લેસર સફાઈ ટેકનોલોજીના સિદ્ધાંત, પ્રકારો અને ઉપયોગો

ના સિદ્ધાંત, પ્રકારો અને ઉપયોગોલેસર સફાઈટેકનોલોજી

લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજી એ એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રમાં લેસર ટેકનોલોજીનો સફળ ઉપયોગ છે. તેનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત એ છે કે લેસરની ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતાનો ઉપયોગ વર્કપીસના સબસ્ટ્રેટને વળગી રહેલા દૂષકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે થાય છે, જેના કારણે તેઓ તાત્કાલિક થર્મલ વિસ્તરણ, ગલન અને ગેસ બાષ્પીભવનના સ્વરૂપમાં સબસ્ટ્રેટથી અલગ થઈ જાય છે. લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજી ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, પર્યાવરણીય મિત્રતા અને ઉર્જા સંરક્ષણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તે ટાયર મોલ્ડ ક્લિનિંગ, એરક્રાફ્ટ બોડી પેઇન્ટ દૂર કરવા અને સાંસ્કૃતિક અવશેષ પુનઃસ્થાપન જેવા ક્ષેત્રોમાં સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવી છે.

પરંપરાગત સફાઈ તકનીકોમાં શામેલ છેયાંત્રિક ઘર્ષણ સફાઈ(સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ સફાઈ, ઉચ્ચ દબાણવાળા પાણી જેટ સફાઈ, વગેરે), રાસાયણિક કાટ સફાઈ, અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ, સૂકા બરફ સફાઈ, વગેરે. આ સફાઈ તકનીકોનો વિવિધ ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ સફાઈ વિવિધ કઠિનતાના ઘર્ષક પદાર્થો પસંદ કરીને સર્કિટ બોર્ડ પર ધાતુના કાટના ડાઘ, ધાતુની સપાટીના બર અને થ્રી-પ્રૂફ વાર્નિશને દૂર કરી શકે છે. રાસાયણિક કાટ સફાઈ તકનીકનો ઉપયોગ સાધનોની સપાટી પર તેલના ડાઘ, બોઈલરમાં સ્કેલ અને તેલ પાઇપલાઇન્સની સફાઈમાં વ્યાપકપણે થાય છે. જોકે આ સફાઈ તકનીકો સારી રીતે વિકસિત થઈ છે, તેમ છતાં તેમાં કેટલીક સમસ્યાઓ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ સફાઈ સરળતાથી સારવાર કરેલ સપાટીને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, અને રાસાયણિક કાટ સફાઈ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ અને સાફ કરેલી સપાટીના કાટનું કારણ બની શકે છે જો યોગ્ય રીતે સંભાળવામાં ન આવે તો. લેસર સફાઈ તકનીકનો ઉદભવ સફાઈ તકનીકમાં ક્રાંતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તે ઉચ્ચ ઉર્જા ઘનતા, ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને લેસર ઊર્જાના કાર્યક્ષમ ટ્રાન્સમિશનનો લાભ લે છે, અને સફાઈ કાર્યક્ષમતા, સફાઈ ચોકસાઇ અને સફાઈ સ્થાનના સંદર્ભમાં પરંપરાગત સફાઈ તકનીકો કરતાં સ્પષ્ટ ફાયદા ધરાવે છે. તે રાસાયણિક કાટ સફાઈ અને અન્ય સફાઈ તકનીકોને કારણે થતા પર્યાવરણીય પ્રદૂષણને અસરકારક રીતે ટાળી શકે છે, અને સબસ્ટ્રેટને નુકસાન પહોંચાડશે નહીં.

