激光清洗及其应用进展（共3篇）
激光清洗及其应用进展 篇1
1 引言
激光是一种具有高亮度、高定向、高单色的相干光源。随着各种激光医疗器械的出现及其在实践中的不断改进,激光已成为医学领域的一个重要分支。
由于激光外科手术具有微创的特点,并能做到真正意义上的无血或少血,使激光治疗机成为非常重要的外科手术刀和辅助诊疗设备,是当今医院必备的医疗器械之一[1]。与此同时,新的激光医疗技术也不断出现并在解决一些重大医学难题上显现出巨大的生命力,如光纤导入激光汽化血栓的血管形成术、激光椎间盘突出切除术、超脉冲激光扫描去皱换肤手术以及X激光生物体的全息显像等技术的发展和应用,必将在遗传学、分子生物学和其他医学领域形成新突破。
2 常用医用激光器的主要类型
2.1 医用气体激光器
2.1.1 氦氖激光器
氦氖激光器是我国应用最早、寿命最长而价格最便宜的1种激光器。如图1所示,氦氖激光器结构简单,用1根直径2 mm的毛细管,外面再同心套1根直径约6 cm的玻璃管,管的两端封接2块平行的反射镜组成光学腔。腔内充有比例为9∶1的氦、氖气体。氖气是发生激光的工作物质,而氦气是辅助气体。2根大小玻璃管相通,激光在毛细管内形成,大玻璃管协助储气。当毛细管两端加上几千伏电压,产生辉光放电,首先激励氦原子从基态跃迁到高能态,高能态的氦原子又将能量转移给氖原子,使氖原子建立粒子数反转,受激辐射,经光学谐振腔谐振,输出中心波长为632.8 nm的红光,功率可至几十毫瓦。
氦氖激光在医学上可作为光针代替毫针,可治疗毫针的一切适应证,还用于照射理疗、止痒阵痛。
2.1.2 二氧化碳激光器
二氧化碳激光器是目前转换效率最高、应用最广、连续输出功率最大的激光器,属中生代产品。医学上常用的有内腔式、封离式、单管式、低气压、直流电纵向激励、连续运转的激光器,封闭管内充有CO2、氮、氦、氢和氙共5种气体。其中CO2是受激辐射产生激光的工作气体,其余全是辅助气体。受激氮分子可将其能量共振转移给CO2分子,使CO2气体分子更多地从基态向高能态跃迁,在亚稳态上积聚,从而大大提高激光输出功率;氦气能帮助抽掉CO2分子处于下能级的粒子,有利于建立粒子数反转,使得激光器增加输出功率5~10倍;氢气能延长激光器工作寿命;氙气能大大降低工作电压,以减少高电压产生的高能电子对CO2分子的离解作用[2]。
与其他激光器不同,CO2分子在产生激光的过程中,其电子能态不发生改变,而是振动能态的改变产生了波长为10.6μm的红外激光。CO2激光用锗镜聚焦后可用作切割、汽化、凝固的激光手术刀。
2.1.3 氩离子激光器
其结构与外腔式氦氖激光器相似,只是在放电管外部附加了1个轴向磁场,以迫使放电管轴线附近的电子密度增加,从而增加激光输出功率。其工作原理是氩离子因受电子撞击失去1个电子而成为1价正离子,表示为Ar+。这些Ar+离子跃迁到高能态后受激辐射,经光学谐振腔谐振后主要输出488 nm和514.5 nm的蓝色和绿色2束激光。
由于蓝色和绿色光很容易透过眼球中的屈光介质,血红蛋白极易吸收这种光,故氩离子激光适宜于治疗眼部血管病变。而且由于其发散角小,仅1~2 mrad,对视网膜上造成的凝固点比红宝石激光小得多,所以术后视力恢复较好。同时它作为激光手术刀因其对皮肤和浅色组织穿透力强,故其止血效果比二氧化碳激光更好,对治疗血管瘤有特效。
2.1.4 氪离子激光器
