倫勃朗油畫中的中子放射自顯影檢測研究

□ 克勞迪婭·勞倫茲—蘭斯伯格（柏林國立博物館柏林畫廊科學保護專家）

倫勃朗油畫中的中子放射自顯影檢測研究

□ 克勞迪婭·勞倫茲—蘭斯伯格（柏林國立博物館柏林畫廊科學保護專家）

克勞迪婭·勞倫茲—蘭斯伯格

我將在此通過分享倫勃朗作品的檢測分析實例，介紹中子放射自顯影檢測技術在保存修復中的應用方法。

X射線攝影技術反映的是感光底片對放射光源發(fā)射出的X射線的吸收程度。使用中子放射自顯影技術，并不需要放射光源透過研究對象，而是利用對象本身所產(chǎn)生的較低輻射率作為輻射物質(zhì)進行的感光成像。

其基本原理是通過中子原子反應堆對油畫進行人為干擾，將一個額外的中子整合到了原子核之內(nèi)，中子在減速的過程中會與原子核形成碰撞，這樣就在原子內(nèi)部引入輻射活動。

圖1所示是柏林研究所所使用反應器的反應堆模型，該反應堆會快速的產(chǎn)生中子，在此工作環(huán)境中就可以進行快速中子實驗。

快速中子實驗是在經(jīng)過冷源進行冷卻的反應器中產(chǎn)生的，反應器的底端是中子導管，油畫被安置在中子導管的底部。中子通過白色的視窗經(jīng)過油畫和原子核發(fā)生碰撞。產(chǎn)生的結(jié)果如下：錳元素原子核質(zhì)量是55，中子進入原子核里面會產(chǎn)生放射性的同位素56，會產(chǎn)生β粒子和其他中子，這些中子使得底膠膜變黑。∑射線只有鎂元素的同位素才能產(chǎn)生，與其他同位素的波長不同，∑輻射就可以通過一個偵查器被測量出來，根據(jù)光譜可以證明這種放射源于何種同位素。

在這份表格中（圖2）我們可以看到，17世紀時所使用的顏料可以通過這種方法讓它在感光底片上變得可視，尤其可以得知重要元素和其同位素的半衰期。但是，并不是所有的顏料成分都可以在底片上顯現(xiàn)出來，因為成像順序的不同，某些在油畫中廣泛使用的顏料會使底片變黑，無法顯現(xiàn)；針對這種情況，我們選擇成像板進行成像，其與感光膠片原理相同，但以快于10倍的速度進行反應，使得這種情況得以改善。

圖1　柏林研究所快速中子反應堆模型　

圖2　顏料對應元素及其同位素半衰期示意表

通過圖3來進一步證明顏料中元素在膠片上的成像順序不同，褐色的代表的是錳，輻射活動最高，半衰期是2.6小時，因此在曝光兩個小時之內(nèi)就可以被讀出；銅的半衰期是12.8小時，2個小時內(nèi)物質(zhì)會放射整個放射程的1/8；第三個膠片曝光用了3天時間，可以根據(jù)膠片變黑的速度、變快的程度和面積判斷出該物質(zhì)是砷；4周之后才顯示變黑，可以判斷出跟磷、汞直接相關的同位素物質(zhì)；運用膠片曝光成像板上對于X射線的敏感度可以看出，它以比自動照相術快10倍的速度判斷出了鈷，極大地提高了效率。也就是說，可以通過膠片變黑的速度判斷所含有的物質(zhì)成分。對于油畫上的小部位進行定位光譜檢測，在短時間內(nèi)可以得到有用的數(shù)據(jù)，這就是柏林國家美術館團隊定義的檢測方法。

圖3　作品所含元素半衰期示意圖

圖4　倫勃朗作品X射線透視圖

圖5　倫勃朗作品中子放射自顯影成像

30年前的說法認為荷蘭開展的倫勃朗研究項目的貢獻是最大的。他們也曾經(jīng)研究過柏林德國國家博物館館藏《戴著金色頭盔的男人》這幅作品，然而通過柏林國家美術館團隊對這幅作品進行中子自動照相術的分析，我們重新從荷蘭的手中奪回了對作品進行檢測研究的權利。

