大理石文物样品皮秒激光清洗实验研究

王琮; 刘瀚文; 刘晓龙; 胡文哲; 张洪流; 聂树真; 李晨毓; 曲亮

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.04.001

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大理石文物样品皮秒激光清洗实验研究

激光技术 | 更新时间：2025-09-01

- 大理石文物样品皮秒激光清洗实验研究
- Experimental research on cleaning of marble cultural relics based on picosecond laser
- 光学技术 2022年48卷第4期页码：427-432
- 作者机构：
  
  1. 1:中国科学院空天信息创新研究院
  2. 2:中国科学院大学光电学院
  3. 3:故宫博物院文物保护标准化研究所
  4. 4:中国-希腊文物保护技术“一带一路”联合实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划专项资助(2020YFE0204600);中国科学院青年创新促进会资助(2021123)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.04.001
  中图分类号： K878.3;TN249
- 纸质出版：2022
- 稿件说明：
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王琮, 刘瀚文, 刘晓龙, 等. 大理石文物样品皮秒激光清洗实验研究[J]. 光学技术, 2022,48(4):427-432.

Experimental research on cleaning of marble cultural relics based on picosecond laser[J]. 2022, 48(4): 427-432.
王琮, 刘瀚文, 刘晓龙, 等. 大理石文物样品皮秒激光清洗实验研究[J]. 光学技术, 2022,48(4):427-432. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.04.001.

Experimental research on cleaning of marble cultural relics based on picosecond laser[J]. 2022, 48(4): 427-432. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.04.001.

摘要

随着超快激光“冷加工”技术的发展，超快激光逐渐开始应用于文物保护领域。针对古城墙文物表面污染物清洗的应用需求，制作类城墙的大理石文物及表面污染物模拟样品，进行基于皮秒激光的文物样品清洗实验研究，并与纳秒激光清洗的效果进行对比。实验中采用共聚焦显微镜观测和荧光能谱仪成分分析等手段，改变激光输出能量，清洗次数和扫描速度等激光清洗参数，在不损伤大理石基底并综合考虑清洗效率和清洗效果基础上，寻找优化实验参数。实验发现皮秒激光清洗优化参数为激光功率18W

扫描速度1000mm/s

清洗次数8次。清洗后主要污染物硫元素占比下降94.57%

清洗后区域表面粗糙度为1.267μm。综合考虑清洗后污染物成分占比、表面粗糙度等方面，皮秒激光清洗大理石文物样品的整体效果优于纳秒激光清洗区域。

Abstract

扫描速度1000mm/s

清洗次数8次。清洗后主要污染物硫元素占比下降94.57%

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Experimental research on cleaning of marble cultural relics based on picosecond laser

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.04.001

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