Laserrengöring är en gåva till fysikgemenskapen för att hjälpa till att bevara historiska byggnader. Luftföroreningar, särskilt svavelsyraaerosoler, interagerade med kalciumkarbonatstatyn och bildade ett lager av gips bestående av kalciumsulfat och vatten. Laserrengöring kan användas för att ta bort filmavlagringar och föroreningar som sulfater och nitrater från marmorstrukturer. Bild 1 nedan visar en staty med svarta avlagringar på.
När man jämför laserrengöring med andra stenrengöringsmetoder, utmärker sig den förstnämnda för sin noggrannhet, beröringsfria implementering och mångsidighet. Utbredd användning av laserrengöring förhindrades till en början på grund av misstankar om att det var en komplicerad metod och att det fanns begränsningar i att få tillgång till originalmonument för testning. .
Förbättringar av modeller för laserpulsinteraktion med sten och tekniska framsteg inom lasersystem har dock övervunnit dessa initiala tvivel, och laserrengöring har blivit en föregångare inom rengöring av historiska monument. .
Därför, för att ta itu med de två första frågorna som ställdes i början av den här artikeln, kan vi svara att pulsade lasersystem, såsom 1064 nm Nd:YAG-lasern, och deras harmoniska våglängder är redo för stenrengöring. .
Andra typer av pulsade lasrar med justerbara pulsbredder kan också användas. .
När det gäller fördelarna med laserrengöring framför sandblästring, skrubbning, kemiska metoder och ultraljud kan man säga att det är den beröringsfria metoden och noggrannheten för att ta bort avsatta filmer.
För att svara på alla de relaterade tredje, fjärde och femte frågorna måste man överväga arten av laserpulsens interaktion med stenen. Interaktionen mellan laserpulser och sten kan delas in i självbegränsande och icke-självbegränsande laserablationsprocesser. I fallet med självbegränsande laserablationsprocesser är skadetröskeln för den avsatta föroreningsfilmen mycket lägre än den för det underliggande substratet. .
Å andra sidan, för icke-självbegränsande laserablationsprocesser, är skadetröskelvärdena för substratet och filmen mycket nära varandra. .
Därför, i det förra fallet, kommer rengöringsprocessen att bli mycket lättare, eftersom om lämplig laserpulsenergi och varaktighet används (termen laserfluens används ofta, vilket betyder energi per ytenhet, i joule/cm2), då föroreningen filmen kommer att tas bort. Avdunstar innan det skadar det underliggande underlaget. För icke-självbegränsande fall är sannolikheten för skada mycket högre.
Många arbetare inom laserrengöring för konstrestaurering använder fiberlasrar på grund av sin flexibilitet och förmåga att lysa strålen på svåråtkomliga platser på statyer. Laserrengöringen är ett konstverk i sig, som kräver en skicklig operatör och fiberlaser för att uppnå flexibilitet. Lasrar är mestadels av industriell typ och lasersystem har inga rörliga delar. Om du använder en MOPA-laser (Master Oscillator Power Amplifier) får du inställbara laserpulser och ingen kristallåldring som Nd:YAG-lasrar. Figur 3 visar en operatör som använder en fiberlaser för att rengöra konstverk.
Man skulle också kunna påpeka att det är hälsosammare för miljön att använda laser för stenrensning eftersom processen inte producerar lika mycket partiklar som sandblästring. Operatören kommer naturligtvis att behöva bära laserskyddsglasögon.
