లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క సూత్రం, రకాలు మరియు అనువర్తనాలు

సూత్రం, రకాలు మరియు అనువర్తనాలులేజర్ క్లీనింగ్సాంకేతికత

లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అనేది ఇంజనీరింగ్ రంగంలో లేజర్ టెక్నాలజీ యొక్క ఒక విజయవంతమైన అనువర్తనం. దీని ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, లేజర్ యొక్క అధిక శక్తి సాంద్రతను ఉపయోగించి, పనిముక్క యొక్క ఉపరితలానికి అంటుకుని ఉన్న మలినాలతో చర్య జరిపి, తక్షణ ఉష్ణ వ్యాకోచం, ద్రవీభవనం మరియు వాయు బాష్పీభవనం రూపంలో వాటిని ఉపరితలం నుండి వేరు చేయడం. లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అధిక సామర్థ్యం, ​​పర్యావరణ అనుకూలత మరియు శక్తి పొదుపు వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. దీనిని టైర్ అచ్చులను శుభ్రపరచడం, విమానాల బాడీ పెయింట్‌ను తొలగించడం మరియు సాంస్కృతిక అవశేషాల పునరుద్ధరణ వంటి రంగాలలో విజయవంతంగా ఉపయోగించారు.

సాంప్రదాయ శుభ్రపరిచే సాంకేతికతలలో ఇవి ఉంటాయియాంత్రిక ఘర్షణ శుభ్రపరచడం(శాండ్‌బ్లాస్టింగ్ క్లీనింగ్, అధిక పీడన వాటర్ జెట్ క్లీనింగ్ మొదలైనవి), రసాయన తుప్పు నివారణ క్లీనింగ్, అల్ట్రాసోనిక్ క్లీనింగ్, డ్రై ఐస్ క్లీనింగ్ మొదలైనవి. ఈ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీలు వివిధ పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, శాండ్‌బ్లాస్టింగ్ క్లీనింగ్ పద్ధతిలో, వివిధ కాఠిన్యం గల అబ్రేసివ్‌లను ఎంచుకోవడం ద్వారా సర్క్యూట్ బోర్డులపై ఉన్న లోహపు తుప్పు మరకలు, లోహపు ఉపరితల బుర్రలు మరియు త్రీ-ప్రూఫ్ వార్నిష్‌ను తొలగించవచ్చు. రసాయన తుప్పు నివారణ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీని పరికరాల ఉపరితలాలపై ఉన్న నూనె మరకలు, బాయిలర్లలో మరియు ఆయిల్ పైప్‌లైన్‌లలో ఏర్పడిన స్కేల్‌ను శుభ్రపరచడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. ఈ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీలు బాగా అభివృద్ధి చెందినప్పటికీ, వాటిలో ఇప్పటికీ కొన్ని సమస్యలు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, శాండ్‌బ్లాస్టింగ్ క్లీనింగ్ పద్ధతి శుభ్రపరిచిన ఉపరితలానికి సులభంగా నష్టం కలిగించగలదు, మరియు రసాయన తుప్పు నివారణ క్లీనింగ్‌ను సరిగ్గా నిర్వహించకపోతే పర్యావరణ కాలుష్యం మరియు శుభ్రపరిచిన ఉపరితలం యొక్క తుప్పుకు కారణం కాగలదు. లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ ఆవిర్భావం క్లీనింగ్ టెక్నాలజీలో ఒక విప్లవాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది లేజర్ శక్తి యొక్క అధిక శక్తి సాంద్రత, అధిక కచ్చితత్వం మరియు సమర్థవంతమైన ప్రసారాన్ని సద్వినియోగం చేసుకుంటుంది, మరియు శుభ్రపరిచే సామర్థ్యం, ​​శుభ్రపరిచే కచ్చితత్వం మరియు శుభ్రపరిచే ప్రదేశం పరంగా సాంప్రదాయ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీల కంటే స్పష్టమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. ఇది రసాయన తుప్పు నివారణ క్లీనింగ్ మరియు ఇతర క్లీనింగ్ టెక్నాలజీల వల్ల కలిగే పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని సమర్థవంతంగా నివారించగలదు మరియు సబ్‌స్ట్రేట్‌కు నష్టం కలిగించదు.

