使用紫外線燈檢查博物館藏品

紫外線輻射是肉眼看不見的，但當(dāng)從紫外燈發(fā)出的紫外光直接照射在藏品的表面時(shí)，就能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槿庋劭吹靡姷�、帶有顏色的熒光，這些熒光是紫外線引起的可見熒光。因此，可以將紫外燈與其他檢查技術(shù)相結(jié)合，幫助博物館的管理者確定藏品的材料和文物的保存狀況。
但是在*近幾年中，對(duì)于博物館藏品暴露于紫外線燈檢查博物館藏品的研究非常有限，但是從人造的紫外線光源和自然的太陽光對(duì)于博物館藏品的累積的影響，以及引起藏品的損害的問題，如織物藏品、紙質(zhì)藏品和其他有機(jī)材料的褪色的問題的研究比較多見。藏品在使用紫外燈進(jìn)行短暫檢查中吸收的紫外線非常有限。如果使用紫外線的檢查方式能夠診斷出藏品存在的問題，那么使用這種技術(shù)還是能夠接受的。

一、關(guān)于電磁輻射光譜

紫外線、可見光、紅外光、無線電波、X射線以及大家不太熟悉的伽馬射線和宇宙射線都是電磁輻射的形式。所有形式的電磁輻射都是根據(jù)波長(zhǎng)來劃分的，波長(zhǎng)以毫微米(nm)為單位，毫微米是十億分之一米�？梢姽庵皇侨庋劭匆姷牟糠�，是電磁光譜中的一部分，可見光的波長(zhǎng)在400-700毫微米之間，紫外線的波長(zhǎng)較可見光的波長(zhǎng)短，處于可見光和X射線之間。紫外光在電磁光譜中的成分可以分為以下部分：
UV-A 被稱為長(zhǎng)波紫外線、近紫外線，黑光等，波長(zhǎng)介于320-400毫微米之間
UV-B 是中波紫外線( 280-320毫微米)
UV-C，通常被稱為短波紫外線、遠(yuǎn)紫外線，或者殺菌紫外線（180-280毫微米）

二、紫外線誘導(dǎo)產(chǎn)生的可見熒光

很多自然的及人工合成的材料能把紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL(zhǎng)較大的可見光，這種現(xiàn)象被稱為紫外線誘導(dǎo)可見光。物體被吸收紫外線后，電子進(jìn)入更高的能態(tài)，被吸收的輻射在電子重新恢復(fù)到常態(tài)的時(shí)候再度釋放出來，這種釋放的輻射能就是熒光，這種熒光是以可見光的波長(zhǎng)范圍出現(xiàn)的，因此可以通過肉眼觀察到。被檢查的材料在發(fā)出熒光時(shí)呈現(xiàn)出不同的顏色（特定波長(zhǎng)的熒光），取決于被檢查的藏品材料和使用的紫外線波長(zhǎng)。

三、檢查藝術(shù)品和文物

使用紫外燈來檢查藏品，要選擇一個(gè)黑房間，如儲(chǔ)存室或者暗房，因?yàn)闊晒獠皇呛芰�，要找盡量黑的地方，避免透過窗戶和門進(jìn)來的光線。窗戶可以使用遮光簾。打開天花板的燈或者工作臺(tái)燈，把需要檢查的藏品安穩(wěn)放置于桌子上或者畫架上。插上紫外燈的電源，或檢查紫外燈的電池。確保電線不會(huì)糾結(jié)在一起，不會(huì)絆倒操作者或文物，確保在黑暗中處理藏品的時(shí)候不會(huì)造成障礙。把房間里的燈關(guān)掉，讓眼睛習(xí)慣黑暗的環(huán)境達(dá)1-2分鐘，觀察在紫外線輻射下的藏品，在全黑的環(huán)境下藏品是不會(huì)呈現(xiàn)出熒光的，一些非熒光物質(zhì)的表面（如金屬）會(huì)反射少量從紫外燈泄露出來的可見光。小心不要把這種光混同于熒光。
在紫外線輻射下，不要試圖給藏品重新挪動(dòng)位置、清潔、檢查或者其他改變，這些只有在房間的照明燈或者工作燈打開之后才能進(jìn)行。紫外光只能用于檢查。
觀察到的熒光的顏色取決于材料和使用的紫外線的波長(zhǎng)。例如，很多用于文物修補(bǔ)的膠在長(zhǎng)波的紫外線下發(fā)出熒光，但是在短波紫外線的輻射下根本沒有反應(yīng)。因此，長(zhǎng)波紫外線用于測(cè)定破損或者修復(fù)過的陶瓷。與此同時(shí)，很多礦物標(biāo)本在短波紫外線的輻射下發(fā)出熒光，但在長(zhǎng)波紫外線下不會(huì)發(fā)出熒光。因此，短波紫外線燈有助于藏品的分類及編目。
與其他的檢查或分析的技術(shù)一樣，不能僅憑紫外線誘導(dǎo)可見熒光的檢查而做出結(jié)論，*好結(jié)合關(guān)于藏品的其他證據(jù)進(jìn)行分析。在文物的真實(shí)性的鑒定上尤其要謹(jǐn)慎。

