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本文摘要:考古科技||X 射线探伤技能在金属文物掩护修复中的应用 X 射线探伤技能 在金属文物掩护修复中的应用 文 图 / 胡瑞 束梦盼 龚固 射线探伤是操纵射线穿透物质的水平差别,在穿透历程中具有必然的衰减纪律,并能使用拍照胶片产生感光感化或使某些化学元素和化合物产生荧光,来发明被检物体内部缺陷的一种探伤方法。因其具有无损检测的特性,能在不粉碎文物效果的基础上对文物生存状况、修复前陈迹、相关汗青信息、器物建造工艺特点等举行一一阐发,因此在文物掩护与研究事情中应用遍及。

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考古科技||X 射线探伤技能在金属文物掩护修复中的应用 X 射线探伤技能 在金属文物掩护修复中的应用 文 图 / 胡瑞 束梦盼 龚固 射线探伤是操纵射线穿透物质的水平差别,在穿透历程中具有必然的衰减纪律,并能使用拍照胶片产生感光感化或使某些化学元素和化合物产生荧光,来发明被检物体内部缺陷的一种探伤方法。因其具有无损检测的特性,能在不粉碎文物效果的基础上对文物生存状况、修复前陈迹、相关汗青信息、器物建造工艺特点等举行一一阐发,因此在文物掩护与研究事情中应用遍及。应用 汉铭文镜修复后的探伤照 X 射线探伤技能在文物范畴的应用始于 20世纪 20 年月对纸质文物艺术品的检测。

20 世纪50 年月时,美国的博物馆开始使用该技能检测铜器,并得到了较好的检测结果。截至今朝,X射线探伤实现了 5 个方面的应用。石膏包阐发 X 射线探伤技能能精确探测出石膏包体内 部金属物质的位置以及金属物质的生存环境,还能圈定骨器地点位置,判断骨器的材质与类型。

石膏包体的 X 射线探伤必需具备可行条件(石膏包内物质的生存环境),不然探测效果会受到影响,可能会呈现穿透率降低、无法探测的问题。另外,石膏包体内骨器的生存情况比力恶劣,骨器持久储存在腐化情况中,其状态只有在 60kV 的电压条件下才能显现出来,否则无法举行射线探测。

青铜器阐发 X 射线探伤应用于青铜器阐发时可以在无损伤条件下乐成探测出青铜器的内部布局、腐化环境、加固修复陈迹,获取芯撑、范缝、补铸等重要信息,以及直接拍摄出铜镜被笼罩的铭文、纹饰,探查青铜器建造工艺。探测青铜器的 X 射线必需接纳较高的管电 压,以确保穿透青铜器内部的铜、铅、锡,射线拍摄间隔节制在 60 厘米,所选择的管电压也要按照青铜器厚度的变化调解。展开全文 陶瓷判定 X 射线探伤技能可以或许清楚有效地判定接底 陶瓷器,从而制止肉眼调查、热释光测年、X射线荧光检测等对器底部位形成判断假象,但现阶段这一技能仍存在缺陷,如 X 光会改变陶瓷器的热释光特性,且 X 光片只能反应平面的二维影像。大型陶俑阐发 由于陶俑质地较薄极易被 X 射线穿透,操 作时要尽可能使用较低的管电压和电流举行测试,对大型陶俑一般选择 60—100kV 的管压,管电流为 3mA。

体型较大的陶俑需要举行多次拍摄和拼接才能获得抱负的成果,拍摄时要注意光芒、位置、电压、电流等变量保持一致,便于后续的拼接。懦弱质文物软 X 射线阐发 懦弱质文物较金属、陶俑等文物更易被穿 透,拍摄时常接纳能量较低的射线举行照射。通过调治管电压,接纳差别管电压下的 K-60软X 射线(波长大于 0.01nm)对差别材质的懦弱质文物举行阐发 :竹木简拍摄时管电压一般为10 —25kV,电流为 2mA 或者2.5mA ;漆器拍摄时为发明其轮廓和腐化状态,管电压使用 20 —60kV,电流为 2mA 或者 2.5mA ;陶瓷器一般选择 35—80kV 的管电压。