આલેસર સફાઈનો સિદ્ધાંત

તો લેસર સફાઈ શું છે? લેસર સફાઈ એ એક પ્રક્રિયા છે જેમાં લેસર બીમનો ઉપયોગ ઘન (અથવા ક્યારેક પ્રવાહી) ની સપાટી પરથી સામગ્રીને દૂર કરવા માટે થાય છે. ઓછા લેસર પ્રવાહ પર, સામગ્રી શોષિત લેસર ઊર્જા દ્વારા ગરમ થાય છે અને બાષ્પીભવન થાય છે અથવા સબલિમેટ થાય છે. ઉચ્ચ લેસર પ્રવાહ પર, સામગ્રી સામાન્ય રીતે પ્લાઝ્મામાં ફેરવાય છે. સામાન્ય રીતે, લેસર સફાઈનો અર્થ સ્પંદિત લેસરોનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીને દૂર કરવાનો થાય છે, પરંતુ જો લેસરની તીવ્રતા પૂરતી ઊંચી હોય, તો સામગ્રીને દૂર કરવા માટે સતત તરંગ લેસર બીમનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઊંડા અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના એક્સાઇમર લેસરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઓપ્ટિકલ એબ્લેશન માટે થાય છે. ઓપ્ટિકલ એબ્લેશન માટે વપરાતી લેસર તરંગલંબાઇ આશરે 200nm છે. લેસર ઊર્જાના શોષણની ઊંડાઈ અને એક લેસર પલ્સ દ્વારા દૂર કરવામાં આવતી સામગ્રીની માત્રા સામગ્રીના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો તેમજ લેસર તરંગલંબાઇ અને પલ્સ લંબાઈ પર આધાર રાખે છે. દરેક લેસર પલ્સ દ્વારા લક્ષ્યમાંથી દૂર કરવામાં આવેલા કુલ સમૂહને સામાન્ય રીતે એબ્લેશન રેટ કહેવામાં આવે છે. લેસર બીમની સ્કેનિંગ ગતિ અને સ્કેનિંગ લાઇનનું કવરેજ, વગેરે, એબ્લેશન પ્રક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરશે.

લેસર ક્લીનિંગ ટેકનોલોજીના પ્રકારો

૧) લેસર ડ્રાય ક્લીનિંગ: ડ્રાય લેસર ક્લીનિંગ એ સ્પંદિત લેસર દ્વારા સફાઈ વર્કપીસના સીધા ઇરેડિયેશનનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેના કારણે આધાર અથવા સપાટીના દૂષકો ઊર્જા શોષી લે છે અને તાપમાનમાં વધારો થાય છે, જેના પરિણામે આધારનું થર્મલ વિસ્તરણ અથવા થર્મલ કંપન થાય છે, જેના કારણે બંને અલગ પડે છે. આ પદ્ધતિને આશરે બે પરિસ્થિતિઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: એક એ છે કે સપાટીના દૂષકો લેસર ઊર્જા શોષી લે છે અને વિસ્તરણ કરે છે; બીજું એ છે કે આધાર લેસર ઊર્જા શોષી લે છે અને થર્મલ કંપન ઉત્પન્ન કરે છે. ૧૯૬૯ માં, એસએમ બેડેર અને અન્ય લોકોએ શોધ્યું કે ગરમીની સારવાર, રાસાયણિક કાટ અને સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ સફાઈ જેવી વિવિધ સપાટી સારવાર પદ્ધતિઓમાં વિવિધ ખામીઓ છે. તે જ સમયે, લેસર ફોકસિંગ પછી ઉચ્ચ ઊર્જા ઘનતા સામગ્રીની સપાટીના બાષ્પીભવનની ઘટનાને શક્ય બનાવી શકે છે, જે સામગ્રીની સપાટીની બિન-વિનાશક સફાઈની શક્યતાને સક્ષમ બનાવે છે. પ્રયોગો દ્વારા, એવું જાણવા મળ્યું કે ૩૦ મેગાવોટ/સેમી૨ ની પાવર ઘનતાવાળા રૂબી ક્યૂ-સ્વિચ્ડ લેસરનો ઉપયોગ કરીને આધારને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના સિલિકોન સામગ્રીની સપાટીના દૂષકોની સફાઈ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, અને પ્રથમ વખત, સામગ્રીની સપાટીના દૂષકોની લેસર ડ્રાય ક્લીનિંગનો અનુભવ થયો. ફિલ્મ સ્તરના ટુકડાઓના અલગ થવાના દર દ્વારા એકંદર દર નીચે મુજબ વ્યક્ત કરી શકાય છે:

