Preprosto povedano, uporabiti visokofrekvenčno vibracijo, ki jo generira določena valovna dolžina laserja, da razbije pritrditev na površini predmeta; trenutna visoka temperatura, ki jo povzroča laser, povzroči, da se pritrjeni material odlepi s površine substrata in tako doseže namen čiščenja.
Laserji za čiščenje vključujejo kontaminirane plasti, plast barve, sloje rje in plasti lepljenja na površini katerega koli materiala. Njegova uporaba vključuje: čiščenje plesni, odstranjevanje kovinskih površinskih barv in spajkanje spojev, okside, odstranjevanje madežev, obnovo in ohranjanje zgodovinskih artefaktov.
Lasersko čiščenje doseže odstranitev s premagovanjem vezave substratnega materiala na površinske priključke. Glavni mehanizem delovanja vključuje naslednje vidike:
1. Odstranitev brizganja tekočine: površje pritrjenega materiala ne doseže temperature uplinjanja in je trenutno v obliki tanke plasti tekočine, medtem ko reakcijska sila, ki jo povzroča trenutna ekspanzija površinskega plina in sila pihanja procesni plin povzroči brizganje tekočine. Za dosego učinka odstranitve;
2, odstranitev brizganja tekočine: površje pritrjenega materiala ne doseže temperature uplinjanja in obstaja v obliki tanke plasti tekočine, medtem ko je reakcijska sila, ki nastane zaradi trenutne ekspanzije površinskega plina in sile pihanja procesni plin sili tekočinski depozit, da se razprši, da se doseže učinek odstranitve;
3. Odstranjevanje uparjenega izhlapevanja: laserska energija povzroča uparjanje ali izhlapevanje usedlin na substratu;
4. Odstranitev plazme: Trenutna visoka temperatura, ki jo generira laser z visoko energijsko gostoto, med plinom in substratnim materialom proizvaja plin visoke temperature. Plin še naprej absorbira lasersko energijo in tvori plazmo visoke temperature, plazma pa absorbira energijo in se takoj razširi, da povzroči eksplozijo. Udarni val, ki ga ustvari eksplozija, zdrobi sloj adhezije;
5. Odstranitev plazme: Trenutna visoka temperatura, ki jo generira laser z visoko energijsko gostoto, ustvari plin visoke temperature med usedlino in substratnim materialom. Plin še naprej absorbira lasersko energijo in tvori plazmo visoke temperature, plazma pa absorbira energijo in se takoj razširi, da povzroči eksplozijo. Udarni val, ki ga ustvari eksplozija, zdrobi sloj adhezije;
6. Odstranitev mehke ablacije: Laserska mehka ablacija je opredeljena kot pojav množične migracije, erozije ali izgube površine materiala zaradi različnih mehanizmov pri obsevanju laserja z majhno močjo. Mehka ablacija se pogosto pojavlja pri laserskem čiščenju organskih adhezijskih plasti, njeno delovanje pa je predvsem kemična reakcija.
Pulsni Nd: YAG laserski proces čiščenja se opira na značilnosti svetlobnih impulzov, ki jih proizvaja laser, ki temelji na fotofizičnih reakcijah, ki jih povzroča interakcija med visokonapetostnimi žarki, kratkotrajnimi impulznimi laserji in kontaminiranimi plasti. Njene fizikalne principe lahko povzamemo, kot sledi:
1. Absorpcija velike energije tvori hitro širijočo se plazmo (visoko ioniziran nestabilen plin), ki generira udarni val;
2. udarni val povzroči, da kontaminanti postanejo fragmenti in se zavrnejo;
3, mora biti širina svetlobnega impulza dovolj kratka, da se prepreči kopičenje toplote poškodovane površine obdelane površine;
4. Eksperimenti so pokazali, da se na površini kovine pojavlja oksid, zato se plazma generira na kovinski površini.
5. Eksperimenti so pokazali, da ko je na površini kovine oksid, nastane plazma na kovinski površini.
Plazma se tvori le, če je gostota energije nad pragom, ki je odvisen od odstranitve kontaminirane ali oksidne plasti. Ta učinek praga je pomemben za učinkovito čiščenje ob zagotavljanju varnosti materiala substrata. Obstaja tudi drugi prag za prisotnost plazme. Če gostota energije preseže ta prag, se material substrata uniči. Da bi zagotovili učinkovito čiščenje pod pogojem, da se zagotovi varnost materiala substrata, je treba parametre laserja prilagoditi glede na situacijo, tako da je gostota energije svetlobnega impulza strogo med dvema pragoma.