把上述氩离子激光器管内的氩气换成氪气,就成了氪离子激光器。但主要区别是氪离子受激发射出16条谱线,其中主要有4条:蓝色(476.2 nm)、绿色(520.8 nm)、黄色(568.2 nm)、红色(647.2 nm),如果它们一起混合振荡,则输出白色激光。对眼科来说特别有用的是黄色光,因人眼的黄斑不吸收黄光而不损害视力,所以黄光氪激光器是最理想的。
2.1.5 氦镉激光器
氦镉激光器是一种用电激励的连续运转离子气体激光器,也是一种金属蒸汽激光器,有外腔、内腔和半内腔3种结构。该激光器受激辐射产生激光的是镉离子,氦是辅助气体。在放电过程中先使辅助气体氦原子受激后处于受激态,然后去碰撞处于基态的镉离子,发生彭宁效应,使镉原子电离,并被激发到不稳定的激发态,再无辐射跃迁到亚稳态,形成粒子数反分布,受激辐射后经谐振腔输出441.6 nm的紫色光,连续输出功率为几十毫瓦到上百瓦,也可输出325 nm的近紫外光。
氦镉激光在医学上主要用于配合荧光素钠盐或血卟啉光敏剂进行早期肿瘤诊断。
2.1.6 氮分子激光器
氮分子激光器是一种脉冲运转的输出近紫外波长为337.1 nm的分子气体激光器,它的三能级系统与众不同。它产生受激辐射呈粒子数反分布的2个能级情况是:虽然受激后跃迁到上能级的机会比下能级的大得多,但上能级的自发辐射寿命却比下能级的短2~3个数量级,所以要使氮分子受激后发生粒子数反转,只能靠上升时间极短的足够高放电电流密度的脉冲激励。因此氮分子激光只能是脉冲运转,而且脉宽因此也很窄,一般是几个微毫秒,输出峰值功率可达兆瓦级。正因为形成粒子数反转的时间极短,故不需要谐振腔。
氮分子激光器目前主要用于探索对肿瘤的早期诊断和配合药物治疗白癜风等。
2.1.7 铜蒸汽和金蒸汽激光器
铜蒸汽和金蒸汽激光器以铜金属蒸汽作为工作物质产生激光,脉冲式输出波长为511 nm的绿色激光和578 nm的黄色激光,且具有较高效率、高重复频率窄脉冲、高输出功率等重要特性。用铜蒸汽激光作为染料激光器泵浦源,既可获得可见光,也可获得近红外光谱区的染料激光,重复频率每秒可达上万次。这是闪光灯、氮分子激光、钇铝石榴石(YAG)激光等无法比拟的。与氩激光泵浦源相比,该激光具有体积小、成本低、耗能低等特点。铜蒸汽激光器分为2种:一种工作物质为铜的卤化物,如溴化亚铜、氯化亚铜等;另一种是利用纯铜,后者的耐温性和功率值更大。
金蒸汽与铜蒸汽激光器结构相同,只是工作物质换成了纯金。金蒸汽激光波长为628 nm,但转换效率要低于铜蒸汽激光近1/9。由于金蒸汽激光输出的特殊激光能结合血卟啉衍生物治疗肿瘤,是最近研究的比较新型的治疗类气体激光器。
2.2 医用固体激光器
2.2.1 红宝石激光器
红宝石激光器是第三代激光器,具有典型的三能级系统,其工作物质是一支红宝石晶体。该晶体是由粉红色的三价金属铬离子人工地掺入到无色的氧化铝单晶基质里而制成的一种晶体棒,如图2所示。铬离子在红宝石中占0.05%,是受激辐射的工作物质,而刚玉晶体基质则是决定红宝石本身的物化性质,质地坚硬、熔点高、化学稳定性好、热导率高。
它的激励源是光泵,用高亮度的管状脉冲氙灯与红宝石棒平行放置于聚光腔内。当红宝石受脉冲氙灯照射时,处于基态的铬离子被激发到一个很不稳定的高能级,然后很快以无辐射跃迁到长寿命的亚稳态能级上积聚,粒子数反分布后谐振输出主波长649.3 nm,能量为0.05~5 J的红色激光束。
将红宝石激光通过眼底镜即可施行视网膜凝固术,配以眼科裂隙灯即可进行激光虹膜切除术。
