陕西文保引进黑科技“太赫兹”
相信大多数人对激光和微波等技术都有所了解，而知道太赫兹技术的人却寥寥无几。2月28日，记者从陕西省文物保护研究院获悉，日前陕西省文物保护研究院召开“太赫兹技术在文物保护领域应用研究”研讨会，邀请中国工程物理研究院激光聚变研究中心太赫兹技术专家周逊博士作文物科技尖端技术专题讲座，并与陕西省考古研究院、陕西历史博物馆、西安碑林博物馆、西北工业大学等相关文博单位、高校专业人员对文物保护理念、理论、课题、研发、实践、应用等方面引进科技尖端技术进行全方位研讨。
太赫兹“穿墙术”确保文物无损检测
“现实中存在诸如电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各式各样的光波，而太赫兹波是人类迄今为止了解较少、开发较小的一个波段，由于频率高、脉冲短、穿透性强，且能量很小，对物质与人体的破坏较小，所以与X射线相比，太赫兹成像技术和波谱技术更具优势，曾被评为‘改变未来世界的十大技术’之一。”据周逊介绍，中国工程物理研究院激光聚变研究中心太赫兹技术在我国现代科技领域具有引领作用，从技术理念、科研水平、成果应用、开发前景等方面在我国乃至世界处于领先地位，已在国防、军工、医疗、制造、航空等高技术领域得到广泛的推广应用。在当天的讲座中，周逊对目前在全国乃至全球文物保护领域的科技尖端技术太赫兹的特点、优势和运用进行了介绍，重点分析该技术在我国文物保护实践中的材料成分、文物隐藏层和内部结构成像、文物内部缺陷和裂纹检测、文物含水量实时监测等领域的应用实例和潜力。
与会专家在听了讲座和情况介绍后进行座谈交流，普遍认为太赫兹技术在文物保护领域具有广阔的应用前景和深远意义，与X射线、拉曼光谱、超声波、微波、红外等技术相配合可以取长补短。专家特别强调，文物属于珍贵不可再生资源，文物的收藏、保护、修复工作应该不断创新理念、更新方式、引进技术，确保文物在保护修复过程中不改变原样、不损伤机体、不破坏品相，应积极引进尖端科技全面提升文物保护的无损害检测技术水平。经过大家充分讨论，已经就纸质、纺织品、古建油饰彩画等材质文物的共同研究、保护方面达成初步合作计划。
“太赫兹成像”为文物保护提供技术支撑
据了解，目前在文物无损检测方面，通常采用X射线、拉曼光谱、超声波、微波、红外技术对文物进行真伪鉴定、内部结构分析、材料成分分析和表面分析等。紫外、拉曼、红外光谱方法能够分析表面物质成分，但穿透性较差；X射线和微波能够穿透表面，但X射线纵向分辨率差，且光子能量高，具有电离特性；微波横向分辨率较低，均只能满足部分要求。
“与X射线、超声波、微波、红外相比，太赫兹在文物保护领域无损害检测方面具有多种优势，不仅对很多介电材料和非极性物质具有良好的穿透性，而且相对于X射线上千电子伏的光子能量，太赫兹辐射光子能量只有毫电子伏数量级，不会引起有害电离反应和破坏被检测物质。”据陕西省文物保护研究院副院长周萍介绍，太赫兹波在穿透性、非电离性、高分辨率以及深度探测等方面的优势，为文化遗产的非破坏性检测和分析提供了高分辨率成像手段。通过太赫兹光谱及二维成像技术可对表面物质以及次表面结构进行探测，而利用太赫兹层析成像技术可对文物多层结构、横截面以及三维内部状态进行无损探测。
陕西是文物资源大省，馆藏文物多达774万余件组，总数位居全国第二，以珍贵稀有的青铜、陶瓷器、金银器、壁画等为主，众多珍贵文物的鉴定、保存、修复都需要科学检查和认定。这是一项覆盖考古、历史、物理、化学、材料等多学科交叉应用领域的工作，利用无损害检测科学手段一直是文物保护工作者探索和发展的方向。
“早在2013年-2016年，陕西省文物保护研究院就率先承担了国家文物局科研课题‘太赫兹成像技术对壁画结构探查应用研究’。该课题构建太赫兹时域光谱检测系统，对壁画样本不同层次的材料进行光谱检测，观察到不同材料其各自的太赫兹光谱特征，构建基于太赫兹时域光谱和连续太赫兹波的共焦成像系统。”周萍说，该研究成果经过国家文物局的结项评估和验收，为太赫兹技术在我国文物保护领域的实践应用提供了技术支撑。
本报记者赵争耀
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