四、藝術(shù)品和文物的熒光特性
（一）油畫
    長(zhǎng)波的紫外線檢查可以揭示天然樹膠清漆層，天然樹膠會(huì)發(fā)出熒光并且在油畫的表面呈現(xiàn)黃綠色的薄霧。其他的一些清漆，尤其是含有亞麻籽油的，會(huì)呈現(xiàn)出帶藍(lán)色霧狀的熒光。如果油畫在過去修補(bǔ)過，通過熒光的呈現(xiàn)可以反映出來。例如，如果清漆從畫面上的某個(gè)位置上被選擇性地除掉，那么整塊的熒光反射中就會(huì)缺少這一部分。后來重新加上去材料呈現(xiàn)的熒光比原來的油畫顏料和清漆的熒光暗，或者根本就沒有熒光的出現(xiàn)。因此，通常呈現(xiàn)出在畫面上的黑色的或者暗區(qū)。
重新修復(fù)過的層，可能在早期的清漆層的上面，在后來的修復(fù)層的下面，在這種的情況下，也會(huì)呈現(xiàn)出熒光。當(dāng)檢查油畫藏品的時(shí)候，油畫的媒介發(fā)出的熒光是很亮的，因此油畫的圖像很容易看見。少數(shù)的顏料（染色劑和油畫材料混在一起），同樣也會(huì)發(fā)出熒光，顯現(xiàn)出特有的顏色，從而可以證明所使用的顏料。（如鋅白顏料發(fā)出亮檸檬黃的熒光）不發(fā)出熒光也不一定表明表面清漆被清除了，表面的灰塵或者污垢會(huì)大大減弱熒光。而且，很多合成樹膠也根本不發(fā)出熒光。大多數(shù)的丙烯顏料與油畫顏料不同，也不會(huì)發(fā)出熒光。19世紀(jì)上半葉的木板油畫作品，在紫外光下呈現(xiàn)的黑色斑點(diǎn)是后來修補(bǔ)過的部分。
（二）陶瓷和玻璃

     紫外線*常用于檢查陶瓷和玻璃，可以檢查出之前是否進(jìn)行過修補(bǔ)，很多用于修補(bǔ)陶瓷的粘合劑在長(zhǎng)波的紫外線照射下修補(bǔ)處會(huì)出現(xiàn)熒光線，且這些粘合劑的熒光在老化時(shí)更加明顯，與沒有熒光產(chǎn)生的地方形成鮮明的對(duì)比。這些粘合劑在長(zhǎng)波的紫外線下呈現(xiàn)各種顏色的熒光，如環(huán)氧粘合劑呈現(xiàn)明亮的黃色熒光，聚乙烯粘合劑如埃爾默膠呈現(xiàn)藍(lán)色的熒光，蟲漆呈現(xiàn)亮橙色熒光，醋酸纖維素粘合劑呈現(xiàn)奶白色的熒光，硝酸纖維素的粘合劑呈現(xiàn)黃綠色的熒光。但是，也有一些粘膠在紫外光下不會(huì)出現(xiàn)熒光，如通常被修復(fù)專家用于陶瓷的修復(fù)的丙烯酸樹脂Acryloid B72®。因此，并不是所有的修補(bǔ)都能夠在紫外光下呈現(xiàn)熒光。
UV的檢查也有助于發(fā)現(xiàn)藏品中被替換過的地方，如在陶瓷上進(jìn)行過修補(bǔ)填充等，通常在長(zhǎng)波紫外線下呈現(xiàn)熒光，與較暗的、沒有發(fā)出熒光的地方形成鮮明對(duì)比。
硬質(zhì)陶可通過在短波紫外線下發(fā)出粉紅色來進(jìn)行識(shí)別，而幼陶器在短波紫外線下呈現(xiàn)乳白色的熒光。含鉛的玻璃在長(zhǎng)波紫外線下會(huì)呈現(xiàn)少量的熒光，但是在短波紫外線下呈現(xiàn)明亮的藍(lán)色熒光，含釉的玻璃在長(zhǎng)波紫外線下呈現(xiàn)明亮的黃色或者綠色的熒光。

