激光清洗作为新型表面处理技术，在环保意识渐浓的今天必会受到广泛的关注。在激光清洗领域，美国和欧洲一直领先于其他区域，随着技术的不断积累，他们已经从实验室研究走向了设备制备与开发。应对市场的不同需求，激光清洗用激光器的种类各不相同，原理和机制也互不相同。目前，欧美地区已经走向实用化，并取得了一定的社会效益和经济效益。
激光清洗技术的发展走过的是一条理论指导实践，实践丰富理论的宽阔道路。宋峰教授及其团队从2004年开始与国内激光清洗技术发展举步同行，在激光清洗技术的发展路程中一直深刻地钻研、捕获、梳理、凝聚和创新，是我国激光清洗设备研发与产业重要践行者之一，申请专利、发表论文、研制激光清洗样机，进行激光除锈、除漆、除油等方面的实验研究，在国内外有一定的影响力。
由宋峰教授主持撰写的这本专著论述全面、条分缕析，内容包括激光清洗过程中光与物质相互作用的基础理论、激光清洗去除微粒和膜层的机制与物理模型、激光清洗装备与激光清洗中的监控、激光清洗的各种应用等。读者可以在自己所关注的那一点上切入认真钻进去，同时找到对应的参考文献，自己再深入解决问题。这种引路作用很重要，有时实验上碰到一个现象，浩瀚文献真不知道怎么下手，从这里可以看到和得到启发，大致应该往哪个方向去找，就因为它讨论得非常具体全面。
“变革性光科学与技术丛书”由中国科学院、中国工程院罗先刚、周炳琨、许祖彦、杨国祯、吕跃广、顾敏等多位院士专家领衔，系统介绍了国内外在本领域内有变革性的最新科研成果。
激光清洗，或如包在石中的璞玉，希望科教、工业、经济等各界有识之士通力合作，以期美玉石出。相信激光清洗一定会像激光焊接、激光切割、激光打标等诸多应用一样，有一个光辉灿烂的未来，能为国家智能制造，为民族工业发展作出更大的贡献。
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第1章清洗技术概述
1.1清洗及其意义
1.1.1清洗的概念
1.1.2清洗使用的行业
1.1.3清洗的意义
1.2清洗方法和分类
1.2.1清洗的四要素
1.2.2常见清洗方法
1.3物理清洗法
1.3.1喷丸清洗技术
1.3.2高压水射流清洗技术
1.3.3干冰清洗技术
1.3.4超声波清洗技术
1.3.5电磁感应清洗技术
1.4化学清洗法
1.4.1化学试剂清洗技术
1.4.2电解清洗技术
1.4.3微生物清洗技术
1.4.4化学清洗的特点
1.5混合清洗法
1.5.1等离子体清洗技术
1.5.2热能清洗技术
1.6激光清洗法
参考文献
第2章激光清洗中的常用激光器
2.1激光基本知识
2.1.1激光
2.1.2激光的工作原理
2.1.3激光器的结构与种类
2.1.4描述激光器的参数
2.2常用激光技术
2.2.1速率方程理论
2.2.2激光调Q技术
2.2.3激光锁模
2.2.4激光放大
2.3激光清洗中激光器的选择依据
2.3.1清洗对象的光学特性
2.3.2激光器参数的影响
2.3.3激光清洗中的常用激光器
2.4Nd∶YAG激光器
2.4.1Nd∶YAG激光器的发光原理
2.4.2Nd∶YAG激光器的基本结构
2.5二氧化碳激光器
2.5.1CO2激光器的发光原理
2.5.2CO2激光器的基本结构
2.5.3CO2激光器的输出特性
2.5.4CO2激光器的主要类型
2.6光纤激光器
2.6.1光纤激光器的发光原理
2.6.2光纤激光器的基本结构
2.6.3光纤激光器的特点
2.7准分子激光器
2.7.1准分子激光器的常见种类
2.7.2准分子激光器的工作原理
2.7.3准分子激光器的基本结构
2.7.4准分子激光器的特点及应用领域
2.8半导体激光器
2.8.1半导体激光器的工作原理
2.8.2半导体激光器的分类
2.8.3半导体激光器的特点及应用领域
