卢浮宫博物馆地下的加速器
发布时间 : 2019-03-06

    导读:今日起,本公众号开设专栏,连载系列有意思的核技术应用相关文章,权作他山之石,以飧读者。今天的主角是位于巴黎卢浮宫博物馆高耸的玻璃金字塔下方15米处的地下室里的卢浮宫粒子加速器——Aglae,它在卢浮宫和文物戏精们有什么关系,扮演什么角色?


    位于巴黎卢浮宫博物馆高耸的玻璃金字塔下方15米处的地下室里,馆长们没有计划展出一件作品:博物馆的粒子加速器。


    这不是丹布朗的小说。但用于基本分析的卢浮宫加速器(Accélérateur Grand Louvre d’analyse élémentaire,Aglae)是真实的,自1988年以来它一直是博物馆的一部分。


    研究人员利用Aglae的质子束和阿尔法粒子束来发现人工制品的构成,并验证它们的真实性。一个物体所含元素的数量和组合可以作为一个指纹,暗示矿物的开采地点和物品的制造时间。


    科学家们使用Aglae来检查法国政府赠送给拿破仑·波拿巴的剑鞘是否真的是用纯金铸造的(事实上是这样),并在4500年前的埃及雕塑《坐像》(黑色水晶和白色碳酸镁细纹)中发现了令人难忘的栩栩如生的矿物。氧化铁红线。


    “让Aglae设施与众不同的是,我们的活动100%致力于文化遗产,”负责操作机器的团队的克莱尔·帕切科说。它是唯一一个专门用于这个研究领域的粒子加速器。


    帕切科在法国波尔多大学攻读古代材料博士学位的同时,开始在Aglae研究离子束分析。她于2011年接任首席科学家,现在与三名工程师组成的团队一起操作粒子加速器。


    吉恩·克劳德·德兰,一位在Aglae早期工作并担任几年科学顾问的科学家,说Aglae开创的研究方法特别适合艺术和考古文物。“这些技术非常强大,非常精确,对微量元素非常敏感。”


    帕切科说,最关键的是,它们在大多数情况下也是非破坏性的。


    “当然,Aglae是非侵入性的,这是文化遗产的第一要务,”她说。Aglae所使用的技术包括粒子诱导X射线和伽马射线发射光谱法,它们可以识别从锂到铀的微量元素。


    在Aglae之前,研究机构通常要求将样品放置在一个潜在的破坏性真空中进行类似的材料分析。研究人员希望研究那些对于真空室来说太大的零件,但他们运气不好。因为它的光束在真空外工作,所以研究人员可以研究任何大小和形状的物体。


    进行Aglae实验的物理学家和工程师通常与馆长和艺术史学家携手合作。


    虽然Aglae经常研究当地收藏的物品,但它有一个更大的任务,研究法国各地博物馆的艺术和文物。它也可供外部研究人员使用,他们曾在洛杉矶的J.Paul Getty博物馆和纽约的大都会艺术博物馆等博物馆中使用过。


    Aglae已经被用来研究玻璃、金属和陶瓷。在一个案例中,帕切科的团队想知道光泽器的起源,这种陶瓷在烧窑时会发出金属光泽。这种技术出现在9世纪的美索不达米亚,并在穆斯林征服期间在地中海各地传播。到了17世纪,它基本上已经褪色了,但西班牙的一些陶工仍保留着这一传统。


    帕切科的团队使用Aglae来精确定位光泽器中的元素,然后他们混合了来自不同地点的一批原料。帕切科说:“我们所做的就是在每个时间段为每个生产中心制作一种‘身份证’。”


    另一项最近发表的研究详细说明了Aglae是如何被用来分析象牙装饰漆痕迹的化学特征的。帕切科的研究小组确定,这些象牙很可能是在公元前7世纪绘制的。


    Aglae粒子分析技术的一个局限性是,由于存在轻微的损坏风险,它们对于研究绘画并不十分有效。但帕切科说,目前正在进行的一项升级旨在产生一种低功率光束,再加上更灵敏的探测器,可以解决这个问题。


    被称为新的Aglae升级后的设置可以提高自动化程度,使加速器可以全天候工作——现在只在白天工作。


    虽然不允许公众参观Aglae,但帕切科表示,文化遗产工作的研究人员经常来访问。


    “这太不可思议了,”她说。“我们非常、非常幸运能在这种环境中工作,研究这些物体。”


    翻译:槟榔郭