સૂત્રમાં, ε લેસર પલ્સ એનર્જી ઇન્ડેક્સ રજૂ કરે છે, h પ્રદૂષક ફિલ્મ સ્તરની જાડાઈ ઇન્ડેક્સ રજૂ કરે છે, અને E ફિલ્મ સ્તરના સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ ઇન્ડેક્સ રજૂ કરે છે.

2) લેસર વેટ ક્લીનિંગ: સાફ કરવાના વર્કપીસને સ્પંદિત લેસરના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે તે પહેલાં, સપાટી પર પ્રી-કોટિંગ લિક્વિડ ફિલ્મ લાગુ કરવામાં આવે છે. લેસરની ક્રિયા હેઠળ, લિક્વિડ ફિલ્મનું તાપમાન ઝડપથી વધે છે અને બાષ્પીભવન થાય છે. બાષ્પીભવનની ક્ષણે, એક અસર તરંગ ઉત્પન્ન થાય છે, જે પ્રદૂષક કણો પર કાર્ય કરે છે અને તેમને સબસ્ટ્રેટથી અલગ કરવાનું કારણ બને છે. આ પદ્ધતિ માટે જરૂરી છે કે સબસ્ટ્રેટ અને લિક્વિડ ફિલ્મ એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા ન આપે, આમ લાગુ પડતી સામગ્રીની શ્રેણી મર્યાદિત કરે છે. 1991 માં, કે. ઇમેન અને અન્યોએ પરંપરાગત સફાઈ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કર્યા પછી સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સ અને ધાતુ સામગ્રીની સપાટી પર અવશેષ સબ-માઇક્રોન કણ પ્રદૂષકોની સમસ્યાને સંબોધિત કરી, અને સામગ્રી સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર એક ફિલ્મ કોટિંગના ઉપયોગનો અભ્યાસ કર્યો જે લેસર ઊર્જાને કાર્યક્ષમ રીતે શોષી શકે છે. ત્યારબાદ, CO2 લેસરનો ઉપયોગ કરીને, ફિલ્મે લેસર ઊર્જાને શોષી લીધી અને તાપમાનમાં ઝડપથી વધારો થયો અને ઉકાળવામાં આવ્યો, વિસ્ફોટક બાષ્પીભવન ઉત્પન્ન થયું, જેણે સબસ્ટ્રેટ સપાટી પરથી પ્રદૂષકોને દૂર કર્યા. આ સફાઈ પદ્ધતિને લેસર વેટ ક્લીનિંગ કહેવામાં આવે છે.

