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，就能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槿庋劭吹靡姷摹в蓄伾臒晒?，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)藏品和其他有機材料的褪色的問題的研究比較多見。藏品在使用紫外燈進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)波長來劃分的，波長以毫微米（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郑请姶殴庾V中的一部分，可見光的波長在400-700毫微米之間，紫外線的波長較可見光的波長短，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 被稱為長波紫外線、近紫外線，黑光等，波長介于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)出熒光時呈現(xiàn)出不同的顏色（特定波長的熒光），取決于被檢查的藏品材料和使用的紫外線波長。

三、檢查藝術(shù)品和文物

使用紫外燈來檢查藏品，要選擇一個黑房間，如儲存室或者暗房，因為熒光不是很亮，要找盡量黑的地方，避免透過窗戶和門進來的光線。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。確保電線不會糾結(jié)在一起，不會絆倒操作者或文物，確保在黑暗中處理藏品的時候不會造成障礙。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)境下藏品是不會呈現(xiàn)出熒光的，一些非熒光物質(zhì)的表面（如金屬）會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。例如，很多用于文物修補的膠在長波的紫外線下發(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，長波紫外線用于測定破損或者修復(fù)過的陶瓷。與此同時，很多礦物標(biāo)本在短波紫外線的輻射下發(fā)出熒光，但在長波紫外線下不會發(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)進行分析。在文物的真實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
    長波的紫外線檢查可以揭示天然樹膠清漆層，天然樹膠會發(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，會呈現(xiàn)出帶藍色霧狀的熒光。如果油畫在過去修補過，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位置上被選擇性地除掉，那么整塊的熒光反射中就會缺少這一部分。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，也會呈現(xiàn)出熒光。當(dāng)檢查油畫藏品的時候，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），同樣也會發(fā)出熒光，顯現(xiàn)出*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)的黑色斑點是后來修補過的部分。
（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行過修補，很多用于修補陶瓷的粘合劑在長波的紫外線照射下修補處會出現(xiàn)熒光線，且這些粘合劑的熒光在老化時更加明顯，與沒有熒光產(chǎn)生的地方形成鮮明的對比。這些粘合劑在長波的紫外線下呈現(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，如在陶瓷上進行過修補填充等，通常在長波紫外線下呈現(xiàn)熒光，與較暗的、沒有發(fā)出熒光的地方形成鮮明對比。
硬質(zhì)陶可通過在短波紫外線下發(fā)出粉紅色來進行識別，而幼陶器在短波紫外線下呈現(xiàn)乳白色的熒光。含鉛的玻璃在長波紫外線下會呈現(xiàn)少量的熒光，但是在短波紫外線下呈現(xiàn)明亮的藍色熒光，含釉的玻璃在長波紫外線下呈現(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，它們的表面會形成一層覆蓋物，在長波的紫外光下呈現(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)對于其他石材的使用價值不高，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別之前是否進行過修補。因為粘合劑的使用通常會發(fā)出熒光從而顯示修補過的痕跡。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。在長波紫外線下，在較新的時候，它們呈現(xiàn)明亮的白色熒光；如果年代比較久遠(yuǎn)，會呈現(xiàn)出柔和的斑駁的黃色的熒光。在老化的象牙和骨質(zhì)文物上進行的修補，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、樹脂等會發(fā)出熒光。有一些蠟在長波紫外線照射下會呈現(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行人工老化，通?？梢允褂米贤饩€的檢查加以識別。

（六）紙張和羊皮紙
    現(xiàn)代的紙張?zhí)砑恿藷晒庠霭讋?，因此在長波紫外光下面呈現(xiàn)出略帶藍色的白色熒光，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，但是用長波紫外線可以發(fā)現(xiàn)。
在紫外燈照射下，霉菌會呈現(xiàn)出淡黃色的熒光。在紙張和羊皮紙上的修補痕跡在紫外光下很容易識別。紙張上被替換過的地方和任何用于加強紙張強度的做法如托底，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行處理，在長波紫外線照射下發(fā)出明亮的熒光。在織物上的修補痕跡可以進行區(qū)分，因為修補過的地方發(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候必須特別小心，因為老舊的織物，如果使用過現(xiàn)代的清潔劑進行過清洗，就會附上熒光增白劑，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）在長波紫外線照射下發(fā)出很強的熒光，但是大多數(shù)新砍伐的樹木很少發(fā)出熒光，只有在經(jīng)過較長的時間之后，木材的表面在長波紫外線照射下，呈現(xiàn)斑駁的熒光。修復(fù)過和進行過人工老化處理的木質(zhì)材料，通常不會發(fā)出熒光，可以通過和老的木質(zhì)發(fā)出的熒光進行對比而加以區(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)的熒光來進行判斷。常用的木質(zhì)涂料、蟲漆在長波紫外光下會發(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。熒光通常用于對這些材料進行分類，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)出藍灰色的熒光，方柱石呈現(xiàn)出強烈的橙黃色熒光等。
 

五、如何選擇紫外線燈

選擇紫外燈時要考慮多方面的因素，確定常用于哪種材料的檢查，從而決定購買長波紫外燈（LEA-160L）還是短波紫外燈（LEC-160L），或者是兼有長波和短波的紫外燈（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)出高強度的紫外光，但是較重的變壓器，價錢也較高、也有可以手持的型號，通常也比熒光管的更加笨重，而且可供選擇的型號很少。而且產(chǎn)生的熱能也比熒光管的更多，因此不能較長和時間太過接近文物的表面，但是，因為他們的輸出的紫外線輸出量大，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，因此不會泄露可見光到被檢查的文物上，進一步提高了熒光的可見度，燈的強度也應(yīng)該列入考慮的范圍，紫外線的強度用微瓦每平方厘米為單位，生產(chǎn)商通常列出熒光燈管的強度，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。而水銀高壓燈的強度通常是在離被檢查物體的表面的15英寸遠(yuǎn)的地方測量的強度。這些燈的強度范圍從1200微瓦每平方厘米到6000微瓦每平方厘米，在這個范圍之內(nèi)的強度可以滿足常規(guī)檢查的需要，盡管更高的強度的紫外燈可以產(chǎn)生更亮的更容易觀察到的熒光。在購買紫外線燈的同時，要記得購買護眼眼鏡，長期暴露在紫外線下會導(dǎo)致嚴(yán)重的視力問題。

六、操作者的安全問題

長期暴露于紫外光環(huán)境中，會引起嚴(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)膜斑點的惡化。因此，在使用紫外燈進行檢查的整個過程中要戴上LUV-10紫外線防護眼鏡或LUV-40紫外線防護面罩。尤其是在使用UV-C（短波紫外線）的時候更加要注意，因為這種紫外線對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紫外線防護面罩。