（三）石質(zhì)
    剛切開的大理石、石灰石、雪花石發(fā)出的熒光并不明顯，但隨著這些石頭老化，它們的表面會(huì)形成一層覆蓋物，在長(zhǎng)波的紫外光下呈現(xiàn)斑駁的白色熒光。這種特性通常用來識(shí)別年代久遠(yuǎn)的大理石、石灰石和雪花石，把它和人工老化處理的較新的石質(zhì)材料區(qū)分開來。這種技術(shù)對(duì)于其他石材的使用價(jià)值不高，如花崗巖和砂巖等，它們的老化方式與上述的石材不同。
與對(duì)陶瓷和玻璃的檢查一樣，石質(zhì)文物的紫外線檢查有助于識(shí)別之前是否進(jìn)行過修補(bǔ)。因?yàn)檎澈蟿┑氖褂猛ǔ��?huì)發(fā)出熒光從而顯示修補(bǔ)過的痕跡。使用不同材料填充過的地方，如使用石膏或者蠟進(jìn)行填充的地方，與石質(zhì)材料表面呈現(xiàn)出不同的熒光。

（四）象牙和骨質(zhì)文物
    象牙和骨質(zhì)在紫外線下呈現(xiàn)的熒光是類似的。在長(zhǎng)波紫外線下，在較新的時(shí)候，它們呈現(xiàn)明亮的白色熒光；如果年代比較久遠(yuǎn)，會(huì)呈現(xiàn)出柔和的斑駁的黃色的熒光。在老化的象牙和骨質(zhì)文物上進(jìn)行的修補(bǔ)，可以采用和上面所說的用于陶瓷、玻璃和石質(zhì)文物的檢查同樣的方法。

（五）金屬
    金屬通常不會(huì)發(fā)出熒光，但用于金屬材料表面處理的材料，如蠟、樹脂等會(huì)發(fā)出熒光。有一些蠟在長(zhǎng)波紫外線照射下會(huì)呈現(xiàn)明亮的白色熒光；天然樹膠發(fā)出的熒光是綠色、黃色或者淺灰色的，合成樹膠通常用于作為涂層來防止文物的腐蝕的，并不一定會(huì)發(fā)出熒光，因此，沒有出現(xiàn)熒光并不表明這這些文物沒有加上涂層。至于在金屬文物的表面涂上其他的油漆和釉料進(jìn)行人工老化，通常可以使用紫外線的檢查加以識(shí)別。

（六）紙張和羊皮紙
    現(xiàn)代的紙張?zhí)砑恿藷晒庠霭讋�，因此在長(zhǎng)波紫外光下面呈現(xiàn)出略帶藍(lán)色的白色熒光，較老的紙張通常呈現(xiàn)白色、黃色或者灰色的熒光。通過這種特性，可用于區(qū)分紙張的年代，在紙張和羊皮紙上的霉菌在可見光下是看不見的，但是用長(zhǎng)波紫外線可以發(fā)現(xiàn)。
在紫外燈照射下，霉菌會(huì)呈現(xiàn)出淡黃色的熒光。在紙張和羊皮紙上的修補(bǔ)痕跡在紫外光下很容易識(shí)別。紙張上被替換過的地方和任何用于加強(qiáng)紙張強(qiáng)度的做法如托底，通常和原作是有區(qū)別的。

