，脫離物體表面，達(dá)到清洗目的。而基片由于對(duì)該波長(zhǎng)的激光吸收能量極小，不會(huì)受到損傷。對(duì)此類(lèi)激光清洗，選擇合適的波長(zhǎng)和控制好激光能量大小，是實(shí)現(xiàn)安全清洗的關(guān)鍵。
另一類(lèi)適用于清潔基片與表面附著物的激光能量吸收系數(shù)差別不大，或基片對(duì)涂層受熱形成的酸性蒸氣較為敏感，或涂層受熱后會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)等情況的清洗方法。該類(lèi)方法通常是利用高功率高重復(fù)率的脈沖激光沖擊被清洗的表面，使部分光束轉(zhuǎn)換成聲波。聲波擊中下層硬表面后，返回的部分與激光產(chǎn)生的入射聲波發(fā)生干涉，產(chǎn)生高能波，使涂層發(fā)生小范圍的爆炸，涂層被壓成粉末，再被真空泵清除，而底下的基片卻不會(huì)損傷。
從方法上分析，激光清洗方法有4種：
1、激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污；
2、激光+液膜方法，即首先沉積一層液膜于基體表面，然后用激光輻射去污；當(dāng)激光照射于液膜上時(shí)，液膜急劇受熱，產(chǎn)生爆炸性汽化，爆炸性沖擊波使基體表面的污物松散。并隨沖擊波飛離加工物體表面，達(dá)到去污的目的。
3、激光+惰性氣體的方法，即在激光輻射的同時(shí)，用惰性氣體吹向基體表面，當(dāng)污物從表面剝離后會(huì)立即被氣體吹離表面，以避免表面再次污染和氧化；
4、運(yùn)用激光使污垢松散后，再用非腐蝕性化學(xué)方法清洗。目前，常用的是前3種方法。第4種方法僅應(yīng)用于石質(zhì)文物的清洗中，而一個(gè)完整的激光清洗系統(tǒng)包括：激光器或YAG激光器）、試樣加工臺(tái)、導(dǎo)光系統(tǒng)、控制臺(tái)、輔助系統(tǒng)（如量熱計(jì)、光束輪廓儀及其附件）。對(duì)于激光+液膜的清洗方法，還有液膜沉積系統(tǒng)。當(dāng)采用激光+惰性氣體的清洗方法時(shí)，還應(yīng)該包括惰性氣體的進(jìn)入和排除系統(tǒng)。