Ablacja laserowa i prób ablacyjny – wyjątkowe zjawisko pozwalające na wyjątkowe efekty

Czyszczenie laserowe wykorzystuje mechanizm ablacji, aby skutecznie usuwać zanieczyszczenia z obrabianych powierzchni.

W procesie tym wykorzystywana jest różnica absorpcji, która jest współczynnikiem opisującym wartość energii przenoszonej przez światło o konkretnej długości fali, która może zostać pochłonięta przez naświetlany materiał.

Odpowiednie parametry procesu sprawiają, że energia zaabsorbowana przez nawarstwienia po przekroczeniu progu ablacyjnego powoduje rozrywanie połączeń pomiędzy jej pojedynczymi cząstkami oraz w efekcie odparowanie zanieczyszczeń z czyszczonej powierzchni.

Prostym sposobem na zrozumienie znaczenia progu ablacyjnego jest porównanie go do sytuacji rzucania piłki przez mur. Jeśli nie rzucisz jej wystarczająco wysoko, nigdy nie przeleci na drugą stronę. Nawet jeśli rzucisz piłkę tysiąc razy, zawsze zawiedziesz. To samo dotyczy czyszczenia laserowego. Możesz naświetlać zanieczyszczoną powierzchnię tysiąc razy, ale jeśli energia wyjściowa wiązki jest poniżej progu ablacyjnego materiału, z którym pracujesz, nic nigdy nie zostanie usunięte.

Każdy materiał ma różne właściwości i tym samym różne wiązania molekularne. Innymi słowy, każdy materiał ma określony próg ablacyjny. Aby skutecznie usunąć warstwę z danego materiału, energia przekazywana przez promień laserowy musi przekraczać próg ablacyjny tego konkretnego materiału.

Kolejnym charakterystycznym efektem towarzyszącym czyszczeniu laserowemu jest fala akustyczna, która generowane jest podczas gwałtownego odparowania nawarstwień.

W pierwszej kolejności porusza się w kierunku materiału podłoża jednak po odbiciu od granicy pomiędzy nim, a nawarstwieniami zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku wspomagając efekt „wyrzucania” oderwanych cząsteczek nawarstwień w powietrze. Efektem tego jest charakterystyczne „brzęczenie” podczas czyszczenia oraz chmura odparowanych cząsteczek wyrzucanych w powietrze.