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健康檢測室

文物劣化與科學檢測

文物狀況檢視除了以肉眼直觀,典藏與修護人員會搭配使用科技設備,對文物進行更全面的檢視。
文物科學檢測,是一門專門用於分析和理解文物材質、結構、製作技術以及劣化過程的學科。通過使用各種影像、光譜技術、物理、化學、材料科學等科學領域知識,運用相關的檢測技術,如X射線螢光光譜(XRF)、紫外線、紅外線與X射線攝影檢視等,使得保存及修護人員能夠以最小干預的方式,分析文物、了解其材料組成和過去的修護歷史。因應不同材質與文物類型,選用適當檢測技術所得到的資訊,對於制定有效的修護和保存策略有著極其重要的參考作用。

光學檢測 看見文物隱藏的資訊

「光」在文物科學檢測佔有極為重要的角色。
「光」其實是一種電磁波(electromagnetic radiation),也是一種能量。人眼可見的光,稱為「可見光」(Visible light),其實只占了電磁波譜中的很小一部份。而在「可見光」波譜兩端以外人類看不見的電磁波,還有「無線電波」、「紅外線」、「紫外線」、「X射線」等等。在進行光學檢測時,「可見光」、「紅外線」、「紫外線」、「X射線」是最常被使用的,而這些電磁波是如何應用在文物科學檢測的領域呢?

參考資料:「看進」畫作中隱藏的訊息 不同光波段掃描的妙用,科學月刊Science Monthly

文物科學檢測技術的原理和用途說明:

一、紫外線螢光檢測
(Ultraviolet Fluorescence Photography ,UV):

當文物表面上特定材料受到紫外線照射時,材料會吸收紫外線並發出不同波長的光,當此光波的波長落在可見光範圍,此現象便稱為紫外線引發螢光。不同的材料物質會有不同的螢光反應,此檢測技術便是利用這種特性,去檢視原本肉眼無法看到的特徵、分辨畫作表面的物質、識別過去的修護區域及修改之處。同時此技術還可以幫助檢測文物表面的污漬、殘留物、褐斑和黴菌。

二、反射式紅外線影像
(Infrared Reflectography ,IR):

此技術主要運用紅外線本身的穿透性,以及不同物質對紅外線獨特的吸收和反射特性,同時搭配上具有特殊感光元件的相機進行影像拍攝。

在文物檢視與修護過程中,常使用此技術產出的影像,檢視繪畫或手稿表層底下的底圖或變化,深入研究藝術家工法及創作歷程。

三、X射線攝影
(X-ray Radiography):

X射線是一種高能量的電磁波,具有絕佳的穿透性,能夠穿透許多物質,不同材料對X射線的吸收和穿透程度均不同。當X射線通過一個物體時,物體上不同部位因密度和厚度的不同,造成X射線吸收和穿透的差異,以致在成像板上產生明暗對比的影像。

在文物科學檢測分析中,X射線攝影被廣泛用於觀察物體的內部結構、製作技法,比如畫布與木框之間的關係,區分顏料屬性,揭示藝術家工作過程及其更改或隱藏的細節、修補強化位置和修護歷史等。

四、X射線螢光光譜分析
(X-ray fluorescence,XRF):

XRF是一種非破壞性物質測量技術。原理是將高能量X射線照射到文物上,激發文物材料中的物質發射出「螢光」(或稱次級X射線)。測量這些次級X射線的能量,用以識別被測物中存在的元素。

XRF用於識別文物或藝術品上顏料的元素含量,也可瞭解金屬材質作品的合金組成。這有助於了解文物的製作技術,以及選擇適當的修護方式。

參考資料:
  • 「看進」畫作中隱藏的訊息 不同光波段掃描的妙用,科學月刊Science Monthly
  • 光譜揭秘 - 窺物誌,奇美博物館
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