Lihtsalt öeldes kasutatakse objekti teatud lainepikkuse poolt tekitatud kõrgsagedusliku vibratsiooni kasutamisel objekti pinnale kinnitamise purustamist; laseri poolt tekitatud hetkeline kõrge temperatuur põhjustab lisatud materjali pealispinna eemaldamise, saavutades seeläbi puhastamise eesmärgi.
Laserpuhastusobjektide hulka kuuluvad saastunud kihid, värvi kihid, roostekihid ja kleepuvad kihid mis tahes materjali pinnal. Selle rakenduste hulka kuuluvad: hallituse puhastamine, metallpinna värvi kiht ja jootmise ühine eemaldamine, oksiidid, õlivärvide eemaldamine, ajalooliste esemete taastamine ja säilitamine.
Laserpuhastus saavutab eemaldamise, ületades substraadi materjali sidumise pinnakinnitusega. Peamine toimemehhanism hõlmab järgmisi aspekte:
1. Vedeliku pritsme eemaldamine: lisatud materjali pind ei jõua gaasistamistemperatuurini ja eksisteerib koheselt õhukese vedeliku kihi kujul, samas kui reaktsiooni jõud, mis tekib pinna- gaasi ja paisuva jõu hetkelise laienemisega. protsessi gaas sunnib vedelikku hoiustama. Eemaldamise efekti saavutamiseks;
2, vedeliku pritsmete eemaldamine: lisatud materjali pind ei saavuta gaasistamistemperatuuri ja on olemas õhukese vedeliku kihi kujul, samas kui reaktsiooni jõud, mis tekib pinna- gaasi ja paisuva jõu hetkeseisust. protsessi gaas sunnib vedeliku ladestumist pritsima.
3. Aurustumise aurustamise eemaldamine: laserenergia põhjustab substraadil sadestumise aurustumist või aurustumist;
4. Plasma eemaldamine: Kõrge temperatuur, mis tekib suure energiatihedusega laseriga, tekitab kõrge temperatuuriga gaasi sademe ja substraadi materjali vahel. Gaas absorbeerib jätkuvalt laserenergiat, et moodustada kõrge temperatuuriga plasm ja plasma neelab energiat ja kiirendab plahvatust. Plahvatuse tekitatud lööklaine purustab adhesioonikihi;
5. Plasma eemaldamine: Kõrge temperatuur, mis tekib suure energiatihedusega laseriga, tekitab kõrge temperatuuri gaasi sademe ja substraadi materjali vahel. Gaas absorbeerib jätkuvalt laserenergiat, et moodustada kõrge temperatuuriga plasm ja plasma neelab energiat ja kiirendab plahvatust. Plahvatuse tekitatud lööklaine purustab adhesioonikihi;
6. Pehme ablatsiooni eemaldamine: Pehme ablatsioon on defineeritud kui massi migratsiooni, erosiooni või materjali pinna kadumise põhjus, mis on tingitud erinevatest mehhanismidest väikese võimsusega tiheduse laseriga. Pehme ablatsioon toimub sageli orgaaniliste adhesioonikihtide laserpuhastamisel ja selle toime on peamiselt keemiline reaktsioon.
Impulss-Nd: YAG laserpuhastusprotsess põhineb laseriga toodetud valgusimpulsside omadustel, mis põhinevad fotofüüsikalistel reaktsioonidel, mis on põhjustatud suure intensiivsusega talade, lühikese impulsslaserite ja saastunud kihtide vastastikmõjust. Selle füüsilised põhimõtted võib kokku võtta järgmiselt:
1. Suure energia absorptsioon moodustab kiiresti laieneva plasma (kõrgelt ioniseeritud ebastabiilne gaas), mis tekitab löögilaine;
2. Löögilaine põhjustab saasteainete killustumist ja lükatakse tagasi;
3, peab valguse impulsi laius olema piisavalt lühike, et vältida töödeldud pinna kahjustatud pinna soojuse kuhjumist;
4. Katsed on näidanud, et kui metalli pinnal on oksiid, tekib metallpinnal plasma.
5. Katsed on näidanud, et kui metalli pinnal on oksiid, tekib plasm metalli pinnal.
Plasma tekitatakse ainult siis, kui energiatihedus on üle künnise, mis sõltub saastunud või oksiidikihi eemaldamisest. See läviväärtus on oluline tõhusa puhastamise jaoks, tagades samas substraadi materjali ohutuse. Plasma olemasolu jaoks on ka teine künnis. Kui energiatihedus ületab selle künnise, hävitatakse substraadi materjal. Selleks, et tagada substraadimaterjali ohutuse tagamise eelduseks tõhus puhastamine, tuleb laserparameetreid vastavalt olukorrale reguleerida nii, et valgusimpulssi energiasagedus oleks rangelt kahe künnise vahel.
