活動當日,故宮對外展示了五個儀器——大樣品室環境掃描電子顯微鏡、粉末X射線衍射儀、波長色散X射線熒光光譜儀、能量色散X射線熒光光譜儀和顯微共聚焦激光拉曼光譜儀。據文保科技部主任史寧昌介紹,大樣品室環境掃描電子顯微鏡,它的功能與放大鏡相似,但放大倍數可達幾十萬倍,分辨率可達3.5納米,還可對博物館內幾乎所有材質的文物進行顯微觀察和微區成分分析。
X射線衍射儀是進行礦物組成分析最有效的檢測手段,可以利用它進行制作工藝、產地等研究工作。比如兩個關于建筑琉璃瓦的有趣問題,都可用該射線儀進行破解:故宮早期到晚期的建筑琉璃使用了不同類型的原料;剝釉嚴重的琉璃瓦件,其胎體中的原料沒有充分反應,燒結程度低,孔隙率大,因此受雨水等環境影響較大。
令人大開眼界的是顯微共聚焦激光拉曼光譜儀,不僅可以測試分析故宮院藏古陶瓷釉、玉器及壁畫上顏料的礦物組成,還可以測試分析高溫釉瓷釉燒溫度。還有波長色散X射線熒光光譜儀,可以測出釉中助熔劑K、Ca元素的變化,也就可以解釋為什么南宋鈣釉到鈣堿釉的變化中,釉會增加一種迷人的玉質感。
目前,實驗室正在對故宮考古發掘出土以及故宮收藏的青花瓷器標本進行無損研究。通過分析明、清不同朝代青花瓷器的元素組成,可揭示明清不同時期的青花瓷器采用何種青花料。如明代早中期多使用進口的蘇麻離青,成化時期多使用國內的平等青,嘉靖萬歷時期使用了回青,而清代康熙、雍正、乾隆時期的青花使用了國產的青花料。正因為不同時期使用了不同來源的青花料,致使各個時期的青花瓷器呈現出鮮明的時代特征,而激光技術的加入稱得上故宮“文物醫院”的強大補充。
讓文物長壽的有效途徑
據單霽翔介紹,激光清洗技術在文保方面的運用,國內的兄弟單位也做過嘗試,也有相關的設備。但要想真正把激光清洗技術用于文物本體,還需要大量的研究數據,例如何種波長的激光可以處理掉哪類污染物,這都需要前期研究和長期的經驗積累,如果連清洗力度、強度都控制不了,對于文物的損害是難以想象的。這也是為什么要與希臘合作的原因。就激光技術在文保方面的應用,世界范圍內希臘和意大利兩個國家的技術相對純熟。
電子結構與激光研究所是希臘研究與技術基金會下屬的研究院所,在激光光學領域享譽歐洲。他們除了在石質文物、金屬文物、建筑外墻污染的去除上經驗豐富,同時在脆弱的有機質地文物激光清洗領域也有很多嘗試,尤其是他們開發出的多種波長激光復合清洗技術,很好地解決了文物清洗效果與文物清洗程度之間的平衡問題。