本文節(jié)選自外刊《科學(xué)》（SCIENCE ADVANCES ? 4 Mar 2022 ? Vol 8, Issue 9）Novel optical photothermal infrared (O-PTIR) spectroscopy for the noninvasive characterization of heritage glass-metal objects——新型光學(xué)光熱紅外(O-PTIR)光譜用于文物玻璃金屬物體的非侵入性表征。

論文節(jié)選內(nèi)容如下：

Novel optical photothermal infrared (O-PTIR) spectroscopy for the noninvasive characterization of heritage glass-metal objects

新型光學(xué)光熱紅外(O-PTIR)光譜用于文物玻璃金屬物體的非侵入性表征

Optical photothermal infrared (O-PTIR) is a recently developed molecular spectroscopy technique that allows to noninvasively obtain chemical information on organic and inorganic samples at a submicrometric scale.

光學(xué)光熱紅外(O-PTIR)是最近發(fā)展起來的一種分子光譜技術(shù)，可以在亞微米尺度上非侵入性地獲得有機和無機樣品的化學(xué)信息。

The high spatial resolution (≈450 nm), lack of sample preparation, and comparability of the spectral results to traditional Fourier transform infrared spectroscopy make it a promising candidate for the analysis of cultural heritage.

高空間分辨率(≈450 nm)、無需樣品制備以及光譜結(jié)果與傳統(tǒng)傅里葉變換紅外光譜法的可比性使其成為文化遺產(chǎn)分析的一種很有前景的候選方法。

In this work, the potential of O-PTIR for the noninvasive characterization of small heritage objects (few cubic centimeters) is demonstrated on a series of degraded 16th century brass and glass decorative elements.

在這項工作中，O-PTIR在一系列退化的16世紀黃銅和玻璃裝飾元素上展示了無創(chuàng)表征小型文物（幾立方厘米）的潛力。

These small and challenging samples, typically encountering limitations with existing noninvasive methods such as macroscopic x-ray powder diffraction and μRaman, were successfully characterized by O-PTIR, ultimately identifying the markers of glass-induced metal corrosion processes.

這些小而有挑戰(zhàn)性的樣品通常會遇到宏觀x射線粉末衍射和μRaman等現(xiàn)有非侵入性方法的限制，但通過O-PTIR成功地對其進行了表征，最終確定了玻璃誘導(dǎo)金屬腐蝕過程的標志。

The results clearly demonstrate how O-PTIR can be easily implemented in a noninvasive multianalytical strategy for the study of heritage materials, making it a fundamental tool for cultural heritage analyses.

結(jié)果清楚地表明，O-PTIR可以輕松地在遺產(chǎn)材料研究的無創(chuàng)多分析策略中實施，使其成為文化遺產(chǎn)分析的基本工具。

重點詞匯

noninvasive非侵害的；非侵襲的

spatial resolution空間分辨率；空間分辨；空間解析度

comparability可比較性；相似性

candidate for候選人；人選；候選

cultural heritage文化遺產(chǎn)

cubic立方形的；立方體的；立方的；以立方計量的；以立方表示的；三次的；等軸的；三次方程；三次曲線

centimeters厘米；公分；（centimeter的復(fù)數(shù)）

degraded貶低；（degrade的過去式和過去分詞）；墮落的；被降級的；退化的

brass黃銅；高級軍官；厚顏無恥；黃銅飾品；黃銅馬飾；黃銅紀念碑；銅版；錢；銅管樂器；高級官員

decorative裝飾的

The most crucial information needed to unravel history, conservation state, and potential risks for cultural heritage is the nature and distribution of different elements and molecules in the objects.

解開歷史、保護狀態(tài)和文化遺產(chǎn)潛在風險所需的最重要信息是物品中不同元素和分子的性質(zhì)和分布。

However, extracting this information is generally extremely complex because of the heterogeneity of the materials, often down to a submicrometric scale.

