激光清洗原理与应用研究
激光清洗技术的原理及应用
激光清洗技术的原理及应用近年来，随着人们环保意识的增强,给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战，各种有利于环境保护的清洗技术应运而生，激光清洗技术就是其中之一.所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层,从而达到洁净的工艺过程。
它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术,与传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法（湿清洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有机溶剂,无污染，无噪声,对人体和环境无害，是一种“绿色”清洗技术。
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；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。
激光清洗的原理和方法激光的特点是具有高方向性，单色性，高相干性和高亮度。
通过透镜的聚焦和Q开关，可以把能量集中到一个很小的空间范围和时间范围内。
在雷射清洗处理中，主要利用了雷射的以下特性：1、雷射可以实现能量在时间和空间上的高度集中，聚焦的雷射束在焦点附近可产生几千度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气化或分解。
2、雷射束的发散角小，方向性好,通过聚光系统可以使雷射束聚集成不同直径的光斑。
在雷射能量相同的条件下,控制不同直径的雷射束光斑.3、可以调整雷射的能量密度,使污垢受热膨胀.当污垢的膨胀力大于污垢对基体的吸附力时,污垢便会脱离物体的表面。
创研P—LASER 激光清洗机是激光系统中先进的产品，创研P-LASER 使用的是非常稳定，耐用的光纤激光光源，无灯管更换的需求。
这种新型的Q开关激光(又称超脉冲激光）对模具清洗，零件接合的前处理与及包覆层的清除等需要功率和准确度的应用提供绝佳的工具。
激光清洗系统原理及应用
激光清洗系统原理及应用
激光清洗设施主要由激光器和激光清洗头、掌握系统、冷水机及附属配件共同组成。
它能够实现智能化快速清洗，作用范围精准并且操作简洁。
原理
激光清洗是采用激光光束具有大的能量密度、方向可控和汇聚力量强等特性,使污染物与基体之间的结合力受到破坏或者使污染物直接气化等方式进行脱污,降低污染物与基体的结合强度,进而达到清洗工件表面的作用。
应用行业
激光清洗应用于高铁、航天、海洋、汽车、模具、轨道、核电、机械、银金、电力、文物等多个行业，可以清洗有色金属、合金、木材、石材等多种材料，颠覆了化学清洗、机械打磨、干冰清洗、超声波清洗等传统的清洗技术。
激光清洗掌握系统
激光清洗机与其他激光设施一样，需要掌握系统来掌握激光功率、出光范围、焦点大小等关键参数，自动化程度较高，目前智能掌握系统可以有效的识别并针对边角进行出光，提高清洗速度与清洗质量。
激光清洗系统作为智能化的工业应用软件，具有非常强大的功能。
为最优化被清洗物体表面激光清洗的效果,需要综合考虑激光清洗方法、清洗模型、激光器的波长、能量密度、功率、脉冲频率、脉冲时间以及激光的入射角度等工艺参数。
脉冲激光能够有效清洗碳钢表面的锈蚀。
只有系统的讨论工艺参数,才能形成一套高效的激光清洗体系。
例如脉冲宽度:激光清洗能够在不损伤基体表面的前提下,使基材表面的晶粒结构和取向转变,并且还能够对基体表面粗糙度进行掌握,从而增加基体表面的综合性能。
激光清洗技术的原理及应用
