Laserrensing er en gave til fysikkmiljøet for å bidra til å bevare historiske bygninger. Luftforurensning, spesifikt svovelsyreaerosoler, interagerte med kalsiumkarbonatstatuen, og dannet et lag med gips bestående av kalsiumsulfat og vann. Laserrengjøring kan brukes til å fjerne filmavleiringer og forurensninger som sulfater og nitrater fra marmorstrukturer. Figur 1 nedenfor viser en statue med svarte avleiringer på.
Når man sammenligner laserrengjøring med andre steinrengjøringsmetoder, skiller førstnevnte seg ut for sin nøyaktighet, berøringsfrie implementering og allsidighet. Utbredt bruk av laserrensing ble i utgangspunktet hemmet på grunn av mistanker om at det var en kompleks metode og at det var begrensninger i å få tilgang til originale monumenter for testing. ?
Forbedringer i modeller for laserpulsinteraksjon med stein og teknologiske fremskritt i lasersystemer har imidlertid overvunnet denne innledende tvilen, og laserrensing har blitt en frontløper innen rengjøring av historiske monumenter. ?
Derfor, for å ta opp de to første spørsmålene som ble stilt i begynnelsen av denne artikkelen, kan vi svare at pulserende lasersystemer, slik som 1064 nm Nd:YAG-laseren, og deres harmoniske bølgelengder er klare for steinrensing. ?
Andre typer pulserende lasere med justerbare pulsbredder kan også brukes. ?
Når det gjelder fordelene med laserrengjøring fremfor sandblåsing, skrubbing, kjemiske metoder og ultralyd, kan det sies at det er den ikke-kontaktmetoden og nøyaktigheten av å fjerne avsatte filmer.
For å svare på alle de relaterte tredje, fjerde og femte spørsmålene, må man vurdere arten av laserpulsens interaksjon med steinen. Interaksjonen mellom laserpulser og stein kan deles inn i selvbegrensende og ikke-selvbegrensende laserablasjonsprosesser. Ved selvbegrensende laserablasjonsprosesser er skadeterskelen for den avsatte forurensningsfilmen mye lavere enn for det underliggende substratet. ?
På den annen side, for ikke-selvbegrensende laserablasjonsprosesser, er skadeterskelene til substratet og filmen svært nær hverandre. ?
Derfor, i det førstnevnte tilfellet, vil renseprosessen være mye lettere, fordi hvis passende laserpulsenergi og varighet brukes (begrepet laserfluens er mye brukt, som betyr energi per arealenhet, i Joule/cm2), da forurensingen filmen vil bli fjernet. Fordamper før det forårsaker skade på det underliggende underlaget. For ikke-selvbegrensende tilfeller er sannsynligheten for skade mye høyere.
Mange arbeidere innen laserrengjøring for kunstrestaurering bruker fiberlasere på grunn av deres fleksibilitet og evne til å skinne strålen til vanskelig tilgjengelige steder på statuer. Laserrensing er et kunstverk i seg selv, som krever en dyktig operatør og fiberlaser for å oppnå fleksibilitet. Lasere er stort sett av industriell type, og lasersystemer har ingen bevegelige deler. Hvis du bruker en MOPA-laser (Master Oscillator Power Amplifier) får du avstembare laserpulser og ingen krystallaldring som Nd:YAG-lasere. Figur 3 viser en operatør som bruker en fiberlaser for å rense kunstverk.
Man kan også påpeke at bruk av lasere til steinrensing er sunnere for miljøet fordi prosessen ikke produserer like mye partikler som sandblåsing. Operatøren må selvfølgelig bruke laserbeskyttelsesbriller.
