泥塑文物表面有机污物的激光去除与损伤研究

朱明; 石坤; 吴斌; 侯宵飞; 石玗

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2022.04.09

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专辑

泥塑文物表面有机污物的激光去除与损伤研究
Removal and Damage of Organic Contaminants on the Surface of Clay Sculpture Relics by Laser
2022年52卷第4期页码：58-63
收稿：2021-07-06，

修回：2021-07-31，

纸质出版：2022-04-30
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.04.09
稿件说明：

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朱明，石坤，吴斌，等.泥塑文物表面有机污物的激光去除与损伤研究［J］.电焊机，2022，52（4）：58-63. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.04.09.

ZHU Ming, SHI Kun, WU Bin, et al.Removal and Damage of Organic Contaminants on the Surface of Clay Sculpture Relics by Laser[J].Electric Welding Machine, 2022, 52(4): 58-63. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.04.09.

摘要

为了实现泥塑文物表面鸟粪类有机污物的激光无损去除，搭建高速摄像光学滤光放大采集系统，进行不同激光能量密度下的泥塑文物表面有机污物层去除实验，采集激光作用到泥塑文物表面有机污物层的动态去除过程，并研究不同去除模式的能量阈值及对基材的损伤行为。结果表明：在不同的激光能量密度作用下，泥塑文物表面有机污物层会出现烧蚀效应和振动效应，烧蚀效应去除过程中出现燃烧现象并伴随大量白烟的产生，振动效应去除过程中会出现有机污物层开裂和颗粒状飞溅现象，有机污物层去除后基体主要损伤形式有灼烧损伤和凹坑损伤。

Abstract

In order to realize the laser non-destructive removal of bird droppings on the surface of clay sculpture relics

a high-speed camera optical filter amplification acquisition system was built

the dynamic removal process of organic pollutants on the surface of clay sculpture relics by laser was collected

and the energy threshold of different removal modes and the damage behavior of the substrate were studied. The results show that: under the action of different laser energy densities

the organic dirt layer on the surface of clay sculpture relics will appear ablation effect and vibration effect

the combustion phenomenon will appear in the process of ablation effect removal

accompanied by a large number of white smoke

and the organic dirt layer cracking and granular splash phenomenon will appear in the process of vibration effect removal

the main damage forms of the substrate after removing the organic dirt layer are burning damage and pit damage.

关键词

Keywords

references

王宽心 . 石化系统铵盐结晶沉积预测及腐蚀规律研究［D］. 浙江：浙江理工大学， 2014 .

Ammonium Salt Crystal Deposition Prediction and Corrosion Behavior of Petrochemical ［D］. Zhejiang ： Zhejiang SCI-TECH University ， 2014 .

王雪莹 . 偏远地区海鸟生物传输作用对氮，磷和重金属元素生物地球化学循环的影响［D］. 中国科学技术大学， 2020 .

The impact of seabirds' biological transportation on the biogeochemical cycle of nitrogen，phosphorus and heavy metals in remote areas ［D］. Anhui ： University of Science and Technology of China ， 2020 .

张全军，张广帅，万松贤，等 . 鄱阳湖植食越冬候鸟粪便对洲滩湿地薹草枯落物分解过程及碳、氮、磷释放的影响［J］. 湖泊科学， 2019 ， 31 （ 03 ）： 208 - 218 .

ZHANG Quanjun ， ZHANG Guangshuai ， WAN Songxian ， et al . Effects of herbivorous overwintering migratory birds' droppings on the decomposition of Carex cinerascens Kükenth and C，N，P release in Lake Poyang wetland ［J］. Journal of Lake Sciences ， 2019 ， 31 （ 03 ）： 208 - 218 .

Doebly Carl E . Detergent and hypochlorites for the cleaning of travertine ［M］. The Getty Conservation lnstitute ， 1991 ： 54 - 58 .