激光清洗技术的原理及应用激光清洗技术的原理激光清洗技术是一种利用激光束对物体表面进行清洗的高效、无害、无污染的方法。
其原理基于激光的光热效应和光化学效应。
1.光热效应：当激光束照射到物体表面时，激光光能转化为热能，使物体表面温度升高，导致物体表面的污垢、涂层等在高温作用下熔化、汽化或分解，从而实现清洗效果。
2.光化学效应：高能激光束照射到物体表面时，光子能量可以与物质的分子、原子相互作用，激发化学反应发生。
光化学反应可以使污垢、涂层等分解、氧化或还原，从而实现清洗效果。
激光清洗技术的应用激光清洗技术已经在许多领域得到广泛应用，以下为几个典型的应用领域：1.工业清洗：激光清洗技术被广泛应用于工业清洗领域。
它可以高效地清除金属表面的油污、氧化层及涂层等，用于清洗汽车、飞机、轨道交通等设备的零部件以及机械制造工艺中的工件清洗。
2.电子产业：在电子产业中，激光清洗技术被用于清洗半导体芯片、集成电路器件等。
高精度的激光束可去除电子元器件表面的尘埃、胶水、光阻等污染物，提高电子器件的质量和可靠性。
3.文物保护：激光清洗技术在文物保护领域起到重要的作用。
传统的清洗方法可能对文物表面造成损伤，而激光清洗技术可以精确地去除文物表面的污垢，不会对文物造成任何影响，保护了文物的原貌和价值。
4.建筑领域：在建筑领域中，激光清洗技术可用于清洗墙壁、玻璃等。
它可以高效地去除墙壁表面的污渍、涂层、霉菌等，使建筑物恢复原有的美观和光滑。
5.环境保护：激光清洗技术在环境保护方面有着重要的作用。
例如，清洗污水管道、处理废水中的有害物质等方面，激光清洗技术被应用于去除污染物，改善环境质量。
结论激光清洗技术是一种高效、无害、无污染的清洗方法，其原理基于光热效应和光化学效应。
激光清洗技术在工业清洗、电子产业、文物保护、建筑领域和环境保护等方面都有广泛应用。
相比传统的清洗方法，激光清洗技术具有高效、精确、无损伤等优势，将在未来得到更广泛的应用。
激光清洗技术的原理与应用
激光清洗技术的原理与应用1. 介绍激光清洗技术是一种利用激光束对物体表面进行清洁的技术。
它以高能激光束对物体表面进行瞬时照射，通过吸收和扩散过程，在高能作用下击碎附着物质，从而实现清洗效果。
激光清洗技术具有高效、环保、无损等优点，在多个领域得到了广泛应用。
2. 原理激光清洗技术的主要原理是利用激光束的能量对物体表面进行照射，使其附着物质受到高能作用而破碎。
其工作原理可以概括为以下几个步骤： - 吸收和扩散：激光束照射到物体表面时，光能会被物体吸收，并以热能的形式扩散到物体内部。
- 瞬时蒸发和膨胀：由于激光束能量密度较高，物体表面附着物质会瞬间蒸发和膨胀，产生膨胀力。
- 击碎附着物质：由于膨胀力的作用，附着物质在物体表面受到冲击力，从而破碎为微小颗粒。
- 去除颗粒：附着物质破碎后，通过气流或机械手段来清除物体表面的微小颗粒。
3. 应用领域激光清洗技术在多个领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：3.1 汽车行业•汽车表面清洗：激光清洗技术可以用于汽车表面的油漆和污渍的清洗，取代传统的化学清洗方法，具有更高的效率和更少的污染。
•发动机清洗：激光清洗技术可以用于汽车发动机的清洗，去除积碳和油垢，提高发动机的效率和寿命。
3.2 电子行业•PCB板清洗：激光清洗技术可以用于PCB板表面的清洗，去除焊接过程中产生的焊渣和氧化物，提高电子器件的品质和可靠性。
•光纤清洗：激光清洗技术可以用于光纤的清洗，去除光纤表面的油污和尘埃，提高光信号的传输效率。
3.3 历史文物保护•壁画清洗：激光清洗技术可以用于对历史建筑中的壁画进行清洗，去除墙面附着的污渍和霉菌，保护历史文物的完整性和美观。
•文物修复：激光清洗技术可以用于文物的修复，去除文物表面的污渍和环境污染物，恢复文物原有的色彩和质感。