૩) લેસર પ્લાઝ્મા શોક વેવ ક્લિનિંગ: જ્યારે લેસર હવાના માધ્યમને ઇરેડિયેટ કરે છે અને ગોળાકાર પ્લાઝ્મા શોક વેવ બનાવે છે ત્યારે લેસર પ્લાઝ્મા શોક વેવ ઉત્પન્ન થાય છે. શોક વેવ વર્કપીસની સપાટી પર કાર્ય કરે છે અને પ્રદૂષકોને દૂર કરવા માટે ઊર્જા મુક્ત કરે છે. લેસર સબસ્ટ્રેટ પર કાર્ય કરતું નથી, આમ સબસ્ટ્રેટને નુકસાન પહોંચાડતું નથી. લેસર પ્લાઝ્મા શોક વેવ ક્લિનિંગ ટેકનોલોજી હવે ઘણા દસ નેનોમીટરના વ્યાસવાળા કણોને સાફ કરી શકે છે, અને લેસર તરંગલંબાઇ પર કોઈ નિયંત્રણો નથી. પ્લાઝ્મા ક્લિનિંગના ભૌતિક સિદ્ધાંતનો સારાંશ નીચે મુજબ આપી શકાય છે: a) લેસર દ્વારા ઉત્સર્જિત લેસર બીમ સારવાર કરાયેલ સપાટી પરના દૂષણ સ્તર દ્વારા શોષાય છે. b) શોષણની મોટી માત્રા ઝડપથી વિસ્તરતું પ્લાઝ્મા (અત્યંત આયનાઇઝ્ડ અસ્થિર ગેસ) બનાવે છે અને અસર તરંગ ઉત્પન્ન કરે છે. c) અસર તરંગ પ્રદૂષકોને ટુકડા કરવા અને દૂર કરવા માટેનું કારણ બને છે. d) પ્રકાશ પલ્સની પલ્સ પહોળાઈ એટલી ટૂંકી હોવી જોઈએ કે થર્મલ સંચય ટાળી શકાય જે સારવાર કરાયેલ સપાટીને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. e) પ્રયોગો દર્શાવે છે કે જ્યારે ધાતુની સપાટી પર ઓક્સાઇડ હોય છે, ત્યારે ધાતુની સપાટી પર પ્લાઝ્મા ઉત્પન્ન થાય છે. પ્લાઝ્મા ફક્ત ત્યારે જ ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે ઊર્જા ઘનતા થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, જે દૂર કરેલા દૂષણ સ્તર અથવા ઓક્સાઇડ સ્તર પર આધાર રાખે છે. સબસ્ટ્રેટ સામગ્રીની સલામતી સુનિશ્ચિત કરતી વખતે અસરકારક સફાઈ માટે આ થ્રેશોલ્ડ અસર ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. પ્લાઝ્માના દેખાવમાં બીજી થ્રેશોલ્ડ પણ હોય છે. જો ઊર્જા ઘનતા આ થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય, તો સબસ્ટ્રેટ સામગ્રીને નુકસાન થશે. સબસ્ટ્રેટ સામગ્રીની સલામતી સુનિશ્ચિત કરતી વખતે અસરકારક સફાઈ કરવા માટે, લેસર પરિમાણોને પરિસ્થિતિ અનુસાર ગોઠવવા આવશ્યક છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે પ્રકાશ પલ્સની ઊર્જા ઘનતા બે થ્રેશોલ્ડ વચ્ચે સખત રીતે હોય. 2001 માં, જેએમ લી અને અન્ય લોકોએ હાઇ-પાવર લેસરો ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતી વખતે પ્લાઝ્મા શોક તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે તે લાક્ષણિકતાનો ઉપયોગ કર્યો, અને સિલિકોન વેફરની સમાંતર ઇરેડિયેટ કરવા માટે 2.0 J/cm2 (સિલિકોન વેફરના નુકસાન થ્રેશોલ્ડ કરતા ઘણું વધારે) ની ઊર્જા ઘનતાવાળા પલ્સ લેસરનો ઉપયોગ કર્યો, સિલિકોન વેફરની સપાટી પર શોષિત 1 μm ટંગસ્ટન કણોને સફળતાપૂર્વક સાફ કર્યા. આ સફાઈ પદ્ધતિને લેસર પ્લાઝ્મા શોક વેવ ક્લિનિંગ કહેવામાં આવે છે, અને કડક શબ્દોમાં કહીએ તો, લેસર પ્લાઝ્મા શોક વેવ ક્લિનિંગ એ ડ્રાય લેસર ક્લિનિંગનો એક પ્રકાર છે. આ ત્રણ લેસર સફાઈ તકનીકોનો મૂળ હેતુ સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સની સપાટી પરના નાના કણોને સાફ કરવાનો હતો. એમ કહી શકાય કે લેસર સફાઈ તકનીકનો ઉદભવ સેમિકન્ડક્ટર તકનીકના વિકાસ સાથે થયો હતો. જો કે, લેસર સફાઈ તકનીકનો ઉપયોગ સતત અન્ય ક્ષેત્રોમાં કરવામાં આવે છે, જેમ કે ટાયર મોલ્ડ સફાઈ, એરક્રાફ્ટ સ્કિન પેઇન્ટ દૂર કરવા અને આર્ટિફેક્ટ સપાટી પુનઃસ્થાપન. લેસર રેડિયેશન હેઠળ, નિષ્ક્રિય ગેસને સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર ફૂંકી શકાય છે. જ્યારે દૂષકોને સપાટી પરથી છાલવામાં આવે છે, ત્યારે સપાટીના ફરીથી પ્રદૂષણ અને ઓક્સિડેશનને ટાળવા માટે ગેસ દ્વારા તેમને તરત જ સપાટી પરથી ઉડાડી દેવામાં આવશે.

