Lasersko čišćenje je dar zajednici fizičara kako bi se pomoglo očuvanju povijesnih zgrada. Zagađenje zraka, posebno aerosoli sumporne kiseline, stupilo je u interakciju sa statuom kalcijum karbonata, formirajući sloj žbuke sastavljen od kalcijum sulfata i vode. Lasersko čišćenje se može koristiti za uklanjanje naslaga filma i kontaminanata kao što su sulfati i nitrati sa mramornih struktura. Slika 1 ispod prikazuje kip sa crnim naslagama na njemu.
Kada se lasersko čišćenje uporedi sa drugim metodama čišćenja kamena, prvo se ističe svojom preciznošću, beskontaknom implementacijom i svestranošću. Široka upotreba laserskog čišćenja u početku je bila onemogućena zbog sumnje da je to složena metoda i da postoje ograničenja u pristupu originalnim spomenicima radi testiranja.
Međutim, poboljšanja u modelima interakcije laserskih impulsa sa kamenom i tehnološki napredak u laserskim sistemima prevazišli su ove početne sumnje, a lasersko čišćenje je postalo prednjači u čišćenju istorijskih spomenika.
Stoga, da bismo odgovorili na prva dva pitanja postavljena na početku ovog članka, možemo odgovoriti da su pulsni laserski sistemi, kao što je 1064 nm Nd:YAG laser, i njihove harmonijske valne dužine spremni za čišćenje kamena.
Mogu se koristiti i drugi tipovi impulsnih lasera sa podesivom širinom impulsa.
Što se tiče prednosti laserskog čišćenja u odnosu na pjeskarenje, ribanje, kemijske metode i ultrazvuk, može se reći da je riječ o beskontaktnoj metodi i preciznosti skidanja naslaganih filmova.
Da bi se odgovorilo na sva srodna treće, četvrto i peto pitanje, mora se razmotriti priroda interakcije laserskog impulsa sa kamenom. Interakcija laserskih impulsa sa kamenom može se podijeliti na samoograničavajući i nesamoograničavajući proces laserske ablacije. U slučaju samoograničavajućih procesa laserske ablacije, prag oštećenja nanesenog filma kontaminacije je mnogo niži od praga oštećenja temeljnog supstrata.
S druge strane, kod ne-samoograničavajućih procesa laserske ablacije, pragovi oštećenja supstrata i filma su vrlo blizu jedan drugom.
Stoga će u prvom slučaju proces čišćenja biti mnogo lakši, jer ako se koristi odgovarajuća energija laserskog impulsa i trajanje (naširoko je u upotrebi izraz laserski fluence, što znači energija po jedinici površine, u džulima/cm2), tada zagađivač film će biti uklonjen. Isparava prije nego što ošteti temeljnu podlogu. Za slučajeve koji se ne samoograničavaju, vjerovatnoća štete je mnogo veća.
Mnogi radnici u području laserskog čišćenja za restauraciju umjetnina koriste lasere s vlaknima zbog njihove fleksibilnosti i sposobnosti da snop sijaju na teško dostupna mjesta na statuama. Čin laserskog čišćenja je umjetničko djelo sam po sebi, zahtijevajući vješt operatera i fiber laser da bi se postigla fleksibilnost. Laseri su uglavnom industrijskog tipa, a laserski sistemi nemaju pokretne dijelove. Ako koristite MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) laser, dobijate podesive laserske impulse i nema starenja kristala kao kod Nd:YAG lasera. Slika 3 prikazuje operatera koji koristi fiber laser za čišćenje umjetničkih djela.
Moglo bi se također istaći da je korištenje lasera za čišćenje kamena zdravije za okoliš jer proces ne proizvodi toliko čestica kao pjeskarenje. Operater će naravno morati da nosi zaštitne naočare za laser.
