宁波博物馆马涛:用科技手段为文物保驾护航

2018年7月16日 14:56:55 来源: 分析测试百科
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  分析测试百科网讯 伫立在宁波市中心的宁波博物馆,是首位中国籍“普利兹克建筑奖”得主王澍“新乡土主义”风格的代表作,以其古旧砖瓦的外立面和竹纹理混凝土而成的墙面,吸引了来往路人的瞩目。作为国家一级博物馆,宁波博物馆藏品丰富,囊括了从史前河姆渡文化至近代以来的珍贵靑铜器、瓷器、竹刻、玉器、书画、金银器、民俗等文物6万余件。近期,宁波博物馆采购了日立手持式X光荧光分析仪(HHXRF)X-MET8000 Expert GEO。为此,分析测试百科网采访到宁波博物馆文物科技保护中心的马涛,讲述在文物保护与修复中的一个个“打假”故事。

宁波博物馆

着重于文物的保护修复和科研项目

  宁波博物馆于2008年12月5日正式对外开放,2015年建立文物科技保护中心。该中心包括分析检测室和3个保护修复室等共13间约400平米,配备包括红外光谱仪,电镜,手持式X光荧光分析仪,能谱仪,金相制样设备等仪器设备。

  宁波博物馆文物科技保护中心马涛表示:“由于宁波博物馆是国家一级博物馆,这对文物保护特别是科技保护方面有硬件指标要求,所以我们需要一些分析检测仪器,而现在我们的主要仪器设备,在整个文保行业中都处于领先的。”

  宁波博物馆文物科技保护中心的工作包括馆藏品的文物保护方案制定,保护修复的操作和实施,以及科研项目等。马涛指出:“目前,我们同时有4个科研项目,主要是可移动文物。其中,有2个浙江省文保科技项目,一个关于竹木漆器,另一个是关于银质文物。在这之前,我们也做过些关于陶瓷器文物的产地研究,用科学技术手段研究馆藏品的产地。在这方面,我们也与其他的博物馆和科研单位合作,例如中科院光机所、中科院硅酸盐所、浙江大学等,共享数据库和研究项目。”

宁波博物馆文物科技保护中心马涛在第六届中国技术史与技术遗产论坛上作报告

手持式X光荧光分析仪为金属分析保驾护航

  文物保护与修复离不开科技的手段,近期,宁波博物馆采购了一台日立分析仪器手持式X光荧光分析仪(HHXRF)的X-MET8000GEO。手持式X光荧光分析仪经常被用于艺术和历史文物的鉴定、保存和修复过程。这是一种非侵入式的技术,可以在几秒钟内识别油墨、颜料、陶瓷、青铜和其他合金,无需采样或准备测试品。

  提及新采购的手持式X光荧光分析仪,马涛表示:“博物馆的藏品,要以完整性为主,这就意味着不能取样,而文物样品都非常大,也不可能放到样品仓中。所以,我们配了X-MET8000GEO,基本上可以满足我们日常所需。手持式X光荧光分析仪可用于金属文物的成分分析。例如,我们之前做了一大批铜器的分析,之前被认为是青铜器,但经检测发现其实是黄铜,是铅、锌和黄铜的合金。手持HHXRF还可以做一些基础矿物的筛选等。”

  马涛说:“在采购HHXRF之前,我们也用能谱仪进行检测,但能谱仪器一是需要取样,对文物有微损;二来与能谱相比,荧光分析仪更适合,尤其是微量检测。例如金属文物中,使用XRF进行氯的成分检测,检测结果还不错。在铜器中若有大量的氯离子存在就是有害锈,比如是氯化铜,在铜器中出现的话就是一种病害,要第一时间清除。在文物保护方面,氯是比较有指向性的元素,一旦发现就要警惕,而且氯还会传染,在器物和器物之间会传染,发现了以后还要单独隔离。”

手持式X光荧光分析仪X-MET8000 GEO

  手持式X光荧光分析仪X-MET8000 GEO特点

  1、卓越性能:X-MET提供极好的轻元素 (镁、铝、硅、磷、硫、氯)分析,检测限度低,且可每天提供准确可靠结果;通过灵活的基本参数法(FP)法进行分析,从而测试多种材料;或若需结果可追溯和高度准确,则使用实证校准。