આલેસર સફાઈ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ

૧) સેમિકન્ડક્ટર ક્ષેત્રમાં, સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સ અને ઓપ્ટિકલ સબસ્ટ્રેટ્સની સફાઈમાં સમાન પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે, જે કાચા માલને કાપવા, ગ્રાઇન્ડીંગ વગેરે દ્વારા જરૂરી આકારમાં પ્રક્રિયા કરવાની છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, કણોવાળા દૂષકો દાખલ કરવામાં આવે છે, જેને દૂર કરવા મુશ્કેલ હોય છે અને ગંભીર વારંવાર દૂષણ સમસ્યાઓનું કારણ બને છે. સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સની સપાટી પરના દૂષકો સર્કિટ બોર્ડ પ્રિન્ટિંગની ગુણવત્તાને અસર કરી શકે છે, જેના કારણે સેમિકન્ડક્ટર ચિપ્સનું આયુષ્ય ટૂંકું થાય છે. ઓપ્ટિકલ સબસ્ટ્રેટ્સની સપાટી પરના દૂષકો ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો અને કોટિંગ્સની ગુણવત્તાને અસર કરી શકે છે, અને અસમાન ઉર્જા વિતરણ તરફ દોરી શકે છે, જેનાથી આયુષ્ય ટૂંકું થાય છે. લેસર ડ્રાય ક્લિનિંગ સબસ્ટ્રેટ સપાટીને નુકસાન પહોંચાડે છે, તેથી સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સ અને ઓપ્ટિકલ સબસ્ટ્રેટ્સની સફાઈમાં આ સફાઈ પદ્ધતિનો ઓછો ઉપયોગ થાય છે. લેસર વેટ ક્લિનિંગ અને લેસર પ્લાઝ્મા શોક વેવ ક્લિનિંગ આ ક્ષેત્રમાં વધુ સફળ એપ્લિકેશનો ધરાવે છે. ઝુ ચુઆની અને અન્યોએ અલ્ટ્રા-સ્મૂથ ઓપ્ટિકલ સબસ્ટ્રેટ્સની સપાટી પર ડાઇલેક્ટ્રિક ફિલ્મ તરીકે માઇક્રો-સ્કેલ સ્પેશિયલ મેગ્નેટિક પેઇન્ટના ડિપોઝિશનનો અભ્યાસ કર્યો, અને પછી સફાઈ માટે સ્પંદિત લેસરનો ઉપયોગ કર્યો. સફાઈ અસર સારી હતી, જોકે પ્રતિ યુનિટ વિસ્તાર અશુદ્ધ કણોની સંખ્યામાં વધારો થયો, અશુદ્ધ કણોનું કદ અને કવરેજ ક્ષેત્ર નોંધપાત્ર રીતે ઘટ્યું. આ પદ્ધતિ અલ્ટ્રા-સ્મૂથ ઓપ્ટિકલ સબસ્ટ્રેટની સપાટી પરના સૂક્ષ્મ-સ્કેલ અશુદ્ધ કણોને અસરકારક રીતે સાફ કરી શકે છે. ઝાંગ પિંગે લેસર પ્લાઝ્મા સફાઈ તકનીકમાં વિવિધ કણોના કદના દૂષણોની સફાઈ અસર પર કાર્યકારી અંતર અને લેસર ઊર્જાના પ્રભાવનો અભ્યાસ કર્યો. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે વાહક કાચ સબસ્ટ્રેટ પર પોલિસ્ટરીન કણો માટે, 240 mJ ની ઊર્જા માટે શ્રેષ્ઠ કાર્યકારી અંતર 1.90 mm હતું. જેમ જેમ લેસર ઊર્જા વધતી ગઈ, સફાઈ અસરમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો, અને મોટા કણોના દૂષણોને સાફ કરવાનું સરળ બન્યું.

