光谱仪助力纸质文物保护，无损检测宣纸含水率获新突破

健康生活 2025年08月13日 15:41 1 admin

纸质文物是历史的见证者，而含水率是影响其保存的关键因素 —— 高湿易霉变，低湿易开裂。传统烘干法检测含水率不仅会损伤文物，还难以适用于珍贵的单层纸张，这让文物保护工作者们头疼不已。

但最近，重庆理工大学与重庆中国三峡博物馆的研究团队，用莱森光学的制冷型近红外光谱仪（LiSpec-NIR4000-1.7TEC）交出了一份漂亮的答卷：成功实现了宣纸含水率的快速、无损检测！

莱森光谱仪如何破解检测难题？

在研究中，团队以博物馆提供的棉料四尺单宣为对象，在 37%~97% RH 的湿度环境中平衡样品后，光谱采集软件为光谱仪配套的LispecView，设置积分时间为900ms,平均测量次数为2次,光谱采集波长范围为900～1700nm。为了确保实验数据的准确性，所有样品采集均在密闭的暗箱中进行,待测样品从封闭环境箱中取出后，在50s内完成光谱数据采集，每个待测样品连续采集5次，随后，取5次采集的光谱数据的平均值,作为该条样品的光谱数据。宣纸近红外光谱的原始光谱曲线。

它实现了 “无损”—— 无需破坏文物，就能通过光谱数据反演含水率，完美解决了传统方法的局限性。

研究团队结合化学计量学方法，对光谱数据进行分析后发现：

宣纸含水率在 6.35%~15.55% 范围内，莱森光谱仪采集的数据能清晰反映水分变化；

经过特征波段提取后，建立的未预处理 - CARS-PLSR 模型表现最佳，验证集决定系数（R²p）达 0.9438，均方根误差（RMSEP）仅 0.5707，意味着预测值与实际值几乎重合。