清洗激光器可以透过玻璃使用吗？

简而言之：这完全取决于清洗激光器的类型和玻璃的类型，但通常来说，这种方法效果不佳，而且往往很危险。

对于真正的工业激光清洗，答案几乎总是否定的，因为激光无法有效地穿透玻璃。以下是详细的解释。

1. 主要问题：激光能量的吸收

工业清洗激光器（通常为脉冲光纤激光器）的工作原理是向物体表面发射高强度、短脉冲能量。这种能量会被污染物（铁锈、油漆、氧化层）吸收，但（理想情况下）会被下方的基材反射。快速吸收会导致污染物振动、烧蚀或汽化，从而从表面脱落。

玻璃对可见光是透明的，但它能强烈吸收特定波长的红外光。

• 常用清洗激光器：大多数工业激光清洗机的工作波长范围为 1 微米（例如 1064 纳米）。标准钠钙玻璃（窗户玻璃、相框玻璃）在该波长下会吸收大量能量。

• 原理：当你用高功率激光束照射玻璃时，能量无法有效穿透，而是被玻璃本身吸收。

2. 尝试的后果

如果尝试使用标准的工业清洗激光器透过玻璃进行清洗，将会发生以下几种糟糕的情况：

1. 玻璃损伤：吸收的激光能量会在冲击点处迅速加热玻璃。这会产生强烈的热应力，几乎肯定会导致玻璃开裂、破碎或熔化。

2. 安全隐患：玻璃破碎会立即造成抛射危险。激光束也可能从破碎的玻璃表面发生不可预测的反射。

3. 清洁效果不佳：即使有少量能量能够穿过玻璃，也会被分散和削弱，因此完全无法清洁另一侧的目标表面。

4. 激光系统损坏：来自玻璃表面的反射光可能会被导回激光传输系统，从而可能损坏敏感的光学元件。

是否有例外情况？

是的，但它们非常特殊，并不是你通常会备着的东西。

• 专用红外玻璃：某些类型的玻璃，例如熔融石英或氟化钙（CaF2），在常用激光波长下具有很高的透射率。这些是昂贵的特种材料，用于激光系统光学元件本身，而不是用作清洁保护窗。

• 不同的激光波长：如果激光器的工作波长正好是标准玻璃完全透明的波长（例如，在可见光谱范围内），而您要去除的污染物恰好吸收了该波长的光，那么理论上这种方法是可行的。然而，这并非激光清洗的典型应用场景。激光器仍然需要足够强大的功率来烧蚀材料，这又会带来其他风险。

那么，激光玻璃清洁剂怎么样？

这就是容易产生误解的地方。你可以买到一种叫做“激光玻璃清洁器”的设备，用来清洁建筑物或太阳能发电厂的玻璃。

• 工作原理：这些系统使用低功率连续波激光器（通常是波长为 10.6 微米的二氧化碳激光器）或其他波长的激光器。激光束在玻璃表面扫描。光束并非穿过玻璃清洁其他物体，而是直接与玻璃表面的污染物（灰尘、烟灰）相互作用，通过热效应或光声效应将其吹走。

• 以玻璃为基材：在这种情况下，被清洁的基材是玻璃，而不是激光发射的窗口。激光参数经过精心选择，既能有效去除表面污垢，又不会损坏玻璃基材。

实际的变通方法

如果需要保护激光清洗头或控制某个工艺流程，标准解决方案并非通过窗口进行照射，而是将激光器集成到密封环境中。激光清洗头本身放置在腔室内，并通过由对所用激光波长安全的材料制成的观察窗来观察工艺流程。