激光清洗青銅類文物試驗研究.pdf

1、激光清洗技術作為一項新型的清洗技術，在近十年來取得了飛速的發(fā)展。因其固有的許多優(yōu)點，例如對基底損傷小，非接觸，清洗基底的范圍廣，對環(huán)境污染極小等，在很多方面都展示了廣闊的應用前景，并逐漸成為傳統(tǒng)清洗方法的重要補充和延伸。在貴重的文物保護和修復中，激光清洗技術在保護了文物本身的基礎上快速有效的清除掉覆蓋在文物表面的污物，較之傳統(tǒng)技術有很大的優(yōu)越性。
　　本項課題基于激光清洗技術來研究我國青銅器類文物的清洗。激光清洗技術就是利用激光與

2、物質表面的熱作用、沖擊作用以及物理化學效應來達到清洗表面污垢的目的。本文分析了青銅器腐蝕的過程以及銹層成分與結構，選擇采用激光干式清洗法清洗銅幣腐蝕層。通過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程中銅幣表面的溫度場變化，用LIBS裝置試驗了激光清洗過程中等離子體成分與強度的變化，并以此為基礎分別采用CO2激光器和光纖激光器對銅幣表面進行清洗。清洗結果表明，CO2激光器由于能量密度低，未清洗掉銹蝕層，且脈沖

3、時間長，對基底的熱作用很大，此類參數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，通過不同功率的清洗對比，認為功率為2W時無論清洗效率、清洗結果還是對基底的損傷程度都是達到最佳程度。
　　以光纖激光器功率為2W掃描一次的清洗效果為例，提出四種評價清洗效果的方法，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價準則為，宏觀上從顯微鏡清洗前后對比圖像可以看出清洗區(qū)域露出黃銅