新型科学仪器微钻阻力仪为文物检测装上“透视眼”

近年来，文化遗产保护中的新技术应用层出不穷，例如纳米技术与文物加固、颜色科学与文物虚拟修复、传感技术与文物预防性保护等，今后会有更多新技术为文化遗产保驾护航。

　　6月1日，在2018年“文化和自然遗产日”北京市系列活动新闻通气会上，北京市古代建筑研究所科技保护研究室主任张涛介绍了诊断古建筑“心脏病”的新技术——无（微）损检测技术。这项新技术的研发和应用，使得古建筑检测变得简单并且“无创”。

（网络配图）

　　经过千百年的岁月洗礼，糟朽、塌陷等“心脏病”大大威胁着古建筑的安全。准确检测、评价古建筑的安全性能，成为使古建筑“延年益寿”的先决条件。然而，判断木结构建筑是否糟朽，传统的方法就是用一根铁钎插入建筑本体，一下扎进去就说明内部已经糟朽，但这样做又不可避免地对木结构建筑造成损害。

　　张涛介绍，新型科学仪器——微钻阻力仪使得古建筑修复人员就像长了一双“透视眼”，可以轻轻松松“看透”木心。“微钻阻力仪像一个长方形的铁盒子，里面装有一个长45厘米、直径只有1.5毫米的细长钻头。把它打进木头心，只会在木头表面留下一个看不见的小眼，对古建筑几乎没有损伤。”张涛说，连接在钻头后面的传感器可以显示出木头内部的情况：仪器吐出的纸带上的曲线就像心电图的曲线，随着微型钻头不断钻进，曲线出现高低不平的变化。如果曲线突然从一个高峰跌落，经过一段低谷之后又开始上升，修复人员就能判断这根木头出现了空心。

　　按照这种方法，在一根木头上打2到3个孔，就能确定空心有多长，是整根木头都空了，还是空了几分之一，之后就可以确定医治方案：空心小的，可以想办法修补；空心严重的，就要及时换掉。“把这项技术应用到古建筑修缮过程中，可以快速准确判断木构件的糟朽程度以及病害类型，为修缮设计提供依据，为建立古建筑健康档案提供基础数据。”张涛说。

　　在此基础上，北京市古代建筑研究所制定了北京市地方标准《古建筑结构安全性鉴定技术规范第1部分：木结构》。应用此项技术开展的30余项北京市级以上文物保护单位（部分）文物建筑安全检测工作，真正把理论研究落实到实际工作中，使得古建筑木构件无（微）损检测手段从定性判定逐步转变为利用科学仪器定量检测，检测技术从表层探测向深层分析过渡，无（微）损检测精度有了很大提高。

　　那么，对于不能打孔钻探的城墙怎么办？张涛表示，对于砖石文物的监测，采用一种探地雷达技术，它可以扫描前方20米的地层。“我们把探地雷达贴到城墙上，在它的‘慧眼’下，城墙里空洞、塌陷的地方一目了然。有问题的地方可以提前预警，需要维修时也能有的放矢。”张涛说。

　　近年来，文化遗产保护中的新技术应用层出不穷，例如纳米技术与文物加固、颜色科学与文物虚拟修复、传感技术与文物预防性保护等，今后会有更多新技术为文化遗产保驾护航。