Լազերային մաքրման տեխնոլոգիան օգտագործում է զարկերակային նեղ լայնության, բարձր հզորության խտության լազերներ մաքրվող օբյեկտի մակերեսին:Արագ թրթռման, գոլորշիացման, քայքայման և պլազմայի կեղևի համակցված հետևանքների միջոցով աղտոտիչները, ժանգոտվող բծերը կամ մակերեսի վրա ծածկույթները ենթարկվում են ակնթարթային գոլորշիացման և անջատման՝ հասնելով մակերեսի մաքրման:
Լազերային մաքրումն առաջարկում է այնպիսի առավելություններ, ինչպիսիք են՝ ոչ կոնտակտային, էկոլոգիապես մաքուր, արդյունավետ ճշգրտությունը և հիմքը վնասելու բացակայությունը, ինչը կիրառելի է դարձնում տարբեր սցենարներում:
Լազերային մաքրում
Կանաչ և արդյունավետ
Անվադողերի արդյունաբերությունը, նոր էներգիայի արդյունաբերությունը և շինարարական մեքենաների արդյունաբերությունը, ի թիվս այլոց, լայնորեն կիրառվում են լազերային մաքրման ոլորտում:«Երկակի ածխածնային» նպատակների դարաշրջանում լազերային մաքրումը ի հայտ է գալիս որպես նոր լուծում ավանդական մաքրման շուկայում՝ շնորհիվ իր բարձր արդյունավետության, ճշգրիտ կառավարելիության և էկոլոգիապես մաքուր հատկությունների:
Լազերային մաքրման հայեցակարգը.
Լազերային մաքրումը ներառում է լազերային ճառագայթների կենտրոնացումը նյութի մակերեսի վրա՝ արագ գոլորշիացնելու կամ մակերեսային աղտոտող նյութերը հեռացնելու համար՝ հասնելով նյութի մակերեսի մաքրմանը:Ֆիզիկական կամ քիմիական մաքրման տարբեր ավանդական մեթոդների համեմատ՝ լազերային մաքրումը բնութագրվում է առանց շփման, սպառման նյութերի, աղտոտման, բարձր ճշգրտության և նվազագույն կամ առանց վնասների, ինչը այն դարձնում է իդեալական ընտրություն արդյունաբերական մաքրման նոր սերնդի տեխնոլոգիայի համար:
Լազերային մաքրման սկզբունքը.
Լազերային մաքրման սկզբունքը բարդ է և կարող է ներառել ինչպես ֆիզիկական, այնպես էլ քիմիական գործընթացներ:Շատ դեպքերում գերակշռում են ֆիզիկական պրոցեսները, որոնք ուղեկցվում են մասնակի քիմիական ռեակցիաներով։Հիմնական պրոցեսները կարելի է դասակարգել երեք տեսակի՝ գոլորշիացման գործընթաց, ցնցման գործընթաց և տատանման գործընթաց:
Գազաֆիկացման գործընթաց.
Երբ բարձր էներգիայի լազերային ճառագայթումը կիրառվում է նյութի մակերևույթի վրա, մակերեսը կլանում է լազերային էներգիան և այն վերածում ներքին էներգիայի՝ առաջացնելով մակերեսի ջերմաստիճանի արագ աճ:Ջերմաստիճանի այս բարձրացումը հասնում է կամ գերազանցում է նյութի գոլորշիացման ջերմաստիճանը, ինչը հանգեցնում է նրան, որ աղտոտիչները նյութի մակերեսից անջատվում են գոլորշու տեսքով:Ընտրովի գոլորշիացումը հաճախ տեղի է ունենում, երբ լազերային աղտոտիչների կլանման արագությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան ենթաշերտը:Տիպիկ կիրառման օրինակ է քարե մակերեսների կեղտից մաքրումը:Ինչպես ցույց է տրված ստորև ներկայացված գծապատկերում, քարի մակերեսի աղտոտիչները ուժեղ կլանում են լազերը և արագ գոլորշիանում:Երբ աղտոտիչները ամբողջությամբ հեռացվում են, և լազերը ճառագայթում է քարի մակերեսը, կլանումը ավելի թույլ է, և ավելի շատ լազերային էներգիա ցրվում է քարի մակերեսով:Հետևաբար, քարի մակերեսի ջերմաստիճանի նվազագույն փոփոխություն կա՝ դրանով իսկ պաշտպանելով այն վնասից։
Տիպիկ գործընթաց, որը հիմնականում ներառում է քիմիական գործողություն, տեղի է ունենում, երբ օրգանական աղտոտիչները մաքրում են ուլտրամանուշակագույն ալիքի երկարության լազերներով, մի գործընթաց, որը հայտնի է որպես լազերային աբլացիա:Ուլտրամանուշակագույն լազերներն ունեն ավելի կարճ ալիքի երկարություն և ավելի բարձր ֆոտոնների էներգիա։Օրինակ, 248 նմ ալիքի երկարությամբ KrF էքսիմեր լազերը ունի 5 էՎ ֆոտոն էներգիա, որը 40 անգամ ավելի է CO2 լազերային ֆոտոններից (0,12 էՎ):Նման բարձր ֆոտոնային էներգիան բավարար է օրգանական նյութերի մոլեկուլային կապերը կոտրելու համար, ինչը հանգեցնում է օրգանական աղտոտիչների CC, CH, CO և այլն կապերի կոտրմանը լազերի ֆոտոն էներգիան կլանելուց հետո, ինչը հանգեցնում է պիրոլիտիկ գազիֆիկացման և հեռացման: մակերեւույթ.
