Wpływ czasu trwania impulsu lasera ER:YAG na ablację werniksów

W artykule opisano porównanie procesu usuwania werniksu za pomocą długich i krótkich impulsów laserowych. W tym celu opracowano i uruchomiono system laserowy Er:YAG, z aktywną modulacją dobroci za pomocą komórki Pockels'a wykonanej z kryształu LiNbO3. W reżimie Q-modulacji osiągnięto impulsy o energii 11 mJ, czasie trwania 120 ns i częstotliwości repetycji 2 Hz. Długie impulsy laserowe, o czasie trwania powyżej 80 µs, otrzymane były w reżimie generacji swobodnej. Przeprowadzone eksperymenty pokazały, że długie oddziaływanie promieniowania laserowego z werniksem prowadzi do stopienia usuwanego materiału i dalej, do typowych szkodliwych efektów termicznych, takich jak zwęglenie, czy wypalenie. Krótkie oddziaływanie, prowadzi natomiast do czystej ablacji materiału, bez żadnych efektów ubocznych.

Comparative studies of varnish ablation with long and short pulses of Er:YAG laser system operated in three regimes are presented. In Q-switched mode, pulses of about 11 mJ in energy and duration of 120 ns at 2 Hz repetition rate were achieved. With Pockels cell switched off, in short and long free-running mode, pulses up to 21 mJ and 80 mJ respectively and durations in the range of 30-60 µs and 80-120 µs respectively, were obtained. Performed experiments have shown, that long interaction results in detrimental thermal effects, whereas short interaction results in clean ablation without any side effects.