Assendel’ft E Y . Beklemyshev V I.Makhonin I I.et all Photodesorp tion ofmicrosop is particles from a semiconductor surfaces into a liquid ［J］. I Sov Tech Phys Lett. ， 1988 ， 14 （ 8 ）： 650 - 654 .

Ortiz P ， V. Antúnez ， Ortiz R ， et al . Comparative study of pulsed laser cleaning applied to weathered marble surfaces ［J］. Applied Surface Science ， 2013 ， 283 （ 14 ）： 193 - 201 .

石美风，陈刚，张秉坚 . 石质文物保护中的化学清洗技术［J］. 文物保护与考古科学， 2011 ， 23 （ 1 ）： 8 .

SHI Meifeng ， CHEN Gang ， ZHANG Binjian . Review on chemical cleaning techniques for the conservation of historic stone relics ［J］. Sciences of Conservation and Archaeology ， 2011 ， 23 （ 1 ）： 8 .

刘函，衣蕊，李延祥 . 不同波长激光清洗技术在考古金属器物清洗中的应用［J］. 激光杂志， 2019 ， 40 （ 4 ）： 5 .

LIU Han ， YI Rui ， LI Yanxiang . Application of different wavelength laser cleaning technology in archaeological metal objects cleaning ［J］. Laser Journal ， 2019 ， 40 （ 4 ）： 5 .

Bing H ， Zhi C ， Louhi-Kultanen M . Effect of a pulsed electric field on the synthesis of TiO2 and its photocatalytic performance under visible light irradiation ［J］. Powder Technology ， 2017 ， 307 ： 137 - 144 .

Liu L ， Wei S ， Zhang B ， et al . Determination of proteinaceous binders for polychrome relics of xumi mountain grottoes by using enzyme-linked immunosorbent assay and immunofluorescence microscopy ［J］. International Journal of Conservation Science ， 2016 ， 7 （ 1 ）： 3 - 14 .

Anthofer A ， KoGler P ， Friedrich C ， et al . Laser decontamination and decomposition of PCB-containing paint ［J］. Optics & Laser Technology ， 2017 ， 87 ： 31 - 42 .

Madhukar Y K ， Mullick S ， Nath A K . Development of a water-jet assisted laser paint removal process ［J］. Applied Surface Science ， 2013 ， 286（Complete）：192- 205 .

Asmus J F . Properties of laser-cleaned Carrara marble surfaces ［C］. Geological Society of America， Boulder ， 1974 ： 19 .

Asmus J F ， Westlake D L ， Newton H T . Laser technique for the divestment of a lost Leonardo da Vinci mural ［J］. Journal cof Vacuum Science and Technology ， 1975 （ 12 ）： 1352 - 1355 .

张秉坚，铁景沪 . 大型石质文物表面清洗技术的现状和发展趋势［J］. 石材， 2007 （ 11 ）： 19 - 22 .

ZHANG Binjian ， TIE Jinghu . The Technology of Washing the Surface of Large-scale Stone Cultural Relics and Its Developing Trends ［J］. Stone ， 2007 （ 11 ）： 19 - 22 .

蒋德宾，罗毅，高敏 . 脉冲激光去除青铜文物锈斑的研究［J］. 西北大学学报（自然科学版）， 1986 （ 04 ）： 19 - 23，136 .

JIANG Debin ， LUO Yi ， GAO Min . A Research for Removing Rust onthe Surface of the Bronze Relics by the Pulse Laser ［J］. Journal of Northwest University（Natural Science Edition）， 1986 （ 04 ）： 19 - 23，136 .

Siano S ， Giamello M ， Bartoli L ， et al . Laser cleaning of stone by different laser pulse duration and wavelength ［J］. Laser Physics ， 2008 ， 18 （ 1 ）： 27 .

Siano S ， Salimbeni R . Advances in laser cleaning of artwork and objects of historical interest： the optimized pulse duration approach ［J］. Acc Chem Res ， 2010 ， 43 （ 6 ）： 739 - 750 .

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