שאלות על ניקוי אבן ובנייה בלייזר

Mar 26, 2024

ניקוי בלייזר הוא מתנה לקהילת הפיזיקה כדי לסייע בשימור מבנים היסטוריים. זיהום אוויר, במיוחד אירוסולים של חומצה גופרתית, קיים אינטראקציה עם פסל הסידן פחמתי ויצר שכבת טיח המורכבת מסידן גופרתי ומים. ניתן להשתמש בניקוי בלייזר כדי להסיר משקעי סרט ומזהמים כגון סולפטים וחנקות ממבני שיש. איור 1 למטה מציג פסל ועליו משקעים שחורים.

 

1711424954456

כאשר משווים ניקוי בלייזר לשיטות ניקוי אבנים אחרות, הראשונה בולטת בזכות הדיוק שלה, היישום ללא מגע, והרבגוניות שלה. השימוש הנרחב בניקוי בלייזר נבלם בתחילה בגלל חשד שמדובר בשיטה מורכבת ושיש מגבלות בגישה למצבות מקוריות לבדיקה. ‏

 

עם זאת, שיפורים במודלים של אינטראקציה עם דופק לייזר עם אבן והתקדמות טכנולוגית במערכות לייזר התגברו על הספקות הראשוניים הללו, וניקוי הלייזר הפך לראשון בניקוי מונומנטים היסטוריים. ‏

 

לכן, כדי להתייחס לשתי השאלות הראשונות שהוצגו בתחילת מאמר זה, אנו יכולים לענות שמערכות לייזר פעימות, כגון הלייזר 1064 ננומטר Nd:YAG, ואורכי הגל ההרמוניים שלהן מוכנות לניקוי אבנים. ‏

 

ניתן להשתמש גם בסוגים אחרים של לייזרים פולסים עם רוחב פולס מתכוונן. ‏

 

באשר ליתרונות של ניקוי לייזר על פני התזת חול, קרצוף, שיטות כימיות ואולטרסאונד, ניתן לומר שזוהי השיטה ללא מגע ודיוק הסרת הסרטים שהושקעו.

 

כדי לענות על כל השאלות השלישית, הרביעית והחמישית הקשורות, יש לשקול את אופי האינטראקציה של דופק הלייזר עם האבן. ניתן לחלק את האינטראקציה של פעימות לייזר עם אבן לתהליכי אבלציה בלייזר מגבילים את עצמם ולא מגבילים את עצמם. במקרה של תהליכי אבלציה בלייזר מגבילים את עצמם, סף הנזק של סרט הזיהום המופקד נמוך בהרבה מזה של המצע הבסיסי. ‏

 

מצד שני, עבור תהליכי אבלציה בלייזר שאינם מגבילים את עצמם, ספי הנזק של המצע והסרט קרובים מאוד זה לזה. ‏

 

לכן, במקרה הקודם, תהליך הניקוי יהיה הרבה יותר קל, מכיוון שאם נעשה שימוש באנרגיית דופק הלייזר ובמשך הזמן המתאימים (המונח שטף לייזר נמצא בשימוש נרחב, שפירושו אנרגיה ליחידת שטח, בג'אול/ס"מ), אז המזהם הסרט יוסר. מתאדה לפני גרימת נזק למצע הבסיסי. במקרים שאינם מגבילים את עצמם, הסבירות לנזק גבוהה בהרבה.

1711425170664

עובדים רבים בתחום ניקוי הלייזר לשיקום אומנות משתמשים בלייזרי סיבים בגלל גמישותם ויכולתם להאיר את הקרן למקומות שקשה להגיע אליהם על פסלים. פעולת הניקוי בלייזר היא יצירת אומנות בפני עצמה, הדורשת מפעיל מיומן ולייזר סיבים כדי להגיע לגמישות. הלייזרים הם לרוב מהסוג התעשייתי, ולמערכות הלייזר אין חלקים נעים. אם אתה משתמש בלייזר MOPA (Master Oscillator Power Amplifier), אתה מקבל פולסי לייזר ניתנים לכיוון וללא הזדקנות גבישים כמו לייזרים Nd:YAG. איור 3 מציג מפעיל המשתמש בלייזר סיבים לניקוי יצירות אמנות.

אפשר גם לציין ששימוש בלייזרים לניקוי אבנים בריא יותר לסביבה מכיוון שהתהליך אינו מייצר חומר חלקיקי כמו התזת חול. המפעיל יצטרך כמובן להרכיב משקפי מגן לייזר.

 

 

You May Also Like
שלח החקירה