然而，由于材料的異質(zhì)性，提取這些信息通常極其復(fù)雜，通常低至亞微米級。

重點詞匯

crucial決定性的；關(guān)鍵性的；至關(guān)重要的；極好的

unravel解開；松開；弄清；解決；闡明；開始瓦解；散開；打開；剝開

conservation保護；保存；保持；修復(fù)；節(jié)約；防止浪費；守恒定律

potential risks潛在風險；可能風險；隱患

cultural heritage文化遺產(chǎn)

the nature性質(zhì)；本質(zhì)；自然

molecules分子；微粒；微小顆粒；（molecule的復(fù)數(shù)）

extracting提??；摘錄；選??；取出；（extract的現(xiàn)在分詞）；榨出物；汁；提取物

extremely非常；極端地；極其；很

heterogeneity異質(zhì)性；不均勻性；多相性

Several analytical techniques have been developed and applied over the years that can answer these questions.

多年來，已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用了幾種分析技術(shù)來回答這些問題。

Still, given the relevance and uniqueness of the objects to be preserved, the analytical methods that do not prejudice the integrity of the object nor damage it irreversibly (noninvasive and nondestructive) are generally preferred.

盡管如此，考慮到要保存的物品的相關(guān)性和獨特性，不損害物品完整性或不可逆損壞(非侵入性和非破壞性)的分析方法通常是優(yōu)選的。

While different noninvasive options are available for the high-resolution elemental characterization of heritage objects, the existing molecular speciation and imaging techniques still have strong limitations, particularly when it comes to noninvasive and nondestructive characterization of materials with high spatial resolution (Table 1).

雖然有不同的非侵入性方法可用于文物的高分辨率元素表征，但現(xiàn)有的分子物種形成和成像技術(shù)仍有很大的局限性，特別是在對具有高空間分辨率的材料進行非侵入性和非破壞性表征時(表1)。

重點詞匯

uniqueness獨特性；唯一性；單值性；獨一無二

preserved可保存的；腌制的；加工過的；防腐的；保護；保持；（preserve的過去式和過去分詞）；(Preserved)人名：普里澤夫德

analytical methods分析方法；解析方法；解析法

irreversibly不可逆地

noninvasive非侵害的；非侵襲的

nondestructive非破壞性的；無損的

high-resolution高分辨率；高分辨；分辨率高

elemental初級的；基礎(chǔ)的；自然力的；化學(xué)元素的；粗獷的；基本成分的；由單一元素組成的；非化合的；可與自然力相比擬的；以神秘方式呈現(xiàn)出來的超自然實體；神靈；鬼怪

speciation物種形成

spatial resolution空間分辨率；空間分辨；空間解析度

To overcome the limitations of the traditional methods listed in Table 1, in this work, we test a novel analytical technique and apply it to the noninvasive characterization of small (few cubic centimeters) heritage objects.

為了克服表1中列出的傳統(tǒng)方法的局限性，在這項工作中，我們測試了一種新的分析技術(shù)，并將其應(yīng)用于小型(幾立方厘米)文物的非侵入性表征。

The technique in question is the recently developed optical photothermal infrared (O-PTIR) spectroscopy.

該技術(shù)是近年來發(fā)展起來的光學(xué)光熱紅外光譜技術(shù)。

重點詞匯

overcome解決；克服；戰(zhàn)勝；擊??；壓倒；使受不了

limitations限制；局限性；邊界；極限；限度；局限；（limitation的復(fù)數(shù)）

noninvasive非侵害的；非侵襲的

characterization特性描述；描述；描述方法；塑造

cubic立方形的；立方體的；立方的；以立方計量的；以立方表示的；三次的；等軸的；三次方程；三次曲線

centimeters厘米；公分；（centimeter的復(fù)數(shù)）

heritage被繼承的財產(chǎn)；遺產(chǎn)；特殊的所有物；一份；貴重遺產(chǎn)；繼承物；國家遺產(chǎn)的；傳統(tǒng)的；純種的；老品種的

in question討論(或議論)中的；正被談?wù)摰?；討論中的；考慮中的；辯論中的

infrared紅外的；使用紅外的；涉及紅外的；紅外區(qū)；紅外線；紅外輻射

spectroscopy光譜學(xué)；波譜學(xué)

O-PTIR exploits the photothermal effect induced in infrared (IR)–active samples by the irradiation with a tunable IR laser, which is then measured using a visible laser.

