- 八月1日
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由于相关法规的约束和人们理念的发展,使用能够在不可移动文物原位或石材清洗工程现场进行无损分析的小型、便携和多功能的检测设备,来评价清洗效果是目前国内外的发展趋势。
例如:Mart nez—Arkarazo等人『1 使用便携式拉曼色散微探针光谱仪(dispersive Raman microprobespectroscopy)监测了西班牙大都会Bilbao的某历史建筑石灰岩样品的清洗过程,它可以检测出离子交换树脂清洗过程中的离子交换情况。该技术不仅可以监测被清洗的岩石表面,还能检测到清洗剂的变化。此后,震动光谱技术(vibrational spectroscopictechniques)也被用于监测离子交换剂的应用过程,直接获得了离子交换剂性状变化的化学信息。Gaspar等人¨ 运用对石材表面无接触无损害的激光干涉仪(PTI), 以白色光线干涉度量法测定岩石表面的三维表面形貌和波阵图,以形貌学的相关理论评估和比较了激光清洗、化学清洗(氢氟酸、碳酸铵、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标准差值,确定了清洗处理前后形貌学指标的变化范围。Hallstrom等瑞典和意大利专家则运用可移动荧光激光雷达(LIDAR)和差分吸收激光雷达(DIAL)系统对罗马竞技场的石材进行了检测,远程确定石材表面的生物污染区域和其他虽不可见但有特殊荧光属性的区域。实地原位测量那些风化的,被清洗的和未被清洗的表面,尤其是人为很难达到的区域,以得到有价值的评估信息。此外,使用该技术还能进行持久、反复、定期的扫描监测,可以得到石材劣化过程的速率,适用于大型不可移动石质文物的监测。类似的遥测技术,如激光感应荧光(LIF)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和拉曼(Ramam)光谱等技术都已把检测的功能拓展到室外环境,能不受自然光的干扰进行远距离监测。这些技术于20世纪70年代初期被研发用于海洋监测,之后又迅速拓展到植被监测,在20世纪90年代中期应用到文物的监测。最早应用的是意大利的帕尔玛大教堂, 以后激光诱导荧光高光谱成像雷达技术(HyperspectralLaser-induced Fluorescence Imaging)被用于获取几座纪念碑的高光谱荧光图像,结果显示该技术对于文物的表面特性、生物劣化、自然风化和保护处理等都具有较好的诊断能力。Brai等人[171使用LIBS和x射线荧光(XRF)技术对Taormina古希腊罗马剧院的石材进行分析。LIBS可以快速地对材料进行定性分析,XRF作为LIBS的一个参照对象,两者都是便携式可移动的,所以都能有效地对石质文物表面的化学特性进行实地无损检测分析。Maravelaki等人【J s】以雅典Adrian图书馆石墙的大理石为监测对象,使用LIBS作为化学清洗时的监控设备以防止清洗造成危害,同时他们比较了SEM—EDS、FT/IR和OM的检测结果,表明LIBS是一项实用的自主在线监测技术。Maravelaki—Kalaitzakit l等运用激光多频带成像技术(LMIS)原位无损评价大理石表面污染物硬垢的清洗效果,评估主要基于可见红外辐射(IR)和紫外辐射(uV)获取的图像,重点评估表面纹理的变化。此外,他们还运用多光谱图像技术测量色彩变化来系统地评估清洗是否成功。Papadakis等人 则在激光多频带成像技术(LMIS)的基础上发展了一种新的光谱成像方法,可以原位、在线、无损地监测不可移动大型石质文物的清洗过程,他们以西腊雅典市中心的大理石纪念碑为样本,监测了激光清洗过程中大理石表层的状况。该技术是基于单色光有一定穿透深度的光学特性,计算出从两个光谱带获得的不同图像信息,可以准确地绘制出清洗表面下一定深度的图象。该光学成像技术可以在文物无损监测中扮演重要角色,因为可以持续无损地监测目标物体,此外该技术还能持续进行数据处理、存档和评估等。基于光学成像原理的另一个很有价值的石质文物表面监测技术是相干层析技术(OCT),该技术能产生高分辩率的内部微观结构的断层扫描图像,其早期原理是白光干涉测量技术,后来发展出一维的相干交叉反射,再发展到宽频光源的短时相干技术。其探测深度可达1~2cm, 目前已开始应用于文物表层结构的无损检测。
目前,可以实际应用的便携式无损分析设备主要有:各种光谱分析、x射线分析、原位显微形貌分析、超声探伤、便携式核磁共振(NMR)等分析技术。这些分析方法可以从不同角度原位无损地检测大型石质文物在清洗过程中的化学组成变化和微结构变化等,已开始由各研究机构推广应用。但是要将这些技术列入石质文物表面清洗效果评估标准仍存在许多问题,比如:1)完全商品化的便携式无损分析设备较少,许多都还处于研制发展阶段;2)便携式设备测试精度相对较低、不可预见的影响因素较多,难以满足标准对数据稳定性和准确性的要求;3)便携式仪器校正工作量大,大多需要测试人员自己制作标准曲线、确定标准参照物质、建立参照图谱和相关数据库等。尽管便携式无损检测技术具有广阔的发展前景,但在目前阶段还很难作为主要检测方法写进评估标准。原创文章请注明转载自石材设备开发_石材加工技术_石材行业资讯、项目信息-长沙荣盛石材,本文地址:http://www.stone77.com/blog/post/34.html
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