దిలేజర్ క్లీనింగ్ సూత్రం

అయితే లేజర్ క్లీనింగ్ అంటే ఏమిటి? లేజర్ క్లీనింగ్ అనేది ఒక ప్రక్రియ, దీనిలో ఒక ఘన (లేదా కొన్నిసార్లు ద్రవ) పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నుండి పదార్థాన్ని తొలగించడానికి లేజర్ పుంజాన్ని ఉపయోగిస్తారు. తక్కువ లేజర్ ఫ్లక్స్ వద్ద, పదార్థం గ్రహించిన లేజర్ శక్తి ద్వారా వేడెక్కి ఆవిరైపోతుంది లేదా ఉత్పతనం చెందుతుంది. అధిక లేజర్ ఫ్లక్స్ వద్ద, పదార్థం సాధారణంగా ప్లాస్మాగా మారుతుంది. సాధారణంగా, లేజర్ క్లీనింగ్ అంటే పల్స్డ్ లేజర్‌లను ఉపయోగించి పదార్థాన్ని తొలగించడం, కానీ లేజర్ తీవ్రత తగినంత ఎక్కువగా ఉంటే, పదార్థాన్ని అబ్లేట్ చేయడానికి నిరంతర తరంగ లేజర్ పుంజాన్ని ఉపయోగించవచ్చు. ఆప్టికల్ అబ్లేషన్ కోసం ప్రధానంగా డీప్ అల్ట్రావైలెట్ కాంతి యొక్క ఎక్సైమర్ లేజర్‌ను ఉపయోగిస్తారు. ఆప్టికల్ అబ్లేషన్ కోసం ఉపయోగించే లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం సుమారుగా 200nm ఉంటుంది. లేజర్ శక్తి యొక్క శోషణ లోతు మరియు ఒకే లేజర్ పల్స్ ద్వారా తొలగించబడిన పదార్థం యొక్క పరిమాణం, పదార్థం యొక్క ఆప్టికల్ లక్షణాలపై, అలాగే లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం మరియు పల్స్ పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ప్రతి లేజర్ పల్స్ ద్వారా లక్ష్యం నుండి అబ్లేట్ చేయబడిన మొత్తం ద్రవ్యరాశిని సాధారణంగా అబ్లేషన్ రేటు అంటారు. లేజర్ పుంజం యొక్క స్కానింగ్ వేగం మరియు స్కానింగ్ లైన్ యొక్క కవరేజ్ మొదలైనవి అబ్లేషన్ ప్రక్రియను గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తాయి.

లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ రకాలు

1) లేజర్ డ్రై క్లీనింగ్: డ్రై లేజర్ క్లీనింగ్ అంటే శుభ్రపరచాల్సిన వస్తువుపై పల్స్డ్ లేజర్‌ను నేరుగా ప్రసరింపజేయడం. దీనివల్ల వస్తువు యొక్క ఆధారం లేదా ఉపరితలంపై ఉన్న మలినాలు శక్తిని గ్రహించి, వాటి ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. ఫలితంగా, ఆధారం ఉష్ణ వ్యాకోచం చెందడం లేదా ఉష్ణ కంపనానికి గురై, ఆ రెండూ వేరుపడతాయి. ఈ పద్ధతిని స్థూలంగా రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: ఒకటి, ఉపరితలంపై ఉన్న మలినాలు లేజర్ శక్తిని గ్రహించి వ్యాకోచించడం; మరొకటి, ఆధారం లేజర్ శక్తిని గ్రహించి ఉష్ణ కంపనాన్ని సృష్టించడం. 1969లో, SM బెడైర్ మరియు ఇతరులు ఉష్ణ చికిత్స, రసాయన క్షయం, మరియు సాండ్‌బ్లాస్టింగ్ క్లీనింగ్ వంటి వివిధ ఉపరితల చికిత్సా పద్ధతులకు వేర్వేరు లోపాలు ఉన్నాయని కనుగొన్నారు. అదే సమయంలో, లేజర్ ఫోకసింగ్ తర్వాత అధిక శక్తి సాంద్రత పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నుండి ఆవిరయ్యే దృగ్విషయాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది, ఇది పదార్థం యొక్క ఉపరితలాన్ని నాశనం చేయకుండా శుభ్రపరిచే అవకాశాన్ని కల్పిస్తుంది. ప్రయోగాల ద్వారా, 30 MW/cm2 శక్తి సాంద్రత కలిగిన రూబీ క్యూ-స్విచ్డ్ లేజర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా ఆధారాన్ని దెబ్బతీయకుండా సిలికాన్ పదార్థం యొక్క ఉపరితల మలినాలను శుభ్రపరచవచ్చని కనుగొనబడింది, మరియు మొట్టమొదటిసారిగా పదార్థం యొక్క ఉపరితల మలినాల లేజర్ డ్రై క్లీనింగ్ సాధ్యమైంది. ఫిల్మ్ పొర శకలాలు విడిపోయే రేటు ద్వారా మొత్తం రేటును ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