3.4 食品加工•食品表面清洗：激光清洗技术可以用于食品的表面清洗，去除食品表面的细菌和污渍，提高食品的安全性和卫生标准。
激光清洗的基本原理
激光清洗的基本原理激光清洗是一种高效、无污染的表面清洗技术，通过激光束的能量聚焦和瞬间高温作用，将物体表面的污染物快速蒸发或燃烧，从而实现清洁的目的。
基本原理如下：1. 激光能量吸收和传递激光是一种高能量、高密度的光束，当激光束照射到物体表面时，其中的光能会被物体吸收并转化为热能。
物体表面吸收激光能量后会迅速升温，从而改变物体表面的物理和化学性质。
2. 光热效应激光束照射到物体表面后，能量会迅速转化为热能，使物体表面温度升高。
当物体表面的温度升高到一定程度时，污染物因为受热而蒸发、燃烧或破裂，从而分离出物体表面。
3. 色素吸收和光解激光清洗中，常使用的激光波长通常选择能被污染物吸收的波段。
当激光束照射到含有色素的污染物上时，色素会吸收激光能量而发生光解反应，使色素分子断裂，从而使污染物变得无色或透明。
4. 爆破效应激光清洗中，激光束照射到物体表面时，由于瞬时的高能量密度，污染物会因为热膨胀而发生爆破效应。
这种爆破效应会使污染物在短时间内迅速破裂并从物体表面脱落。
5. 激光清洗技术的选择激光清洗技术的选择主要考虑激光的波长、功率、脉冲宽度等参数。
不同类型的污染物对激光的吸收特性有所不同，因此需要选择适合的激光参数来实现清洗效果。
此外，物体表面的性质也会影响激光清洗的效果，例如金属表面和非金属表面的清洗方式不同。
6. 激光清洗的优势相比传统的清洗方法，激光清洗具有许多优势。
首先，激光清洗是一种非接触式清洗方法，不会对物体表面造成机械损伤。
其次，激光清洗过程中不需要使用化学溶剂或清洗剂，避免了对环境的污染。
此外，激光清洗可以精确控制清洗参数，适用于各种形状和材质的物体表面清洗。
激光清洗利用激光的能量传递和光热效应，通过吸收和瞬时高温作用，将物体表面的污染物蒸发、燃烧或破裂，从而实现表面的清洁。
激光清洗技术具有高效、无污染、非接触等优点，被广泛应用于各个领域，如电子、汽车、航空航天等。
随着激光技术的不断发展，激光清洗将在清洗行业中发挥越来越重要的作用。
激光清洗技术的原理及应用
激光清洗技术的原理及应用激光清洗技术是一种利用激光束对物体表面进行清洗的方法。
它利用激光的高能量密度和高单色性，通过激光与物体表面相互作用，使附着在物体表面的污垢、氧化层、涂层等物质蒸发或炸碎，从而达到清洗的目的。
激光清洗技术具有高效、无污染、低损伤、可控性好等优点，因此被广泛应用于工业清洗、文物保护、半导体制造等领域。
首先是吸收效应。
当激光束照射到物体表面时，光能被物质吸收，产生瞬态蒸发，从而导致污垢的分离和剥离。
这是激光清洗技术最基本的物理过程。
其次是光热效应。
激光束的高能量密度会使物体表面温度急剧升高，超过污垢或涂层的蒸汽温度，从而使其蒸发，清洗物体表面。
光热效应的优点是可以快速完成清洗过程，但缺点是可能会对物体表面造成热损伤。
最后是激光击溃效应。
当激光束聚焦到物体表面后，激光能量迅速增加，当达到物质的断裂强度时，会产生光击溃效应，使得污垢或涂层迅速剥离并溅射出去，完成清洗过程。
这种效应主要适用于厚度较薄、粘附较弱的污垢。
激光清洗技术具有广泛的应用领域。
首先，工业清洗方面，激光清洗技术可以用于清洗汽车发动机、飞机部件、模具、机械设备等各种金属表面的污垢和附着物。
相比传统的清洗方法，激光清洗技术不需要使用化学溶剂，无需接触清洁，可以大大提高清洗效率和效果。
其次，文物保护方面，激光清洗技术可以用于清洗古代文物表面的尘埃、氧化物、涂层等。
由于激光清洗技术具有非接触性、低损伤性和可精确控制的特点，可以对文物进行无损清洗并保护其表面的装饰和纹理。
此外，激光清洗技术在半导体制造、航天航空、电子仪器等领域也有重要应用。