O-PTIR利用可調(diào)紅外激光照射紅外(IR)活性樣品產(chǎn)生的光熱效應(yīng)，然后使用可見激光進行測量。

The collected data are similar to transmission Fourier transform infrared (FTIR) spectra, allowing for direct comparison with the literature.

收集的數(shù)據(jù)與透射傅里葉變換紅外(FTIR)光譜相似，可以與文獻進行直接比較。

One of the main advantages of the technique is not needing any complex sample preparation, unlike traditional FTIR.

與傳統(tǒng)的FTIR不同，該技術(shù)的主要優(yōu)勢之一是不需要任何復(fù)雜的樣品制備。

Small objects can, in fact, be analyzed in a completely noninvasive and nondestructive manner.

事實上，小物體可以用完全非侵入性和非破壞性的方式進行分析。

Moreover, the use of a visible laser probe increases the achievable spatial resolution (≈450 nm) by overcoming the diffraction limits intrinsic to traditional FTIR spectroscopy.

此外，通過克服傳統(tǒng)FTIR光譜固有的衍射極限，可見激光探針的使用增加了可實現(xiàn)的空間分辨率(約450 nm)。

O-PTIR was recently applied on cultural heritage materials by some of the authors.

一些作者最近將O-PTIR應(yīng)用于文化遺產(chǎn)材料。

重點詞匯

exploits功績；勛績；（exploit的復(fù)數(shù)）；剝削；開采；開拓；開發(fā)；（exploit的第三人稱單數(shù)）

tunable音調(diào)美的；可合調(diào)的；能調(diào)出和聲的；可調(diào)音的

FTIR功能性終端運動比率（同functional terminal innervarion ratio）

needing需要；缺乏；必要；需求；（need的現(xiàn)在分詞）

noninvasive非侵害的；非侵襲的

nondestructive非破壞性的；無損的

achievable可有成就的；可完成的；做得成的

spatial resolution空間分辨率；空間分辨；空間解析度

overcoming克服；使受不了；解決問題；勝過；（overcome的現(xiàn)在分詞）；克服（困難）；得勝

intrinsic固有的；內(nèi)在的；體內(nèi)的；本質(zhì)的；基本的；精華的

However, while notable results were obtained in terms of submicrometer molecular characterization of heritage materials, the analyses were performed on samples extracted from a historical painting and prepared in thin sections.

然而，雖然在遺產(chǎn)材料的亞微米分子表征方面取得了顯著的結(jié)果，但這些分析是在從一幅歷史繪畫中提取的樣本上進行的，并制備成薄片。

The potentially noninvasive and direct (no sample preparation) nature of the technique is, therefore, yet to be demonstrated.

因此，該技術(shù)潛在的非侵入性和直接性(無需樣品制備)有待證實。

重點詞匯

notable值得注意的；顯著的；名人；要人

characterization特性描述；描述；描述方法；塑造

heritage被繼承的財產(chǎn)；遺產(chǎn)；特殊的所有物；一份；貴重遺產(chǎn)；繼承物；國家遺產(chǎn)的；傳統(tǒng)的；純種的；老品種的

samples樣品；樣本；例子；選錄樂曲；（sample的復(fù)數(shù)）；取樣；嘗試；品嘗；選錄；（sample的第三人稱單數(shù)）

extracted提取；摘錄；選取；取出；（extract的過去式和過去分詞）；萃取的；摘錄的；提取的

painting繪畫；繪畫藝術(shù)；畫

sections部分；部門；章節(jié)；節(jié)；（section的復(fù)數(shù)）；把…分成幾部分；切開；（section的第三人稱單數(shù)）

potentially潛在地；可能地

noninvasive非侵害的；非侵襲的

demonstrated顯示；（demonstrate的過去式和過去分詞）

In this work, the possibility of performing direct O-PTIR analysis of small cultural heritage objects without sampling or preparation, while still obtaining high spatial resolution chemical information, is demonstrated for a series of corroded brass objects and weathered glass beads from the 16th century Enclosed Gardens in the collection of the Museum Hof Van Busleyden (Mechelen, BE).

