【摘要】：激光清洗技術(shù)作為一項(xiàng)新型的清洗技術(shù)，在近十年來(lái)取得了飛速的發(fā)展。因其固有的許多優(yōu)點(diǎn)，例如對(duì)基底損傷小，非接觸，清洗基底的范圍廣，對(duì)環(huán)境污染極小等，在很多方面都展示了廣闊的應(yīng)用前景，并逐漸成為傳統(tǒng)清洗方法的重要補(bǔ)充和延伸。在貴重的文物保護(hù)和修復(fù)中，激光清洗技術(shù)在保護(hù)了文物本身的基礎(chǔ)上快速有效的清除掉覆蓋在文物表面的污物，較之傳統(tǒng)技術(shù)有很大的優(yōu)越性。 本項(xiàng)課題基于激光清洗技術(shù)來(lái)研究我國(guó)青銅器類文物的清洗。激光清洗技術(shù)就是利用激光與物質(zhì)表面的熱作用、沖擊作用以及物理化學(xué)效應(yīng)來(lái)達(dá)到清洗表面污垢的目的。本文分析了青銅器腐蝕的過(guò)程以及銹層成分與結(jié)構(gòu)，選擇采用激光干式清洗法清洗銅幣腐蝕層。通過(guò)分析激光與銅幣表面的相互作用，用Comsol軟件仿真了激光與銅幣作用過(guò)程中銅幣表面的溫度場(chǎng)變化，用LIBS裝置試驗(yàn)了激光清洗過(guò)程中等離子體成分與強(qiáng)度的變化，并以此為基礎(chǔ)分別采用CO2激光器和光纖激光器對(duì)銅幣表面進(jìn)行清洗。清洗結(jié)果表明，CO2激光器由于能量密度低，未清洗掉銹蝕層，且脈沖時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)基底的熱作用很大，此類參數(shù)的激光器不適于清洗青銅類文物。光纖激光器的脈寬窄，能量密度高，清洗效果較好，通過(guò)不同功率的清洗對(duì)比，認(rèn)為功率為2W時(shí)無(wú)論清洗效率、清洗結(jié)果還是對(duì)基底的損傷程度都是達(dá)到最佳程度。 以光纖激光器功率為2W掃描一次的清洗效果為例，提出四種評(píng)價(jià)清洗效果的方法，即肉眼觀察，顯微鏡分析，掃描電鏡能譜分析，激光拉曼光譜分析。綜合四種方法得出評(píng)價(jià)準(zhǔn)則為，宏觀上從顯微鏡清洗前后對(duì)比圖像可以看出清洗區(qū)域露出黃銅色基底，且二值處理圖像的清洗率在90%以上；微觀上對(duì)比清洗前后掃描電鏡能譜元素百分比，清洗后氧元素比例下降至10%以下，，且清洗后的拉曼曲線各類氧化物拉曼峰消失，綜合上述則說(shuō)明清洗干凈。
【圖文】：

圖1.2 為激光清洗前后細(xì)節(jié)對(duì)比。圖1.1 被灰泥污染褪色的玻璃窗前后清洗對(duì)比 圖1.2 赫爾墨斯雕塑雕像清洗前后對(duì)比但是與傳統(tǒng)的接觸式清洗方法相比較，激光清洗技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，在絕緣材料、磁頭、半導(dǎo)體元件、硅片、牙齒等方面的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)室階段，有關(guān)污垢和銹斑的去除機(jī)理還在不斷探索與完善[23]。關(guān)于青銅器文物方面的初步試驗(yàn)性研究包括德國(guó)漢諾威的

圖1.2 為激光清洗前后細(xì)節(jié)對(duì)比。圖1.1 被灰泥污染褪色的玻璃窗前后清洗對(duì)比 圖1.2 赫爾墨斯雕塑雕像清洗前后對(duì)比但是與傳統(tǒng)的接觸式清洗方法相比較，激光清洗技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，在絕緣材料、磁頭、半導(dǎo)體元件、硅片、牙齒等方面的應(yīng)用還處于實(shí)驗(yàn)室階段，有關(guān)污垢和銹斑的去除機(jī)理還在不斷探索與完善[23]。關(guān)于青銅器文物方面的初步試驗(yàn)性研究包括德國(guó)漢諾威的
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN249

【參考文獻(xiàn)】

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1 王澤敏,曾曉雁;激光清洗技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];光機(jī)電信息;2001年08期

2 郭為席;胡乾午;王澤敏;曾曉雁;;高功率脈沖TEA CO_2激光除漆的研究[J];光學(xué)與光電技術(shù);2006年03期

3 吳東江;許媛;王續(xù)躍;康仁科;司馬媛;胡禮中;;激光清洗硅片表面Al_2O_3顆粒的試驗(yàn)和理論分析[J];光學(xué)精密工程;2006年05期

4 張秉堅(jiān),鐵景滬,劉嘉瑋;古建筑與石質(zhì)文物的清洗技術(shù)[J];清洗世界;2004年05期

5 宋峰,伍雁雄,劉淑靜;激光清洗的發(fā)展歷程[J];清洗世界;2005年06期

6 田彬;鄒萬(wàn)芳;劉淑靜;宋峰;;激光干式除銹[J];清洗世界;2006年08期

7 王宏睿;;激光清洗原理與應(yīng)用研究[J];清洗世界;2006年09期

8 宋峰;鄒萬(wàn)芳;田彬;劉淑靜;�？棕�;李訓(xùn)譜;田建國(guó);;一維熱應(yīng)力模型在調(diào)Q短脈沖激光除漆中的應(yīng)用[J];中國(guó)激光;2007年11期

9 周桂蓮;孔令兵;孫海迎;;基于ANSYS的激光清洗模具表面溫度場(chǎng)有限元分析[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2008年09期

10 盧杰;;光纖激光打標(biāo)機(jī)的組成原理及其應(yīng)用[J];激光雜志;2013年02期

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1 彭遠(yuǎn)明;檔案文獻(xiàn)遺產(chǎn)保護(hù)與利用的方法論研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2612335