2) ધાતુ સામગ્રી ક્ષેત્રમાં, ધાતુ સામગ્રીની સપાટીઓની સફાઈ સેમિકન્ડક્ટર વેફર્સ અને ઓપ્ટિકલ સબસ્ટ્રેટની સફાઈ કરતા અલગ છે. સાફ કરવાના દૂષકો મેક્રોસ્કોપિક શ્રેણીના છે. ધાતુ સામગ્રીની સપાટી પરના દૂષકોમાં મુખ્યત્વે ઓક્સાઇડ સ્તર (કાટ સ્તર), પેઇન્ટ સ્તર, કોટિંગ અને અન્ય જોડાણોનો સમાવેશ થાય છે, અને તેને કાર્બનિક દૂષકો (જેમ કે પેઇન્ટ સ્તર, કોટિંગ) અને અકાર્બનિક દૂષકો (જેમ કે કાટ સ્તર) માં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. ધાતુ સામગ્રીની સપાટીના દૂષકોની સફાઈ મુખ્યત્વે અનુગામી પ્રક્રિયા અથવા ઉપયોગની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે છે, જેમ કે વેલ્ડીંગ પહેલાં ટાઇટેનિયમ એલોય ભાગોની સપાટી પરથી લગભગ 10 μm ઓક્સાઇડ સ્તર દૂર કરવું, ફરીથી છંટકાવની સુવિધા માટે વિમાનની મુખ્ય સમારકામ દરમિયાન ત્વચાની સપાટી પરના મૂળ પેઇન્ટ કોટિંગને દૂર કરવું, અને સપાટીની સ્વચ્છતા અને ઘાટની ગુણવત્તા અને આયુષ્ય સુનિશ્ચિત કરવા માટે રબર ટાયર મોલ્ડ સાથે જોડાયેલા રબર કણોને નિયમિતપણે સાફ કરવું. ધાતુ સામગ્રીનો નુકસાન થ્રેશોલ્ડ તેમના સપાટીના દૂષકોના લેસર સફાઈ થ્રેશોલ્ડ કરતા વધારે છે. યોગ્ય પાવર લેસર પસંદ કરીને, વધુ સારી સફાઈ અસર પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. આ ટેકનોલોજી કેટલાક ક્ષેત્રોમાં પરિપક્વતાથી લાગુ કરવામાં આવી છે. વાંગ લિહુઆ એટ અલ. એલ્યુમિનિયમ એલોય અને ટાઇટેનિયમ એલોયની સપાટી પર ઓક્સાઇડ સ્કિન્સની સારવારમાં લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજીના ઉપયોગનો અભ્યાસ કર્યો. સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે 5.1 J/cm2 ની ઉર્જા ઘનતાવાળા લેસરનો ઉપયોગ સબસ્ટ્રેટની સારી ગુણવત્તા જાળવી રાખીને A5083-111H એલ્યુમિનિયમ એલોયની સપાટી પરના ઓક્સાઇડ સ્તરને સાફ કરી શકે છે, અને સ્કેનીંગ રીતે 100 W ની સરેરાશ શક્તિવાળા સ્પંદિત લેસરનો ઉપયોગ ટાઇટેનિયમ એલોયની સપાટી પરના ઓક્સાઇડ સ્તરને અસરકારક રીતે સાફ કરી શકે છે અને સામગ્રીની સપાટીની કઠિનતામાં સુધારો કરી શકે છે. રુઇક લેસર, ડાક લેસર અને શેનઝેન ચુઆંગક્સિન જેવી સ્થાનિક કંપનીઓએ લેસર ક્લિનિંગ સાધનો વિકસાવ્યા છે જેનો ઉપયોગ ટાયર, મેટલ રસ્ટ લેયર અને ઘટકોની સપાટી પર તેલના ડાઘ જેવા રબર મોલ્ડને સાફ કરવા માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.