ఈ సూత్రంలో, ε అనేది లేజర్ పల్స్ శక్తి సూచికను, h అనేది కాలుష్య ఫిల్మ్ పొర యొక్క మందం సూచికను, మరియు E అనేది ఫిల్మ్ పొర యొక్క స్థితిస్థాపక గుణాంక సూచికను సూచిస్తాయి.

2) లేజర్ వెట్ క్లీనింగ్: శుభ్రపరచాల్సిన వర్క్‌పీస్‌ను పల్స్డ్ లేజర్‌కు గురిచేయడానికి ముందు, దాని ఉపరితలంపై ఒక ద్రవ పొరను ముందుగా పూస్తారు. లేజర్ చర్య వలన, ఆ ద్రవ పొర యొక్క ఉష్ణోగ్రత వేగంగా పెరిగి ఆవిరైపోతుంది. ఆవిరయ్యే క్షణంలో, ఒక తాకిడి తరంగం ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇది కాలుష్య కణాలపై పనిచేసి వాటిని సబ్‌స్ట్రేట్ నుండి వేరు చేస్తుంది. ఈ పద్ధతిలో సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు ద్రవ పొర ఒకదానితో ఒకటి చర్య జరపకూడదు, అందువల్ల ఇది వర్తించే పదార్థాల పరిధిని పరిమితం చేస్తుంది. 1991లో, కె. ఇమెన్ మరియు ఇతరులు, సాంప్రదాయ శుభ్రపరిచే పద్ధతులను ఉపయోగించిన తర్వాత సెమీకండక్టర్ వేఫర్‌లు మరియు లోహ పదార్థాల ఉపరితలాలపై మిగిలిపోయిన సూక్ష్మ-మైక్రాన్ కణ కాలుష్యాల సమస్యను పరిష్కరించారు. వారు లేజర్ శక్తిని సమర్థవంతంగా గ్రహించగల ఒక పొరను పదార్థ సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై పూయడం యొక్క అనువర్తనాన్ని అధ్యయనం చేశారు. తదనంతరం, CO2 లేజర్‌ను ఉపయోగించి, ఆ పొర లేజర్ శక్తిని గ్రహించి, వేగంగా ఉష్ణోగ్రత పెరిగి మరిగి, విస్ఫోటక ఆవిరిని సృష్టించింది. ఇది సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలం నుండి కాలుష్యాలను తొలగించింది. ఈ శుభ్రపరిచే పద్ధతిని లేజర్ వెట్ క్లీనింగ్ అంటారు.

