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激光除銹的原理是激光清洗：脈沖Nd：YAG激光器的清洗過程依賴于激光產生的光脈沖的特性，是基于高強度光束、短脈沖激光和污染層相互作用引起的光物理反應，其物理原理可概括如下：

(A)激光發出的光束被待處理表面的受污染層吸收。

b)吸收大量能量會形成迅速膨脹的等離子體(高度電離的不穩定氣體)，產生沖擊波。

c)沖擊波將污染物轉化為碎片并被清除。

D)光脈沖的寬度必須足夠短，以避免熱的積累破壞處理后的表面。

E)實驗結果表明，當金屬表面存在氧化物時，金屬表面會產生等離子體。

只有當能量密度高于閾值時才會產生等離子體，這取決于被去除的污染層或氧化層。這種閾值效應對于在保證襯底材料安全的條件下有效地清洗基片材料是非常重要的。等離子體的出現有二個閾值。如果能量密度超過這個閾值，襯底材料就會被破壞。為了保證襯底材料的安全進行有效清洗，必須根據情況調整激光參數，使光脈沖的能量密度嚴格介于兩個閾值之間。

每個激光除銹機脈沖去除一定厚度的污染層。如果污染層較厚，需要多個脈沖來清洗。清潔表面所需的脈沖數量取決于表面污染的程度。兩個閾值產生的一個重要結果是清洗的自我控制。能量密度超過一個閾值的光脈沖將去除污染物，直到襯底材料達到。然而，由于其能量密度低于襯底材料的失效閾值，基片不會被破壞。