紅外熱像儀在文物表面探測中的應(yīng)用。紅外診斷技術(shù)是利用紅外技術(shù)來了解和掌握設(shè)備在使用過程中的狀態(tài)，確定其整體和局部是正常或異常，早期發(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)測故障發(fā)展趨勢的技術(shù)。紅外診斷技術(shù)屬于信息技術(shù)范疇。它是利用被診斷的目標(biāo)所提供的紅外輻射信息，再經(jīng)分析處理后去識別設(shè)備狀態(tài)是否正常。紅外熱像儀是唯一一種可以將熱信息瞬間可視化，并加以驗(yàn)證的診斷技術(shù)。根據(jù)文物的熱圖顯示分析判斷文物保存狀態(tài)及推測病理研究，紅外熱像儀技術(shù)借助其非接觸、高效率、安全、直觀形象等諸多優(yōu)勢獲得了廣泛關(guān)注，目前紅外熱像儀技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用主要是檢測露天大型建筑、石窟、土遺址等毛細(xì)水的隱匿狀況以及對文物保護(hù)維修效果的測評。
應(yīng)用實(shí)例：
① 陜西藍(lán)田水陸庵彩繪泥塑空鼓灌漿效果檢驗(yàn)
空鼓是造成壁畫脫落，危害壁畫保存安全的重要因素，造成壁畫空鼓和損傷的原因是多種多樣的，利用紅外熱像儀可以方便地檢測壁畫空鼓狀況及對空鼓灌漿效果的評價(jià)。正常情況時(shí)，整個(gè)壁畫表層發(fā)生的紅外熱輻射應(yīng)是均勻一致，反映在紅外熱成像上，相應(yīng)區(qū)域的顏色是單一均勻的，不存在明顯的顏色差異，也就是說，不存在明顯的色彩異常區(qū);當(dāng)非正常時(shí)，如壁畫存在有空洞、不密實(shí)區(qū)、蜂窩等缺陷時(shí)，在這些部位，由于直接改變了壁畫表面與墻體的熱導(dǎo)通性，因此會存在相對于正常部位的紅外輻射異常。在這種情況下，紅外熱能圖片上反映的顏色非單一均勻。紅外處理熱能圖片上的顏色異常區(qū)，通過與可見光數(shù)碼照片的比較判斷，可以直觀明了地看到異常區(qū)的實(shí)際位置。圖2為藍(lán)田水陸庵壁畫空鼓灌漿試驗(yàn)熱圖，從圖中可明顯發(fā)現(xiàn)有高溫異常帶，此為明顯空鼓區(qū)，高溫異常區(qū)表明灌漿效果不理想，需要重新灌漿。
圖2 藍(lán)田水陸庵壁畫熱像圖(左側(cè)為熱圖，右側(cè)為可見光圖)
② 金川灣石窟毛細(xì)水分布狀況
毛細(xì)水的遷移一直是危害文物保存的罪魁禍?zhǔn)祝鸫呈邽槿A教的刻經(jīng)石窟，刻經(jīng)的珍稀程度、數(shù)量之大應(yīng)為現(xiàn)存的中國刻經(jīng)石窟中最重要的石窟之一。但由于年代久遠(yuǎn)，毛細(xì)水的侵蝕，經(jīng)文風(fēng)化脫落現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，局部已經(jīng)出現(xiàn)坍塌，探索毛細(xì)水的來源及分布情況對保護(hù)石窟意義重大。如果石窟不存在毛細(xì)水侵蝕，整個(gè)熱圖顏色是單一均勻的。圖3所示為金川灣石窟主佛背部毛細(xì)水分布熱圖，圖中紅色區(qū)域?yàn)槊?xì)水密集區(qū)，因照相時(shí)間為冬季，窟內(nèi)溫度在0℃以下，巖體內(nèi)部毛細(xì)水趨向凝結(jié)的過程，在凝結(jié)過程中釋放一定的熱量使其周圍環(huán)境溫度明顯升高，顯示在熱圖為溫度高的紅色區(qū)域。根據(jù)熱圖不同顏色區(qū)域可以區(qū)分毛細(xì)水活動頻繁的區(qū)域。
圖3 金川灣石窟毛細(xì)水分布熱像圖(左側(cè)為熱圖，右側(cè)為可見光圖)