来源：国家数字文化网

    2月26日，陕西省文物保护研究院召开了“太赫兹技术在文物保护领域应用研究”研讨会。在研讨会上，中国工程物理研究院激光聚变研究中心博士周逊进行关于文物科技尖端技术的专题讲座，并与来自陕西省考古研究院、陕西历史博物馆、西安碑林博物馆、西北工业大学等单位的专家，就文物保护中科学技术的运用进行了讨论。

    周逊介绍，太赫兹技术对现代科技领域具有引领作用，在成果应用、开发前景等方面潜力无限，并已在国防、军工、医疗、制造、航空等高技术领域得到广泛的推广应用。太赫兹是指频率在0.1THz至10THz、波长在3mm至0.03mm之间的电磁波，与X射线、超声波等相比，在电磁波谱中处于特殊位置。该技术对于助力文物的材料成分分析、隐藏层和内部结构成像、内部缺陷和裂纹检测、含水量实时监测等方面成效显著、潜力很大。

    与会专家在座谈交流后认为，在文物保护领域，太赫兹技术与X射线、拉曼光谱、超声波、微波、红外光谱等技术可以相互配合、取长补短。比如，运用拉曼光谱、红外光谱方法能够分析文物表面物质成分，但穿透性差。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，会对文物造成一定损害；微波横向分辨率较低。太赫兹技术不仅对很多介电材料和非极性物质具有良好穿透性，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，破坏被检测物质。正是由于太赫兹在穿透性、非电离性、高分辨率以及深度探测等方面具有明显优势，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，可对文物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。

    事实上，太赫兹技术在文物保护领域开展无损害检测，在国际上早有研究和运用。日本专家依据太赫兹时域光谱分析技术，对13世纪羊皮纸手稿上红色墨水进行分析，其光谱特征显示为朱砂。美国密歇根大学专家利用太赫兹技术，让艺术史学家们“看穿”年代久远的古建筑泥灰墙，从而发现其内部的壁画作品。山西大同大学物理与电子科学学院院长杨成全团队首次将太赫兹技术应用于我国文化遗产物质分析，对云冈石窟岩石样品进行透射光谱测试。测试依据太赫兹吸收谱特征对石柱、降尘和新鲜岩石3种样品进行区分，并通过比较石窟内外风化石雕样品光谱吸收谱线和折射率，鉴别不同石雕风化物，其研究结果证明了太赫兹技术在我国文物考古领域的巨大应用潜力。

    2013年至2016年，陕西省文物保护研究院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”。该课题针对壁画等文物样品开展太赫兹无损检测及成像研究，探讨了对壁画等文物的检测及成像的可行性，为太赫兹技术在我国文物科学领域的应用提供技术参考。陕西省文物保护研究院副院长周萍介绍，课题组对壁画样本不同层次的材料进行了光谱检测，观察不同材料的太赫兹光谱特征，构建了太赫兹时域光谱检测系统以及基于太赫兹时域光谱以及连续太赫兹波的共焦成像系统。比如，对壁画样品残片进行太赫兹光谱检测，使不同区域颜料材质以及用量差异在太赫兹光谱中得到体现；对于壁画上所绘花瓣的检测，可以明显分辨出花瓣的轮廓以及结构；根据太赫兹成像结果，还可以检测到壁画表面无法用肉眼识别的横向条纹。这些检测结果可以为重层壁画的探测奠定技术基础。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。

    文物属于珍贵的不可再生资源，文物的鉴定、保存、修复都需要科学检查和认定。专家表示，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，特别是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，确保文物在保护修复过程中不改变原貌、不损伤机体、不破坏品相。“目前，太赫兹技术在我国文物科学领域的应用尚处于起步阶段，在应用方向及检测技术上均有待探索和发展。陕西省文物保护研究院在前期开展的壁画太赫兹检测工作基础上，将继续优化检测方法，提升检测设备性能，推动太赫兹技术在我国文物保护领域的应用研究。”周萍说。

    （中国文化报记者 李佳霖）