૩) સાંસ્કૃતિક અવશેષોના ક્ષેત્રમાં, ધાતુ અને પથ્થરના અવશેષો અને કાગળની સપાટીઓની સફાઈ તેમના લાંબા ઇતિહાસને કારણે તેમની સપાટી પર દેખાતા ગંદકી અને શાહીના ડાઘ જેવા દૂષકોને દૂર કરવા માટે જરૂરી છે. અવશેષોને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે આ દૂષકોને દૂર કરવાની જરૂર છે. સુલેખન અને ચિત્રો જેવા કાગળના કાર્યો માટે, જ્યારે અયોગ્ય રીતે સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમની સપાટી પર ઘાટ વધે છે અને ફોલ્લીઓ બનાવે છે. આ ફોલ્લીઓ કાગળના મૂળ દેખાવને ગંભીર અસર કરે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ સાંસ્કૃતિક અથવા ઐતિહાસિક મૂલ્ય ધરાવતા કાગળ માટે, જે તેની પ્રશંસા અને રક્ષણને અસર કરશે. ઝાઓ યિંગ અને અન્યોએ કાગળના સ્ક્રોલ પર મોલ્ડ ફોલ્લીઓ સાફ કરવા માટે અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસરનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતાનો અભ્યાસ કર્યો. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે 3.2 J/mm2 ની ઊર્જા ઘનતાવાળા લેસરનો ઉપયોગ એકવાર સ્કેન કરવા માટે પાતળા ફોલ્લીઓ દૂર કરી શકાય છે, અને બે વાર સ્કેન કરવાથી ફોલ્લીઓ સંપૂર્ણપણે દૂર થઈ શકે છે. જો કે, જો વપરાયેલી લેસર ઊર્જા ખૂબ ઊંચી હોય, તો તે ફોલ્લીઓ દૂર કરતી વખતે કાગળના સ્ક્રોલને નુકસાન પહોંચાડશે. ઝાંગ ઝિયાઓટોંગ અને અન્યોએ લેસર વર્ટિકલ ઇરેડિયેશન લિક્વિડ ફિલ્મ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સોનેરી કાંસ્ય અવશેષ સફળતાપૂર્વક પુનઃસ્થાપિત કર્યો. ઝાંગ લિચેંગ અને અન્યોએ. હાન રાજવંશ દ્વારા દોરવામાં આવેલી સ્ત્રી માટીકામની મૂર્તિના પુનઃસ્થાપનમાં લેસર સફાઈ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. યુઆન ઝિયાઓડોંગ અને અન્ય લોકોએ પથ્થરના અવશેષોની સફાઈમાં લેસર સફાઈ ટેકનોલોજીની અસરનો અભ્યાસ કર્યો અને સફાઈ પહેલાં અને પછી રેતીના પથ્થરના શરીરને થયેલા નુકસાનની સરખામણી કરી, તેમજ શાહીના ડાઘ, ધુમાડાના પ્રદૂષણ અને પેઇન્ટ પ્રદૂષણની સફાઈ અસરોની સરખામણી કરી.