在這項工作中，對Hof Van Busleyden博物館(Mechelen，BE)收藏的一系列16世紀封閉式花園中的腐蝕黃銅物件和風化玻璃珠進行了演示，證明了在不取樣或制備的情況下對小型文化遺產(chǎn)物件進行直接O-PTIR分析的可能性，同時仍可獲得高空間分辨率的化學(xué)信息。

These reliquary altarpieces were kept for centuries in the convent of the Augustinian nuns inside the city walls of Mechelen, protected from the outdoor environment in the cells of the sisters but likely exposed to high humidity levels because of the lack of heating.

這些圣骨匣圣壇文物被保存在梅赫倫城墻內(nèi)的奧古斯丁修女修道院長達幾個世紀，在修女們的小房間里與室外環(huán)境隔絕，但由于缺乏供暖，很可能暴露在高濕度環(huán)境中。

While most materials in the Enclosed Gardens underwent severe transformations over time (e.g., faded and embrittled textiles, weathered glass beads, corroded silver objects), the brass elements in these reliquaries mostly survived in a pristine state.

雖然封閉花園中的大多數(shù)材料隨著時間的推移發(fā)生了嚴重的變化(例如，褪色和變脆的紡織品、風化的玻璃珠、腐蝕的銀器)，但這些遺物箱中的黃銅元素大多以原始狀態(tài)存在。

The small selection of heavily corroded brass elements considered in the present manuscript therefore represents an exception to the general conservation state of the hundreds of brass objects in the Enclosed Gardens.

因此，本手稿中考慮的少量嚴重腐蝕的黃銅元素代表了封閉花園中數(shù)百件黃銅物品的一般保護狀態(tài)的一個例外。

The factors that induced the corrosion are still unknown; thus, identifying the reason for the exceptionally poor conservation state of these metal objects and of the glass beads considered is fundamental to correctly preserve the altarpieces and prevent potential future hazards.

引起腐蝕的因素尚不清楚;因此，確定這些金屬物品和被考慮的玻璃珠保存狀況異常糟糕的原因，是正確保存祭壇裝飾物和防止未來潛在危險的基礎(chǔ)。

A thorough characterization of the original materials and their corrosion products is therefore crucial.

因此，對原始材料及其腐蝕產(chǎn)物進行徹底表征至關(guān)重要。

However, the complex three-dimensional (3D) shape of the objects under examination and the small amounts and high heterogeneity of the degradation products pose a complex analytical challenge, creating the need for a versatile technique such as O-PTIR.

然而，受檢物體的復(fù)雜三維（3D）形狀以及降解產(chǎn)物的少量和高度不均勻性構(gòu)成了復(fù)雜的分析挑戰(zhàn)，因此需要O-PTIR等多功能技術(shù)。

重點詞匯

spatial resolution空間分辨率；空間分辨；空間解析度

corroded侵蝕；（corrode的過去式和過去分詞）；已被腐蝕的

brass黃銅；高級軍官；厚顏無恥；黃銅飾品；黃銅馬飾；黃銅紀念碑；銅版；錢；銅管樂器；高級官員

weathered使風化；經(jīng)受??；（weather的過去式和過去分詞）；經(jīng)受風雨；風化；風化的；風吹雨打的

glass beads玻璃珠子；玻璃珠；玻璃微珠

reliquary圣盒；圣骨盒

convent修道會；隱修會；修道院；修女院；修道學(xué)校；隱修學(xué)校；女隱修院

transformations轉(zhuǎn)換；變化；變換；轉(zhuǎn)化；（transformation的復(fù)數(shù)）

faded已凋謝的；已褪色的

embrittled使變脆；（embrittle的過去式）

In the first place, areas of interest on the surface of the samples were selected on the basis of exploratory macro x-ray fluorescence (MA-XRF), micro XRF (μXRF), and micro–computed tomography (μCT) analyses.