2.2.2 钕玻璃激光器
钕玻璃激光器是目前能产生最大脉冲能量、最大脉冲功率、最大定向亮度和具有四能级系统的激光器,所需激励阈值低、效率高。它的工作物质是掺有2%~5%稀土金属三价钕离子的透明钕玻璃。钕激光的激励源也是光泵,其光学谐振腔现多采用非稳腔或虚共心型介稳腔。
同红宝石激光器的激发输出方式一样,钕玻璃受光泵辐射后,谐振输出波长为1.06μm的近红外激光。一支直径为1 cm、长为15 cm的钕玻璃棒,脉冲能量约为40 J[3]。在临床上,钕玻璃激光器用于皮肤科和外科,用来汽化组织以消除病灶。但由于其体积大,使用不便,已很少使用。
2.2.3 掺钕钇铝石榴石激光器
掺钕钇铝石榴石激光器(Nd3+:YAG)是固体激光器中唯一能连续运转且在室温下有较大输出功率的四能级系统激光器。它的工作物质与钕玻璃不同点仅仅是基质为YAG,并在其中掺入三价钕离子(Nd3+)。
该激光器的泵浦源通常用连续氪灯管,与YAG棒平行,同置于聚光腔内。谐振腔常为平凹腔,如在腔内插入非线性倍频元件,可将1.06μm波长的非可见光倍频成530 nm的可见绿光,再在腔内置一调Q装置,则变成强脉冲输出[4]。其发光机理与钕玻璃一样,发光物质都是钕离子。
Nd3+:YAG激光被用作激光刀,比CO2激光刀的止血效果好,常用于肝切除术和治疗血管瘤,配合光纤还能将激光方便地导入体内施行手术。
2.3 医用半导体激光器
半导体激光器也称为固体激光器,它由半导体材料制成,是所有激光器中效率最高、体积最小的一种。目前比较成熟、应用最多的是砷化镓激光器。
半导体激光器激励方法有P-N结注入式和电子束激发等几种。如图3所示,砷化镓激光器的主要部分为中间一个相合而成的P-N结,尺寸约0.3 mm×0.1 mm,它的2个端面(解理面)磨得很光滑,这就构成了光学谐振腔的2个反射镜。当P-N结中通过大量电流时,从P-N结区域就可发射出激光。
为提高输出功率,发展了二极管阵列激光器,这些阵列中的二极管在电学上并联耦合,发射一致,形成了部分相干光源。近年来由于采用了先进的工艺和冷却技术,该激光器发展速度极快[5]。半导体激光治疗机以其灵活的波长选择、大功率输出、体积小、无需水冷等优势受到医学界的普遍欢迎,是常用的气体、固体激光治疗机的重要补充,甚至是后者的换代产品,也是现代医疗激光领域的重点研究方向。
2.4 医用液体激光器
医用液体激光器也称染料激光,其最大的优势是发射的激光波长可以连续调谐,只要改变染料的浓度、品种(如碳花青、若丹明和香豆素等)、温度,或者改变谐振腔的性质,就能改变染料激光的输出波长。另外,染料激光器可采用连续工作的气体激光作为激励源,而产生连续输出的染料激光也能利用Q开关或锁模技术产生波长可调的超短脉冲激光。
染料激光用光泵作为泵浦源,且输出的激光波长连续可调,是一种比较新颖的激光。尽管其问世较晚,但发展很快,并能覆盖从近紫外的250 nm到近红外的1 500 nm波段范围,被称为“变色龙”激光器。它之所以能调谐,是因为染料激光都是荧光的跃迁,而自发吸收现象会使荧光光谱的峰值发生移动,峰值处的激光波长就有变化。
血卟啉的诊断所用激发光谱峰为405 nm,而治疗用的吸收光谱峰为630 nm,染料激光就可以分别对此二峰调谐,既可以大大降低误诊率和漏诊率,又可以提高疗效。
3 结语
