Olomuodonmuutokset laserpuhdistuksessa

Abstract

Tutkielman tavoitteena on tutustua joihinkin laserpuhdistuksen aikana tapahtuviin puhdistusmekanismeihin teoreettisten mallien ja kokeellisten tuloksien avulla. Näiden mekanismien aikana tapahtuvilla olomuodonmuutoksilla on oleellinen vaikutus puhdistustuloksiin ja puhdistuksen tehokkuuteen.

Laserpuhdistuksen yleisimmät mekanismit ovat laserablaatio- ja shokkiaaltomekanismi sekä terminen jännitysmalli. Puhdistusmekanismeihin vaikuttavat sekä systeemin materiaalien ominaisuudet että laserin parametrit. Tutkielmassa keskitytään tarkastelemaan nanosekuntipulssilaserin vaikutusta maalipinnoitteiden puhdistamiseen perusaineen pinnalta. Pinnoitteen ja perusaineen absorptiokyky, pinnoitekerroksen paksuus ja laserin energiatiheys ovat tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat materiaalien lämpötilojen muutoksiin. Termodynaamisen mallin lisäksi systeemissä voidaan havaita esimerkiksi räjähtävä olomuodonmuutos tai systeemiin voi muodostua ionisoitunut höyrypilvi.

Tutkielmassa tarkastellaan kokeellisien tuloksia punaisen ja sinisen maalipinnoitteen välillä sekä vertaillaan näitä tuloksia teoreettisiin malleihin. Eri väristen pinnoitteiden välillä havaitaan merkittäviä eroja systeemien olomuodonmuutoksissa ja puhdistusmekanismeissa.