基于無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)在文物保護(hù)中的應(yīng)用

徐佑成

摘 要：文物的檢測(cè)與分析是文物保護(hù)工作中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，保護(hù)好祖先留下來(lái)的寶貴文化遺產(chǎn)，有利于凸顯文物的政治、經(jīng)濟(jì)、歷史、文化基礎(chǔ)。隨著我國(guó)精密儀器的不斷發(fā)展，現(xiàn)代分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于文物保護(hù)領(lǐng)域，無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)作為珍貴文物保護(hù)手段之一，對(duì)文物的修復(fù)與展陳有著十分重要的意義。筆者將從無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在文物中的具體應(yīng)用情況進(jìn)行分析，探討無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在文物保護(hù)與展示工作中的作用及未來(lái)趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 文物保護(hù) 文物展陳

中圖分類(lèi)號(hào)：TG115.28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）06（b）-0054-02

在文物保護(hù)與利用工作中，文物的無(wú)損檢測(cè)分析指的是不給所檢測(cè)的文物帶來(lái)任何物理和化學(xué)變化和危害的分析檢測(cè)技術(shù)。使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行文物保護(hù)工作的目的是為了獲取文物重要信息，如文物的產(chǎn)地、年代、材質(zhì)、工藝、病害及微觀(guān)形貌等相關(guān)信息。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)不是某種具體的檢測(cè)技術(shù)，而是一個(gè)種類(lèi)，是針對(duì)不同文物類(lèi)別、顏色和材質(zhì)，使用各種不同的分析方法獲取文物關(guān)鍵信息的技術(shù)綜合。在眾多的文物檢測(cè)分析中，無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)并不是完全無(wú)損，而是將損傷盡量控制在允許的范圍內(nèi)。

1 文物保護(hù)工作中使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的目的

首先，我國(guó)大量文物屬珍貴文物、稀缺資源，為保護(hù)文物不受損傷，在文物檢測(cè)分析中采用無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)尤為重要。其次，是獲取文物保護(hù)和研究所需要的重要信息。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)運(yùn)用的主要目的有以下3個(gè)方面：（1）文物病害評(píng)估與分析；（2）辨別真?zhèn)?；?）獲取文物信息。

2 無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)在文物保護(hù)中的具體運(yùn)用

在文物中使用無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)，不僅需要進(jìn)行文物尺寸、體積、重量、色度以及孔隙率等物理數(shù)據(jù)的測(cè)試，而且需要獲得更多病害因素和成分來(lái)源的相關(guān)信息，從而對(duì)文物進(jìn)行全方位分析。無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)主要分為以下幾個(gè)方面。

2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析

內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析所使用的技術(shù)主要包括X射線(xiàn)照相技術(shù)、超聲波無(wú)損探傷技術(shù)、聲波CT技術(shù)和電子衍射技術(shù)。X射線(xiàn)照相技術(shù)是一種根據(jù)X射線(xiàn)在膠片上的成像原理展示文物細(xì)微部分的技術(shù)，該技術(shù)具有影像透視清楚、照片可永久保留的特點(diǎn)，便于對(duì)比分析，但是由于操作復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用較貴，一般應(yīng)用于青銅器、木器、瓷器、漆器或書(shū)畫(huà)等小型文物中。聲波CT技術(shù)的工作原理是根據(jù)聲波在不同介質(zhì)中傳播速度的不同將接收到的聲波信號(hào)用CT原理進(jìn)行成像處理，這種技術(shù)能夠發(fā)現(xiàn)文物的內(nèi)部缺陷，并提供二維圖像或者三維立體成像，不受文物厚度和體積大小的限制，一般用在大型文物中。超聲波無(wú)損探傷技術(shù)與聲波CT技術(shù)的工作原理類(lèi)似，都是根據(jù)聲波在不同介質(zhì)中傳播速度的差異對(duì)反射波型號(hào)進(jìn)行成像處理；而電子衍射技術(shù)則是根據(jù)運(yùn)動(dòng)電子束的波動(dòng)性，入射電子的彈性散射波加強(qiáng)形成衍射波，能夠檢測(cè)文物的微區(qū)晶體結(jié)構(gòu)和物像，是目前衍射技術(shù)在文物保護(hù)中較為常用的一項(xiàng)分析技術(shù)。

2.2 元素分析法

元素分析法的目的是檢測(cè)文物的化學(xué)成分和定量分析，通過(guò)檢測(cè)儀器對(duì)文物的化學(xué)成分進(jìn)行科學(xué)分析，獲得其中的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)一些文物病害、材質(zhì)及來(lái)源，分析文物的工藝及年代。元素分析法主要包括X射線(xiàn)熒光光譜法、原子吸收光譜法、中子活化分析法。X射線(xiàn)熒光光譜法是根據(jù)文物的樣品經(jīng)X射線(xiàn)照射后樣品的原子被激發(fā)并放射出不同的X射線(xiàn)特征能量以及特征X射線(xiàn)的數(shù)目正比與元素的濃度來(lái)對(duì)文物進(jìn)行定性的方法；原子吸收光譜法的原理是根據(jù)基態(tài)自有原子對(duì)輻射吸收量與待測(cè)元素濃度呈正比的關(guān)系進(jìn)行測(cè)量的分析方法。這兩種方法都是在原子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)文物材料和質(zhì)地進(jìn)行分析的方法。中子活化分析法是利用中子作為照射粒子的活化分析技術(shù)，其工作原理是根據(jù)元素被撞擊后釋放出具有特定能量的γ射線(xiàn)來(lái)確定元素種類(lèi)的分析方法。這種方法自動(dòng)化程度高，靈敏度高，能夠同時(shí)測(cè)定一個(gè)樣品中的多種元素。

