Traditsioonilistel puhastusseadmetel on mitmesugused puhastamismeetodid, peamiselt keemiliste ainete ja puhastusmeetodite abil. Hiina üha rangemate keskkonnakaitsenõuete ja inimeste kasvava teadlikkuse tõttu keskkonnakaitsest ja -ohutusest muutub tööstusliku tootmise ja puhastamise jaoks kasutatavate kemikaalide liigid üha vähem. Probleem, mida peame kaaluma, on puhtama ja mitteinvasiivse puhastusmeetodi leidmine. Laseripuhastust iseloomustavad mitte-abrasiivsed, mittekontaktsed, madalad termilised efektid ja mitmesuguste materjalide jaoks sobivad objektid. Seda peetakse kõige usaldusväärsemaks ja tõhusamaks lahenduseks.
Töödeldava detaili pinna saastumisel on tooriku pinnale kinnituse ja pinna vaheline sidumine peamiselt tingitud järgmistest jõududest: kovalentsed sidemed, topeltdipoolid, kapillaaraktsioon, vesiniksidemed, adsorptsioonijõud ja elektrostaatiline jõud. Nende hulgas on kõige raskem kapillaarjõud, adsorptsioonijõud ja elektrostaatiline jõud. Laseri puhastamise tehnoloogia on nende jõudude ületamiseks.
Need adsorptsioonijõud on palju suuremad kui gravitatsioon (mõned suurused) ja on seotud osakeste läbimõõduga d. Adsorptsioonijõud näitab aeglast lineaarset lagunemissuundumust, kui osakeste raadius väheneb, ja osakeste mass m on proportsionaalne läbimõõdu kuupmeetriga. Vastavalt Newtoni seadusele, F = ma, kui osakeste suurus väheneb, suureneb adsorptsioonijõu poolt pakutav kiirendus kiiresti. Seega, mida väiksem on osakeste suurus, seda suurem on nende eemaldamiseks vajalik kiirendus, mistõttu on tavapärast puhastustehnoloogiat raske eemaldada väikese läbimõõduga esemete pinnakinnitustest.
Pinna kinnituste keerulise koostise ja struktuuri tõttu on laseriga interaktsiooni mehhanism samuti erinev. Selle selgituse kõige sagedamini kasutatavad teoreetilised mudelid on järgmised:
1, fosgenatsioon / kerge lagunemine
Laseri poolt genereeritud laser võib optilise süsteemi fokuseerimise kaudu saavutada kõrge energia kontsentratsiooni. Teravustatud laserkiir võib tekitada fookuspunkti läheduses kõrgel temperatuuril mitu tuhat kraadi või isegi kümneid tuhandeid kraadi ning aurustuda või laguneda koheselt objekti pinnal olevad manused.
2, kerge eemaldamine
Laseri toimel laiendatakse objekti pinnale kinnitust. Kui kinnituse laiendusjõud objekti pinnal on suurem kui kinnitusvahendi ja aluspinna vaheline adsorptsiooni jõud, eemaldatakse objekti pinnal olev kinnitus objekti pinnalt.
3, optiline vibratsioon
Suurema sageduse ja võimsusega impulsslaserit kasutatakse objekti pinna löömiseks ja objekti pinnale luuakse ultrahelilaine. Ultraheli laine naaseb pärast alumise keskmise kihi kõva pinna löömist ja häirib sissetuleva heli, tekitades seeläbi suure energiaga resonantslaine, mis põhjustab mustuse mikroskoopilist pragunemist ja purunemist. Maatriksi materjali pinnalt saab seda puhastamismeetodit kasutada siis, kui objekti ja pinna kinnitamise vahelise laserkiire neeldumistegur ei ole väga erinev või kui pinna kinnitusmaterjali kuumutamisel tekivad toksilised ained.
Praegu puudub ühtne standard laserpuhastusseadmete struktuuri kohta, mis tuleb kindlaks määrata selliste tegurite põhjal nagu tegelik puhastusmeetod, substraadi tüüp ja mustus ning puhastamisnõuete mõju. Mõnes põhistruktuuris on need siiski peaaegu samad. See hõlmab peamiselt lasereid, mobiilplatvorme, reaalajas jälgimissüsteeme, poolautomaatseid juhtimissüsteeme ja muid abisüsteeme.
