高級石の洗浄の精度に対する高い要求および人間の環境保護に対する意識の高まりにより、新しい洗浄方法としてレーザー洗浄技術が認識され開発されている。 レーザ洗浄技術は、主にレーザビームを使用して、洗浄すべき表面上の付着物を高速で除去する。 それは時間、労力、そして水を節約し、そして安全で信頼でき、広く適用可能でありそして自動的に制御するのが簡単である。 特に石の彫刻、石の彫刻、様々な角のような細かい石造りの建造物、そして昔ながらの石のアーティファクトや他の高級石のクリーニングのために、レーザークリーニング技術の利点は多くの伝統的なクリーニング技術によって比類のないです。 したがって、レーザー洗浄は洗浄技術における大きな進歩であり、レーザー洗浄技術の推進と応用は確かに石の洗浄産業をさらに強力にするでしょう。 オブジェクトの表面から。 第三に、汚れ分子は瞬時に気化、気化または分解する。 レーザー洗浄技術は、汚れの表面と基板材料との間の結合力を克服するためのレーザーパルス振動、粒子の熱膨張および3種類の役割の分子光分解もしくは相変化、またはそれらの組み合わせ効果の使用である。それを達成するために物体の表面から外れるように、掃除の目的があります。
洗浄されたマトリックス材料および汚染物質の光学的性質の分析によれば、レーザー洗浄機構はさらに２つのカテゴリーに分けることができる。１つは、特定の波長におけるレーザーエネルギーの吸収係数の差である。エネルギーは付着した汚れによって完全に吸収され、それによって熱膨張または気化および揮発され、そして気化によって形成された気化流はマトリックス材料から追い出されて目的を達成する。クリーニング 必要条件は、マトリックス材料のレーザーエネルギーの吸収係数が小さいことである。
汚れと石の表面の複合力は、主に物理的および弱い化学的力です。 弱い化学力には、水素結合と電荷移動によって形成される結合エネルギーが含まれます。 物理的力には、ファンデルワールス力（静電気力、誘導力および分散力を含む）、および毛管力が含まれる。 石が他の表面材料よりもきれいにするのが難しい理由は、天然石に多数の微細孔が存在するためです。 微細孔の毛細管力は、汚れと石との間の様々な結合力を高めるだけでなく、それぞれの包み込み効果も引き起こす。 洗浄力が働きにくい。
レーザーは良い単色性と指向性を持つ一種の光放射です。 ミラーの組み合わせは、ビームを集束させ、ビームを小さな領域に集めることができる。 レーザービームは、少なくとも3つの側面を作り出すことができます。第一に、それは表面層または凝縮物を破断させるために固体表面上に機械的共鳴を作り出すでしょう。 第二に、それは、汚れ粒子上の基材材料の吸着を克服するために表面層を広げるであろう。 それは損傷を受けないので、安全で効率的な洗浄を達成するための鍵は正しいレーザー波長を選択して中程度のエネルギー密度を制御することです。 他のタイプは、基板物質と表面付着物質との間のレーザー光線の吸収係数が大きく異ならないこと、または有毒物質を生成するときの表面付着物質の洗浄が通常、より高い周波数およびパワーのパルスレーザー衝撃によって行われることである。 。 表面では、一部の光線は音波に変換されます。 音波は下の中間層の硬い表面に当たって戻ってきます。 戻ってきた部分は、レーザーによって生成された人間が発生させた音波と干渉し、それによって高エネルギーの共鳴波を生成し、スケール層に小さな亀裂を引き起こし、粉砕を引き起こし、そして粉砕しやすい。 基板表面から外します。
石の表面をきれいにするために、上記のメカニズムはしばしば組み合わせて使用されます。 レーザー光パルスの周波数（毎秒0.5〜30パルス）と振幅（8〜25 ns）は通常、処理された石や汚れの状態に基づいており、汚れ材料が適切に光エネルギーを吸収することを可能にします。 パルスレーザーの繰り返し周波数の影響は、石の表面と細孔のコークススケールを緩めることができます。 レーザの衝撃力が汚れ粒子に対する基板の吸着力よりも大きいとき、汚れ粒子は基板から離れて洗浄の目的を達成するであろう。 レーザー光子エネルギーが（接着層）ファウリング分子のエネルギーより大きい場合、レーザーの光分解および光剥離効果は次々にその効果を発揮する。 例えば、KrFエキシマレーザーの光子エネルギーは5 eVであり、有機汚染物のOO、HH、OH、CCよりも大きい。CHとNHの結合エネルギーおよび他の化学結合、レーザーの役割は、化学結合は、有機物を分解し、それが有機油をきれいにすることができます。 レーザービームのエネルギー密度がさらに増加すると、多少の無機汚れがあります。 例えば、Ｋ、Ｎａを含有する塩、および有機質土壌による光分解によって発生する無機物質は、レーザーによって熱膨張させて熱剥離（すなわち、光剥離）を生じさせて基板の表面から分離することができる。 レーザの様々な機能を十分に利用し、レーザの洗浄効果を高めるために、洗浄される基板の表面は、事前に何らかの水、または水とメタノールもしくはエタノールとの混合液で人工的にコーティングされる。 レーザ光が液膜に照射されると、急速加熱により液膜が爆発的に気化し、爆発の衝撃で基板表面の汚れがほぐれ、基板表面から飛散する。除染の目的を達成するために衝撃波。 この方法では、汚れ粒子の振動や粒子の熱膨張も存在するが、爆発性衝撃波の影響が支配的である。 この方法はレーザー＋液膜法とも呼ばれる。 基板の表面を覆う液膜の厚さは、通常１０μｍである。 。
