激光清洗是一種”綠色”的清洗方法,不需使用任何化學藥劑和清洗液,清洗下來的廢料基本上都是固體粉末,體積小,易于存放,可回收,可以輕易解決化學清洗帶來的環境污染問題;激光可以通過光纖傳輸,與機器手和機器人相配合,方便地實現遠距離操作,能清洗傳統方法不易達到的部位,這在一些危險的場所使用可以確保人員的安全;每個激光脈沖去除一定厚度的污染層。如果污染層比較厚,則需要多個脈沖進行清洗。將表面清洗干凈所需要的脈沖數量取決于表面污染程度。由兩個閾值產生的一個重要結果是清洗的自控性。能量密度閾值的光脈沖將一直剔除污染物,直到達到基底材料為止。然而,因為其能量密度低于基底材料的破壞閾值,所以基底不會受到破壞。激光清洗技術在武器維護保養上廣泛應用。采用激光清洗系統,可以、快捷地清除銹蝕、污染物,并可以對清除部位進行選擇,實現清洗的自動化。采用激光清洗,不但清潔度化學清洗工藝,而且對于物體表面幾乎無損害。通過設定不同參數,還可以在金屬物體表面形成一層致密的氧化物保護膜或金屬熔融層,提高表面強度和耐腐蝕性。激光清除的廢料對環境基本上不構成污染,還可以進行遠距離操作,有效減少了對操作人員的健康損害。激光清洗系統還應用于核電站反應堆內管道的清洗。它采用光導纖維,將高功率激光束引入反應堆內部,直接清除放射性粉塵,清洗下來的物質清理方便。而且由于是遠距離操作,可以確保工作人員的安全。激光清洗方法主要有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,即沉積一層液膜于基體表面,然后用激光輻射去污; ③激光+惰性氣體的方法,即在激光輻射的同時,用惰性氣體吹向基體表面,當污物從表面剝離后會立即被氣體吹離表面,以避免表面再次污染和氧化; ④運用激光使污垢松散后,再用非腐蝕性化學方法清洗。 常用的是前 3種方法。4種方法僅見于石質文物的清洗中。 國際上,激光清洗技術對石質材料的應用已有十幾年的歷史。在我國,石質材料的激光清洗起步較晚。由于激光設備的投資還較為昂貴,普遍化應用還有一定難度。但是激光清洗技術具有傳統清洗方法無法比擬的優點,隨著技術的不斷完善和設備的批量化生產,激光清洗技術必將在石質材料的清洗業中發揮重要的作用。
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