通過中子放射自顯影技術，我們可以得知作品的作者到底是不是倫勃朗。當時對這幅畫作的作者到底是誰存在眾多爭議，我們首先對筆觸和筆鋒進行了研究分析，注意到筆觸和筆鋒非常猶豫、緩慢，與倫勃朗的脾氣秉性不相符。然后根據(jù)光檢測和色粉檢測發(fā)現(xiàn)該作品未使用過色粉，與倫勃朗在作品中使用大量的色粉和深顏色的顏料不相符；因此斷定此畫不是倫勃朗的作品。

倫勃朗在1650年開始就在作品中加入一些白色的色粉，幾乎所有背景都是運用古黑灰和色粉結(jié)合的顏料打底，比如我們對倫勃朗另一幅最有名的作品通過中子放射自顯影技術分析，了解創(chuàng)作過程中一層一層的顏色是如何被畫上和去掉的，并且可以檢測到其背景顏色使用了色粉和古黑灰，比較起《戴著金色頭盔的男人》來說，可以斷定這幅作品才是倫勃朗的真跡。

這件是倫勃朗1660年的作品（圖4）。自動照相術同樣給我們提供了很好的可視效果。倫勃朗首先繪制了背景，并且可以看出故意把前景留白。第三張、第四張膠片再次顯示了他特別喜歡使用的炭筆加色粉。相比最初的草圖繪制，我們可以看到倫勃朗在后期上色的時候根據(jù)畫面的需要對構(gòu)圖進行了調(diào)整。自動照相術可以總結(jié)出各層的輻射情況，包括經(jīng)過再次加工繪制的繪畫層。如此，每一層面就像一張透明醋酸纖維紙一樣相互疊加在了一起。

1627年，倫勃朗21歲，住在荷蘭的萊頓，創(chuàng)作了早期作品《婦人的預言》。應用于這件作品的自動照相術向我們展示了不同的繪畫技法出現(xiàn)在同一幅作品中，而且作品又被不斷的再創(chuàng)作，融入了新的繪畫技法的有趣現(xiàn)象；同時也展示出倫勃朗使用的以單色點作為結(jié)構(gòu)線創(chuàng)作草稿而后填色的創(chuàng)作方法。

這幅作品中（圖6、圖7），我們可以看出馬的比例有一些失調(diào)，相對于頭部和眼睛，馬身的比例顯得比較小。通過自動照相術檢測出馬的頭部上面并沒有用倫勃朗常用的顏料。經(jīng)過進一步分析發(fā)現(xiàn)，作品上的植物是經(jīng)過刮擦和覆蓋的，天空的畫法也使用了這種技法形成了與眾不同的藍色層次。自動照相術也向我們展示人物的裙子是通過把含銅的藍色顏料加黑色顏料所產(chǎn)生的，而觀察裙子顏料剝落之處的顏色變化發(fā)現(xiàn)，這幅作品是經(jīng)過很長時間才創(chuàng)作完成的。經(jīng)過對以上馬的大小比例和顏色變化的研究得出這幅作品是倫勃朗經(jīng)過了很長一段時間的休筆之后，才又在作品上重新繪制出來的，完成這幅作品歷經(jīng)了很長時間，畫家有意識地改變畫面物體比例和色調(diào)，使得這幅作品傳達的情境和情節(jié)更加突出。

圖6　倫勃朗作品《婦人的預言》

圖7　倫勃朗作品局部示意

其實，倫勃朗大部分的畫作都可以通過自動照相術讀出當時的故事。中子放射自顯影技術向我們表明畫作一層層之間的歷史，可以進一步了解和揣測藝術家的創(chuàng)作意圖。這是柏林國立博物館對于這七十多幅倫勃朗作品的分析總結(jié)得出的結(jié)論。

（周曉路根據(jù)研討會速記稿整理，未經(jīng)作者本人審閱）