由于激光的优异特性,它已深入到细胞和亚细胞水平,甚至分子水平对人体疾病进行探测和研究[6],如表1所示,在缝合、钻孔、切割、止血、封闭、汽化和细胞光热作用等方面起到了其他医疗器械不具备的特殊作用。新型激光器例如具有振镜扫描技术的超脉冲CO2点阵激光治疗机、钬激光(Ho:YAG治疗机[7]、稀土光纤晶体激光器等在诊断、美容、微创和精细治疗、术后愈合方面获得了巨大的成功,甚至有的激光卟啉衍生物已经开始应用于癌症的定向靶组织治疗。
计算机和光反馈等技术的成功应用使激光治疗技术的先进性得到了革命性的提高,高重复频率的脉冲激光治疗机将逐步取代连续激光治疗机而成为主流。随着分子技术的不断发展和结构工艺的成熟与提高,低成本、稳定可靠、安全实用、操作简便、针对性更强的高精尖激光器必将成为医疗器械领域的新高地,同时也会在疾病救治、医疗服务及科研领域发挥更加重要的作用。
参考文献
[1]吴建刚,马飞,候金睿.眼科准分子激光治疗机的原理、结构与应用质量控制[J].医疗卫生装备,2005,26(12):55-56.
[2]程昕东.YG-40型CO2激光治疗机的典型故障分析与排除[J].医疗设备信息,2006,21(7):76-77.
[3]魏勇,张戈.1_3x_m波段掺钕晶体激光治疗机[J].激光与红外,2006,36(3):181-183.
[4]陈慧敏,余小敏,李家泽.Nd:YUG倍激光眼科治疗机的整机设计[J].应用激光,2003,23(4):235-236.
[5]张卓华.维修半导体激光治疗机2例故障的体会[J].医疗卫生装备,2009,30(2):132.
[6]周铭丽,沈建新.准分子激光眼科治疗机中激光器控制实现[J].激光生物学报,2006,15(3):328-330.
[7]陈慧敏,栗苹,闫晓鹏,等.基于89C52的Cr,Tm,Ho:YAG激光治疗机控制系统的设计[J].光学技术,2006,32(8):299-300.
激光清洗及其应用进展 篇2
1 工作原理与结构
光纤激光器主要由增益光纤、二色镜或光栅构成的谐振腔、以及泵浦源3部分组成，掺铥光纤激光器的增益介质为掺Tm3+光纤。图1所示为激光器F-P谐振腔结构，介质镜M1对泵浦光高透和激光高反。介质镜M2对泵浦光高反，而对激光高透。若用光纤光栅作为介质镜，将其熔接在增益光纤的两端可实现全光纤结构，并能较大程度的提高激光效率，且结构小巧、便于集成。
Tm3+具有丰富的能级结构，如图2所示。由图中可看出，Tm3+可采用3种不同的泵浦方式。当采用图2(b)所示的泵浦方式时，由于高能级粒子具有较强的自发辐射能力，所以Tm3+光纤的掺杂浓度达到一定程度便可发生3H4,3H6-3F6,3F4的交叉弛豫过程大幅提高了量子效率[6]，故通常采用中心波长为790 nm的LD作为泵浦源。
2 掺铥光纤激光器研究进展
近年来，随着光纤器件的发展，光纤激光器也获得了长足的进步，而掺Tm3+光纤激光器以铥离子独特的优势及输出2μm波长激光的广泛应用获得更加迅猛的发展。自1998年S.D.Jackson与T.A.King首次报道高功率双包层掺Tm3+石英光纤激光器[7]以来，2μm光纤激光器得到了迅速的发展[8,9,10,11]，迄今为止掺铥光纤激光器的发展主要集中在高功率方面。
2.1 国外发展现状
国际上2.0μm波段掺铥光纤激光器的研究和应用进展迅速。2009年，美国Gregory D.Goodno等人通过4级放大的手段得到了600 W单频掺铥光纤激光器[12]，其具有相位噪声低和光束质量好的特点，输出波长为2 040 nm，其实验装置如图3所示，由一个种子光源，3级放大组件，以及后面的双端泵浦掺铥光纤激光器组成，790 nm的泵浦光通过透镜耦合系统进入增益光纤内包层。
