激光清洗技术：石质文物表面污染物清除的机制研究

"这篇研究文章探讨了激光清洗技术在清除石质文物表面污染物的作用机制，主要关注墨迹和烟熏污染物。通过实验，研究人员得出了激光清洗砂岩表面污染物的阈值，并通过理论计算分析了污染物表面的温度场和应力场变化。他们提出，污染物被清除主要是由于激光照射导致的温度升高，进而引发污染物的汽化蒸发以及热应力的作用。在实地试验中，该技术在山西大同云冈石窟的应用证实了激光清洗的安全性和有效性，能够有效地去除墨迹和烟熏污染，对保护石质文物具有重要意义。关键词包括激光技术、激光清洗、石质文物、墨迹和烟熏。" 本文详细阐述了激光清洗技术在文化遗产保护领域的应用，尤其是针对石质文物表面的墨迹和烟熏污染。实验部分，研究人员使用激光对砂岩样本进行了清洗，以确定适当的清洗阈值。这一阈值的确定至关重要，因为它确保了既能有效去除污染物，又不会对文物本体造成损伤。通过理论计算，他们分析了在达到清洗阈值时污染物表面的温度分布和应力状态，揭示了激光清洗过程中污染物被移除的物理机制。 温度升高的作用在于促进污染物的快速汽化，这是激光清洗的一个关键过程。同时，热应力的产生也对污染物的去除起到辅助作用，当激光照射导致局部温度急剧上升时，产生的热应力可以促使污染物与石质表面的分离。这种非接触式的清洗方法避免了传统化学清洗可能带来的侵蚀问题，更加安全。 现场实验在具有极高历史价值的山西大同云冈石窟进行，结果显示，激光清洗技术能够安全、有效地去除石窟文物上的墨迹和烟熏痕迹，验证了该技术的实际应用价值。这表明，激光清洗技术对于保护和恢复石质文物的原始面貌，减少环境污染对文物的影响，具有重要的科学和技术意义。 激光清洗技术凭借其精确、非侵入性及高效的特点，为石质文物的保护提供了一种新的解决方案，未来有望在文化遗产保护领域得到更广泛的应用。这一研究不仅深化了我们对激光清洗机制的理解，也为文物保护提供了理论依据和技术支持。