- 八月1日
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由于相關法規的約束和人們理念的發展,使用能夠在不可移動文物原位或石材清洗工程現場進行無損分析的小型、便攜和多功能的檢測設備,來評價清洗效果是目前國內外的發展趨勢。
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)監測了西班牙大都會Bilbao的某歷史建筑石灰巖樣品的清洗過程,它可以檢測出離子交換樹脂清洗過程中的離子交換情況。該技術不僅可以監測被清洗的巖石表面,還能檢測到清洗劑的變化。此后,震動光譜技術(vibrational spectroscopictechniques)也被用于監測離子交換劑的應用過程,直接獲得了離子交換劑性狀變化的化學信息。Gaspar等人¨ 運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,以形貌學的相關理論評估和比較了激光清洗、化學清洗(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準差值,確定了清洗處理前后形貌學指標的變化范圍。Hallstrom等瑞典和意大利專家則運用可移動熒光激光雷達(LIDAR)和差分吸收激光雷達(DIAL)系統對羅馬競技場的石材進行了檢測,遠程確定石材表面的生物污染區域和其他雖不可見但有特殊熒光屬性的區域。實地原位測量那些風化的,被清洗的和未被清洗的表面,尤其是人為很難達到的區域,以得到有價值的評估信息。此外,使用該技術還能進行持久、反復、定期的掃描監測,可以得到石材劣化過程的速率,適用于大型不可移動石質文物的監測。類似的遙測技術,如激光感應熒光(LIF)、激光誘導擊穿光譜(LIBS)和拉曼(Ramam)光譜等技術都已把檢測的功能拓展到室外環境,能不受自然光的干擾進行遠距離監測。這些技術于20世紀70年代初期被研發用于海洋監測,之后又迅速拓展到植被監測,在20世紀90年代中期應用到文物的監測。最早應用的是意大利的帕爾瑪大教堂, 以后激光誘導熒光高光譜成像雷達技術(HyperspectralLaser-induced Fluorescence Imaging)被用于獲取幾座紀念碑的高光譜熒光圖像,結果顯示該技術對于文物的表面特性、生物劣化、自然風化和保護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)技術對Taormina古希臘羅馬劇院的石材進行分析。LIBS可以快速地對材料進行定性分析,XRF作為LIBS的一個參照對象,兩者都是便攜式可移動的,所以都能有效地對石質文物表面的化學特性進行實地無損檢測分析。Maravelaki等人【J s】以雅典Adrian圖書館石墻的大理石為監測對象,使用LIBS作為化學清洗時的監控設備以防止清洗造成危害,同時他們比較了SEM—EDS、FT/IR和OM的檢測結果,表明LIBS是一項實用的自主在線監測技術。Maravelaki—Kalaitzakit l等運用激光多頻帶成像技術(LMIS)原位無損評價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,重點評估表面紋理的變化。此外,他們還運用多光譜圖像技術測量色彩變化來系統地評估清洗是否成功。Papadakis等人 則在激光多頻帶成像技術(LMIS)的基礎上發展了一種新的光譜成像方法,可以原位、在線、無損地監測不可移動大型石質文物的清洗過程,他們以西臘雅典市中心的大理石紀念碑為樣本,監測了激光清洗過程中大理石表層的狀況。該技術是基于單色光有一定穿透深度的光學特性,計算出從兩個光譜帶獲得的不同圖像信息,可以準確地繪制出清洗表面下一定深度的圖象。該光學成像技術可以在文物無損監測中扮演重要角色,因為可以持續無損地監測目標物體,此外該技術還能持續進行數據處理、存檔和評估等。基于光學成像原理的另一個很有價值的石質文物表面監測技術是相干層析技術(OCT),該技術能產生高分辯率的內部微觀結構的斷層掃描圖像,其早期原理是白光干涉測量技術,后來發展出一維的相干交叉反射,再發展到寬頻光源的短時相干技術。其探測深度可達1~2cm, 目前已開始應用于文物表層結構的無損檢測。
目前,可以實際應用的便攜式無損分析設備主要有: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。這些分析方法可以從不同角度原位無損地檢測大型石質文物在清洗過程中的化學組成變化和微結構變化等,已開始由各研究機構推廣應用。但是要將這些技術列入石質文物表面清洗效果評估標準仍存在許多問題,比如:1)完全商品化的便攜式無損分析設備較少,許多都還處于研制發展階段;2)便攜式設備測試精度相對較低、不可預見的影響因素較多,難以滿足標準對數據穩定性和準確性的要求;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準曲線、確定標準參照物質、建立參照圖譜和相關數據庫等。盡管便攜式無損檢測技術具有廣闊的發展前景,但在目前階段還很難作為主要檢測方法寫進評估標準。原創文章請注明轉載自石材設備開發_石材加工技術_石材行業資訊、項目信息-長沙榮盛石材,本文地址:http://www.cyfhjz.com/blog/post/34.html
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