विज्ञान व्याख्या | सफाई के लिए प्रकाश की एक किरण! लेजर सफाई मशीन

लेजर सफाई तकनीक में कार्य सतह पर उच्च-ऊर्जा लेजर किरण डालकर संदूषकों, जंग के धब्बों या परतों को तुरंत वाष्पीकृत या हटाया जाता है, जिससे सतह पर जमी गंदगी प्रभावी ढंग से हट जाती है और सफाई का परिणाम प्राप्त होता है। लेजर क्लीनर एक ऐसा उपकरण है जो सतह के संदूषकों को हटाने के लिए लेजर तकनीक का उपयोग करता है; यह संदूषकों के वाष्पीकरण या विरंजन के लिए उच्च-शक्ति वाली लेजर किरण उत्सर्जित करता है।

तकनीकी पृष्ठभूमि

परंपरागत सफाई विधियों में यांत्रिक सफाई, रासायनिक सफाई और अल्ट्रासोनिक सफाई शामिल हैं, लेकिन पर्यावरण संरक्षण अनुप्रयोगों और उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं के संदर्भ में इन सभी की महत्वपूर्ण सीमाएँ हैं। 1980 के दशक में, शोधकर्ताओं ने पाया कि किसी वस्तु के दूषित क्षेत्रों पर उच्च-ऊर्जा लेजर किरण को केंद्रित करने से जटिल भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू हो जाती है—जिसमें कंपन, पिघलना, वाष्पीकरण और दहन शामिल हैं—जो सतह से संदूषकों को प्रभावी ढंग से हटा देती हैं; इस तकनीक को अल्ट्रासोनिक सफाई के रूप में जाना जाता है।लेजर सफाई.

परंपरागत सफाई विधियों की तुलना में, लेजर सफाई प्रणालियाँ अनेक लाभ प्रदान करती हैं: संपर्क रहित संचालन, सटीक सफाई, उच्च दक्षता, तीव्र प्रक्रिया, सुरक्षा और पर्यावरण मित्रता। ये जटिल या नाजुक घटकों को बिना क्षति पहुँचाए साफ करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त हैं, जिससे सफाई का समय काफी कम हो जाता है और उत्पादकता बढ़ती है; इसके अलावा, ये कोई अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करतीं, जिससे परिचालन लागत कम हो जाती है।

परिचालन सिद्धांत

स्पंदित लेजरयह मध्यम से उच्च ऊर्जा वाले स्पंद उत्पन्न करता है, जिन्हें ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से शेपिंग मॉड्यूल तक पहुंचाया जाता है। ये स्पंद एकल-अक्ष या द्वि-अक्ष स्कैनिंग गैल्वेनोमीटर द्वारा परावर्तित होकर वर्कपीस की सतह पर मौजूद संदूषक परत पर निर्देशित होते हैं, जिससे वाष्पीकरण, फोटोडिसोल्यूशन, फोटोडिकंपोजिशन और फोटो-वाइब्रेशन प्रभावों के माध्यम से जंग, पेंट, तेल के दाग, ऑक्साइड स्केल और कोटिंग जैसी चिपकी हुई परतों को प्रभावी ढंग से साफ किया जाता है।

लेज़र, इलेक्ट्रॉन बीम और आयन बीम को सामूहिक रूप से उच्च-ऊर्जा बीम कहा जाता है। इनकी सामान्य विशेषता यह है कि बीम अंतरिक्ष में अत्यंत उच्च ऊर्जा का संचार करती है; फोकस करने से, फोकल बिंदु के निकट 10⁴ से 10¹⁵ W/cm² की विकिरण शक्ति घनत्व प्राप्त की जा सकती है, जिससे ये सबसे तीव्र ऊष्मा स्रोत बन जाते हैं। लेज़र उच्च चमक, प्रबल दिशात्मकता, उत्कृष्ट एकरंगता और उच्च सुसंगतता प्रदर्शित करते हैं। आमतौर पर, एक नोजल का उपयोग किया जाता है: लेज़र के साथ समानांतर रूप से संरेखित एक छोटे छिद्र वाला नोजल दबावयुक्त गैस को सफाई क्षेत्र में निर्देशित करता है। गैस की आपूर्ति एक सहायक स्रोत द्वारा की जाती है, जिसका मुख्य कार्य छींटों और कणों से लेंस के संदूषण को रोकना, वर्कपीस की सतह को साफ करना और लेज़र तथा सामग्री के बीच ऊष्मीय अंतःक्रिया को बढ़ाना है।

कार्यात्मक विशेषताएँ

औद्योगिक लेजर सफाईयह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें लेजर किरण का उपयोग करके ठोस सतह पर विकिरण किया जाता है और अवांछित पदार्थ को हटाया जाता है। लेजर किरण से ऊर्जा अवशोषित करके, लक्षित पदार्थ (हटाई जाने वाली सतह परत) तेजी से गर्म हो जाता है, जिससे वह वाष्पीकृत या ऊर्ध्वपातन हो जाता है। नीचे की सतह अपरिवर्तित रहती है क्योंकि वह नगण्य ऊर्जा अवशोषित करती है। लेजर के प्रकाश प्रवाह, तरंगदैर्ध्य और पल्स अवधि को सटीक रूप से नियंत्रित करके, प्रत्येक लेजर पल्स द्वारा हटाए गए पदार्थ की मात्रा को उच्च सटीकता के साथ नियंत्रित किया जा सकता है।

लाभ और फायदे

लेजर सफाई में किसी भी रासायनिक विलायक या उपभोग्य सामग्रियों की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे यह पर्यावरण के अनुकूल और संचालन में सुरक्षित हो जाता है, साथ ही इसके कई फायदे भी हैं:

1. पर्यावरण के अनुकूल – इसमें किसी भी प्रकार के रासायनिक पदार्थ या सफाई के घोल का उपयोग आवश्यक नहीं है;

2. सफाई अपशिष्ट में मुख्य रूप से ठोस पाउडर होते हैं, जो मात्रा में कम होते हैं और इन्हें एकत्र करना और पुनर्चक्रित करना आसान होता है;

3. अपशिष्ट धुएं की सफाई आसानी से अवशोषित और संसाधित हो जाती है, कम शोर स्तर पर संचालित होती है, और मानव स्वास्थ्य के लिए कोई नुकसान नहीं पहुंचाती है;

4. बिना किसी अवशेष पदार्थ और बिना किसी द्वितीयक प्रदूषण के संपर्क रहित सफाई;

5. सतह को नुकसान पहुंचाए बिना चुनिंदा सफाई को सक्षम बनाता है;

6. इसमें किसी भी प्रकार के कार्यशील द्रव की खपत की आवश्यकता नहीं होती; केवल बिजली का खर्च होता है, जिसके परिणामस्वरूप परिचालन और रखरखाव व्यय कम होता है।

7. इसे स्वचालित करना आसान है, जिससे श्रम की तीव्रता कम हो जाती है;

8. दुर्गम क्षेत्रों या सतहों के लिए तथा खतरनाक या जोखिम भरे वातावरण के लिए उपयुक्त।