一、激光石材清洗原理

激光具有亮度高、方向性高、单色性高、相关性高的特点，是普通光源无法比拟的。利用激光的高亮度，在镜头聚焦后，可以在焦点左右产生数千万甚至数万度的温度。激光的高方向性使激光能够有效地停止长时间隔的传输。激光单色高，波长单一，有利于聚焦和波长的选择。

就其清洗机制而言，激光清洗可分为两类：一类是利用清洗基板（也称为母体）和外部附着物（污垢）对某一波长激光能量有很大的吸收系数。辐射到表面的激光能被表面附着物大部分吸收，使其受热或气化蒸发或瞬间收缩，并被表面形成的蒸汽流驱动，从物体表面分离，达到清洁的目的。该波长的激光吸收能量很小，不会损坏基板。对于这种激光清洗，选择合适的波长和控制激光能量是完成安全高效清洗的关键。另一种是适用于清洁基板和外部附着物的激光能量吸收系数，或基板对涂层加热引起的酸性蒸汽敏感，或涂层加热后产生有毒物质的清洁方法。这种方法通常是利用高功率、高反复率的脉冲激光冲击被清洗的外观，将局部光束转化为声波。声波击中下硬外观后，最近的局部和激光产生的入射声波略有爆炸，涂层被粉碎，压成粉末，然后被真空泵清除，底部基板不会损坏。

与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有明显的优势。它高效、快速、低成本，对基板产生的热负荷和机械负荷小，清洗无损坏；废物可回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康；多功能，可清除各种厚度、不同成分的涂层；清洗过程易于完成自动控制、远程遥控清洗等。

二、激光清洗方法

从方法上分析，激光石材清洗方法有四种：1、激光干洗法，即脉冲激光直接辐射去污；2、激光＋液膜法，即先在基体表面堆积一层液膜，然后用激光辐射去污；3、激光＋惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体表面，当污垢从表面剥离时，会立即被气体吹走，防止外观再次被污染和氧化；4、用激光放松污垢，然后用非腐蚀性化学方法清洗。目前常用的方法有前三种。目前常用的方法有前三种。第四种方法仅见于石材文物的清洁。

三、激光清洗的应用

由于其极其精确易损的外观结构，石雕、石雕等长期高档石材艺术品已成为激光清洗技术应用最早的范畴。人们发现，用激光清除石材文物表面的污垢有其共同的优点。它可以清楚地控制光束在复杂表面移动，清除污垢而不损坏文物石材。例如，1992年9月，为了纪念该组织成立20周年，结合国家教材文化组织的世界文化遗产维护组织停止了对著名英国亚眠大教堂的维护。亚眠大教堂西侧圣母门精美的大理石雕刻是项目的关键。在为期一年的圣母门维修工程中，在激光的帮助下，维修人员用激光束去除了覆盖在大理石雕刻图案上几毫米厚的黑色污垢层，显示了大理石外观的原始颜色，使精致的雕刻再现了荣耀。再比如，英斯布伦蒂尔最重要的石雕收藏之一，经过激光清洗后，英斯布伦蒂尔的石雕收藏也得到了同样的效果。图1显示了14世纪中叶带有关节臂的YAG激光对奥天时文物维护工作者的St、停止清洗Stephen大教堂上的石雕。

人们使用电子显微镜检查激光清洗后的石头外观，发现激光清洗后石头的结构没有改变，清洗后的石头外观润滑光滑，没有损坏。这与用颗粒放射法(喷砂法)清洗后的外观完全不同。颗粒放射法清洗后，大理石外观结构的损伤难以预防，尤其是硫酸盐垢层现有的大理石外观。电子显微镜的检查还发现，激光反射后，岩石数据在外观下的性质既没有退化，也没有变化。目前，用激光清洗石灰后，大理石等高档石材数据表面的污垢已成为一个新的出路业务项目。激光清洗除了清洗石材数据外，在清洗玻璃、石英、金属、模具、牙齿、芯片、电极、磁头、磁盘和各种微电子产品方面都有很好的效果，并得到了一定的应用。

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