3) లేజర్ ప్లాస్మా షాక్ వేవ్ క్లీనింగ్: లేజర్ గాలి మాధ్యమంపై ప్రసరించినప్పుడు, ఒక గోళాకార ప్లాస్మా షాక్ వేవ్ ఏర్పడుతుంది, దీని వలన లేజర్ ప్లాస్మా షాక్ వేవ్‌లు ఉత్పత్తి అవుతాయి. ఈ షాక్ వేవ్, శుభ్రం చేయాల్సిన వర్క్‌పీస్ ఉపరితలంపై పనిచేసి, కాలుష్య కారకాలను తొలగించడానికి శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. లేజర్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై పనిచేయదు, అందువల్ల సబ్‌స్ట్రేట్‌కు నష్టం జరగదు. లేజర్ ప్లాస్మా షాక్ వేవ్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ ఇప్పుడు అనేక పదుల నానోమీటర్ల వ్యాసం ఉన్న కణాలను కూడా శుభ్రం చేయగలదు, మరియు లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యంపై ఎటువంటి పరిమితులు లేవు. ప్లాస్మా క్లీనింగ్ యొక్క భౌతిక సూత్రాన్ని ఈ క్రింది విధంగా సంగ్రహించవచ్చు: a) లేజర్ ద్వారా వెలువడే లేజర్ కిరణం, శుభ్రం చేయాల్సిన ఉపరితలంపై ఉన్న కాలుష్య పొర ద్వారా శోషించబడుతుంది. b) ఈ అధిక శోషణ వలన వేగంగా విస్తరించే ప్లాస్మా (అధికంగా అయనీకరణం చెందిన అస్థిర వాయువు) ఏర్పడి, ఒక తాకిడి తరంగాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. c) ఈ తాకిడి తరంగం కాలుష్య కారకాలను విచ్ఛిన్నం చేసి తొలగిస్తుంది. d) శుభ్రం చేయాల్సిన ఉపరితలాన్ని దెబ్బతీసే ఉష్ణ సంచయాన్ని నివారించడానికి, కాంతి పల్స్ యొక్క పల్స్ వెడల్పు తగినంత తక్కువగా ఉండాలి. e) లోహ ఉపరితలంపై ఆక్సైడ్‌లు ఉన్నప్పుడు, లోహ ఉపరితలంపై ప్లాస్మా ఉత్పత్తి అవుతుందని ప్రయోగాలు చూపించాయి. శక్తి సాంద్రత థ్రెషోల్డ్‌ను మించినప్పుడు మాత్రమే ప్లాస్మా ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఈ థ్రెషోల్డ్ తొలగించబడిన కాలుష్య పొర లేదా ఆక్సైడ్ పొరపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థం యొక్క భద్రతను నిర్ధారిస్తూ సమర్థవంతమైన శుభ్రత కోసం ఈ థ్రెషోల్డ్ ప్రభావం చాలా ముఖ్యం. ప్లాస్మా ఆవిర్భావానికి రెండవ థ్రెషోల్డ్ కూడా ఉంది. శక్తి సాంద్రత ఈ థ్రెషోల్డ్‌ను మించిపోతే, సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థం దెబ్బతింటుంది. సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థం యొక్క భద్రతను నిర్ధారిస్తూ సమర్థవంతమైన శుభ్రతను నిర్వహించడానికి, కాంతి పల్స్ యొక్క శక్తి సాంద్రత ఖచ్చితంగా రెండు థ్రెషోల్డ్‌ల మధ్య ఉండేలా చూసుకోవడానికి, పరిస్థితికి అనుగుణంగా లేజర్ పారామితులను సర్దుబాటు చేయాలి. 2001లో, జె.ఎం. లీ మరియు ఇతరులు, అధిక-శక్తి లేజర్‌లు కేంద్రీకరించబడినప్పుడు ప్లాస్మా షాక్ వేవ్‌లను ఉత్పత్తి చేసే లక్షణాన్ని ఉపయోగించుకున్నారు. వారు 2.0 J/cm2 శక్తి సాంద్రత (సిలికాన్ వేఫర్‌ల డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్ కంటే చాలా ఎక్కువ) గల పల్స్ లేజర్‌ను సిలికాన్ వేఫర్‌కు సమాంతరంగా ప్రసరింపజేసి, సిలికాన్ వేఫర్ ఉపరితలంపై అధిశోషించబడిన 1 μm టంగ్‌స్టన్ కణాలను విజయవంతంగా శుభ్రపరిచారు. ఈ శుభ్రపరిచే పద్ధతిని లేజర్ ప్లాస్మా షాక్ వేవ్ క్లీనింగ్ అని పిలుస్తారు, మరియు ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, లేజర్ ప్లాస్మా షాక్ వేవ్ క్లీనింగ్ అనేది ఒక రకమైన డ్రై లేజర్ క్లీనింగ్. ఈ మూడు లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీల యొక్క అసలు ఉద్దేశ్యం సెమీకండక్టర్ వేఫర్ల ఉపరితలంపై ఉండే సూక్ష్మ కణాలను శుభ్రపరచడం. సెమీకండక్టర్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందడంతోనే లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ ఆవిర్భవించిందని చెప్పవచ్చు. అయినప్పటికీ, టైర్ మోల్డ్ క్లీనింగ్, విమానాల బాహ్య పెయింట్ తొలగింపు, మరియు కళాఖండాల ఉపరితల పునరుద్ధరణ వంటి ఇతర రంగాలకు కూడా లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీని నిరంతరం వర్తింపజేస్తున్నారు. లేజర్ వికిరణం కింద, సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపైకి జడ వాయువును ఊదవచ్చు. ఉపరితలం నుండి మలినాలు ఊడిపోయినప్పుడు, ఉపరితలంపై తిరిగి కాలుష్యం మరియు ఆక్సీకరణను నివారించడానికి, ఆ వాయువు ద్వారా అవి వెంటనే ఉపరితలం నుండి ఊదబడతాయి.

దిలేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క అనువర్తనం

1) సెమీకండక్టర్ రంగంలో, సెమీకండక్టర్ వేఫర్‌లు మరియు ఆప్టికల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను శుభ్రపరచడంలో ఒకే ప్రక్రియను అనుసరిస్తారు. అదేమిటంటే, ముడి పదార్థాలను కత్తిరించడం, గ్రైండింగ్ చేయడం మొదలైన వాటి ద్వారా అవసరమైన ఆకారాలలోకి మార్చడం. ఈ ప్రక్రియలో, కణరూప మలినాలు ప్రవేశిస్తాయి, వీటిని తొలగించడం కష్టం మరియు ఇవి పదేపదే తీవ్రమైన కాలుష్య సమస్యలను కలిగిస్తాయి. సెమీకండక్టర్ వేఫర్‌ల ఉపరితలంపై ఉండే మలినాలు సర్క్యూట్ బోర్డ్ ప్రింటింగ్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి, తద్వారా సెమీకండక్టర్ చిప్‌ల జీవితకాలాన్ని తగ్గిస్తాయి. ఆప్టికల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల ఉపరితలంపై ఉండే మలినాలు ఆప్టికల్ పరికరాలు మరియు కోటింగ్‌ల నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి, మరియు అసమాన శక్తి పంపిణీకి దారితీసి, జీవితకాలాన్ని తగ్గించవచ్చు. లేజర్ డ్రై క్లీనింగ్ పద్ధతి సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలానికి నష్టం కలిగించే అవకాశం ఉన్నందున, సెమీకండక్టర్ వేఫర్‌లు మరియు ఆప్టికల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను శుభ్రపరచడంలో ఈ శుభ్రపరిచే పద్ధతిని తక్కువగా ఉపయోగిస్తారు. ఈ రంగంలో లేజర్ వెట్ క్లీనింగ్ మరియు లేజర్ ప్లాస్మా షాక్ వేవ్ క్లీనింగ్ పద్ధతులు మరింత విజయవంతమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి. జు చువానీ మరియు ఇతరులు, అతి నునుపైన ఆప్టికల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల ఉపరితలంపై సూక్ష్మ-స్థాయి ప్రత్యేక అయస్కాంత పెయింట్‌ను ఒక డైఎలెక్ట్రిక్ ఫిల్మ్‌గా పూయడాన్ని అధ్యయనం చేసి, ఆపై శుభ్రపరచడానికి పల్స్డ్ లేజర్‌ను ఉపయోగించారు. యూనిట్ వైశాల్యానికి మలిన కణాల సంఖ్య పెరిగినప్పటికీ, శుభ్రపరిచే ప్రభావం బాగుంది, మలిన కణాల పరిమాణం మరియు అవి వ్యాపించిన వైశాల్యం గణనీయంగా తగ్గాయి. ఈ పద్ధతి అతి నునుపైన ఆప్టికల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌ల ఉపరితలంపై ఉండే సూక్ష్మస్థాయి మలిన కణాలను సమర్థవంతంగా శుభ్రపరచగలదు. లేజర్ ప్లాస్మా క్లీనింగ్ టెక్నాలజీలో, వివిధ కణ పరిమాణాల మలినాలను శుభ్రపరిచే ప్రభావంపై వర్కింగ్ డిస్టెన్స్ మరియు లేజర్ ఎనర్జీ యొక్క ప్రభావాన్ని జాంగ్ పింగ్ అధ్యయనం చేశారు. ప్రయోగాత్మక ఫలితాల ప్రకారం, వాహక గాజు సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై ఉన్న పాలీస్టైరిన్ కణాల విషయంలో, 240 mJ శక్తికి సరైన వర్కింగ్ డిస్టెన్స్ 1.90 mm అని తేలింది. లేజర్ ఎనర్జీ పెరిగేకొద్దీ, శుభ్రపరిచే ప్రభావం గణనీయంగా మెరుగుపడింది మరియు పెద్ద కణ మలినాలను శుభ్రపరచడం సులభమైంది.