2010年美国Nufern公司在西部光子学会上报道了输出功率1 k W的掺铥连续光纤激光器[13]，该激光器通过二级放大实现高功率输出，实验装置如图4所示，一级放大和二级放大均用6个LD泵浦源经过合束器对掺铥光纤进行泵浦。
2011年Philipp Hübner,Christelle Kieleck等人通过主动锁模的方式获得了高功率的亚纳秒量级的掺铥光纤激光器[14]。当其重复频率为37.88 MHz时，产生激光脉宽为38 ps，单脉冲能量达314 n J。其实验装置如图5所示，增益介质是2.6 m长的掺铥光纤，用两个LD对掺铥光纤进行双端泵浦，且在左端加入一个高反镜，并在其后置一个声光调制器，对产生的激光进行锁模，而将产生的激光从右侧输出。
2012年Michael Eckerle,Christelle Kieleck等人通过调Q锁模在重复频率60 kHz时获得了单脉冲能量8μJ，峰值功率2.4 k W的掺铥光纤激光器[15]。其实验装置如图6所示，用两个LD对掺铥光纤进行双端泵浦，增益光纤最左端放一高反镜，高反镜后放一声光调制器进行锁模，其后放置标准具，标准具后放置声光Q开光对产生的激光进行调Q。
2.2 国内发展现状
2008年张云军等人用中心波长为792 nm的LD对82 cm长的掺铥光纤进行泵浦，获得了2.4 W线宽为50 pm、波长1 936.4 nm连续激光输出[16]。实验装置如图7所示，其前腔镜为一二色镜，对泵浦光高透，产生激光高反，用一低反射率的FBG作为输出镜。其具有线宽窄、连续输出稳定等优点。
2010年唐宇龙，许琳等人通过使用声光开关获得线宽25 nm，输出激光波长为2 020 nm的掺铥脉冲光纤激光器[17]。所使用的掺铥光纤长度为6 m，激光器的斜率效率可达到52%。其脉冲重复频率从500 Hz～50 kHz可调谐，其最大单脉冲能量超过10 m J，最大峰值功率为138 kW，激光器M2=1.01。
同年林可枫和张广等人通过使用40 cm长的新型双包层掺钕钨亚碲酸盐光纤获得了1.12 W的2μm连续激光[18]。实验装置如图8所示，其实验采用中心波长为800 nm的激光器进行端面泵浦，并用光纤介质镜作为前腔镜垂直，增益介质末端垂直切割，用其4%的菲涅尔反射作为输出镜。
2011年刘江等人将石墨烯作为可饱和吸收体，研制出2.0μm石墨烯被动调Q掺铥全光纤激光器[19]。当抽运功率为1.3 W时，得到稳定的重复频率为44 kHz的调Q激光脉冲输出，平均输出功率约为2.9 m W脉冲宽度为3.0μs。
2012年，北京工业大学刘江等人采用二级放大结构实现了20 W全光纤结构掺铥皮秒脉冲激光输出[20]。实验装置如图9所示，该掺铥皮秒脉冲光纤激光器由种子源和两级掺铥光纤放大器组成。掺铥光纤主放大级主要包括隔离器、多模半导体激光器、(6+1)×1的多模抽运合束器和掺铥双包层光纤等组成。其最大平均输出功率为20.7 W，激光斜率效率为42%，可获得最大峰值功率为11.2 k W。
3 掺铥光纤激光器的应用
