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**：中國石材物聯網 雷射清洗--石質材料表面石材養護新措施
隨著高檔石材對清洗的精確度的要求越來越高，以及人類環境保護意識的提高，雷射清洗技術作為一種新的清洗方法正被人們認識和發展。雷射清洗技術主要利用雷射束來高速有效地清除待清洗表面的附著物，它省時、省力、節水，而且安全可靠、適用面廣、易於自動控制。特別對於石雕、石刻，各種邊角等石面精細結構，以及年代久遠的石質文物等高檔石材的清洗，雷射清洗技術的優勢是許多傳統清洗工藝所無法比擬的。
因此，可以說雷射清洗是清洗技術的一大進步，推廣應用雷射清洗技術必將使石材清洗業如虎添翼。脫離物體表面；三是會在瞬間使汙垢分子蒸發、氣化或分解。雷射清洗技術正是利用雷射脈衝的振動、粒子的熱膨脹和分子的光分解或相變三種作用或它們的聯合作用克服汙物和基體物質表面之間的結合力，使其脫離物體表面而達到清洗的目的。
根據被清洗基體物質與汙物的光學特性分析，又可將雷射清洗機理分為兩大類：一類是利用基體物質與表面附著的汙垢對某一波長雷射能量的吸收係數的差別，使雷射能量充分被附著的汙物所吸收，從而受熱膨脹或汽化揮發，並被汽化形成的蒸汽流帶動脫離基體物質而達到清洗的目的，其要求是基體物質對雷射能量的吸收係數要小。
汙物和石材表面之問的結合力主要為物理作用力和弱化學作用力。弱化學作用力包括氫鍵和電荷轉移形成的鍵能等，物理作用力包括范德華力(包括靜電、誘導和色散作用)以及毛細作用力等。石材比其他表面材料
更難清洗的原因是由於天然石材存在的大量微孔隙，微孔隙的毛細作用力不僅使汙物與石材之間的各種結合力得到了增強，同時其包裹作用也使各種清洗的外力難以發揮作用。
雷射是一種單色性和方向性都很好的光輻射。通過鏡組合可以聚焦光束，把光束集中到乙個很小的範圍或區域中。雷射光束至少可以產生三個方面的作用：
一是會在固體表面產生力學共振現象使表層或凝結物碎裂脫落；二是會使表面垢層受膨脹而克服基體物質對汙垢粒子的吸附力而才不至於被損傷，因此實現安全高效清洗的關鍵是選擇合適的雷射波長並控制適度的能量密度。另一類是對於基體物質與表面附著物對雷射束的吸收係數差別不大，或者表面附著物受熱後會產生有毒物質等情況的清洗通常是利用較高頻率和功率的脈衝雷射衝擊被清洗的表面，使部分光束轉換成聲波，聲波在衝擊中下層硬表面以後返回，其返回的部分與雷射產生的人射聲波發生干涉，從而產生高能共振波，使垢層發生微小爆裂，造成粉碎，易於脫離基體物質表面。
對於石材表面汙垢的清洗以上機理往往組合運用。通常根據被處理石材和汙垢的情況節雷射束光脈衝的頻率(每秒0．5到30個脈衝)和振幅(8到25ns)，使汙垢物質適當吸收光能。脈衝雷射不斷重複的頻率的衝擊作用可使石材表面和微孔隙中的柯垢鬆動，當雷射的衝擊力大於基體對汙垢粒子的吸附力時，汙垢微粒便脫離基體達到清洗目的。
當雷射光子能量大於(附著層)汙垢分子的鍵能時，雷射的光分解、光剝離作用相繼發揮效
應，如krf準分子雷射光子能量為5ev，大於有機汙物o-o、h-h、o-h、c-c、c-h和n-h等化學鍵的鍵能，雷射的作用可以破壞部分化學鍵，分解有機物，從而可清洗有機油汙。當雷射光束能量密度進一步提高時，一些無機汙垢。如含k、na的鹽以及由有機汙垢光分解後產生的無機物可被雷射加熱膨脹，產生熱剝離(即光剝離)而脫離基體表面。
為了充分利用雷射的各種作用，加強雷射的清洗效果，往往事先在被清洗基體的表面人為地塗上一些水或水與甲醇或乙醇的混合液體。當雷射照射到液膜上時，液膜因急劇受熱，會產生**性汽化，**的衝擊使基體表面的汙垢鬆散並隨衝擊波飛離基體的表面，達到去汙的目的。在這種方法中儘管也有汙垢粒子的振動和粒子的熱膨脹，但**性衝擊波的作用是主要的，此種方法又稱為雷射+液膜方法覆蓋於基體表面的液膜的厚度一般為10/m。
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版權所有，不得用於商業用途。違者將依法追究相關法律責任！2006 10 15 目錄第一章雷射加工導論 4 1.1 雷射產生的物理基礎 4 1.1.1 能級上的粒子數分布 4 1.1.2 自發輻射 受激吸收和受激輻射 41.2 雷射產生的機理 5 1.3 雷射器的基本構成 5 1.3.1 工作物質 5...
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