Čištění laserem
https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTVDA5Nyt-Zjz53GP3j0lYdUQ0UxE1ku-FtKQpCI8A_XsI
P8RvF

Čištění laserovým paprskem
Nd:YAG
Excimer
Er:YAG
Pulsní CO2
Průmysl:
Polymerní povlaky
Koroze
Ropné produkty
Částice nečistot
Dezinfekce
Ochrana KD:
Koroze
Inkrustace
Sediment
Mikroorganismy
Graffitti
Přemalby
cleaning

Koh2006028
Čištění laserovým paprskem


Mechanismy čištění laserem
contaminated-surface-with-laser-cleaning_english.jpg


Fokusace laserového paprsku
laser rezhani abl6


Fekrsanati20004 th_0507ils_application3f1 th_0507ils_application3f4



291



Time-resolved photography of the material ejection process upon irradiation of a doped polymer (248
nm).


Schematic of (a) degraded coating removal from a painted artwork (i.e., case
of removal of a coating) and of (b) isolated absorbing impurities/stains from a substrate.
AM-2006-1-RS2

Salimbeni20014



laser rem th_0507ils_application3f0 ABTRAGweb2



Termická expanze částic
abl2


Angulární čištění (α< 90°)
angclean
Efektivnější než klasicky používané kolmé uspořádání, největší absorptivita při Brewstrově úhlu.
Watkins20015
Index lomu materiálu = tan(Brewstrova úhlu).

Čištění rázovou vlnou
Watkins20015x
Je účinná jen pro malé a silně vázané částice, pro čištění památek se nepoužívá.

Steam cleaning
•= aplikace filmu kapaliny na povrch artefaktu
•
•Nečistoty jsou vázány pevně na povrch artefaktu a nelze je odstranit suchým čištěním.
•Povrch artefaktu je křehký a je tedy třeba použít menší hustotu energie.
•
•
•
•
•
•
•
Nejpoužívanější kapalinou je voda, možné je i použití organických rozpouštědel.
Hong20002
Kavitace – další možný mechanismus

Ablace v kapalině
abl4


Ablace koroze v kapalině
(s vloženým napětím)
oltra

Pasquet19994
Na železný předmět v borátovém pufru (pH = 10) v tříelektrodovém uspořádání (předmět = katoda) se
vloží kontrolovaný potenciál (-2 V). Vodík vznikající katodickou redukcí se zachycuje na oxidové
vrstvě. Laserový puls (Nd:YAG 1064 nm) způsobí rozpínání vodíku a mechanickou destrukci korozní
vrstvy.
Monitorování průběhu čištění se provádí např. cyklickou voltametrií.

Aplikace laserů pro likvidaci mikroorganismů
Troll200010


Troll200005y
•Bakterie
•Plísně
•Lišejníky
•
100_0281 bakterie

Monitorování procesu laserového čištění
http://36.media.tumblr.com/tumblr_lqnadblzU81qea4gyo1_r1_500.png


LIBS
dague
Daguerrotypie, 19. stol.
th_0602lf06f2

Gómez200607
Molekulové pásy
Spojení s Ramanovou spektrometrií
LIBS

Hildenhagen20032
Měření na dané čáře v UV-VIS


Lee2000b05c Gómez200604bb



Sledování akustického projevu
Lee2000b04


Zařízení na laserové čištění uměleckých artefaktů



Salimbeni20066



illiad_full engine048 Laser-Cleaning-2



lorraine_laser_large prikl b ghostbuster-laser



Povrchové úpravy



Nitridace a karburizace povrchu
Schaaf200302 kopie
Nitridace (N2)
Karburizace (CH4)
Snaha zabránit korozi železa.
Metev20034b

Naprašování povrchových vrstev
image002
Kovy
Polovodiče
Polymery
Ashfold20042

Natavování povrchových vrstev
blown powder cladding schematic laser coating


Změny fyzikálních vlastností
Metev20034c
Změna indexu lomu polymeru

Změny fyzikálních vlastností
Chan199633uv hardening
Vytrvrzování polymerního materiálu působením UV laseru
50_0475