首先，根據(jù)探索性宏觀x射線熒光（MA-XRF）、微觀x射線熒光（μXRF）和微觀計算機斷層掃描（μCT）分析，選擇樣品表面的感興趣區(qū)域。

Then, a high-resolution characterization of the corrosion products was performed by means of O-PTIR and complementary noninvasive [scanning electron microscopy with energy dispersive x-ray spectroscopy (SEM-EDX), μRaman, and macroscopic x-ray powder diffraction (MA-XRPD)] and invasive techniques [synchrotron radiation micro FTIR (SR-μFTIR)].

然后，通過O-PTIR和互補非侵入性技術(shù)[具有能量色散x射線光譜(SEM-EDX)、μ拉曼和宏觀x射線粉末衍射(MA-XRPD)的掃描電子顯微鏡]和侵入性技術(shù)[同步輻射顯微FTIR (SR-μFTIR)]對腐蝕產(chǎn)物進行高分辨率表征。

The versatility and submicrometer resolution of O-PTIR, lastly, allowed fundamental information to be unraveled that would have remained hidden with MA-XRPD and μRaman analyses, ultimately demonstrating that a glass-induced corrosion process is responsible for the poor conservation state of the brass elements considered.

最后，O-PTIR的多功能性和亞微米分辨率使得原本隱藏在MA-XRPD和μRaman分析中的基本信息得以揭示，最終證明玻璃誘發(fā)的腐蝕過程是所考慮的黃銅元素保存狀態(tài)不佳的原因。

These notable results confirm the potential for O-PTIR to become a fundamental tool in the future of cultural heritage analyses.

這些顯著的結(jié)果證實了O-PTIR在未來文化遺產(chǎn)分析中成為基本工具的潛力。

重點詞匯

computed tomography計算機斷層；計算機斷層掃描；計算機斷層成像

high-resolution高分辨率；高分辨；分辨率高

noninvasive非侵害的；非侵襲的

scanning electron microscopy掃描電鏡；掃描電子顯微鏡

dispersive分散的；彌散的

macroscopic肉眼可見的；宏觀的；宏觀分析的

synchrotron radiation同步加速器輻射

versatility多才多藝；多用途；多功能性

unraveled解開；闡明；解決；拆散；（unravel的過去式和過去分詞）

基于多年的語言學(xué)習(xí)實踐，發(fā)現(xiàn)，隨著社會的飛速發(fā)展，英語、漢語等重要語言也在不斷的與時俱進。這個時候，我們以不變應(yīng)萬變的方法之一，可以是閱讀主流刊物。

針對英語而言，無論是為了提高英語水平還是備考任何英語考試，英美外刊都應(yīng)該是列為首選的最重要的學(xué)習(xí)資料。當我們真正深入去精讀過英美外刊，不僅可以了解英語國家的文化，增長我們的見識，對于英語學(xué)習(xí)來說，還能夠積累以英語為母語者的常用詞匯，短語和句型。

建議大家在閱讀本文時：第一遍快速閱讀，領(lǐng)悟文章重點，了解大意；第二遍開始精讀，每看完一段，要仔細體會其中每一句在段落中的功能，各句之間的聯(lián)系，這一段是如何銜接上下文的，它在整個語篇中的地位，以提高你猜測詞義和推理上下文能力；第三遍可以查看中英翻譯，繼續(xù)從微觀到宏觀地理解原文，學(xué)會區(qū)分重點和次要信息（這對考試時的閱讀非常重要），總結(jié)詞匯，搭配和句型，并且最好獨自翻譯一遍原文，以進一步加強理解。

最后建議大家要學(xué)以致用，利用從文章中學(xué)到的詞匯，搭配，句型以及長難句結(jié)構(gòu)進行造句，提高英文寫作能力。

學(xué)習(xí)路徑建議：金句記憶——關(guān)鍵詞學(xué)習(xí)——拓展詞匯訓(xùn)練——觸類旁通——舉一反三。

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