為何盧浮宮博物館地下有台粒子加速器？

科技 09-13

法國巴黎的盧浮宮博物館是世界上最古老、最大、最奢華的博物館之一，1793年11月18日正式向公眾開放，博物館的藝術珍藏品已超過40萬件。

20世紀80年代初，為改建擴建盧浮宮博物館，當時的法國總統密特朗邀請了世界15位頂級博物館館長遴選抉擇應徵的改建擴建方案。其中13位博物館館長選擇了著名設計師貝聿銘的方案：在盧浮宮的拿破崙庭院內建造一座玻璃金字塔。

法國巴黎盧浮宮博物館外景（圖片來自網路）

愛神維納斯雕像、勝利女神像、達芬奇的蒙娜麗莎畫等盧浮宮博物館中最珍貴的藏品都向參觀者展示。而就在那新建的玻璃金字塔下深15米處的地下，卻有一樣東西是盧浮宮博物館館長絕不對參觀者展示的，那是一台名為AGLAE的粒子加速器。

■粒子加速器

為何盧浮宮博物館地下有台粒子加速器呢？

粒子加速器是20世紀30年代發明的，最初主要用於粒子物理研究。隨著科技的發展，回旋加速器、直線加速器、靜電加速器、倍壓加速器、電子感應加速器等不同種類的粒子加速器被應用於放射性醫學、放射性化學、放射性同位素製造、非破壞性探傷等廣泛的領域。

時至今日，據不完全統計全世界已有3萬多台加速器，但其中用於粒子物理研究的只佔一小部分，絕大部分加速器在各應用領域發揮著獨特的作用，也許最令人意想不到的是它們在文化保護中的作用，盧浮宮博物館的AGLAE粒子加速器則是世界上唯一一台藝術專用的粒子加速器。

■AGLAE的來歷

古文物中充滿了謎題：它們的材料是從哪裡來的？它們製造的秘密是什麼？如何保存和恢復它們？盧浮宮博物館1931年就建立了研究實驗室(LRMF)，研究實驗室的主要目標是研究藝術和考古物品的創作所涉及的材料和技術，如生產方法、來源研究、認證和保護。初期階段，實驗室檢測博物館收藏的繪畫用的是光學顯微鏡、紫外線或紅外光或X射線照相等手段。到了20世紀60年代，隨著考古學的發展，多種光譜技術被應用於藝術品和考古物品的分析，包括紫外光譜法、X射線熒光光譜法，甚至是X射線衍射法。

盧浮宮博物館的藏品價值連城，加之藝術品所具有的獨特性（如形狀與結構複雜、成分材料類別繁多、來源及歷史不明、保存狀況多樣化等），檢測技術只能首選那些非破壞性、非侵入性的技術手段來尋找答案。研究實驗室的檢測設施通常要求將樣本放置在真空環境中進行材料分析（這本身很可能具有潛在的破壞性），而研究人員常因真空室尺寸所限，無法研究較大的碎片。

由於藝術史學家提出的要求越來越高，要想準確地回答他們提出的問題，需要更先進的技術檢測手段，而且出於安全性的考慮，博物館藏品只能留在自己內部的安全區域。1982年，盧浮宮博物館決定在館內配置一個專用的粒子加速器，名為AGLAE（Accelerateur Grand Louvre d』Analyse Elementaire）。

■身懷絕技

AGLAE的加速器採用的是NEC公司建造的串列式靜電加速器（型號6SDH2），總長度約27米，配備了兩個離子源，一個用於產生質子和氘，另一個用於產生氦離子。該加速器建有兩條實驗束線，一條通向真空室，而另一條稱為外光束線，無需任何取樣，不受真空室尺寸的限制，可直接分析任何大小和形狀的藝術品。離子被AGLAE加速至每秒20000~30000千米的速度後轟擊被檢物，隨後被檢物發射出不同的輻射，這些輻射由後端的探測器捕獲，數種技術相結合，對被檢物表層所含的微量化學元素進行識別。由於配置了聚焦系統，到達被檢物的粒子束流直徑只有20微米左右（僅相當於半根頭髮絲的粗細），對被檢物沒有破壞性。