Լազերային մաքրման մեջ ցնցման գործընթացը.
Լազերային մաքրման ժամանակ հարվածային գործընթացը ներառում է մի շարք ռեակցիաներ, որոնք տեղի են ունենում լազերի և նյութի փոխազդեցության ժամանակ, ինչի արդյունքում հարվածային ալիքները ազդում են նյութի մակերեսի վրա:Այս հարվածային ալիքների ազդեցությամբ մակերեսային աղտոտիչները փշրվում են փոշու կամ բեկորների վերածվելով՝ հեռանալով մակերեսից:Այս հարվածային ալիքների առաջացման մեխանիզմները բազմազան են՝ ներառյալ պլազման, գոլորշիները և արագ ջերմային ընդարձակման և կծկման երևույթները:
Որպես օրինակ վերցնելով պլազմային հարվածային ալիքները, մենք կարող ենք հակիրճ հասկանալ, թե ինչպես է լազերային մաքրման ժամանակ հարվածային գործընթացը հեռացնում մակերեսի աղտոտիչները:Գերկարճ իմպուլսային լայնության (ns) և գերբարձր գագաթնակետային հզորության (107–1010 W／cm2) լազերների կիրառմամբ, մակերեսի ջերմաստիճանը կարող է կտրուկ աճել մինչև գոլորշիացման ջերմաստիճան, նույնիսկ եթե լազերի մակերեսային կլանումը թույլ է:Ջերմաստիճանի այս արագ աճը նյութի մակերեսից բարձր գոլորշի է ձևավորում, ինչպես ցույց է տրված նկարում (ա):Գոլորշիների ջերմաստիճանը կարող է հասնել 104 – 105 Կ-ի, ինչը բավարար է գոլորշիների կամ շրջակա օդի իոնացման համար՝ ձևավորելով պլազմա:Պլազման արգելափակում է լազերային նյութի մակերեսին հասնելու հնարավորությունը, հնարավոր է կասեցնելով մակերեսի գոլորշիացումը:Այնուամենայնիվ, պլազման շարունակում է կլանել լազերային էներգիան՝ հետագայում բարձրացնելով նրա ջերմաստիճանը և ստեղծելով ծայրահեղ բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տեղայնացված վիճակ։Սա առաջացնում է 1-100 կբար ակնթարթային ազդեցություն նյութի մակերեսի վրա և աստիճանաբար փոխանցում դեպի ներս, ինչպես ցույց է տրված (բ) և (գ) նկարներում:Հարվածային ալիքի ազդեցության տակ մակերեսային աղտոտիչները կոտրվում են փոքր փոշու, մասնիկների կամ բեկորների:Երբ լազերը հեռանում է ճառագայթված տեղից, պլազման անմիջապես անհետանում է՝ առաջացնելով տեղական բացասական ճնշում, և աղտոտիչների մասնիկները կամ բեկորները հեռացվում են մակերեսից, ինչպես ցույց է տրված (դ) նկարում:
Լազերային մաքրման տատանումների գործընթացը.
Լազերային մաքրման տատանումների գործընթացում նյութի և՛ տաքացումը, և՛ սառեցումը տեղի են ունենում չափազանց արագ կարճ իմպուլսային լազերների ազդեցության տակ:Տարբեր նյութերի ջերմային ընդարձակման տարբեր գործակիցների պատճառով մակերեսային աղտոտիչները և ենթաշերտը ենթարկվում են բարձր հաճախականության ջերմային ընդարձակման և տարբեր աստիճանի կծկման, երբ ենթարկվում են կարճ իմպուլսային լազերային ճառագայթման:Սա հանգեցնում է տատանողական էֆեկտի, որն առաջացնում է աղտոտիչների շերտազատում նյութի մակերեսից:
Պիլինգի այս պրոցեսի ընթացքում նյութի գոլորշիացում կարող է տեղի չունենալ, ոչ էլ պարտադիր ձևավորվել պլազմա:Փոխարենը, գործընթացը հենվում է ճեղքող ուժերի վրա, որոնք առաջանում են աղտոտիչի և ենթաշերտի միջև ճոճվող ազդեցության տակ գտնվող միջերեսում, որոնք խախտում են նրանց միջև կապը:Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ լազերային անկման անկյունի փոքր-ինչ մեծացումը կարող է ուժեղացնել շփումը լազերի, մասնիկների աղտոտիչների և ենթաշերտի միջերեսի միջև:Այս մոտեցումը նվազեցնում է լազերային մաքրման շեմը՝ ավելի ընդգծված դարձնելով տատանողական ազդեցությունը և բարելավելով մաքրման արդյունավետությունը:Այնուամենայնիվ, անկման անկյունը չպետք է չափազանց մեծ լինի, քանի որ շատ բարձր անկյունը կարող է նվազեցնել նյութի մակերեսի վրա գործող էներգիայի խտությունը՝ դրանով իսկ թուլացնելով լազերի մաքրման հնարավորությունը:
Լազերային մաքրման արդյունաբերական կիրառությունները.