2) లోహ పదార్థాల రంగంలో, లోహ పదార్థాల ఉపరితలాలను శుభ్రపరచడం అనేది సెమీకండక్టర్ వేఫర్‌లు మరియు ఆప్టికల్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను శుభ్రపరచడం కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది. శుభ్రపరచవలసిన మలినాలు స్థూల వర్గానికి చెందినవి. లోహ పదార్థాల ఉపరితలంపై ఉండే మలినాలలో ప్రధానంగా ఆక్సైడ్ పొర (తుప్పు పొర), పెయింట్ పొర, పూత మరియు ఇతర అంటుపదార్థాలు ఉంటాయి. వీటిని సేంద్రీయ మలినాలు (పెయింట్ పొర, పూత వంటివి) మరియు అసేంద్రీయ మలినాలు (తుప్పు పొర వంటివి)గా వర్గీకరించవచ్చు. లోహ పదార్థాల ఉపరితల మలినాలను శుభ్రపరచడం ప్రధానంగా తదుపరి ప్రాసెసింగ్ లేదా వినియోగ అవసరాలను తీర్చడానికే చేస్తారు. ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ చేయడానికి ముందు టైటానియం మిశ్రమ లోహ భాగాల ఉపరితలం నుండి సుమారు 10 μm ఆక్సైడ్ పొరను తొలగించడం, విమానాల ప్రధాన మరమ్మతుల సమయంలో తిరిగి స్ప్రే చేయడానికి వీలుగా వాటి బాహ్య ఉపరితలంపై ఉన్న అసలు పెయింట్ పూతను తొలగించడం, మరియు రబ్బరు టైర్ అచ్చుకు అంటుకున్న రబ్బరు కణాలను క్రమం తప్పకుండా శుభ్రపరచడం ద్వారా ఉపరితలం యొక్క శుభ్రతను, అచ్చు యొక్క నాణ్యతను మరియు జీవితకాలాన్ని నిర్ధారించడం వంటివి. లోహ పదార్థాల నష్టం కలిగించే పరిమితి, వాటి ఉపరితల మలినాల లేజర్ శుభ్రపరిచే పరిమితి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. సరైన శక్తి గల లేజర్‌ను ఎంచుకోవడం ద్వారా, మెరుగైన శుభ్రపరిచే ప్రభావాన్ని సాధించవచ్చు. ఈ సాంకేతికత కొన్ని రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. వాంగ్ లిహువా మరియు ఇతరులు అల్యూమినియం మరియు టైటానియం మిశ్రమ లోహాల ఉపరితలాలపై ఉన్న ఆక్సైడ్ పొరలను తొలగించడంలో లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క అనువర్తనాన్ని అధ్యయనం చేశారు. పరిశోధన ఫలితాల ప్రకారం, 5.1 J/cm2 శక్తి సాంద్రత గల లేజర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క మంచి నాణ్యతను కాపాడుతూనే A5083-111H అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహం ఉపరితలంపై ఉన్న ఆక్సైడ్ పొరను శుభ్రపరచవచ్చని, మరియు 100 W సగటు శక్తి గల పల్స్డ్ లేజర్‌ను స్కానింగ్ పద్ధతిలో ఉపయోగించడం ద్వారా టైటానియం మిశ్రమ లోహాల ఉపరితలంపై ఉన్న ఆక్సైడ్ పొరను సమర్థవంతంగా శుభ్రపరచవచ్చని, అలాగే పదార్థం యొక్క ఉపరితలం యొక్క గట్టిదనాన్ని మెరుగుపరచవచ్చని తేలింది. రూయికే లేజర్, డాకు లేజర్, మరియు షెన్‌జెన్ చువాంగ్‌క్సిన్ వంటి దేశీయ కంపెనీలు అభివృద్ధి చేసిన లేజర్ క్లీనింగ్ పరికరాలు, టైర్ల వంటి రబ్బరు అచ్చులను, లోహపు తుప్పు పొరలను, మరియు భాగాల ఉపరితలంపై ఉన్న నూనె మరకలను శుభ్రపరచడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