例如，在半导体制造过程中，激光清洗可以清除芯片表面的杂质和污垢，提高芯片的质量和可靠性。
综上所述，激光清洗技术是一种高效、无污染、低损伤的清洗方法，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善，相信激光清洗技术在各个领域的应用将会越发广泛和深入。
激光清洗技术的原理及应用ppt课件
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二、激光清洗技术的原理
3、清洗方法2——液膜法
先沉积一层液膜于基体表面然后用激光辐、清洗方法3——激光+惰性气体法
激光辐射的同时，用惰性气体吹向工件表面，当污物 从表面剥离后，就被气体远远吹离表面，避免清洁表面再 次污染和氧化。
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三、激光清洗技术的应用
4、核电反应堆内管道的清洗
采用光导纤维，将高功率激光束引入反应堆内部，直接 清除放射性粉尘，清洗下来的物质清理方便。而且由于是远 距离操作，可以确保工作人员的安全。
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四、小结
激光清洗技术可以用于液体、固体、文物污垢和宇 宙空间，废弃物是易爆的或基体容易被破坏等的情况， 利用激光更具优点:安全、高效、可靠。在飞机、船舶 等金属表面的除锈、除漆、建筑物表面清洁泥污，微电 子行业晶体表面清洗等方面的应用，显示着极佳的优越 性。
可以推测，随着激光技术的发展，激光成本的下降， 激光清洗技术应用会更加广泛。
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《非传统加工技术》
谢谢！
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2133
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二、激光清洗技术的原理
1、污物存在形式
污物和表面之间的结合力主要有:共价键、双偶极子 、毛细作用、氢键、吸附力和静电力等。其中毛细力、 吸附力和静电力(如图1)最难破坏。
图1 污特在固体表面吸附时的三种基本力
注：毛细力来自很薄的液体层(如大气湿度)在粒子和基体表面之间 · 微小空隙处产生的凝聚；吸附力是微米级污染物的主要附着力。
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二、激光清洗技术的原理
2、清洗机理
基 本 原 理
激光束至少可以产生3方面的作用:
1)在固体表面产生力学共振现象，使表面污垢层或凝结物碎裂脱落; 2)使表面污垢层受热膨胀，从而克服基本物质对污垢粒子的吸附力
激光清洗的原理及应用论文
激光清洗的原理及应用论文1. 引言激光清洗是一种基于激光技术的表面清洁方法，其原理是利用高能量的激光束对目标物表面进行照射，通过吸收激光能量的物质在瞬间蒸发、气化，从而实现对目标物表面的污垢、涂层等的去除。
激光清洗具有高效、无损、环保等优势，因此在多个领域得到了广泛应用。
2. 激光清洗的原理激光清洗的原理是基于激光与物质的相互作用。
当激光束照射到物体表面时，激光能量会被吸收并转化为对物质产生各种效应的能量形式。
具体来说，激光与物质的相互作用可分为以下几种形式:•光吸收：激光束能量被物体吸收，导致物体温度升高。
这种光吸收可以是通过吸收激光的波长与物质的能级结构相匹配实现的，如二极管激光器产生的激光被金属表面吸收。
•光散射：激光束照射到物体表面后，通过散射产生非均匀光场，从而导致物体的边缘部分与激光束的相互作用，进一步实现清洗效果。
