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« 中國2012年大理石進(jìn)口現(xiàn)狀及建議我國石材業(yè)發(fā)展方向 » 八月1日 時(shí)間：2012-8-1 16:36:7 原位石材清洗工程無損檢測評估技術(shù) 作者：yechangrong 分類: 石材知識(shí) 瀏覽: 評論人數(shù)2人【我來說兩句】

由于相關(guān)法規(guī)的約束和人們理念的發(fā)展，使用能夠在不可移動(dòng)文物原位或石材清洗工程現(xiàn)場進(jìn)行無損分析的小型、便攜和多功能的檢測設(shè)備，來評價(jià)清洗效果是目前國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。

例如：Mart nez—Arkarazo等人『1 使用便攜式拉曼色散微探針光譜儀(dispersive Raman microprobespectroscopy)監(jiān)測了西班牙大都會(huì)Bilbao的某歷史建筑石灰?guī)r樣品的清洗過程，它可以檢測出離子交換樹脂清洗過程中的離子交換情況。該技術(shù)不僅可以監(jiān)測被清洗的巖石表面，還能檢測到清洗劑的變化。此后，震動(dòng)光譜技術(shù)(vibrational spectroscopictechniques)也被用于監(jiān)測離子交換劑的應(yīng)用過程，直接獲得了離子交換劑性狀變化的化學(xué)信息。Gaspar等人¨ 運(yùn)用對石材表面無接觸無損害的激光干涉儀(PTI)，以白色光線干涉度量法測定巖石表面的三維表面形貌和波陣圖，以形貌學(xué)的相關(guān)理論評估和比較了激光清洗、化學(xué)清洗(氫氟酸、碳酸銨、EDTA)，磨洗和蒸汽清洗的效果和安全性，得到石材表面粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)差值，確定了清洗處理前后形貌學(xué)指標(biāo)的變化范圍。Hallstrom等瑞典和意大利專家則運(yùn)用可移動(dòng)熒光激光雷達(dá)(LIDAR)和差分吸收激光雷達(dá)(DIAL)系統(tǒng)對羅馬競技場的石材進(jìn)行了檢測，遠(yuǎn)程確定石材表面的生物污染區(qū)域和其他雖不可見但有特殊熒光屬性的區(qū)域。實(shí)地原位測量那些風(fēng)化的，被清洗的和未被清洗的表面，尤其是人為很難達(dá)到的區(qū)域，以得到有價(jià)值的評估信息。此外，使用該技術(shù)還能進(jìn)行持久、反復(fù)、定期的掃描監(jiān)測，可以得到石材劣化過程的速率，適用于大型不可移動(dòng)石質(zhì)文物的監(jiān)測。類似的遙測技術(shù)，如激光感應(yīng)熒光(LIF)、激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)和拉曼(Ramam)光譜等技術(shù)都已把檢測的功能拓展到室外環(huán)境，能不受自然光的干擾進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測。這些技術(shù)于20世紀(jì)70年代初期被研發(fā)用于海洋監(jiān)測，之后又迅速拓展到植被監(jiān)測，在20世紀(jì)90年代中期應(yīng)用到文物的監(jiān)測。最早應(yīng)用的是意大利的帕爾瑪大教堂，以后激光誘導(dǎo)熒光高光譜成像雷達(dá)技術(shù)(HyperspectralLaser-induced Fluorescence Imaging)被用于獲取幾座紀(jì)念碑的高光譜熒光圖像，結(jié)果顯示該技術(shù)對于文物的表面特性、生物劣化、自然風(fēng)化和保護(hù)處理等都具有較好的診斷能力。Brai等人[171使用LIBS和x射線熒光(XRF)技術(shù)對Taormina古希臘羅馬劇院的石材進(jìn)行分析。LIBS可以快速地對材料進(jìn)行定性分析，XRF作為LIBS的一個(gè)參照對象，兩者都是便攜式可移動(dòng)的，所以都能有效地對石質(zhì)文物表面的化學(xué)特性進(jìn)行實(shí)地?zé)o損檢測分析。Maravelaki等人【J s】以雅典Adrian圖書館石墻的大理石為監(jiān)測對象，使用LIBS作為化學(xué)清洗時(shí)的監(jiān)控設(shè)備以防止清洗造成危害，同時(shí)他們比較了SEM—EDS、FT／IR和OM的檢測結(jié)果，表明LIBS是一項(xiàng)實(shí)用的自主在線監(jiān)測技術(shù)。Maravelaki—Kalaitzakit l等運(yùn)用激光多頻帶成像技術(shù)(LMIS)原位無損評價(jià)大理石表面污染物硬垢的清洗效果，評估主要基于可見紅外輻射(IR)和紫外輻射(uV)獲取的圖像，重點(diǎn)評估表面紋理的變化。此外，他們還運(yùn)用多光譜圖像技術(shù)測量色彩變化來系統(tǒng)地評估清洗是否成功。Papadakis等人則在激光多頻帶成像技術(shù)(LMIS)的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種新的光譜成像方法，可以原位、在線、無損地監(jiān)測不可移動(dòng)大型石質(zhì)文物的清洗過程，他們以西臘雅典市中心的大理石紀(jì)念碑為樣本，監(jiān)測了激光清洗過程中大理石表層的狀況。該技術(shù)是基于單色光有一定穿透深度的光學(xué)特性，計(jì)算出從兩個(gè)光譜帶獲得的不同圖像信息，可以準(zhǔn)確地繪制出清洗表面下一定深度的圖象。該光學(xué)成像技術(shù)可以在文物無損監(jiān)測中扮演重要角色，因?yàn)榭梢猿掷m(xù)無損地監(jiān)測目標(biāo)物體，此外該技術(shù)還能持續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存檔和評估等。基于光學(xué)成像原理的另一個(gè)很有價(jià)值的石質(zhì)文物表面監(jiān)測技術(shù)是相干層析技術(shù)(OCT)，該技術(shù)能產(chǎn)生高分辯率的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的斷層掃描圖像，其早期原理是白光干涉測量技術(shù)，后來發(fā)展出一維的相干交叉反射，再發(fā)展到寬頻光源的短時(shí)相干技術(shù)。其探測深度可達(dá)1～2cm，目前已開始應(yīng)用于文物表層結(jié)構(gòu)的無損檢測。

目前，可以實(shí)際應(yīng)用的便攜式無損分析設(shè)備主要有：各種光譜分析、x射線分析、原位顯微形貌分析、超聲探傷、便攜式核磁共振(NMR)等分析技術(shù)。這些分析方法可以從不同角度原位無損地檢測大型石質(zhì)文物在清洗過程中的化學(xué)組成變化和微結(jié)構(gòu)變化等，已開始由各研究機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用。但是要將這些技術(shù)列入石質(zhì)文物表面清洗效果評估標(biāo)準(zhǔn)仍存在許多問題，比如：1)完全商品化的便攜式無損分析設(shè)備較少，許多都還處于研制發(fā)展階段；2)便攜式設(shè)備測試精度相對較低、不可預(yù)見的影響因素較多，難以滿足標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的要求；3)便攜式儀器校正工作量大，大多需要測試人員自己制作標(biāo)準(zhǔn)曲線、確定標(biāo)準(zhǔn)參照物質(zhì)、建立參照圖譜和相關(guān)數(shù)據(jù)庫等。盡管便攜式無損檢測技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，但在目前階段還很難作為主要檢測方法寫進(jìn)評估標(biāo)準(zhǔn)。

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