参考文献
第3章激光清洗的物理基础
3.1物质对激光的反射、散射和吸收
3.1.1材料对激光的反射和散射
3.1.2材料对光的吸收
3.2污染物与基底的结合力
3.2.1黏附力
3.2.2激光清洗原理概述
3.3干式激光清洗的基本原理
3.3.1烧蚀效应
3.3.2振动效应
3.3.3薄膜弯曲效应
3.3.4爆破效应
3.4湿式激光清洗的作用机制
3.4.1基底强吸收
3.4.2液膜强吸收
3.4.3基底与液膜共同吸收
参考文献
第4章激光清洗设备
4.1激光清洗设备系统简介
4.2Nd∶YAG脉冲式激光清洗机示例
4.2.1电光调Q Nd∶YAG激光清洗设备
4.2.2声光调Q的准连续式激光清洗机
4.3激光清洗设备的生产现状
4.3.1激光清洗设备的国外研究现状
4.3.2使用Nd∶YAG激光的激光清洗机
4.3.3使用CO2激光的激光清洗机
4.3.4使用准分子激光的激光清洗机
4.3.5使用光纤激光的激光清洗机
4.4激光清洗的在线监控方式
4.4.1激光清洗监控方式
4.4.2声波强度测量的实时监控
4.4.3冲击波监控
4.4.4激光诱导荧光谱实时监控
4.4.5激光诱导击穿光谱实时监控
4.4.6光声信号综合实时监控
4.5激光清洗的在线监控示例
4.5.1光声谱监测系统
4.5.2激光清洗的声波监测示例
4.5.3激光诱导击穿光谱监控效果
参考文献
第5章激光清洗在电子元器件中的应用
5.1激光清洗电子元器件的起源
5.2激光清洗微电子元件的主要机理
5.2.1微粒的黏附
5.2.2近场光学聚焦现象
5.2.3干式激光清洗微粒的机理
5.2.4湿式激光清洗微粒的机理
5.3干式激光清洗电子元器件
5.4湿式激光清洗电子元器件
5.5激光清洗电子元器件的应用情况
参考文献
第6章激光清洗在除漆方面的应用
6.1激光除漆的基本介绍
6.2激光除漆的理论研究
6.2.1一维热应力模型
6.2.2激光除漆中的清洗阈值
6.2.3激光除漆的损伤阈值
6.2.4三维清洗模型
6.3激光除漆实验研究方法
6.3.1激光除漆装备
6.3.2激光除漆中的参数研究
6.3.3不同种类基底和油漆的激光清洗
6.3.4激光清洗对基底材料性能的影响
6.4激光除漆中的清洗阈值和损伤阈值
6.5激光清洗参数对清洗效果的影响
6.6激光除漆的实际应用研究
6.6.1飞机蒙皮的激光除漆
6.6.2弹药修理中的激光除漆
6.6.3文物与艺术品中的激光除漆
参考文献
第7章激光清洗在除锈方面的应用
7.1激光除锈的意义
7.2腐蚀的生成与基本成分
7.2.1腐蚀的生成
7.2.2铁锈
7.2.3铜锈
7.2.4铝板上的氧化皮
7.2.5银锈
7.3激光除锈机理
7.3.1金属和腐蚀层对激光的吸收
7.3.2激光除锈时的温度分布
7.3.3激光除锈的主要机理
7.4激光除锈设备和表征方法
7.4.1激光除锈设备
7.4.2激光除锈效果的表征方法
7.5不同激光参数对激光除锈效果的影响
7.6激光除锈的应用研究和实际应用
7.7激光除锈对材料性质的影响
参考文献
第8章激光清洗在模具方面的应用
8.1模具清洗的意义
8.2常用模具清洗方法
8.3模具的激光清洗装置
8.3.1激光器的选择
8.3.2导光系统的结构与光路系统的设计
8.4激光清洗橡胶模具的机理
8.5激光清洗参数对模具清洗效果的影响
8.5.1激光光源
8.5.2激光能量密度
8.5.3激光重复频率
8.5.4光束质量
8.5.5脉冲数
参考文献
第9章激光清洗在历史建筑和艺术品方面的应用
9.1文物清洗修复的意义
9.2石材类文物的激光清洗
9.2.1激光清洗用于建筑物
9.2.2石质艺术品与文物
9.3金属类（青铜）文物的激光清洗
9.4陶器类文物的激光清洗
9.5书画类文物的激光清洗
