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X射線探傷技術(shù)在文物保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用

來源:丹東奧龍射線儀器集團(tuán)有限公司   2020年10月10日 13:34  

射線探傷是利用射線穿透物質(zhì)的程度不同,在穿透過程中具有一定的衰減規(guī)律,并能使用照相膠片發(fā)生感光作用或使某些化學(xué)元素和化合物發(fā)生熒光,來發(fā)現(xiàn)被檢物體內(nèi)部缺陷的一種探傷方法。因其具有無損檢測(cè)的特性,能在不破壞文物效果的基礎(chǔ)上對(duì)文物保存狀況、修復(fù)前痕跡、相關(guān)歷史信息、器物制作工藝特點(diǎn)等進(jìn)行一一分析,因此在文物保護(hù)與研究工作中應(yīng)用廣泛。

X射線探傷技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用始于19世紀(jì)20年代對(duì)紙質(zhì)文物藝術(shù)品的檢測(cè)。19世紀(jì)50年代時(shí),美國(guó)的博物館開始使用該技術(shù)檢測(cè)銅器,并獲得了較好的檢測(cè)成果。截至目前,X射線探傷實(shí)現(xiàn)了以下5個(gè)方面的應(yīng)用。

一、石膏包分析

X射線探傷技術(shù)能準(zhǔn)確探測(cè)出石膏包體內(nèi)部金屬物質(zhì)的位置以及金屬物質(zhì)的保存情況,還能圈定骨器所在位置,判斷骨器的材質(zhì)與類型。石膏包體的X射線探傷必須具備可行條件(石膏包內(nèi)物質(zhì)的保存情況),否則探測(cè)效果會(huì)受到影響,可能會(huì)出現(xiàn)穿透率降低、無法探測(cè)的問題。另外,石膏包體內(nèi)骨器的保存環(huán)境比較惡劣,骨器長(zhǎng)期儲(chǔ)存在腐蝕環(huán)境中,其狀態(tài)只有在60kV的電壓條件下才能顯現(xiàn)出來,不然無法進(jìn)行射線探測(cè)。

二、青銅器分析

X射線探傷應(yīng)用于青銅器分析時(shí)可以在無損傷條件下成功探測(cè)出青銅器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、腐蝕情況、加固修復(fù)痕跡,獲取芯撐、范縫、補(bǔ)鑄等重要信息,以及直接拍攝出銅鏡被覆蓋的銘文、紋飾,探查青銅器制作工藝。

探測(cè)青銅器的X射線必須采用較高的管電壓,以確保穿透青銅器內(nèi)部的銅、鉛、錫,射線拍攝距離控制在60厘米,所選擇的管電壓也要根據(jù)青銅器厚度的變化調(diào)整。

三、陶瓷鑒定

X射線探傷技術(shù)能夠清楚有效地鑒定接底陶瓷器,從而避免肉眼觀察、熱釋光測(cè)年、X射線熒光檢測(cè)等對(duì)器底部位形成判斷假象,但現(xiàn)階段這一技術(shù)仍存在缺陷,如X射線會(huì)改變陶瓷器的熱釋光特性,且X射線底片只能反映平面的二維影像。

四、大型陶俑分析

由于陶俑質(zhì)地較薄極易被X射線穿透,操作時(shí)要盡可能使用較低的管電壓和電流進(jìn)行測(cè)試,對(duì)大型陶俑一般選擇60~100kV的管壓,管電流為3mA。體型較大的陶俑需要進(jìn)行多次拍攝和拼接才能得到理想的結(jié)果,拍攝時(shí)要注意光線、位置、電壓、電流等變量保持一致,便于后續(xù)的拼接。

五、脆弱質(zhì)文物軟X射線分析

 脆弱質(zhì)文物較金屬、陶俑等文物更易被穿透,拍攝時(shí)常采用能量較低的射線進(jìn)行照射。通過調(diào)節(jié)管電壓,采用不同管電壓下的K60軟X射線(波長(zhǎng)大于0.01nm)對(duì)不同材質(zhì)的脆弱質(zhì)文物進(jìn)行分析:竹木簡(jiǎn)拍攝時(shí)管電壓一般為10~25kV,電流為2mA或2.5mA;漆器拍攝時(shí)為發(fā)現(xiàn)其輪廓和腐蝕狀態(tài),管電壓使用20~60kV,電流為2mA或2.5mA;陶瓷器一般選擇35~80kV的管電壓。

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