傳統(tǒng)清洗工業(yè)設(shè)備有各種各樣的清洗方式，多是利用化學(xué)藥劑和機(jī)械方法進(jìn)行清洗。在我國環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求越來越嚴(yán)格、人們環(huán)保和安全意識日益增強(qiáng)的今天，工業(yè)生產(chǎn)清洗中可以使用的化學(xué)藥品種類將變得越來越少。如何尋找更清潔，且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問題。而激光清洗具有無研磨、非接觸、低熱效應(yīng)和適用于各種材質(zhì)的物體等清洗特點(diǎn)，被認(rèn)為是最可靠、最有效的解決辦法。
在工件表面污染物中，工件表面附著物與表面之間的結(jié)合主要是由于存在以下各種力：共價鍵、雙偶極子、毛細(xì)作用、氫鍵、吸附力和靜電力等。其中毛細(xì)力、吸附力和靜電力是最難破壞的，激光清洗技術(shù)就是要克服這幾種力。
這些吸附力要比重力大很多(有幾個數(shù)量級)，并且與粒子直徑d有關(guān)系，吸附力隨著粒子半徑減小呈現(xiàn)很慢的線性衰減趨勢，而粒子質(zhì)量m與直徑的三次方成正比，由牛頓定律可知F=ma，當(dāng)粒子尺寸變小時，吸附力所提供的加速度迅速增大。所以，尺寸越小的粒子，清除起來所需的加速度就越大，這就是常規(guī)的清洗技術(shù)為什么難以清除直徑很小的物體表面附著物。
由于物體表面附著物的成分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，激光與之作用的機(jī)理也各不相同，用于對此作解釋最常用的理論模型有以下幾種：
1、光氣化/光分解
激光器產(chǎn)生的激光，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)的聚光可以實(shí)現(xiàn)能量的高度集中，聚焦后的激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千度甚至幾萬度的高溫，使物體表面附著物瞬間氣化或分解。
2、光剝離
通過激光的作用使物體表面附著物受熱膨脹，當(dāng)物體表面附著物的膨脹力大于其與基體之間的吸附力時，物體表面附著物便會從物體的表面脫離。
3、光振動
利用較高頻率和功率的脈沖激光沖擊物體的表面，在物體表面產(chǎn)生超聲波，超聲波在沖擊中下層硬表面以后返回，與入射聲波發(fā)生干涉，從而產(chǎn)生高能共振波，使污垢發(fā)生微小爆裂、粉碎、脫離基體物質(zhì)表面，當(dāng)物體與表面附著物對激光束的吸收系數(shù)差別不大，或者表面附著物受熱后會產(chǎn)生有毒物質(zhì)等情況時，可以選用這種清洗手段。
目前，激光清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)實(shí)際的清洗方法、基材和污物的種類、清洗要求的效果等因素來決定，但是，它們在一些基本的結(jié)構(gòu)上還是大致相同的，主要包括激光器、移動平臺、實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)、半/自動控制操作系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)等部分。
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