Laserpuhdistus on lahja fysiikan yhteisölle, joka auttaa säilyttämään historiallisia rakennuksia. Ilmansaasteet, erityisesti rikkihappoaerosolit, joutuivat vuorovaikutukseen kalsiumkarbonaattipatsaan kanssa muodostaen kalsiumsulfaatista ja vedestä koostuvan kipsikerroksen. Laserpuhdistusta voidaan käyttää kalvojäämien ja epäpuhtauksien, kuten sulfaattien ja nitraattien, poistamiseen marmorirakenteista. Alla olevassa kuvassa 1 on patsas, jonka päällä on mustia kerrostumia.
Verrattaessa laserpuhdistusta muihin kivenpuhdistusmenetelmiin, ensimmäinen erottuu tarkkuudestaan, kosketuksettomasta toteutuksestaan ja monipuolisuudestaan. Laserpuhdistuksen laaja käyttö estettiin alun perin, koska epäiltiin, että se oli monimutkainen menetelmä ja että alkuperäisten muistomerkkien testaamista varten oli rajoituksia.
Laserpulssivuorovaikutusmallien parannukset kiven kanssa ja laserjärjestelmien teknologinen kehitys ovat kuitenkin voineet nämä alkuperäiset epäilykset, ja laserpuhdistuksesta on tullut historiallisten monumenttien puhdistuksen edelläkävijä.
Tämän artikkelin alussa esitettyjen kahden ensimmäisen kysymyksen käsittelemiseksi voimme vastata siihen, että pulssilaserjärjestelmät, kuten 1064 nm:n Nd:YAG-laser, ja niiden harmoniset aallonpituudet ovat valmiita kivenpuhdistukseen.
Myös muun tyyppisiä pulssilasereita, joissa on säädettävä pulssinleveys, voidaan käyttää.
Laserpuhdistuksen eduista hiekkapuhallukseen, hankaukseen, kemiallisiin menetelmiin ja ultraääneen verrattuna voidaan sanoa, että se on kosketukseton menetelmä ja kerrostuneiden kalvojen poistamisen tarkkuus.
Kaikkiin asiaan liittyviin kolmanteen, neljänteen ja viidenteen kysymykseen vastaamiseksi on otettava huomioon laserpulssin ja kiven vuorovaikutuksen luonne. Laserpulssien vuorovaikutus kiven kanssa voidaan jakaa itsestään rajoittuviin ja ei-itserajoittuviin laserablaatioprosesseihin. Itserajoittuvissa laserablaatioprosesseissa kerrostuneen kontaminaatiokalvon vauriokynnys on paljon alhaisempi kuin alla olevan substraatin.
Toisaalta ei-itserajoittuvissa laserablaatioprosesseissa substraatin ja kalvon vauriokynnykset ovat hyvin lähellä toisiaan.
Siksi edellisessä tapauksessa puhdistusprosessi on paljon helpompi, koska jos käytetään sopivaa laserpulssin energiaa ja kestoa (termi laserfluence on laajalti käytetty, mikä tarkoittaa energiaa pinta-alayksikköä kohti, Jouleina/cm2), Silloin saasteaine kalvo poistetaan. Haihtuu ennen kuin vaurioittaa alla olevaa alustaa. Ei-itserajoittuvissa tapauksissa vahingon todennäköisyys on paljon suurempi.
Monet taiteen restauroinnin laserpuhdistuksen alalla työskentelevät käyttävät kuitulasereita, koska ne ovat joustavia ja pystyvät loistamaan säteen vaikeapääsyisiin paikkoihin patsaissa. Laserpuhdistus on taideteos sinänsä, joka vaatii ammattitaitoista käyttäjää ja kuitulaseria joustavuuden saavuttamiseksi. Laserit ovat enimmäkseen teollisia, eikä laserjärjestelmissä ole liikkuvia osia. Jos käytät MOPA-laseria (Master Oscillator Power Amplifier), saat säädettäviä laserpulsseja etkä kristallin vanhenemista, kuten Nd:YAG-laserit. Kuvassa 3 on operaattori, joka käyttää valokuitulaseria taideteoksen puhdistamiseen.
Voidaan myös huomauttaa, että lasereiden käyttö kivenpuhdistukseen on ympäristön kannalta terveellisempää, koska prosessi ei tuota niin paljon hiukkasia kuin hiekkapuhallus. Käyttäjän on luonnollisesti käytettävä lasersuojalaseja.