Zergioti19992
Změny fyzikálních vlastností
Přechod sol-gel

Obrábění laserovým paprskem
051215_laser_100x90


oa34512
Řezání
Vrtání
Rytí a leptání
Sváření

Řezání laserovým paprskem
laser-cutting(unc8f2) big_633280406202300000 cutting of tubes


Vrtání laserem
Laser_drilling_principle_big th_141189 drilling


Rytí a leptání
newhead Metev20031 kopiea glass-separation-diagram03


Sváření laserovým paprskem
(laser welding)
laser welding
Svařování různorodých materiálů
Navařování malých součástek

Bezpečnost práce s lasery
yoda1


laser safety issues



Pokud laser pracuje na určitých vlnových délkách, na které je schopno se oko soustředit a které
mohou být dobře soustředěny sítnicí a rohovkou oka, tak vysoká koherence a malý rozptyl laserového
paprsku může u některých typů laserů způsobit, že je přijímaný paprsek soustředěn pouze do extrémně
malého bodu na sítnici. To vede k bodovému přehřátí sítnice a k trvalému poškození zraku.
lasersafety3 lasersafetyfigure3

Poškození oka laserem
Vlnová délka
180–315 nm (UV-B, UV-C)
fotokeratitida (zánět rohovky)
315–400 nm (UV-A)
fotochemický zákal oční čočky
400–780 nm (visible)
fotochemické poškození sítnice
780–1400 nm (near-IR)
zákal, popálení sítnice
1.4–3.0μm (IR)
Proteiny v komorovém moku, zákal, popálení sítnice
3.0 μm–1 mm
popálení sítnice
oko

Bezpečnostní třídy laserů
cl1vis1
Třída I: viditelné záření, velmi malý výkon, nevyžadují bezpečnostní opatření.
Třída 1M: laser je bezpečný, kromě toho kdy paprsek prochází     zvětšovací optikou (mikroscop,
dalekohled).
Laserové tiskárny
CD-ROM
CD přehrávače

Bezpečnostní třídy laserů
cl2hen1
Třída II:
kontinuální laser, viditelné záření, nízký výkon (méně než 1 mW)
přímý pohled do zdroje možný, oko ochrání mrkací reflex
Laserová ukazovátka
Geodetické lasery
(vyměřování)

Bezpečnostní třídy laserů
cl3adio1
Třída IIIa:
kontinuální laser, střední výkon (1 mW až 5 mW), jinak totéž jako třída II
oko již může být poškozeno za pohledu do zdroje pomocí optické soustavy (např. dalekohled).
Laserová ukazovátka
Laserové skenery

Bezpečnostní třídy laserů
cl3barg2
Třída IIIb:
IR a VIS lasery, střední výkon (cw: 5 - 500mW, pulsní 10 J/cm2)
nebezpečí poškození oka, nutno používat ochranné pomůcky (i při pozorování odrazu).
Spektrometrie
Stereolitografie
Laserové show

Bezpečnostní třídy laserů
cl4kry1
Třída IV:
totéž jako třída III b), vysoký výkon střední výkon (cw: nad 500mW, pulsní nad 10 J/cm2)
Chirurgie
Obrábění
(řezání, sváření, vrtání, …)

LaserRepair
Běžně dostupné lasery bývají maximálně ve třídě III (optické soustavy cd přehrávačů)
Výkonné lasery (třídy IV) jsou schopné způsobit popáleniny, řezné nebo tržné rány; případně
způsobit požár.
df970626

Nejen záření je nebezpečné
• Vysoké elektrické napětí (např. pro výbojky).

• Použití nebezpečných chemikálií.

• Potenciálně explodující nebo implodující skleněné trubice (např. obloukové lampy).
•
• Nebezpečí požáru.

• Výpary, prach, horké kapky roztaveného materiálu (např. pří obrábění laserem).

• Sekundární záření (např. UV nebo RTG záření), vznikající interakcí laserového paprsku s
materiálem.
•