1. Կաղապարների արդյունաբերություն
Լազերային մաքրումը հնարավորություն է տալիս կաղապարների ոչ կոնտակտային մաքրումը՝ ապահովելով կաղապարի մակերեսների անվտանգությունը:Այն երաշխավորում է ճշգրտություն և կարող է մաքրել ենթամիկրոն մակարդակի կեղտոտ մասնիկները, որոնք մաքրման ավանդական մեթոդները կարող են դժվարությամբ հեռացնել:Սա ապահովում է իրական մաքրություն առանց աղտոտման, արդյունավետ և բարձրորակ:
2. Ճշգրիտ գործիքների արդյունաբերություն
Ճշգրիտ մեխանիկական արդյունաբերություններում բաղադրիչները հաճախ պետք է հեռացնեն քսելու և կոռոզիոն դիմադրության համար օգտագործվող էսթերներն ու հանքային յուղերը:Քիմիական մեթոդները սովորաբար օգտագործվում են մաքրման համար, բայց դրանք հաճախ մնացորդներ են թողնում:Լազերային մաքրումը կարող է ամբողջությամբ հեռացնել եթերներն ու հանքային յուղերը՝ չվնասելով բաղադրիչների մակերեսը:Բաղադրիչի մակերեսների վրա օքսիդային շերտերի լազերային պայթյունները հանգեցնում են հարվածային ալիքների՝ առաջացնելով աղտոտիչների հեռացում առանց մեխանիկական փոխազդեցության:
3. Երկաթուղային արդյունաբերություն
Ներկայումս ռելսերի մաքրումը եռակցումից առաջ հիմնականում օգտագործում է անիվների հղկում և հղկում, ինչը հանգեցնում է ենթաշերտի լուրջ վնասման և մնացորդային սթրեսի:Ավելին, այն սպառում է զգալի քանակությամբ հղկող նյութեր, ինչը հանգեցնում է բարձր ծախսերի և լուրջ փոշու աղտոտման:Լազերային մաքրումը կարող է ապահովել բարձրորակ, արդյունավետ և էկոլոգիապես մաքուր մաքրման տեխնիկա Չինաստանում արագընթաց երկաթուղային գծերի արտադրության համար:Այն անդրադառնում է այնպիսի խնդիրներին, ինչպիսիք են երկաթուղու անխափան անցքերը, մոխրագույն բծերը և եռակցման թերությունները, բարձրացնելով արագընթաց երկաթուղու շահագործման կայունությունն ու անվտանգությունը:
4. Ավիացիոն արդյունաբերություն
Օդանավերի մակերեսները պետք է վերաներկվեն որոշակի ժամանակահատվածից հետո, սակայն մինչ ներկելը պետք է ամբողջությամբ հեռացնել հին ներկը։Քիմիական ընկղմումը/սրբելը ներկերի մաքրման հիմնական մեթոդն է ավիացիոն ոլորտում, որն առաջացնում է զգալի քիմիական թափոններ և տեխնիկական սպասարկման նպատակով ներկերի տեղայնացված հեռացման անկարողություն:Լազերային մաքրումը կարող է հասնել ներկի բարձրորակ հեռացման օդանավի մաշկի մակերեսից և հեշտությամբ հարմարվողական է ավտոմատացված արտադրությանը:Ներկայումս այս տեխնոլոգիան սկսել է կիրառվել արտասահմանում որոշ բարձրակարգ ինքնաթիռների մոդելների սպասարկման մեջ։
5. Ծովային արդյունաբերություն
Ծովային արդյունաբերությունում նախնական արտադրական մաքրումը սովորաբար օգտագործում է ավազահանման մեթոդներ՝ շրջակա միջավայրին պատճառելով փոշու խիստ աղտոտում:Քանի որ ավազահանությունը աստիճանաբար արգելվում է, այն հանգեցրել է արտադրության կրճատման կամ նույնիսկ նավաշինական ընկերությունների աշխատանքի դադարեցմանը:Լազերային մաքրման տեխնոլոգիան կտրամադրի կանաչ և առանց աղտոտման մաքրման լուծում նավի մակերեսների հակակոռոզիոն ծածկույթի համար:
由用户整理投稿发布，不代表本站观点及立场，仅供交流学习之用，如涉及版权等问题，请随时联系我们(yangmei@bjjcz.com)，我们将在第一时间给予处理。
Հրապարակման ժամանակը` Հունվար-16-2024