2.3 成分分析方法

成分分析方法包括X射線(xiàn)衍射分析法、顯微紅外吸收光譜分析法和顯微拉曼光譜分析法。X射線(xiàn)衍射分析法是通過(guò)對(duì)X射線(xiàn)束照射晶體樣品時(shí)獲得的物質(zhì)衍射花樣或衍射線(xiàn)條圖譜的方法。這種方法主要在文物中無(wú)機(jī)化合物分析時(shí)使用。顯微紅外吸收光譜分析法的工作原理較為復(fù)雜，主要是根據(jù)樣品在受到連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)分子震動(dòng)導(dǎo)致的透射光強(qiáng)度減弱獲得的紅外光百分透射比數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中得到紅外光譜，紅外光譜就是分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的反應(yīng)。這種技術(shù)一般用來(lái)檢測(cè)未知物的結(jié)構(gòu)組成或化學(xué)成分以及純度鑒定。顯微拉曼光譜分析法是一種散射光譜分析法，這種方法一般用于分析文物中沒(méi)有偶極矩變化的有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)化合物和液晶物像變化等分析。

2.4 表面分析法

表面分析法包括光學(xué)顯微鏡分析法、電子探針顯微鏡分析法、掃描電鏡分析法和透射電子顯微鏡等分析法。光學(xué)顯微鏡分析法主要是用于文物保護(hù)處理方面，包括保護(hù)處理時(shí)間長(zhǎng)短、文物的腐蝕過(guò)程和鍍層等。電子探針顯微鏡分析法是一種利用電子束轟擊固體樣品表面，根據(jù)微區(qū)內(nèi)所發(fā)射出的X射線(xiàn)波長(zhǎng)的強(qiáng)弱進(jìn)行元素定性的分析方法，主要用于文物化學(xué)成分的精確分析。掃描電鏡分析法是利用掃描線(xiàn)圈的作用對(duì)試樣表面進(jìn)行電子束掃描，根據(jù)掃描過(guò)程中產(chǎn)生的各種型號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)顯像管的亮度從而產(chǎn)生圖像。這種方法可以清晰地顯示文物的表面形貌，主要用來(lái)觀(guān)察損壞文物的斷口表面的微觀(guān)形態(tài)，分析斷裂的原因，使文物工作者能夠采取相應(yīng)的措施。

3 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在文物保護(hù)領(lǐng)域中的局限性與趨勢(shì)

3.1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在文物保護(hù)中的局限性

目前，在文物保護(hù)工作中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還存在著技術(shù)水平不夠完善、技術(shù)人員理論和操作水平不足、經(jīng)費(fèi)支持力度不夠等問(wèn)題。在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方面，有些分析檢測(cè)方法過(guò)于復(fù)雜，對(duì)操作的技術(shù)要求十分嚴(yán)格，而很多技術(shù)操作人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平、理解深度和廣度不夠，在操作過(guò)程中難以全面地考慮檢測(cè)分析技術(shù)和設(shè)備對(duì)文物造成的影響，同時(shí)，缺乏全面掌握文物的來(lái)源及歷史資料，導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確和詳實(shí)。而政府重視和支持力度不夠，也是影響無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的重要因素之一。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求很高，很多設(shè)備十分昂貴，對(duì)政府的財(cái)政支出是一個(gè)考驗(yàn)，但是文物保護(hù)也迫在眉睫，尤其是近年來(lái)各地基礎(chǔ)建設(shè)對(duì)很多文物古跡的損壞十分嚴(yán)重，因此，加大對(duì)檢測(cè)設(shè)備的配置和分析技術(shù)引進(jìn)是加強(qiáng)文物保護(hù)的重要前提。

3.2 文物保護(hù)工作中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著國(guó)家對(duì)文物保護(hù)工作逐步加強(qiáng)，全國(guó)各地?zé)o損檢測(cè)分析技術(shù)正快速得到逐步應(yīng)用和發(fā)展，檢測(cè)分析技術(shù)正朝著綜合化和自動(dòng)化趨勢(shì)發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備發(fā)展越來(lái)越先進(jìn)。在文物保護(hù)的嚴(yán)峻形勢(shì)下，無(wú)損檢測(cè)分析方法能夠快速鑒定文物，并分析其存在的問(wèn)題，進(jìn)而采取有效保護(hù)措施進(jìn)行文物保護(hù)。自動(dòng)化和信息化技術(shù)在文物中的不斷運(yùn)用和發(fā)展，不僅有效提高了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的效率，還能夠避免人為因素的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

在文物保護(hù)工作中，無(wú)損檢測(cè)分析技術(shù)是文物科學(xué)研究的一個(gè)重要方向，也是文物工作者不可或缺的重要任務(wù)。隨著無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在文物保護(hù)過(guò)程中會(huì)凸顯其巨大的應(yīng)用價(jià)值和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。因此，文物保護(hù)工作者應(yīng)積極開(kāi)展相關(guān)文物檢測(cè)研究，并針對(duì)檢測(cè)結(jié)果提出文物保護(hù)研究具體措施，促進(jìn)我國(guó)文物保護(hù)工作的進(jìn)一步發(fā)展。

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