Basitçe söylemek gerekirse, nesnenin yüzeyindeki ataşmanı parçalamak için belirli bir lazer dalga boyunun ürettiği yüksek frekanslı titreşimi kullanmaktır; Lazer tarafından üretilen anlık yüksek sıcaklık, ekli malzemenin alt tabakanın yüzeyini soymasına neden olur, böylece temizleme amacı elde edilir.
Lazer temizleme nesneleri, kirlenmiş tabakaları, boya tabakalarını, pas tabakalarını ve herhangi bir malzemenin yüzeyindeki yapışma tabakalarını içerir. Uygulamaları şunlardır: kalıp temizleme, metal yüzey boya tabakası ve lehim bağlantılarının sökülmesi, oksitler, yağ lekelerinin giderilmesi, tarihi eserlerin restorasyonu ve korunması.
Lazer temizleme, substrat malzemesinin yüzey bağlantılarına yapışmasını kaldırarak çıkarmayı sağlar. Ana eylem mekanizması aşağıdaki hususları içerir:
1. Sıvı sıçramasının giderilmesi: ekli malzemenin alt yüzeyi gazlaştırma sıcaklığına ulaşmaz ve ince bir sıvı tabakası şeklinde anında bulunurken, yüzeysel gazın anlık genleşmesi ve üfleme kuvvetinin oluşturduğu reaksiyon kuvveti işlem gazı sıvı birikintisini sıçramaya zorlar. Kaldırma etkisi elde etmek için;
Şekil 2'ye bakıldığında, sıvı sıçramasının giderilmesi: ekli malzemenin alt yüzeyi, gazlaştırma sıcaklığına ulaşmaz ve ince bir sıvı tabakası şeklinde bulunurken, yüzeysel gazın anlık genleşmesi ve üfleme kuvvetinin oluşturduğu reaksiyon kuvveti işlem gazı sıvı birikintisini sıçramaya zorlar Çıkarma etkisinin elde edilmesi için;
3. buharlaşma buharlaşmasının giderilmesi: lazer enerjisi, substrat üzerinde buharlaşmaya veya birikintilerin buharlaşmasına neden olur;
4. Plazmanın uzaklaştırılması: Yüksek enerji yoğunluklu lazer tarafından üretilen anlık yüksek sıcaklık, tortu ve substrat materyali arasında yüksek sıcaklıkta bir gaz üretir. Gaz, yüksek sıcaklıkta bir plazma oluşturmak için lazer enerjisini emmeye devam eder ve plazma enerjiyi emer ve bir patlama oluşturmak üzere anında genişler. Patlamanın yarattığı şok dalgası yapışma katmanını ezer;
5. Plazmanın uzaklaştırılması: Yüksek enerji yoğunluklu lazer tarafından üretilen anlık yüksek sıcaklık, tortu ve substrat materyali arasında yüksek sıcaklıkta bir gaz üretir. Gaz, yüksek sıcaklıkta bir plazma oluşturmak için lazer enerjisini emmeye devam eder ve plazma enerjiyi emer ve bir patlama oluşturmak üzere anında genişler. Patlamanın yarattığı şok dalgası yapışma katmanını ezer;
6. Yumuşak ablasyonun kaldırılması: Lazer yumuşak ablasyon, düşük güç yoğunluklu lazer ışınımı altındaki çeşitli mekanizmalardan dolayı kütle göçü, erozyon veya malzeme yüzeyinin kaybı olgusu olarak tanımlanır. Yumuşak ablasyon, genellikle organik yapışkan tabakaların lazerle temizliğinde meydana gelir ve bunun etkisi esas olarak kimyasal reaksiyondur.
Darbeli Nd: YAG lazer temizleme işlemi, yüksek yoğunluklu ışınlar, kısa darbeli lazerler ve kontamine tabakalar arasındaki etkileşimin neden olduğu fotofiziksel reaksiyonlara dayanarak, lazer tarafından üretilen ışık darbelerinin özelliklerine dayanır. Fiziksel ilkeleri şöyle özetlenebilir:
1. Büyük enerjinin emilimi, bir şok dalgası oluşturan, hızla genişleyen bir plazma (yüksek derecede iyonlaşmış kararsız bir gaz) oluşturur;
2. Şok dalgası kirleticilerin parçalanmasına neden olur ve reddedilir;
Şekil 3'te, ışık atımı genişliği, işlem görmüş yüzeyin hasar görmüş yüzeyinin ısı birikimini önlemek için yeterince kısa olmalıdır;
4. Deneyler, metal yüzeyinde bir oksit olduğunda, plazmanın metal yüzeyinde üretildiğini göstermiştir.
5. Deneyler, metal yüzeyinde bir oksit olduğunda, plazmanın metal yüzeyinde üretildiğini göstermiştir.
Plazma, yalnızca enerji yoğunluğu, çıkarılan kontamine veya oksit tabakasına bağlı olan bir eşiğin üstünde olduğunda üretilir. Bu eşik etkisi, alt tabaka malzemesinin güvenliğini sağlarken etkili temizlik için önemlidir. Plazmanın varlığı için ikinci bir eşik de vardır. Enerji yoğunluğu bu eşiği geçerse, substrat materyali imha edilir. Substrat malzemesinin güvenliğini sağlama öncülünde etkili temizlik sağlamak için, lazer parametrelerinin duruma göre ayarlanması gerekir, böylece ışık darbesinin enerji yoğunluğu kesinlikle iki eşik arasında olur.