•光压力：激光束对物质施加的压力效应，通过物体表面的有机杂质与涂层等与激光束相互作用，实现对污垢的清除。
3. 激光清洗的应用激光清洗技术在多个领域得到了广泛应用，下面列举了一些典型的应用场景及其特点：3.1 电子产品清洗激光清洗在电子产品制造过程中的应用越来越广泛。
通过激光清洗，可以高效清除电路板表面的焊渣、油污等污垢，提高电子产品的可靠性和稳定性。
同时，激光清洗还可以避免使用化学溶剂等对环境造成的污染。
3.2 汽车制造行业在汽车制造行业，激光清洗常用于汽车表面的喷漆前预处理。
通过激光清洗，可以高效去除汽车表面的油漆、粉尘等污垢，提供良好的喷漆基质，从而提高车身涂装质量和降低缺陷率。
3.3 金属加工领域激光清洗广泛应用于金属加工领域中的表面处理过程。
例如，激光清洗可以去除金属表面的油污、锈蚀物等，并提供干净的金属表面，使得后续的焊接、喷涂等加工工序更加高效和可靠。
3.4 文物保护在文物保护领域，激光清洗被广泛应用于对文物表面的清洗和修复。
相比传统的化学清洗方法，激光清洗具有不接触、无损、精确控制清洗深度等优势，可以最大程度地保护文物的原始性和完整性。
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１） 激光干洗法。即采用脉冲激光直接辐射去
度的高温，使污垢瞬间蒸发、气化或分解。
污； 图２表示了激光干式清洗法的动力学过程，激光
２）激光束的发散角小，方向性好，通过聚光系统 被基体或粒子吸收后，产生振动，从而使基体和污染
可以使激光束聚集成不同直径的光斑。在激光能量相同 物分离。
的条件下，控制不同直径的激光束光斑可以调整激光的
的解决方法，它可以通过光纤对各种石材、金属、玻 璃上的各种污染物进行有效地清洗，且比常规清洗效 率高很多倍。
理论认为激光去胶粘剂残留物是通过气化（即 残留物吸收热量并气化挥发）、光分解（如准分子激 光的脉冲能量大于有机残留物中的 Ｏ — Ｏ，Ｈ — Ｏ ， Ｈ — Ｈ，Ｃ — Ｈ，Ｎ — Ｈ 等化学键的键能，从而导致 这些键断裂）。图 ８ 是有胶粘剂残留物样品清洗前后 比较图（中间部分的胶恰好被除掉而漆没有变化）。
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清 洗 世 界
第２１ 卷
掉不规则表面上的漆层。
２．３ 除污染物和氧化物 当金属表面上有污染物时，激光照射到其表面
后，若能量密度高于阈值，将在金属表面产生等离子
体。这个阈值取决于被去除的污染层或氧化层。阈值
效应对在保证基底材料安全的情况下进行有效清洁非
时，用惰性气体吹向工件表面，当污物从表面剥离
图１形象地表示了激光清洗的机理。高亮度和方 后，就被气体远远吹离表面，避免清洁表面再次污染
向性好的激光，通过光学聚焦整形系统把高能量的激 和氧化；
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清 洗 世 界
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４）用激光使污物松散后，再用非腐蚀性的化学 方法去污。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Laser cleaning is a prominent cleaning technique. It is nonpolluting to the environment, highly precious and efficient. The principles and advantages of laser cleaning are introduced. Some applications of laser cleaning such as rust or paint removal,disposing of greasy dirt and cementing compound have been demonstrated Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ laser cleaning; optic-ejection; laser-explosion
