從技術(shù)水平講,石質(zhì)文物檢測技術(shù)是 石材檢測技術(shù)的高端部分。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,國外發(fā)達(dá)國家已將許多先進(jìn)檢測技術(shù)應(yīng)用于石質(zhì)文物表面清洗效果的評估。其中使用最多的是一些實驗室精密檢測儀器和設(shè)備。
例如:Maravelaki—Kalaitzaki等人 對雅典Adrian圖書館墻體的大理石進(jìn)行清洗后,使用了多種實驗室檢測技術(shù)對污染物硬垢清洗前后的巖石樣品進(jìn)行了檢測分析。使用的儀器包括:掃描電子顯微鏡一能譜分析(SEM—EDS)、傅里葉變換紅外光譜(FT/IR)、x射線衍射(XRD)、激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)、光學(xué)顯微鏡(OM)等,用以檢測污染物的形貌、化學(xué)組成和巖石清洗前后的變化效果。他們認(rèn)為SEM和0M能測定污染物硬垢的結(jié)構(gòu)信息,LIBS和SEM—EDX~ fJ定清洗前后材料的基本構(gòu)成,XRD和FT/IP能檢測表面材質(zhì)組成變化等。這些檢測數(shù)據(jù)被用來評估二水硫酸鈣石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨嗟某潭?,表層硅、鋁、鐵、氯、鈉、鉀等元素含量的變化情況,巖石表面基底是否受到清洗的破壞,各類污染物的清除和殘留情況等,用以評估清洗的效果和安全性。Potgieter—Vermaak等人[9 采用實驗室儀器分析了西班牙Seville大教堂清洗前后的石灰?guī)r樣品。他們結(jié)合SEM、XRD、微拉曼光譜(micro—Raman)、熱重分析(TGA)、和OM等儀器檢測了清洗前后石材樣品的表面形貌、微結(jié)構(gòu)、化學(xué)特性、組成比率等,用以評估清洗的作用和影響。Valentinia等人n。l使用OM、FT/IR、微分干涉差顯微鏡fDIC)、X射線分析顯微鏡(XRF)等檢測了古建筑石材外墻經(jīng)葡萄糖氧化酶(glucose oxidase(GOx))生物清洗前后的樣品,用以評估洗效果和安全性。此外,Laura等人【¨ 還使用熱裂解氣相色譜/質(zhì)譜分析法(Py—GC/MS)研究了對石材表面清漆的清洗效果等等。
在清洗效果檢測數(shù)據(jù)的自動判別和大量信息的解析評價方面,Moropoulou等人n 使用SEM圖像的數(shù)字處理技術(shù)評估了雅典國家考古博物館和國家圖書館中大理石藝術(shù)品表面清洗的效果。除了SEM—EDS可直觀顯示礦物學(xué)和化學(xué)特性外,數(shù)據(jù)分析程序EDGE被用于評估三組大理石的微結(jié)構(gòu)指標(biāo),該程序由美國地質(zhì)調(diào)查局研發(fā),曾用于評價費城市政廳大理石清洗的效果和安全性。電腦程序可以分析石樣橫截面的SEM圖像以確定表面碎粒的維度、石頭裂紋的密度、表面粗糙度,以及巖石表層材質(zhì)的穩(wěn)定性和易碎性等指標(biāo)。結(jié)果表明大理石清洗前后表面微結(jié)構(gòu)SEM圖像的變化可以作為清洗效果評價依據(jù)。另外,圖像處理(IP)技術(shù)和計算機(jī)視覺技術(shù)被也用于提取石質(zhì)文物的腐蝕信息,能定量地表示出風(fēng)化引起的顏色變化、多孔介質(zhì)中鹽的變化、以及石質(zhì)結(jié)構(gòu)的損失等,可以評價文物材質(zhì)的劣化程度和修復(fù)保護(hù)效果等。
SEM—EDS、FT/IR、XRD、TGA、Py-GC/MS、OM等儀器檢測方法已被廣泛應(yīng)用于表征石質(zhì)文物的表面狀況,也有一些相應(yīng)的數(shù)字處理技術(shù)被用于定量判別清洗效果和安全性。其中,SEM、XRD、OM等檢測也被寫進(jìn)某些文物檢測的技術(shù)規(guī)范n 。但是這些儀器設(shè)備往往體型較大、或樣品室較小,或要求真空條件等,迫使清洗效果檢測評價只能依靠從實物上取樣或模擬制樣來實現(xiàn)檢測,這樣就可能使文物受損,也難做到適時監(jiān)測。
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