Čištění laserem je darem pro fyzikální komunitu, který pomáhá zachovat historické budovy. Znečištění ovzduší, konkrétně aerosoly kyseliny sírové, interagovalo se sochou uhličitanu vápenatého a vytvořilo vrstvu omítky složenou ze síranu vápenatého a vody. Laserové čištění lze použít k odstranění usazenin filmu a nečistot, jako jsou sírany a dusičnany, z mramorových struktur. Obrázek 1 níže ukazuje sochu s černými nánosy.
Při srovnání laserového čištění s jinými metodami čištění kamene, první vyniká svou přesností, bezdotykovým provedením a všestranností. Široké používání laserového čištění bylo zpočátku brzděno kvůli podezření, že jde o složitou metodu a že existují omezení v přístupu k původním památkám za účelem testování.
Vylepšení modelů interakce laserových pulzů s kamenem a technologický pokrok v laserových systémech však tyto počáteční pochybnosti překonaly a laserové čištění se stalo průkopníkem v čištění historických památek.
Abychom tedy odpověděli na první dvě otázky položené na začátku tohoto článku, můžeme odpovědět, že pulzní laserové systémy, jako je 1064 nm Nd:YAG laser, a jejich harmonické vlnové délky jsou připraveny na čištění kamene.
Lze použít i jiné typy pulzních laserů s nastavitelnou šířkou pulzu.
Pokud jde o výhody laserového čištění oproti pískování, drhnutí, chemickým metodám a ultrazvuku, lze říci, že jde o bezkontaktní metodu a přesnost odstraňování usazených filmů.
Chcete-li odpovědět na všechny související třetí, čtvrté a páté otázky, je třeba zvážit povahu interakce laserového pulsu s kamenem. Interakce laserových pulsů s kamenem lze rozdělit na procesy laserové ablace samolimitující a nelimitující. V případě samoomezujících procesů laserové ablace je práh poškození uloženého kontaminačního filmu mnohem nižší než práh poškození podkladového substrátu.
Na druhou stranu, pro procesy laserové ablace, které se neomezují, jsou prahy poškození substrátu a filmu velmi blízko u sebe.
Proto v prvním případě bude proces čištění mnohem snazší, protože pokud se použije vhodná energie laserového pulsu a doba trvání (je široce používán termín laserová fluence, což znamená energii na jednotku plochy v joulech/cm2), pak znečišťující látka film bude odstraněn. Před poškozením podkladu se odpaří. U nelimitujících případů je pravděpodobnost poškození mnohem vyšší.
Mnoho pracovníků v oblasti laserového čištění pro restaurování umění využívá vláknové lasery kvůli jejich flexibilitě a schopnosti posvítit paprskem do těžko dostupných míst na sochách. Čištění laserem je samo o sobě uměleckým dílem, které vyžaduje kvalifikovanou obsluhu a vláknový laser k dosažení flexibility. Lasery jsou většinou průmyslového typu a laserové systémy nemají žádné pohyblivé části. Pokud používáte laser MOPA (Master Oscillator Power Amplifier), získáte laditelné laserové pulsy a nedochází ke stárnutí krystalů jako u Nd:YAG laserů. Obrázek 3 ukazuje operátora, který k čištění předlohy používá vláknový laser.
Dalo by se také poukázat na to, že používání laserů pro čištění kamene je zdravější pro životní prostředí, protože tento proces neprodukuje tolik částic jako pískování. Obsluha bude samozřejmě muset nosit laserové ochranné brýle.