第２１卷 第 １ 期 ２００５ 年１月
清 洗 世 界 Cleaning World
Vol.21 No.1 Jan. 2005
试验研究
激光清洗原理与应用研究
宋 峰 刘淑静 牛孔贞 李训谱
（南开大学物理学院光子学中心， 天津 ３０００７１）
摘 要 概述了激光清洗的机理和优点，介绍了激光在脱漆、除锈、除表面污染物、 去油污、除胶粘剂残留物５个方面的初步应用研究成果。 关键词 激光清洗 光剥离 光分解 中图分类号 ＴＨ７４４．５ 文献标识码 Ａ
偶极子、毛细作用、氢键、范德瓦尔斯力和静电力， 扫描的激光束用计算机控制，对清洗表面进行监测，
其中范德瓦尔斯力、毛细作用、静电力最难破坏。激 光清洗其实就是利用激光的高亮度等特性，破坏掉污
则可以实现自动控制的激光清洗。 评价激光清洗的指标有［９］：清洗效果、清洗效率
染物和物体之间的这些作用力，而不损坏物体本身。 （达到同样清洗效果时所需激光的能量密度越小，脉
当漆膜吸收激光受到交变加热时，由于声光效 应而向周围发射声波，声波能量只是激光能量的一部 分。在漆膜表面产生的光致声波，相当于一个声波源 向外发射声波。进入漆膜的声波在到达漆膜下的物体 表面后又反射回来，因为这样产生的声波具有较大的 振幅和良好的相干性，所以反射声波和入射声波就会 发生干涉，因而使一些地方的振动成倍地增加，在漆 膜内犹如产生了微力爆炸，将油漆变成极其微小的尘 埃而清除掉［１１～１３］。
目前，在工业生产中主要采用前面３种清洗方 法，其中激光干洗法和激光 ＋ 液膜清洗方法用得最 多；第 ４ 种方法仅见于艺术品的清洗保护中。
２ 实验与分析
激光清洗技术是一种新型的表面处理技术，由 于它的众多优点，应用前景非常广阔。在一定的理论 指导下，我们实验室仅就脱漆、除锈、除污染物、去 油污、去胶粘剂残留物５个方面进行了初步实验研 究。实验装置如图 ４ 所示［１０］。由闪光灯泵浦的 Ｎｄ： ＹＡＧ 激光器（２）产生脉冲激光，经过聚焦整形的光 学系统（３）后，入射到欲清洗的物体（５）上，为
便于控制，该物体放在可左右移动的 Ｘ－Ｙ 平台（４） 上。加上图中的虚线部分是我们设想的简单、多用 途、自动化清洗设备，这也是我们以后的研究课题 之一。 ２．１ 脱漆
传统的清洗表面漆膜的方法是喷砂或钢刷打磨， 工作效率低、成本高、工作环境恶劣，而用激光进行 清洗，能很快清除基体表面上的油漆，而不会破坏基 体表面。因此激光脱漆成为一种新型的物理脱漆法。
激光器
６）能有效清除微米级及更小尺寸的污染微粒。 ７）激光去污设备可以长期稳定地使用，一般只 需要电费和维护费用，运行成本低，而且可以方便地 实现自动化操作。
清洗成功
１ 激光清洗的机理和方法分类
第２１ 卷
高亮度
聚焦整 形系统
发散角小
样品
光 剥 离
光 振 动
光 分ห้องสมุดไป่ตู้解
气 化
１．１ 基本机理
图１ 激光清洗机理图
的效果和速度依赖于激光器所产生的光脉冲的特性， 如波长、峰值功率、脉冲重复频率、脉宽等因素。
３ 结束语
我们可以看到激光清洗恰好可以做到将胶粘剂残留物 去掉，而对基体几乎无损伤。
我们进行了一些初步实验，证明了激光清洗可 以用来脱漆、除锈、除表面污染物、去油污、除胶
粘剂残留物，而且效果很好，摸索了一些实验数据。 以后我们将进一步完善实验，尝试不同品种的清洗，
