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激光表面清洗的原理3 Y5 ?" k5 ~; E/ R
激光清洗的過程依賴于激光器所產(chǎn)生的光脈沖的特性,,基于由高強(qiáng)度的光束、短脈沖激光及污染層之間的相互作用所導(dǎo)致的光物理反應(yīng),。其物理原理可概括如下:2 j) @, o; N1 z4 _
a)激光器發(fā)射的光束被需處理表面上的污染層所吸收,。: v, ?9 v- [/ p4 m" y# x: T
b)大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體(高度電離的不穩(wěn)定氣體),產(chǎn)生沖擊波,。; S# [& [: i6 Z* z8 o" `0 |* r
c)沖擊波使污染物變成碎片并被剔除,。
6 p% r# e. f1 q' Q6 k d)光脈沖寬度必須足夠短,以避免使被處理表面遭到破壞的熱積累,。% |: N* R' ~) X) m6 [
e)實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)金屬表面上有氧化物時(shí),,等離子體產(chǎn)生于金屬表面。* t% m8 O0 H, _" d3 {) w
等離子體只在能量密度高于閾值的情況下產(chǎn)生,,這個(gè)閾值取決于被去除的污染層或氧化層,。這個(gè)閾值效應(yīng)對(duì)在保證基底材料安全的情況下進(jìn)行有效清潔非常重要。等離子體的出現(xiàn)還存在第二個(gè)閾值,。如果能量密度超過這一閾值,,則基底材料將被破壞。為在保證基底材料安全的前提下進(jìn)行有效的清潔,,必須根據(jù)情況調(diào)整激光參數(shù),,使光脈沖的能量密度嚴(yán)格處于兩個(gè)閾值之間,。7 _6 w# F- K3 y: E- ~. Q
每個(gè)激光脈沖去除一定厚度的污染層,。如果污染層比較厚,則需要多個(gè)脈沖進(jìn)行清洗,。將表面清洗干凈所需要的脈沖數(shù)量取決于表面污染程度,。由兩個(gè)閾值產(chǎn)生的一個(gè)重要結(jié)果是清洗的自控性。能量密度高于第一閾值的光脈沖將一直剔除污染物,,直到達(dá)到基底材料為止,。然而,因?yàn)槠淠芰棵芏鹊陀诨撞牧系钠茐拈撝�,,所以基底不�?huì)受到破壞,。+ ^9 n4 H& l; Z+ j) K2 J/ g% {
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