• กลไกการทำความสะอาดแบบแห้ง: การกัดกร่อนด้วยความร้อนเป็นกลไกหลัก เมื่อพลังงานเลเซอร์กระทำต่อฟิล์มออกไซด์ พื้นผิวจะดูดซับพลังงานจำนวนมาก ทำให้กลไกการกัดกร่อนเปลี่ยนแปลงไปตามความเข้มของพลังงาน และก่อให้เกิดลักษณะพื้นผิวที่หลากหลาย ที่พลังงานต่ำ ฟิล์มออกไซด์จะถูกกำจัดออกไปบางส่วนโดยมีพื้นที่หลอมเหลวน้อยที่สุด ที่พลังงานปานกลาง ฟิล์มออกไซด์จะถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์โดยมีความเสียหายเพียงเล็กน้อย ที่พลังงานสูง แม้ว่าฟิล์มออกไซด์จะถูกกำจัดออกไป แต่ก็เกิดความเสียหายอย่างมากต่อพื้นผิว ทำให้เกิดโครงสร้างพื้นผิวคล้ายสันนูน
• กลไกการทำความสะอาดแบบเปียก: ที่ความหนาแน่นพลังงานต่ำ กลไกหลักคือคลื่นกระแทกที่เกิดจากเลเซอร์ ส่วนที่ความหนาแน่นพลังงานสูง การกัดกร่อนด้วยความร้อนและการระเบิดของเฟสจะเป็นกลไกหลัก ในระหว่างการทำความสะอาด การเย็นตัวและการร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วของโลหะผสมไทเทเนียมจะทำให้เกิดโลหะผสมไทเทเนียมแบบมาร์เทนซิติก เมื่อความหนาแน่นพลังงานถึงค่าที่กำหนด พื้นผิวจะเปลี่ยนไปเป็นพื้นผิวที่มีโครงสร้างระดับนาโนซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในอนาคต

รถไฟความเร็วสูง: การพ่นสีบนตัวถังรถที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม

• สีบาง (ความหนา ≤ 40 ไมโครเมตร): แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นซึ่งอัตราการดูดซับสีต่ำ จะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าผ่านการสั่นสะเทือนทางความร้อน
• สีหนา: จำเป็นต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นที่อัตราการดูดซับสีสูง โดยใช้กลไกการกัดกร่อนเพื่อกำจัดสีออก
• การลอกสีแดง: กลไกหลักในการลอกสีแดงคือการสั่นสะเทือน ในระหว่างการทำความสะอาด พลังงานเลเซอร์จะแทรกซึมเข้าไปในพื้นผิว และความเครียดทางความร้อนที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิพื้นผิวจะทำให้สีหลุดลอกออก ชั้นสีทั้งหมดสามารถถูกกำจัดออกไปได้ เหลือไว้เพียงโครงสร้างคล้ายตาข่ายหลวมๆ ของสีที่เหลืออยู่บนพื้นผิวโลหะผสมอะลูมิเนียม
• การกำจัดสีน้ำเงิน: ภายใต้พลังงานเลเซอร์ที่เท่ากัน สีน้ำเงินจะมีอุณหภูมิสูงกว่าสีแดง แต่ทำให้เกิดความเครียดทางความร้อนต่อพื้นผิวต่ำกว่า เมื่ออุณหภูมิของสีถึงจุดเดือด สีจะถูกกำจัดออกไปโดยการระเหย พร้อมกับกลไกอื่นๆ ที่เกิดขึ้นร่วมกัน เช่น การหลุดลอก การเผาไหม้ และการกระแทกของพลาสมา

เรือรบ: สนิมบนพื้นผิวตัวเรือเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง

• การทำความสะอาดแบบแห้งเพื่อขจัดสนิม: กลไกหลักในการขจัดสนิมบนตัวเรือเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงด้วยวิธีการทำความสะอาดแบบแห้ง คือการระเหยของฟิล์มออกไซด์เมื่อดูดซับพลังงาน แรงปฏิกิริยาลงที่เกิดขึ้นระหว่างการระเหยของออกไซด์บนพื้นผิวจะช่วยขจัดฟิล์มออกไซด์ที่หนาได้
• การกำจัดสนิมด้วยเลเซอร์โดยใช้ฟิล์มของเหลวช่วย: กลไกหลักคือการระเบิดของหยดของเหลวเมื่อดูดซับพลังงาน ทำให้เกิดแรงกระแทกเพื่อกำจัดชั้นสนิม การเดือดอย่างรุนแรงของฟิล์มของเหลวช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกลไกการระเบิดในการกำจัดสนิม ทำให้สามารถกำจัดฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวได้ดีขึ้น แต่จะทำได้ยากกับออกไซด์ที่ฝังลึก กลไกการกำจัดสนิมที่แตกต่างกันส่งผลต่อการไหลของโลหะหลอมเหลวบนพื้นผิว: แรงผลักด้านข้างจากการระเบิดช่วยส่งเสริมการไหลของชั้นหลอมเหลวเพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบขึ้น ในขณะที่ไอออกไซด์จากการระเหยจะขัดขวางไม่ให้โลหะเหลวเข้าไปเติมเต็มหลุม

สภาพแวดล้อมทางทะเล: จุลินทรีย์ในทะเลบนพื้นผิวโลหะผสมอะลูมิเนียม

• พารามิเตอร์ของเลเซอร์และผลการทำความสะอาด: เลเซอร์ที่มีความกว้างของพัลส์แคบและกำลังสูงสุดสูง ให้ผลลัพธ์การทำความสะอาดที่ยอดเยี่ยมสำหรับจุลินทรีย์ในทะเลบนพื้นผิวโลหะผสมอะลูมิเนียม
• กลไกการกำจัดจุลินทรีย์: กลไกการกำจัดด้วยเลเซอร์สำหรับชั้นสารโพลีเมอร์นอกเซลล์ (EPS) และพื้นผิวของเพรียงทะเล คือ การระเหยด้วยการกัดกร่อนและการลอกออกด้วยคลื่นกระแทก ตามลำดับ สายโซ่เดี่ยวของโมเลกุลขนาดใหญ่ของจุลินทรีย์จะแตกออกในระหว่างการดูดซับโฟตอนหลายตัว สลายตัวเป็นอะตอมจำนวนมาก ภายใต้การทำงานร่วมกันของกลไกการกระแทกของพลาสมาและการกัดกร่อน จุลินทรีย์ในทะเลจะถูกกำจัดออกไปอย่างมีประสิทธิภาพ
• สำหรับสารอินทรีย์ เช่น สีและจุลินทรีย์ในทะเล: ที่ความหนาแน่นพลังงานเลเซอร์ต่ำ ผลกระทบทางเคมีแสงจะทำลายพันธะเคมี ส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพ การเปลี่ยนสี หรือการสูญเสียประสิทธิภาพ เมื่อความหนาแน่นพลังงานเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การกัดกร่อน การระเหย เปลวไฟจากการเผาไหม้ และคลื่นกระแทกพลาสมาจะเกิดขึ้น สำหรับสารอนินทรีย์ เช่น ฟิล์มออกไซด์และสนิม: จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เกิดขึ้นที่ความหนาแน่นพลังงานต่ำ การกัดกร่อนและการระเหยจะปรากฏขึ้นเมื่อพลังงานเพิ่มขึ้น

• การทำความสะอาดมรดกทางวัฒนธรรมด้วยเลเซอร์

  เลเซอร์แบบพัลส์มีบทบาทสำคัญในการอนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรม โดยตอบสนองความต้องการในการทำความสะอาดแบบไม่ทำลายและมีความแม่นยำสูงสำหรับโบราณวัตถุ เช่น โบราณวัตถุที่ทำจากหิน กระดาษ และโลหะ