નિષ્કર્ષ: લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજી પ્રમાણમાં અદ્યતન તકનીક છે, જેમાં એરોસ્પેસ, લશ્કરી સાધનો અને ઇલેક્ટ્રોનિક અને ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ જેવા ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક સંશોધન અને એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ છે. હાલમાં, લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજી કેટલાક ક્ષેત્રોમાં સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવી છે, તેના કાર્યક્ષમ, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને ઉત્તમ સફાઈ પ્રદર્શનને કારણે. તેના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો ધીમે ધીમે વિસ્તરી રહ્યા છે. લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજીનો વિકાસ ફક્ત પેઇન્ટ દૂર કરવા અને કાટ દૂર કરવા જેવા ક્ષેત્રોમાં પરિપક્વ રીતે લાગુ કરવામાં આવ્યો નથી, પરંતુ તાજેતરના વર્ષોમાં મેટલ વાયર પર ઓક્સાઇડ સ્તરને સાફ કરવા માટે લેસરનો ઉપયોગ કરવાના અહેવાલો પણ આવ્યા છે. હાલના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોનું વિસ્તરણ અને નવા ક્ષેત્રોનો વિકાસ એ લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજીના વિકાસનો પાયો છે. નવા લેસર ક્લિનિંગ સાધનોનું સંશોધન અને વિકાસ અને નવા લેસર ક્લિનિંગ સાધનોનો વિકાસ ભિન્નતા દર્શાવશે, જેના પરિણામે વિવિધ કાર્યો થશે. ભવિષ્યમાં, ઔદ્યોગિક રોબોટ્સ સાથે સહયોગ દ્વારા સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત લેસર ક્લિનિંગ પ્રાપ્ત કરવું પણ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજીનો વિકાસ વલણ નીચે મુજબ છે:

(૧) લેસર સફાઈ ટેકનોલોજીના ઉપયોગને માર્ગદર્શન આપવા માટે લેસર સફાઈ સિદ્ધાંત પર સંશોધનને મજબૂત બનાવવું. મોટી સંખ્યામાં દસ્તાવેજોની સમીક્ષા કર્યા પછી, એવું જાણવા મળ્યું છે કે લેસર સફાઈ ટેકનોલોજીને સમર્થન આપતી કોઈ પરિપક્વ સૈદ્ધાંતિક સિસ્ટમ નથી, અને મોટાભાગના અભ્યાસો પ્રયોગો પર આધારિત છે. લેસર સફાઈ સૈદ્ધાંતિક સિસ્ટમની સ્થાપના એ લેસર સફાઈ ટેકનોલોજીના વધુ વિકાસ અને પરિપક્વતાનો પાયો છે.

(2) હાલના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો અને નવા એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોનું વિસ્તરણ. લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ પેઇન્ટ દૂર કરવા અને કાટ દૂર કરવા જેવા ક્ષેત્રોમાં સફળતાપૂર્વક કરવામાં આવ્યો છે, અને તાજેતરના વર્ષોમાં મેટલ વાયર પર ઓક્સાઇડ સ્તરને સાફ કરવા માટે લેસરનો ઉપયોગ કરવાના અહેવાલો આવ્યા છે. હાલના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોનું વિસ્તરણ અને નવા ક્ષેત્રોનો વિકાસ લેસર ક્લિનિંગ ટેકનોલોજીના વિકાસ માટે ફળદ્રુપ જમીન છે.

(૩) નવા લેસર સફાઈ સાધનોનું સંશોધન અને વિકાસ. નવા લેસર સફાઈ સાધનોનો વિકાસ ભિન્નતા દર્શાવશે. એક પ્રકાર એ ચોક્કસ સાર્વત્રિકતા ધરાવતા ઉપકરણો છે જે બહુવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોને આવરી લે છે, જેમ કે એક ઉપકરણ એકસાથે પેઇન્ટ દૂર કરવા અને કાટ દૂર કરવાના કાર્યો પ્રાપ્ત કરી શકે છે. બીજો પ્રકાર ચોક્કસ જરૂરિયાતો માટે વિશિષ્ટ ઉપકરણો છે, જેમ કે નાની જગ્યાઓમાં પ્રદૂષકોને સાફ કરવા માટે કાર્ય પ્રાપ્ત કરવા માટે ચોક્કસ ફિક્સર અથવા ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ડિઝાઇન કરવા. ઔદ્યોગિક રોબોટ્સ સાથે સહયોગ દ્વારા, સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત લેસર સફાઈ પણ એક લોકપ્રિય એપ્લિકેશન દિશા છે.