Tradičné čistiace priemyselné zariadenia majú rôzne spôsoby čistenia, väčšinou používajú chemické činidlá a mechanické čistiace metódy. Podľa čoraz prísnejších predpisov o ochrane životného prostredia v Číne a rastúceho povedomia o ochrane a ochrane životného prostredia sa typy chemikálií, ktoré sa môžu používať v priemyselnej výrobe a čistení, stávajú čoraz menej. Ako nájsť čistejšiu a neinvazívnu metódu čistenia je problém, ktorý musíme zvážiť. Čistenie laserom je charakterizované neabrazívnymi, bezkontaktnými, nízkymi tepelnými účinkami a predmetmi vhodnými pre rôzne materiály. Je považované za najspoľahlivejšie a najúčinnejšie riešenie.
Pri povrchovej kontaminácii obrobku je väzba medzi spojkou na povrchu obrobku a povrchom spôsobená najmä existenciou nasledujúcich druhov síl: kovalentné väzby, dvojité dipóly, kapilárne pôsobenie, vodíkové väzby, adsorpčné sily a elektrostatické síl. Medzi nimi je najťažšie zničiť kapilárnu silu, adsorpčnú silu a elektrostatickú silu. Technológia čistenia laserom má prekonať tieto sily.
Tieto adsorpčné sily sú oveľa väčšie ako gravitácia (niektoré veľkosti) a súvisia s priemerom častíc d. Adsorpčná sila vykazuje tendenciu pomalého lineárneho rozkladu, pretože polomer častíc klesá a hmotnosť častíc m je úmerná kubickému priemeru. Podľa Newtonovho zákona F = ma, keď sa veľkosť častíc zmenšuje, zrýchlenie poskytnuté adsorpčnou silou sa rýchlo zvyšuje. Preto čím je veľkosť častíc menšia, tým väčšia je zrýchlenie potrebná na ich odstránenie, čo je dôvodom, prečo je bežná čistiaca technológia ťažko odstrániť povrchové pripevnenia objektov s malým priemerom.
Vzhľadom na zložité zloženie a štruktúru povrchových príloh je mechanizmus laserovej interakcie s nimi tiež odlišný. Najčastejšie používané teoretické modely pre toto vysvetlenie sú nasledujúce:
1, fosgenácia / ľahký rozklad
Laser generovaný laserom môže dosiahnuť vysokú koncentráciu energie zaostrovaním optického systému. Sústredený laserový lúč môže vytvárať vysoké teploty niekoľkých tisíc stupňov alebo dokonca desiatok tisíc stupňov v blízkosti ohniska a okamžite odparovať alebo rozložiť príchytky na povrchu predmetu.
2, odstránenie svetla
Pri pôsobení lasera sa tepelne roztiahne upevnenie na povrchu predmetu. Keď je expanzná sila pripevnenia na povrchu predmetu väčšia ako adsorpčná sila medzi upevnením a podkladom, upevnenie na povrchu predmetu sa oddelí od povrchu predmetu.
3, optické vibrácie
Pulzný laser s vyššou frekvenciou a silou sa používa na narazenie povrchu predmetu a ultrazvuková vlna sa generuje na povrchu objektu. Ultrazvuková vlna sa vracia po zasiahnutí tvrdého povrchu spodnej strednej vrstvy a zasahuje do dopadajúcej vlny zvuku, čím vytvára vysokoenergetickú rezonančnú vlnu, ktorá spôsobuje mikroskopické praskanie a rozdrvenie nečistôt. Z povrchu matricového materiálu sa môže použiť tento spôsob čistenia, keď absorpčný koeficient laserového lúča medzi objektom a povrchovým pripevnením nie je veľmi odlišný, alebo keď sú toxické látky generované po zahrievaní materiálu na pripevnenie povrchu.
V súčasnosti neexistuje jednotná norma pre štruktúru zariadení na čistenie laserom, ktoré je potrebné určiť na základe faktorov, ako je skutočná metóda čistenia, druh podkladu a nečistôt a vplyv požiadaviek na čistenie. V niektorých základných štruktúrach sú však stále zhruba rovnaké. Zahŕňa predovšetkým lasery, mobilné platformy, monitorovacie systémy v reálnom čase, poloautomatické riadiace operačné systémy a iné pomocné systémy.
