Ο καθαρισμός με λέιζερ είναι ένα δώρο στην κοινότητα της φυσικής που βοηθά στη διατήρηση των ιστορικών κτιρίων. Η ατμοσφαιρική ρύπανση, ειδικά τα αερολύματα θειικού οξέος, αλληλεπιδρούσαν με το άγαλμα ανθρακικού ασβεστίου, σχηματίζοντας ένα στρώμα γύψου που αποτελείται από θειικό ασβέστιο και νερό. Ο καθαρισμός με λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αφαίρεση ιζημάτων φιλμ και ρύπων όπως θειικά και νιτρικά άλατα από μαρμάρινες κατασκευές. Το σχήμα 1 παρακάτω δείχνει ένα άγαλμα με μαύρες αποθέσεις πάνω του.
Κατά τη σύγκριση του καθαρισμού με λέιζερ με άλλες μεθόδους καθαρισμού πέτρας, η πρώτη ξεχωρίζει για την ακρίβεια, την εφαρμογή χωρίς αφή και την ευελιξία της. Η ευρεία χρήση του καθαρισμού με λέιζερ αρχικά παρεμποδίστηκε λόγω των υποψιών ότι ήταν μια πολύπλοκη μέθοδος και ότι υπήρχαν περιορισμοί στην πρόσβαση σε πρωτότυπα μνημεία για δοκιμή. ,
Ωστόσο, οι βελτιώσεις στα μοντέλα αλληλεπίδρασης παλμών λέιζερ με πέτρα και οι τεχνολογικές εξελίξεις στα συστήματα λέιζερ έχουν ξεπεράσει αυτές τις αρχικές αμφιβολίες και ο καθαρισμός με λέιζερ έχει γίνει πρωτοπόρος στον καθαρισμό ιστορικών μνημείων. ,
Επομένως, για να απαντήσουμε στις δύο πρώτες ερωτήσεις που τέθηκαν στην αρχή αυτού του άρθρου, μπορούμε να απαντήσουμε ότι τα συστήματα παλμικού λέιζερ, όπως το λέιζερ 1064 nm Nd:YAG, και τα αρμονικά τους μήκη κύματος είναι έτοιμα για καθαρισμό λίθων. ,
Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν άλλοι τύποι παλμικών λέιζερ με ρυθμιζόμενα πλάτη παλμών. ,
Όσον αφορά τα πλεονεκτήματα του καθαρισμού με λέιζερ σε σχέση με την αμμοβολή, το τρίψιμο, τις χημικές μεθόδους και τους υπερήχους, μπορούμε να πούμε ότι είναι η μέθοδος χωρίς επαφή και η ακρίβεια της αφαίρεσης των εναποτιθέμενων μεμβρανών.
Για να απαντήσουμε σε όλες τις σχετικές ερωτήσεις, τρίτη, τέταρτη και πέμπτη, πρέπει να εξετάσουμε τη φύση της αλληλεπίδρασης του παλμού λέιζερ με την πέτρα. Η αλληλεπίδραση των παλμών λέιζερ με την πέτρα μπορεί να χωριστεί σε αυτοπεριοριζόμενες και μη αυτοπεριοριζόμενες διαδικασίες αφαίρεσης με λέιζερ. Στην περίπτωση αυτοπεριοριζόμενων διεργασιών αφαίρεσης με λέιζερ, το όριο βλάβης του εναποτιθέμενου φιλμ μόλυνσης είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό του υποκείμενου υποστρώματος. ,
Από την άλλη πλευρά, για μη αυτοπεριοριζόμενες διεργασίες αφαίρεσης με λέιζερ, τα κατώφλια βλάβης του υποστρώματος και του φιλμ είναι πολύ κοντά το ένα στο άλλο. ,
Επομένως, στην πρώτη περίπτωση, η διαδικασία καθαρισμού θα είναι πολύ πιο εύκολη, γιατί εάν χρησιμοποιηθεί η κατάλληλη ενέργεια και διάρκεια παλμού λέιζερ (ο όρος ροή λέιζερ χρησιμοποιείται ευρέως, που σημαίνει ενέργεια ανά μονάδα επιφάνειας, σε Joules/cm2), Τότε ο ρύπος η ταινία θα αφαιρεθεί. Εξατμίζεται πριν προκαλέσει ζημιά στο υποκείμενο υπόστρωμα. Για μη αυτοπεριοριζόμενες περιπτώσεις, η πιθανότητα βλάβης είναι πολύ μεγαλύτερη.
Πολλοί εργαζόμενοι στον τομέα του καθαρισμού με λέιζερ για αποκατάσταση τέχνης χρησιμοποιούν λέιζερ ινών λόγω της ευελιξίας και της ικανότητάς τους να εκπέμπουν τη δέσμη σε δυσπρόσιτα σημεία σε αγάλματα. Η πράξη του καθαρισμού με λέιζερ είναι από μόνη της ένα έργο τέχνης, που απαιτεί έναν εξειδικευμένο χειριστή και λέιζερ οπτικών ινών για να επιτευχθεί ευελιξία. Τα λέιζερ είναι κυρίως βιομηχανικού τύπου και τα συστήματα λέιζερ δεν έχουν κινούμενα μέρη. Εάν χρησιμοποιείτε λέιζερ MOPA (Master Oscillator Power Amplifier), λαμβάνετε παλμούς λέιζερ που μπορούν να συντονιστούν και δεν γήρανση κρυστάλλου όπως τα λέιζερ Nd:YAG. Το Σχήμα 3 δείχνει έναν χειριστή που χρησιμοποιεί ένα λέιζερ ινών για να καθαρίσει τα έργα τέχνης.
Κάποιος θα μπορούσε επίσης να επισημάνει ότι η χρήση λέιζερ για τον καθαρισμό πετρών είναι πιο υγιεινή για το περιβάλλον επειδή η διαδικασία δεν παράγει τόσα σωματίδια όσο η αμμοβολή. Ο χειριστής θα πρέπει φυσικά να φοράει προστατευτικά γυαλιά λέιζερ.
