什么是激光清洗？

      本期来为大家科普一下激光清洗技术原理和清洗方法。

       激光清洗传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题。展示了激光清洗这一"绿色"清洗技术广阔的发展前景。

       一、激光清洗原理

　　激光具有高亮度，高方向性、高单色性和高相干性的特点，这是普通光源所无法比拟的。利用激光的高亮度，经过透镜聚焦后，能在焦点附近产生上千万度甚至上万度的温度。激光的高方向性使得激光能有效进行长距离传输。激光的单色性极高，波长单一，有利于聚焦和波长选择。

激光清洗就其清洗机理而言，可分为两大类：一类是利用清洁基片（也称为母体）与表面附着物（污物）对某一波长激光能量，具有差别很大的吸收系数。辐射到表面的激光能量，大部分被表面附着物所吸收，使之受热或气化蒸发、或瞬间膨胀，并被表面形成的蒸气流带动脱离物体表面，达到清洗目的。而基片由于对该波长的激光吸收能量极小，不会被损伤。对此类激光清洗，选择合适的波长和控制好激光能量，是实现安全高效清洗的关键。

另一类是适用于清洁基片与表面附着物的激光能量吸收系数差别不大，或基片对涂层受热形成的酸性蒸气较敏感，或涂层受热后会产生有毒物质等情况的清洗方法。该类方法通常是利用高功率高重复率的脉冲激光冲击被清洗的表面，使部分光束转换成声波。声波击中下层硬表面后，近回的部分与激光产生的入射声波微小爆炸，涂层被粉碎、压成粉末，再被真空泵清除，而底下的基片不会损伤。 

　　激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗，高频超声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点。它高效、快捷、成本低，对基片产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康；多功能，可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层；清洁过程易于实现自动化控制，实现远

距离遥控清洗等。

　　二、激光清洗的方法

从方法上分析，激光清洗方法有四种：

1、激光干洗法，即采用脉冲激光直接辐射去污；

2、激光+液膜方法，即首先沉积一层液膜于基体表面，然后用激光辐射去污；

3、激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体表面，当污物从表面剥离后会立即被气体吹离表面，以避免表面被再次污染和氧化；

4、运用激光使污垢松散后，再用非腐蚀性化学方法清洗。目前，常用的是前3种方法。第4种方法仅见于石质文物的清洗中。

       用激光进行焊接和切割等加工工艺已经有多年的历史，然而用激光清洗表面却是一项相对年轻的技术。尽管这项工艺能清除所有有机材料（如口香糖的清除），但在工业清洗中的应用直到最近才开始。相信随着激光器的发展和激光清洗技术的不断完善，将会在各种清洗领域里得到越来越多的应用。