3) సాంస్కృతిక అవశేషాల రంగంలో, లోహ మరియు రాతి అవశేషాలు మరియు కాగితపు ఉపరితలాలను శుభ్రపరచడం అవసరం. ఎందుకంటే వాటి సుదీర్ఘ చరిత్ర కారణంగా వాటి ఉపరితలాలపై ఏర్పడే ధూళి మరియు సిరా మరకల వంటి మలినాలను తొలగించడానికి ఇది అవసరం. అవశేషాలను పునరుద్ధరించడానికి ఈ మలినాలను తొలగించాల్సి ఉంటుంది. కాలిగ్రఫీ మరియు చిత్రలేఖనాల వంటి కాగితపు కళాకృతులను సరిగ్గా నిల్వ చేయనప్పుడు, వాటి ఉపరితలాలపై బూజు పెరిగి మచ్చలు ఏర్పడతాయి. ఈ మచ్చలు కాగితం యొక్క అసలు రూపాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి, ముఖ్యంగా అధిక సాంస్కృతిక లేదా చారిత్రక విలువ కలిగిన కాగితం విషయంలో, ఇది దాని విలువ మరియు పరిరక్షణపై ప్రభావం చూపుతుంది. ఝావో యింగ్ మరియు ఇతరులు కాగితపు చుట్టలపై ఉన్న బూజు మచ్చలను శుభ్రపరచడానికి అతినీలలోహిత లేజర్‌ను ఉపయోగించే సాధ్యాసాధ్యాలను అధ్యయనం చేశారు. ప్రయోగాత్మక ఫలితాల ప్రకారం, 3.2 J/mm2 శక్తి సాంద్రత కలిగిన లేజర్‌ను ఒకసారి స్కాన్ చేయడం ద్వారా పలుచని మచ్చలను తొలగించవచ్చని, మరియు రెండుసార్లు స్కాన్ చేయడం ద్వారా మచ్చలను పూర్తిగా తొలగించవచ్చని తేలింది. అయితే, ఉపయోగించిన లేజర్ శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, అది మచ్చలను తొలగించే క్రమంలో కాగితపు చుట్టను దెబ్బతీస్తుంది. ఝాంగ్ జియావోటాంగ్ మరియు ఇతరులు లేజర్ వర్టికల్ ఇర్రేడియేషన్ లిక్విడ్ ఫిల్మ్ పద్ధతిని ఉపయోగించి బంగారు పూత పూసిన కంచు అవశేషాన్ని విజయవంతంగా పునరుద్ధరించారు. ఝాంగ్ లిచెంగ్ మరియు ఇతరులు హాన్ రాజవంశానికి చెందిన రంగులు వేసిన స్త్రీ మట్టిపాత్ర బొమ్మ పునరుద్ధరణలో లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించారు. యువాన్ జియావోడాంగ్ మరియు ఇతరులు రాతి అవశేషాలను శుభ్రపరచడంలో లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు మరియు శుభ్రపరచడానికి ముందు మరియు తరువాత ఇసుకరాయి వస్తువుకు జరిగిన నష్టాన్ని, అలాగే సిరా మరకలు, పొగ కాలుష్యం మరియు రంగు కాలుష్యంపై దాని శుభ్రపరిచే ప్రభావాలను పోల్చారు.

