世界上唯一一台专用于艺术的粒子加速器——AGLAE

关于科学与艺术的融合，卢浮宫博物馆一直走在前沿。位于法国巴黎市中心塞纳河北岸的卢浮宫，以无数珍宝吸引着全世界的游客，可以称得上是世界上最奢华的博物馆之一了。

你也可能已经前去膜拜过里面的蒙娜丽莎像和维纳斯雕塑什么的，但你或许并不知道，卢浮宫还有一件宝贝，深藏在地下，并且不会对游客开放：世界上唯一一台专用于艺术的粒子加速器，Accélérateur Grand Louvre d’analyse élémentaire，简称AGLAE。

Accélérateur Grand Louvre d’analyse élémentaire

玻璃金字塔下的 AGLAE

被放置在卢浮宫广场玻璃金字塔下 15 米深处的 AGLAE，曾被用于检测法国政府送给拿破仑的剑鞘是否是纯金铸造的，也曾确定了 4500 年前的古埃及雕塑“坐着的抄写员”栩栩如生的眼睛是由黑色的岩石晶体、白色的碳酸镁和红色的氧化铁细丝组成的。

利用它，技术人员可以知道构成文物的材料和元素以判别文物的出处，了解其制造技术和老化机制以精确地确定年代。对于文物检测，可真是一件利器呀。

古埃及雕塑“坐着的抄写员”

说到粒子加速器，大多数人想到的就会是深奥的希格斯粒子中微子这种。

事实上，目前全世界有三万多台粒子加速器，其中仅一小部分用于粒子物理研究，更多的加速器却是被用在放射性医学、放射性同位素制造、非破坏性探伤等领域，衍生用途有葡萄酒和艺术品鉴定之类。

卢浮宫这台粒子加速器是NEC 公司建造的 6SDH2 型串列式静电加速器，全长 27 米， 配备了两个离子源，一个产生质子和氘，另一个产生氦离子。

AGLAE 将离子加速至每秒 20000 至 30000 千米后，令其轰击被检物，根据被检物发射出不同的辐射光谱识别被检物表层的微量化学元素，从锂到铀。

AGLAE的工作原理示意图

识破弥天大谎

早在 1931 年，卢浮宫博物馆就建立了文物研究实验室(The Research Laboratory of the Museums of France，LRMF)，最初的检测手段主要包括光学显微镜、紫外或红外或 X 射线照相等。

到了 60 年代，光谱技术被应用在考古学领域，比如紫外光谱法、X 射线荧光光谱法和 X 射线衍射法。

出于非破坏性、高精度和文物安全的需求，1982 年，卢浮宫博物馆决定在博物馆地下配置粒子加速器，并于 1988 年 6 月正式投入使用。

相比于传统的检测手段，这种方法不需要取样，这样就不用担心损耗艺术品，其检测过程不需要真空环境，因而突破了真空室尺寸的限制。

由于这台粒子加速器是法国博物馆研究和修复中心 (Center for Research and Restoration of the Museums of France)的旗舰项目，全法国的博物馆都可以使用。

其他国家的博物馆也申请使用过 AGLAE，比如洛杉矶的保罗·盖蒂博物馆和纽约的大都会博物馆，都曾来求助。

一个非常漂亮、也被人津津乐道的案例是，AGLAE 帮助大英博物馆和凯布·朗利博物馆鉴定出了著名的水晶头骨是伪造的。

早在 1881 年，法国古董商人欧仁·博班就到处宣扬他获得了一枚阿兹特克民族留下的遗物，用水晶纯手工打造，是古时候的土著祭司们制造的，具有召唤世界末日的力量。

他成功地把它卖给了一个美国富商，后来几经辗转被捐献给了大英博物馆。

没过几年，博班又如法炮制，把另外三枚卖给了几家法国博物馆，其中就有凯布·朗利博物馆。

通过AGLA 并结合ERDA 氢分析方法，研究人员比较了来自水晶头骨的石英样品中的水渗透深度，最后得出确切结论：它们的制作时间是在 18 世纪或 19 世纪，远在前哥伦布时期之后，所以，这是一个弥天大谎。

凯布·朗利博物馆的水晶头骨被放置在粒子加速器中

更强的 AGLAE

2016 年，年近 30 岁的 AGLAE 得到了全面更新，仪器设备进行了重新组装和改造，放置这台机器的建筑的辐射防护也得到了加强。

面目一新，改装后的 AGLAE 在 2017 年 11 月被投入使用，它长约 37 米，可以 24 小时连续运转，满足了各地博物馆的需求。

在技术方面，新 AGLAE 增加了光束线稳定的磁铁，配置了更灵敏的多类型组合探测器，从而减少了辐射量。

到达被检物的粒子束流直径仅有20 微米左右，仅相当于头发丝直径的一半。

这十分有利于敏感材料的分析，如老 AGLAE 也不敢轻易碰的油画等，这样绘画类文物也可以被检测。

它接到的第一个任务是检测 20 个严重锈蚀的古罗马青铜小雕像。

这批雕像于 1969 年在法国和比利时边境处的城市巴维(Bavey)的古罗马遗址被发现，发现时 370 个小雕像被装在一个大麻布袋中，已经严重锈蚀，修复后从未被正式分析过。

新 AGLAE 会免费为巴维考古博物馆检测雕像及其锈蚀物的化学成分，比如牙齿、眼睛上的水垢。

不单单是研究文物的原材料，研究这些锈蚀物也同样有助于文物的保护和修复。

对古罗马青铜小雕像做检测分析

围绕 AGLAE 的工作者可不仅仅是考古学家、艺术史学家，事实上其建成和运行都离不开其他各学科科学家的参与。

目前 AGLAE 的负责人Dr. Claire Pacheco在法国波尔多大学获得了古代材料的博士学位。

作为法国博物馆研究和修复中心、法国国家科学研究院和巴黎国立高等化学学校的合作项目，新 AGLAE 的更新和运行经费达到 210 万欧元，它是第一台也是目前为止的唯一一台纯用作艺术品鉴定的粒子加速器。

精密的科学仪器瞄准艺术品，顶尖的科学家致力艺术史研究，再加上现代与古代的对比、科学与艺术的融合，卢浮宫博物馆真是一直走在前沿啊。