تمیز کردن لیزر هدیه ای به جامعه فیزیک برای کمک به حفظ بناهای تاریخی است. آلودگی هوا، بهویژه آئروسلهای اسید سولفوریک، با مجسمه کربنات کلسیم تعامل کرده و لایهای از گچ متشکل از سولفات کلسیم و آب را تشکیل میدهد. تمیز کردن لیزر می تواند برای حذف رسوبات فیلم و آلاینده هایی مانند سولفات ها و نیترات ها از ساختارهای مرمر استفاده شود. شکل 1 زیر مجسمه ای را با رسوبات سیاه رنگ روی آن نشان می دهد.
هنگام مقایسه تمیز کردن لیزر با سایر روش های تمیز کردن سنگ، روش اول به دلیل دقت، اجرای بدون لمس و تطبیق پذیری آن متمایز است. استفاده گسترده از تمیز کردن لیزر در ابتدا به دلیل سوء ظن مبنی بر اینکه روشی پیچیده است و محدودیت هایی در دسترسی به بناهای تاریخی اصلی برای آزمایش وجود دارد، متوقف شد. را
با این حال، بهبود مدلهای تعامل پالس لیزر با سنگ و پیشرفتهای تکنولوژیکی در سیستمهای لیزری بر این تردیدهای اولیه غلبه کرده است و تمیز کردن لیزر به پیشرو در تمیز کردن بناهای تاریخی تبدیل شده است. را
بنابراین، برای پرداختن به دو سوال اول مطرح شده در ابتدای این مقاله، میتوان پاسخ داد که سیستمهای لیزر پالسی مانند لیزر Nd:YAG 1064 نانومتر و طول موجهای هارمونیک آنها برای تمیز کردن سنگ آماده هستند. را
از انواع دیگر لیزرهای پالسی با عرض پالس قابل تنظیم نیز می توان استفاده کرد. را
در مورد مزایای لیزر پاکسازی نسبت به سندبلاست، اسکراب، روش های شیمیایی و اولتراسونیک می توان گفت که روش غیر تماسی و دقت حذف فیلم های رسوب شده است.
برای پاسخ به تمام سوالات سوم، چهارم و پنجم مرتبط، باید ماهیت برهمکنش پالس لیزر با سنگ را در نظر گرفت. برهمکنش پالس های لیزر با سنگ را می توان به فرآیندهای لیزر خود محدود کننده و غیر خود محدود کننده تقسیم کرد. در مورد فرآیندهای فرسایش لیزری خود محدود شونده، آستانه آسیب فیلم آلودگی رسوبشده بسیار کمتر از بستر زیرین است. را
از طرف دیگر، برای فرآیندهای فرسایش لیزری غیر خود محدود کننده، آستانه آسیب لایه و فیلم بسیار نزدیک به یکدیگر است. را
بنابراین، در مورد اول، فرآیند تمیز کردن بسیار آسانتر خواهد بود، زیرا در صورت استفاده از انرژی پالس لیزر و مدت زمان مناسب (اصطلاح فلوئنس لیزر به طور گسترده استفاده میشود که به معنای انرژی در واحد سطح به ژول بر سانتیمتر مربع است)، سپس آلاینده فیلم حذف خواهد شد قبل از ایجاد آسیب به بستر زیرین تبخیر می شود. برای موارد غیر خود محدود کننده، احتمال آسیب بسیار بیشتر است.
بسیاری از کارگران در زمینه تمیز کردن لیزر برای بازسازی هنر از لیزرهای فیبر به دلیل انعطاف پذیری و توانایی آنها در تابش پرتو به مکان های صعب العبور روی مجسمه ها استفاده می کنند. عمل تمیز کردن لیزر به خودی خود یک اثر هنری است و برای دستیابی به انعطاف پذیری به اپراتور ماهر و لیزر فیبر نیاز دارد. لیزرها بیشتر از نوع صنعتی هستند و سیستم های لیزری فاقد قطعات متحرک هستند. اگر از لیزر MOPA (تقویتکننده توان نوسانگر اصلی) استفاده میکنید، پالسهای لیزر قابل تنظیم و بدون پیری کریستالی مانند لیزرهای Nd:YAG دریافت میکنید. شکل 3 اپراتور را نشان می دهد که از لیزر فیبر برای تمیز کردن آثار هنری استفاده می کند.
همچنین میتوان اشاره کرد که استفاده از لیزر برای تمیز کردن سنگ برای محیط زیست سالمتر است، زیرا این فرآیند به اندازه سندبلاست، ذرات معلق تولید نمیکند. البته اپراتور باید از عینک محافظ لیزری استفاده کند.