掺铥光纤激光器与传统2.0μm固体激光器相比具有体积小、易集成、携带方便及效率高等优点，又因2.0μm波段激光覆盖了1.88μm、1.91μm和2.41μm的3个重要分子吸收带，所以应用广泛。水分子在2.0μm有较强的吸收峰，将掺铥光纤激光器作为激光手术刀具有良好的止血性。由此同时2.0μm波段的激光是人眼安全波段，且覆盖大气通信窗口，所以其可应用在激光雷达、遥感探测等领域。此外，该激光通过光参量振荡可产生3～5μm,8～12μm中红外波段，因此其可作为产生中红外激光的光源。
4 总结与展望
论激光清洗在文物维修中的应用 篇3
1.1 激光简介
激光的英文名LASER是由Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation各单词头一个字母组成的缩写词, 意思是“受激辐射光扩大”, 它描述了制造激光的主要过程。激光是20世纪以来人类的重大发明之一, 在现代社会中被广泛应用, 与人们的日常生活有着密切的联系, 比如光纤通信、激光切割、激光扫描等, 都是激光的常见应用形式。
1.2 激光原理
激光实际上是光与物质的相互作用, 一切物质都是由微观粒子构成的。这些组成物质的微观粒子在吸收或辐射光子的过程中, 自身的运动状况会发生改变, 而这种改变的外在表现就是激光。
1.3 激光特点
1.3.1 定向发光
普通光源是向四面八方发光, 而要让发射的光朝一个方向传播, 需要给光源装上一定的聚光装置, 使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光本身就是朝一个方向射出的, 光束的发散度极小, 大约只有0.001弧度, 接近平行。
1.3.2 亮度极高
激光亮度极高主要源自定向发光, 将大量的光子限制在一个极小的空间范围内再射出, 这样, 其能量密度自然就高了。
1.3.3 能量巨大
激光能量本身并不是很大, 但是, 能量密度大 (一般集中在一个点上) , 所以, 短时间内就可以聚集起大量的能量。
1.4 激光器种类
根据产生激光的媒质, 可以把激光器分为气体激光器、液体激光器和固体激光器等。文物保护和古建筑维修时通常选用固体激光器。
2 激光清洗技术
2.1 激光清洗原理
传统的清洗工艺主要包括机械方法和化学方法两种。机械清洗不论是用微砂粒、玻璃粉末、石头粉末、高压炉炉渣冲洗, 还是用高压蒸汽法清洗, 都属于物理接触, 一定会对物体表面造成损伤。而使用化学试剂清洗污染物, 其腐蚀性和穿透性会对物体造成永久的、不可恢复的伤害。
激光清洗是一种新型的表面处理技术。它利用激光强度高、能量密度大、聚焦性强和方向性好的特点, 通过透镜组合将光束聚焦到一个很小的区域中, 破坏污染物和物体表面之间的作用力, 使污染物从文物表面剥离而不损伤其基体。激光束令不同污染物、不同基体材料之间发生不同的物理、化学效应, 归纳起来大致可以分为以下三种: (1) 激光能量被物体表面附着的污染物吸收, 形成急剧膨胀的等离子体, 产生冲击波, 进而将污染物从物体表面剥离; (2) 使用高频率激光脉冲冲击物体表面, 在其表面形成共振, 将污染物变成碎片, 然后剔除; (3) 利用激光自身巨大的能量, 将焦点聚集在污染物表面, 使温度高达数万度, 能瞬间分解污染物, 从而实现清洗的目的。
综上所述, 激光清洗技术是利用激光粒子的热膨胀、激光脉冲的振动和分子的光分解或相变三种作用或它们的联合作用达到清洗的目的。
2.2 激光清洗机
适用于激光清洗的机器首推固体激光器, 而多使用的是Nd:YAG激光。因为Nd:YAG激光可以通过光纤传输, 所以, 它被广泛应用在激光清洗中。