ముగింపు: లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అనేది ఏరోస్పేస్, సైనిక పరికరాలు, మరియు ఎలక్ట్రానిక్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ వంటి అధిక-ఖచ్చితత్వ రంగాలలో విస్తృత పరిశోధన మరియు అనువర్తన అవకాశాలతో కూడిన ఒక సాపేక్షంగా అభివృద్ధి చెందిన సాంకేతికత. ప్రస్తుతం, లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ దాని సమర్థవంతమైన, పర్యావరణ అనుకూలమైన, మరియు అద్భుతమైన శుభ్రపరిచే పనితీరు కారణంగా కొన్ని రంగాలలో విజయవంతంగా వర్తింపజేయబడింది. దీని అనువర్తన రంగాలు క్రమంగా విస్తరిస్తున్నాయి. లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి పెయింట్ తొలగింపు మరియు తుప్పు తొలగింపు వంటి రంగాలలో పరిపక్వంగా వర్తింపజేయబడటమే కాకుండా, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో లోహపు తీగలపై ఉన్న ఆక్సైడ్ పొరను శుభ్రపరచడానికి లేజర్‌ను ఉపయోగించినట్లు కూడా నివేదికలు ఉన్నాయి. ఇప్పటికే ఉన్న అనువర్తన రంగాల విస్తరణ మరియు కొత్త రంగాల అభివృద్ధి అనేవి లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి పునాది. కొత్త లేజర్ క్లీనింగ్ పరికరాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి విభిన్నతను ప్రదర్శిస్తాయి, ఫలితంగా వివిధ రకాల విధులు ఏర్పడతాయి. భవిష్యత్తులో, పారిశ్రామిక రోబోట్‌ల సహకారంతో పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ లేజర్ క్లీనింగ్‌ను సాధించడం కూడా సాధ్యమే. లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి ధోరణి ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

(1) లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అనువర్తనానికి మార్గనిర్దేశం చేయడానికి లేజర్ క్లీనింగ్ సిద్ధాంతంపై పరిశోధనను బలోపేతం చేయడం. పెద్ద సంఖ్యలో పత్రాలను సమీక్షించిన తరువాత, లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీకి మద్దతు ఇచ్చే పరిణతి చెందిన సైద్ధాంతిక వ్యవస్థ ఏదీ లేదని మరియు చాలా అధ్యయనాలు ప్రయోగాలపై ఆధారపడి ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. లేజర్ క్లీనింగ్ సైద్ధాంతిక వ్యవస్థను స్థాపించడం అనేది లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ యొక్క మరింత అభివృద్ధి మరియు పరిపక్వతకు పునాది.

(2) ప్రస్తుత అప్లికేషన్ రంగాల విస్తరణ మరియు కొత్త అప్లికేషన్ రంగాలు. పెయింట్ తొలగింపు మరియు తుప్పు తొలగింపు వంటి రంగాలలో లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీని విజయవంతంగా ఉపయోగించారు, మరియు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో లోహపు తీగలపై ఉన్న ఆక్సైడ్ పొరను శుభ్రపరచడానికి లేజర్‌ను ఉపయోగించినట్లు నివేదికలు ఉన్నాయి. ప్రస్తుత అప్లికేషన్ రంగాల విస్తరణ మరియు కొత్త రంగాల అభివృద్ధి అనేవి లేజర్ క్లీనింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి సారవంతమైన నేల.

(3) కొత్త లేజర్ క్లీనింగ్ పరికరాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి. కొత్త లేజర్ క్లీనింగ్ పరికరాల అభివృద్ధి విభిన్నతను చూపుతుంది. ఒక రకం పరికరాలు బహుళ అప్లికేషన్ రంగాలను కవర్ చేస్తూ, నిర్దిష్ట సార్వత్రికతను కలిగి ఉంటాయి, ఉదాహరణకు ఒకే పరికరం పెయింట్ తొలగింపు మరియు తుప్పు తొలగింపు విధులను ఏకకాలంలో సాధించగలదు. మరొక రకం పరికరాలు నిర్దిష్ట అవసరాల కోసం ప్రత్యేకమైనవి, ఉదాహరణకు చిన్న ప్రదేశాలలో కాలుష్య కారకాలను శుభ్రపరిచే పనిని సాధించడానికి నిర్దిష్ట ఫిక్చర్‌లు లేదా ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లను రూపొందించడం. పారిశ్రామిక రోబోట్‌లతో సహకారం ద్వారా, పూర్తిగా ఆటోమేటిక్ లేజర్ క్లీనింగ్ కూడా ఒక ప్రముఖ అప్లికేషన్ దిశగా ఉంది.