（七）紡織物
    舊的紡織物和新的紡織物的區(qū)分可以采用與紙張的新舊識(shí)別類似的方法�，F(xiàn)代的紡織用線通常采用了熒光增白劑進(jìn)行處理，在長(zhǎng)波紫外線照射下發(fā)出明亮的熒光。在織物上的修補(bǔ)痕跡可以進(jìn)行區(qū)分，因?yàn)樾扪a(bǔ)過的地方發(fā)出的熒光更明亮，而原來的材料發(fā)出較少的熒光或者根本不發(fā)出熒光。但是，紫外線用于檢查紡織物的時(shí)候必須特別小心，因?yàn)槔吓f的織物，如果使用過現(xiàn)代的清潔劑進(jìn)行過清洗，就會(huì)附上熒光增白劑，從而檢查的結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（八）木質(zhì)
    盡管某些種類的木材（如漆樹）在長(zhǎng)波紫外線照射下發(fā)出很強(qiáng)的熒光，但是大多數(shù)新砍伐的樹木很少發(fā)出熒光，只有在經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間之后，木材的表面在長(zhǎng)波紫外線照射下，呈現(xiàn)斑駁的熒光。修復(fù)過和進(jìn)行過人工老化處理的木質(zhì)材料，通常不會(huì)發(fā)出熒光，可以通過和老的木質(zhì)發(fā)出的熒光進(jìn)行對(duì)比而加以區(qū)別。
在木材表面的熒光涂層和清漆同樣也可以通過紫外線誘導(dǎo)的熒光來進(jìn)行判斷。常用的木質(zhì)涂料、蟲漆在長(zhǎng)波紫外光下會(huì)發(fā)出特殊的亮橙色熒光。
（九）礦物標(biāo)本
    大多數(shù)寶石和礦物標(biāo)本會(huì)發(fā)出熒光，很多是在短波紫外線下發(fā)出熒光。熒光通常用于對(duì)這些材料進(jìn)行分類，確定其出處、以及其構(gòu)成材料等。在短波紫外線下發(fā)出熒光的礦物包括：白鎢礦通常呈現(xiàn)出藍(lán)灰色的熒光，方柱石呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的橙黃色熒光等。
 

五、如何選擇紫外線燈

選擇紫外燈時(shí)要考慮多方面的因素，確定*常用于哪種材料的檢查，從而決定購(gòu)買長(zhǎng)波紫外燈(LEA-160L)還是短波紫外燈(LEC-160L)，或者是兼有長(zhǎng)波和短波的紫外燈(LEAC-260L)，根據(jù)需求選擇使用插座的還是手提的紫外燈。手持式的紫外燈(LP-365D或LPX-365)適用于工作場(chǎng)所沒有電源輸出口的地方，但是要經(jīng)常充電或者更換電池。
另外一個(gè)需要考慮的問題是燈的類型，有兩種不同類型的燈，高壓水銀汽燈和熒光燈（或低壓水銀管燈）熒光管燈有很多種模式，大多數(shù)也不是很貴。更多的是水銀汽燈，可以發(fā)出高強(qiáng)度的紫外光，但是較重的變壓器，價(jià)錢也較高、也有可以手持的型號(hào)，通常也比熒光管的更加笨重，而且可供選擇的型號(hào)很少。而且產(chǎn)生的熱能也比熒光管的更多，因此不能較長(zhǎng)和時(shí)間太過接近文物的表面，但是，因?yàn)樗麄兊妮敵龅淖贤饩�輸出量大，他們產(chǎn)生的熒光也就更亮因而比較容易觀察，比大多數(shù)的熒光燈管的相比，他們有更好的過濾性，因此不會(huì)泄露可見光到被檢查的文物上，進(jìn)一步提高了熒光的可見度，燈的強(qiáng)度也應(yīng)該列入考慮的范圍，紫外線的強(qiáng)度用微瓦沒平方厘米為單位，生產(chǎn)商通常列出熒光燈管的強(qiáng)度，在離開被檢查物體表面6英寸遠(yuǎn)的地方，熒光燈管的紫外燈的強(qiáng)度范圍從300微瓦每平方厘米到900微瓦每平方厘米。而水銀高壓燈的強(qiáng)度通常是在離被檢查物體的表面的15英寸遠(yuǎn)的地方測(cè)量的強(qiáng)度。這些燈的強(qiáng)度范圍從1200微瓦每平方厘米到6000微瓦每平方厘米，在這個(gè)范圍之內(nèi)的強(qiáng)度可以滿足常規(guī)檢查的需要，盡管更高的強(qiáng)度的紫外燈可以產(chǎn)生更亮的更容易觀察到的熒光。在購(gòu)買紫外線燈的同時(shí)，要記得購(gòu)買護(hù)眼眼鏡，長(zhǎng)期暴露在紫外線下會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的視力問題。

六、操作者的安全問題

長(zhǎng)期暴露于紫外光環(huán)境中，會(huì)引起嚴(yán)重的不可逆轉(zhuǎn)的視覺損害，包括白內(nèi)障、青光眼、及視網(wǎng)膜斑點(diǎn)的惡化。因此，在使用紫外燈進(jìn)行檢查的整個(gè)過程中要戴上LUV-10紫外線防護(hù)眼鏡或LUV-40紫外線防護(hù)面罩。尤其是在使用UV-C（短波紫外線）的時(shí)候更加要注意，因?yàn)檫@種紫外線對(duì)人的視力和皮膚的傷害是*大的。建議使用專門用于過濾紫外線的LUV-40紫外線防護(hù)面罩。