История применения лазеров для очистки. С чего все начиналось?
Лучше всего об этом рассказал сам «дедушка» лазерной очистки Джон Асмус в 2012 году. Публикуем отрывки из его интервью:
В последние годы меня называют дедушкой лазерной очистки объектов культурного наследия. Отцом лазерной очистки мы считаем Костаса Фотакиса, директора Forth and Crete, который в 1990 году запустил большую программу лазерной обработки произведений искусства и основал серию конференций по лазерной очистке LACONA.
Я завершил первую научную работу по применению лазерного излучения для обработки предметов искусства в 1972 году. Участники этих экспериментов, проведенных в Венеции и Флоренции, направили рукописи в специализированный журнал Studies in Conservation. Как ни странно, редактор отказался даже передавать рукописи на рецензирование. Навсегда запомнилась короткая фраза из письма редакции: «очистка с помощью лазеров настолько гипотетична, что ее нельзя воспринимать всерьез».
Раз научное сообщество реагировало таким образом, мы решили заняться другими объектами: адаптировали методы лазерной очистки для удаления краски с корпуса самолетов, а позже перешли к очистке самолетов-невидимок. Это уже задача повышенной сложности, ведь нужно удалять эпоксидную краску с эпоксидного композита, что представляет серьезную проблему с точки зрения селективности. Очищать композит намного сложнее, чем любые встречающиеся в искусстве объекты.
Постепенно у лазерной обработки произведений искусства появились сторонники. Например, Джон Карло Кальконьо, в прошлом главный скульптор-реставратор Венеции, открыл частную практику в Падуе и каждый год-два звонил мне: «Я столкнулся с этой ужасной проблемой, мы не можем добиться адекватного удаления лишнего материала с этого объекта». Тогда я брал один из наших лазеров, и мы отправлялись работать в офис Галилея, в Кремонский собор и т. п. Постепенно слухи об успешных работах распространялись.
Примерно через двадцать лет многие реставраторы и ученые заинтересовались применением лазеров для очистки объектов искусства, и тогда Костас организовал первую международную конференцию.
Первый объект, очищенный лазером
— Когда мы записывали голограммы в Венеции, чтобы сохранить объекты искусства для будущих поколений, реставратор Джулия Мусумечи спросила, нельзя ли использовать наш голографический лазер для удаления отложений с камня. Все были поражены результатами. Мы заново изобрели лазерный ластик. Отложения — сульфаты — в Венеции черные, поэтому хорошо поглощают лазерное излучение, и короткими лазерными импульсами можно было испарить внешний слой загрязнений, не нагревая камень. Это было идеально.
Наставник Джулии, Кеннет Хеппелл, предоставил образцы: белый камень, портлендский известняк, истрийский камень и т. д., и весь день мы демонстрировали ему возможности нашего лазера, а в конце дня Кеннет заявил: «Это самый впечатляющий прогресс в очистке камня, который я видел в своей жизни».
Мы вернулись домой в Америку, и Кеннет стал присылать нам авиапочтой камни с заброшенных лондонских кладбищ. В течение всего года после возвращения из Венеции мы очищали известняк, оолит и другие материалы, а затем отправляли их обратно Кену Хеппеллу. Затем он начал отправлять нам элементы скульптурных украшений Уэлского собора.
Они были изготовлены из оолита, который является очень плохо консолидированным известняком, и его очистка без повреждения представляет собой уникальную задачу.
Саркофаг Эрара де ла Марка
Затем нас пригласили в Королевский институт художественного наследия в Брюсселе. Рене Шнаерс поручил нам очистить саркофаг, в котором хранились останки Эрара де ла Марка. Саркофаг был поврежден во время Французской революции, и после этого за ним не ухаживали должным образом. Он был первым крупным объектом, на котором мы использовали лазер. Через месяц мы отправились в Мюнхен, и доктор Вокернаугле привез несколько железных скульптур, которые предположительно были первыми крупными железными статуями, созданными в Северной Европе, и мы очистили с них следы коррозии. Это был второй объект, лазерная очистка которого принесла реальную пользу.
Первый крупный проект, где лазеры сыграли большую роль, был в городе Кремона, который славится производством струнных инструментов. В Кремоне мы чистили фасад Кремонского собора, включая мраморные рельефы четырех пророков на входной двери, Исайи и других, и это было в 1989 и 1990 годах. В тот момент мы очищали много квадратных метров мраморных поверхностей со сложными деталями, и это было примерно в то время, когда Костас Фотакис занялся этой технологии и началось ее широкое использование.
Какие лазеры применялись?
— Когда мы начинали нашу работу, у вас не было особого выбора. В 1970-72 годах было два основных типа лазеров, которые генерировали мощные короткие импульсы: на неодимовом стекле и на рубине. Для записи голограмм по длине волны подходил только рубиновый: фотопластинки не обладали чувствительностью в инфракрасной области.
От рубиновых лазеров к Nd:YAG
— Начали мы с рубинового лазера, потому что мощность лазеров на неодимовом стекле ниже из-за плохой его теплопроводности.
Когда мы работали в Венеции, Lynton Corporation удалось изготовить крупные стержни Nd:YAG высокого качества. Они стали доступны в 1973, 1974 годах, и к 1975 году все перешли на неодимовые лазеры.
Конечно, в последующие десятилетия были разработаны и другие типы лазеров, стало доступным удвоение частоты в нелинейных кристаллах для преобразования инфракрасного излучения в зеленое и ближний ультрафиолет. Таким образом, набор доступных лазерных источников значительно расширился.
Эксимерный лазер с фторидом криптона и фторидом ксенона
— В свое время появился очень интересный тип лазера — эксимерный лазер с использованием фторида криптона и фторида ксенона. В 1980 году эксперименты дали многообещающие результаты. Но тогда эти лазеры были сложны в эксплуатации, а с помощью лазеров на твердотельных средах научились генерировать чрезвычайно короткие пикосекундные и фемтосекундные импульсы, которые с успехом можно было применять для очистки некоторых очень хрупких материалов.
Лазеры на красителях
— Насколько мне известно, работы по применению эксимерных лазеров для очистки не ведутся. Лазеры на красителях перестраиваются по длине волны в широком диапазоне, но не представлены широко на рынке, поэтому для лазерной очистки не применяются. Основным инструментом остаются стандартные Nd:YAG-лазеры с модуляцией добротности и генерацией гармоник.
Лазерные технологии в ЛАССАРД
Надеемся, интервью про лазерную очистку было для вас интересным. Сегодня технологии шагнули еще дальше: мобильные станции и чемоданчики для лазерной очистки на основе волоконных лазеров встречаются даже в небольших цехах.
Если вы еще не видели лазерную очистку в действии, смотрите наши ролики в Дзен и лазерную энциклопедию в ВК. А еще лучше — приходите к нам в шоурум и сами попробуйте почистить лазерным пистолетом! Кроме очистки, у нас есть серии станков для резки, сварки, маркировки, и упрочнения, а также гибридные станки 3 в 1.
Наши контакты:
📱 Сайт
👥 ВК
📺 RUTUBE
🏭 Наше производство и шоурум: ОЭЗ «Технополис Москва», 109316, Россия, Москва, Волгоградский проспект, д. 42, корп. 5, пом. 1Н
📞 Наш телефон: +7 495 120 68 86
✉️ Наша почта: sales@lassard.ru