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探伤实例 汉环首铜书刀 汉代文字主要书写在竹简、木简上,写错 的处所就要刮掉修改,削书刀就是用来刮削木简、竹简的。安徽固镇县博物馆藏汉环首铜书刀通长 22 厘米,刃长 20.5 厘米,宽 0.9厘米,厚 0.648 厘米,修复前一断两半,生存在无恒温恒湿设备的文物库房中。从探伤照片中可以看到,因刀背部门铜质较好,厚度和密度也较高,设定的 X 射线参数没有照透这部门,所以在探伤照片中呈高亮白色;刀刃区域虽然铜质也较好,但由于厚度较薄、密度较低,在探伤照片中出现较暗。

调查照片还可以发明,书刀尾部三分之一处有一条裂痕,可以看到明明的修补陈迹。首部有多处小黑洞,这可能是铜书刀在锻造历程中铜质内部小气泡没能完全排出所致,也可能是锻造历程中掺入的炭渣等杂质导致此处铜质缺失。环部有微小缺损,猜测是锻造或者使用历程中发生的瑕疵缺损,这种微小的瑕疵在肉眼和一般的照片下是看不到的,在 X 射线的照射下就显露了出来。明竖耳衔环青铜炉 固镇县博物馆藏明竖耳衔环青铜炉口径 8.6 厘米,通高 7.5 厘米,三足,两侧竖耳衔环,圆形口沿。

炉身通体锈蚀,底部受外力挤压变形并发生裂痕。图①②③为明竖耳衔环青铜炉修复前后及探伤照 从 X 射线探伤照片中可以清晰看到青铜炉 的三足和两耳。

修复补配使用的是铜皮和3A胶,由于铜皮较薄、3A 胶密度较低,易被 X 射线“打穿”,所以修复后的探伤照片显示不出。受外力挤压变形发生的机械性裂隙在底部清晰出现,大面积较暗的区域即因挤压变形导致铜原子分列紊乱,导致其密度较原有铜体变小,故显现阴暗带有裂隙。

照片中还可以看到裂隙暗中处有两块亮处,此处为焊锡处。汉端正纹镜 固镇县博物馆藏汉端正纹镜直径 10.7 厘米, 厚 0.482 厘米,铜镜破碎为若干片,拼接后仍有缺损。铜镜外貌有硬结物,锈蚀严重,修复前生存在无恒温恒湿设备的文物库房中。

图①②③ 汉端正纹镜修复前后及探伤照 X 射线探伤照片中可以看到铜镜残存的纹 饰,铜镜边沿部位铜质较厚、亮度很高。这面铜镜碎裂严重,大面积残破并有多处裂隙,150kV 的电压“打穿”了铜皮补配和 3A 胶地点的部位,修复后的探伤照片中显示不出。裂隙周围的铜质因锈蚀水平高,铜质疏松,密度较原有铜体变小,所以照片中显示较暗。

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汉铭文镜 固镇县博物馆藏汉铭文镜直径 18.9 厘米, 厚 0.7 厘米,整体生存完整,边沿处碎成数片,拼接起有缺失。铜镜外貌有硬结物,多处锈蚀严重。修复前也是生存在无恒温恒湿设备的文物库房中。

图④⑤汉铭文镜修复前后 颠末 X 射线的照射,可以清晰看到铜镜上 面的铭文和纹饰,纹饰凸起部门较亮,中间部位稍暗,较边沿更薄。这面铜镜未颠末铜皮配,可是却有小面积玄色区域,即之前提到的因锈蚀严重导致铜质流失严重,铜体密度变小,被X 射线“打穿”,出现出玄色。

修复的焊接接缝部位出格清晰,除接缝外,铜体比力完整,铜质也较好。成长前景 X 射线无损探伤技能让文物掩护事情越发 科学化、系统化,使文物掩护修复有据可依,有理可循。将来跟着科技的进步,X 射线探伤技能会更遍及地应用于文物范畴,而且有望探讨研究出一套联合其他检测阐发手段举行文物判定的科学流程。

对于文物修复而言,焦点是恢复器物原貌,有效的检测可以在器物补配方面提供帮忙。X 射线无损探伤技能在金属文物掩护修复方案的检测阐发中可以测定文物的内部布局、腐化、修复陈迹等状况,为整体方案的制订和单个文物掩护修复技能提供选择性的参考依据。(本文刊载于公共考古2020年6月刊 作者胡瑞为安徽固镇县博物馆馆长 ;束梦盼、龚固为南京大学文化与自然遗产研究所文物修复部事情人员)返回,检察更多。


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