9.6激光清洗文物与艺术品的部分监测手段
参考文献
第10章激光清洗在其他方面的应用
10.1激光清洗油污
10.1.1油污清洗的意义
10.1.2激光清洗油污的理论补充
10.1.3激光清洗油污的研究
10.2光学基片表面的激光清洗
10.2.1激光清洗光学器件的意义
10.2.2激光清洗光学器件的实验研究
10.3建筑物的激光清洗
10.4核电站的激光清洗
10.5其他领域的激光清洗应用
参考文献
后记
索引
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激光清洗技术与应用后记
恩师前有序，
弟子后成跋。
廿载磨研路，
五年捧血花。
才疏抛陋璞，
学厚指疵瑕。
清洗如朝日，
激光照万家。
激光清洗是采用激光作为媒介，通过光与物质（包括基底材料和污染物）的相互作用，达到去除污染物的目的。常规的物理清洗方法中，机械方法无法满足高清洁度清洗要求，超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对亚微米级污粒的清洗无能为力，而清洗槽的尺寸又限制了加工零件的范围和复杂程度；化学清洗方法容易导致环境污染。激光清洗是一种新兴的表面清洁技术，更符合当前对于环境保护和社会可持续发展的需要。自上世纪诞生以来，在短短几十年中，在理论和技术方面取得了突飞猛进的发展。目前已经开发出了多种类型的激光清洗设备，并成功应用于工业清洗中，取得了良好的效益。
在国家科技部项目支持，经过将近二十年积累，方成此书。
宋峰
南开大学物理科学学院教授、博士生导师,原副院长。主要从事稀土掺杂光学材料(玻璃、粉末、纳米微晶等)的制备、表征、发光与激光方面的研究工作,研究方向包括固体激光技术及其应用、发光与光谱技术、光纤技术、纳米结构增强发光等,主持科研课题约30项。发表论文100多篇,他引2000余次,授权专利10余项,曾获宝钢优秀教师奖、军队科技进步奖一等奖、天津市自然科学奖二等奖、国家教学成果奖二等奖两次。现(曾)任《大学物理》副主编、《清洗世界》编委、《光电技术应用》编委、《激光杂志》编委、美国光学学会期刊AppliedOptics编委(2010—2016年),以及教育部高等学校物理基础课程教学指导委员会委员(2006年至今)、全国中学生物理竞赛委员会常委(2011—2020年)、物理奥林匹克中国国家队总教练兼领队(2012—2018年)、国际青年物理竞赛(IYPT)独立裁判(2008年至今)、中国大学生物理学术竞赛(CUPT)裁判长(2010年至今)。兼任中国光学学会光电专业委员会常务理事,天津市激光技术学会副理事长(2012—2020年),天津市物理学会常务理事兼秘书长,“固体激光技术”国家级重点实验室学术委员会委员。入选教育部“优秀青年教师资助计划”、教育部“新世纪优秀人才支持计划”、天津市131人才第一层次及创新团队负责人。
林学春
林学春,中国科学院半导体研究所全固态光源实验室研究员,主任。多年来致力于高功率全固态激光器及其应用技术的研究,发明了一系列新型激光复合焊接工艺,具有焊接速度高、形变小的优势,应用于汽车CVT自动变速箱关键部件高速、高精度焊接,为奇瑞汽车、北京奔驰汽车等焊接生产了百余万套高性能自动变速箱齿轮、天窗滑轨等产品。其研究成果多次被中国科学院、科技部列为“十一五”重大成果,主持了国家“863”重点项目、主题项目、国家重点研发计划以及中科院重要方向性项目和创新团队项目等。以第一完成人获得2017年度国家技术发明奖二等奖。多次应邀在国内外激光及激光加工领域学术会议上做特邀报告,发表文章160余篇,授权发明专利80余项。
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