Principle and application research on laser cleaning
SONG Feng, LIU Shujing, NIU Kongzhen, LI Xunpu (Photonics Centre College of Physics Sciences, Nankai University, Tianjin 300071)
果污染层比较厚，则需要多个脉冲进行清洗。将表面 清洗干净所需要的脉冲数量取决于表面污染程度。由 两个阈值产生的一个重要结果是清洗的自控性。能量 密度高于第一阈值的光脉冲将一直剔除污染物，直到 达到基体材料为止。然而，因为其能量密度低于基底 材料的破坏阈值，所以基体不会受到破坏［１４￣１７］。
图 ７ 是被污染物清洗后的效果图（下方约 ５ ｍｍ 的横线为清洗后露出的铁）。实验表明通过设定不同 参数，还可以在金属物体表面形成一层致密的氧化物 保护膜或金属熔融层，提高表面强度和耐腐蚀性。激 光清除的废料对环境基本上不构成污染，还可以进行 远距离操作，有效减少了对操作人员的健康损害。
激光清洗过程实际上是激光与物质相互作用的 光束，照射物品需要清洗的部位，激光器发射的光束
过程，包括一系列复杂的化学物理效应。许多研究人 员对此做了大量的研究［２￣８］，研究表明，污染物和它
被需处理表面上的污染层所吸收，通过光剥离、气 化、超声波等过程，使污染物脱离物体表面。激光束
所附着的物体表面之间的结合力主要有：共价键、双 沿着一定的轨迹扫描，就可以实现大面积的清洗。对
传统的清洗方法主要有４类 ：高压水清洗法、机 械清洗法、化学清洗法、超声波清洗法。这些清洗方法 主要是用来清除以锈迹和油脂为主的混有颗粒的表面污 染物，在很大程度上满足了现有工业生产和日常生活中 的需求。可是在环境保护和高精度的要求下，清洗技术 的应用受到很大的限制，也给世界范围内清洗业的发展 带来了巨大的挑战，同时也带来了前所未有的机遇。近 来，人们一直在研究开发各种新的有利于环境保护的清 洗技术，激光清洗技术就是其中之一。
由于污染物的成分和结构复杂，激光与之作用的机理 冲个数越少，效率越高）和被清洗物体表面的损伤
也有所不同，科学家们提出了各种理论模型，对此进 程度。
行解释。最常用的解释有以下几种：
１．２ 激光清洗方法的分类
１）激光可以实现能量在时间和空间上的高度集
激光清洗的方法可以分成以下几类。
中，聚焦的激光束在焦点附近可产生几千度甚至几万
体物理研究所已经设计出了一种激光除锈装置，可安
装在一辆载重汽车上，能够方便地到处去除锈。
4 ２００５年第 １ 期
２．４ 去胶粘剂残留物 随着我国经济的飞速发展，广告宣传的工作越
第２１ 卷
清 洗 世 界
来越重要，但是街道建筑物上贴的宣传单的清洁问题
· 5 ·
日益凸现。常规的清洗方法是用水或化学试剂清洗， 但是往往仍有残留物，而且要耗费大量的人力、物 力。激光清洗系统则可对建筑物外墙的清洗提供很好
常重要。等离子体的出现还存在第二个阈值。如果能
量密度超过这一阈值，则基体材料将被破坏。为在保
证基体材料安全的前提下进行有效的清洁，必须根据
情况调整激光参数，使光脉冲的能量密度严格处于两
２．２ 除锈 桥梁、电视发射塔、高压输电线路的铁架等高架
建筑物的表层锈蚀，可以采用激光清洗装置。激光到 达工件表面时，聚焦后的光斑使锈蚀物迅速熔化蒸 发，同时金属表面发生化学反应，形成一层几微米厚 的保护层以防止金属进一步锈蚀，而不伤及金属构件 本身。该方法能清洗金属构件的角落，这是常规方法 所不易实现的。
确定基体在不同条件下的损伤阈值；寻找合适的辅 助方法，提高清洗效率和自动化程度；通过计算机 同步控制激光器和 Ｘ－Ｙ 平台，并根据反馈信号（由
监控清洗进程和清洗程度的辅助系统如显微镜或 ＣＣＤ 提供）进行调整，实现清洗的自动控制。