  2、操作简单:大触摸屏和基于图标的用户界面,使用户只需要极少的培训便可开始操作。

  3、符合人体工学:X-MET轻便(仅1.5公斤)、简洁、平衡性好,可供长时间使用,而疲劳度最低。

  4、坚固耐用而拥有成本低:符合IP54要求(等同于NEMA 3)、防水、防尘的X-MET可供室内外使用;通过MIL-STD-810G军用耐用标准测试;其可选的防扎窗口膜可预防在粗糙表面上测量导致探测器损坏而出现的高昂维修费用。

  5、高级数据管理:可将多达100,000条结果保存在X-MET上,将报告输出到U盘或个人计算机,或自动将X-MET数据存储在LiveData云端。

宁波博物馆文物科技保护中心保护修复室

文保研究中的“打假”故事

  古代银锭的“造假术”

  “X-MET8000GEO现在是我们所有的仪器设备里使用频率最高的,尤其是我做陶瓷金属方面的研究。”马涛说道:“我们有一个研究课题是做银锭的,即银质文物的成分分析,其中也发现了挺多有趣的东西。比如古代的时候古人也有掺假和造假。我们发现了很多宋代的银锭里也掺了不少铅,但这个银锭不是大范围掺假,大约掺了2成左右。其中有一部分官锭的银含量也就约80%,没有达到古代普遍银锭应该达到93%-94%含量。”

  层次不齐的越窑青瓷

  马涛说:“后来我们在另一个越窑的研究课题中发现,在宁波发现的小窑口之间的瓷器成品差异性很大。我们在微量元素分析中发现,这其中主要表现在釉的方面,差异性比较大。古代的制瓷作坊都有很大的竞争,各自都有独有的配方,配方之间差异性远远超过人们的想象。慈溪一带的越窑青瓷是主产地,当时制瓷的水平就很高,周边地区就以之为模板仿制。就像宁波东钱湖周边有很多窑厂,我们也取了一些窑址的青瓷残片来分析,发现他们的瓷器好坏差距特别大,好的就跟现代的制瓷水平差不多。其中,我们发现大型窑厂也有官府在里边参与,会在那些私人窑厂里下订单,这些窑厂的水平就很高。”

  现代热释光断代技术辨别陶瓷真假

  马涛说:“对石器或者陶瓷的鉴定,在考古中有一种水合断代法,瓷器表面的釉面含有水合层,可以用光镜观察水合层的厚度进行判断,但这个判断是无法精确到具体年份,只能精确到以几百年为单位。”

  目前,热释光技术能对陶瓷文物进行断代检测,这是利用物质中的石英颗粒被加热时发光的现象来估算物质年龄的方法。

  “热释光是目前最成熟的技术,基本可以筛除造假,但只能检测500年以上文物,可精确到±30年。但是热释光也有局限性,就是器物不能经过X射线的辐射,比如CT机这样剂量大的辐射。原来是艺术品收藏市场委托做热释光的比较多,但现在造假水平比较高,个别的造假水平很高比如成化斗彩,鸡缸杯,斗彩技术仿制的都很好,所以很多文博单位也在用热释光技术。”马涛表示:“热释光的缺点就是要取样,需要在瓷器的胎低,取约1cm左右的小柱子,等于钻个孔,还要取2个孔,一个用于检测一个要留档。热释光技术现在做的最好的是牛津大学,也是最成熟的,全世界的艺术品收藏市场主流都是牛津大学在做,而在中国则是香港中文大学和上海博物馆。”

  日立分析仪器公司简介

  日立分析仪器隶属于日立高新技术集团,总部位于英国牛津镇,为工业行业提供分析产品已有 40 多年。研发和生产运营部门位于芬兰、德国和中国,在全球许多国家可提供销售和支持服务。我们的产品包括:

  •PMI-MASTER, FOUNDRY-MASTER and TEST-MASTER 系列分析设备可在全球很多行业应用于快速精密金属分析。基于光学发射光谱技术,可低检测限高精度检测所有重要元素,包括钢铁中的碳和绝大部分金属中的主要技术相关元素和痕量元素。

  •X-MET8000 手持分析设备,采用高精度 XRF 技术,可为很多行业提供简单、快速和无损的合金分析,包括废旧金属分拣和金属品级筛选。

  •Vulcan 手持分析设备,采用 LIBS 激光技术,可秒测金属合金,为吞吐量大的金属行业客户提供了最佳检测解决方案。

  •X-Strata, MAXXI 微焦斑 XRF 分析设备可测量单层和多层合金涂层厚度,可应用于质检和过程控制和科研实验室。

  •Lab-X5000 and X-Supreme8000 台式 XRF 分析设备,可应用于诸多行业的品保和过程控制,包括石化、木材处理、水泥、矿物、采矿和塑料。

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