该机器主要由出光手柄、激光器、导光臂、吸尘器、污物收集盒、电源和冷却集成系统等组成的。系统虽然复杂, 但是可以搬运, 既可在室内使用, 也可在室外使用。
2.3 激光清洗的优势
与传统的清洗方法相比, 激光清洗具有非常明显的优势, 可以在不需要接触的情况下处理和剥离污染物, 而且适用于各种不同的材质, 不会对文物造成损伤, 因此, 它是当前最安全、最合理的文物清洗技术。
激光清洗的优势包括以下几点: (1) 它是“绿色”清洗方法, 不需使用任何化学药剂和清洗液。 (2) 通过设定不同的激光参数, 控制激光光束的参数, 比如光斑大小、重复频率等, 能精确定位清洗所需要的激光能量和面积。 (3) 它可以与机器手相配合实现远距离操作, 能清洗传统方法不容易清洁的部位。 (4) 它能够清除多种材料表面、各种类型的污染物, 达到常规清洗无法达到的清洁度。同时, 它还可以有选择性地清洗材料表面的污染物, 做到既不伤害文物, 又能清掉污染物。 (5) 激光清洗效率高, 可以节省时间。 (6) 虽然激光清洗系统前期投入较高, 但可长期稳定使用, 运行成本极低 (2011年, 0.6~6欧元/h) 。
2.4 激光清洗使用范围
激光清洗可以应用于整个石质建筑中, 也可以应用到一个精美石雕上, 它们都能被很好地清洗。此外, 可以将激光清洗应用于很多材质上, 比如青铜器、玻璃、纸张、布面 (油画) 、皮质 (羊皮卷) 和壁画等。
3 激光清洗运用实例
3.1 国外使用激光清洗文物实例
早在20世纪70年代, 激光清洗就在欧美等国被使用。但是, 由于技术不完善、机器笨重和高昂的清洗费用, 使得激光清洗一度陷入低迷状态, 不受人们的重视。随着技术的发展和低廉的价格优势, 使得激光清洗备受重用。在德国、意大利、希腊、法国、英国、美国等国, 激光清洗作为一种成熟的技术已经慢慢取代了传统的清洗方式, 成为主流。
3.2 激光清洗在中国的运用和发展
激光清洗在我国仍然处于初步发展和研究探索的阶段。2011-11, 我国自主研发的第一台石质文物激光清洗机问世。它是由中国工程物理研究院激光聚变研究中心研制成功的机器, 是文物保护技术的一大突破。目前, 使用此机器已经成功对云冈石窟、四川乐山大佛、嵩山少林寺的建筑物和石碑进行了多次的小面积清洗, 效果十分理想, 没有损坏石质文物。特别要注意的是, 此激光清洗机只能清洗没有颜色的石质文物。如何清洗有颜色的文物和书画、竹简、青铜器等文物是下一步要突破的技术难关。
4 结束语
总而言之, 激光清洗与传统清洗相比, 有无法比拟的优点。激光清洗能实现“指哪儿打哪儿”的目的, 无论多小面积的污渍都能精准的清洗。到目前为止, 全世界都没有报告指出激光清洗会对文物造成损坏, 所以, 它是未来文物保护的主要发展技术之一。对相关技术人员而言, 应该加快研究步伐, 努力克服激光设备昂贵对其普及造成的影响, 确保激光清洗技术可以被广泛应用。
摘要：文物历史悠久, 但是, 其表面都附着着很难清除的污染物。另外, 在科技不发达的年代, 使用不恰当的维修材料和方法保护文物, 会对其造成二次污染。激光清洗作为一种新型的清洗技术, 在欧美的古建筑和文物维修中备受重视, 这与激光技术无可比拟的优点是分不开的。它既是传统清洗工艺的补充, 甚至还代替了传统清洗技术。
关键词：激光清洗,文物保护,古建维修,清洗工艺
参考文献