超聲波測(cè)厚

北京大鐘寺的永樂(lè)大鐘，堪稱鐘中之王，可是史書對(duì)它重量的記載卻說(shuō)法不一，有說(shuō)42噸，有說(shuō)43噸的，也有說(shuō)53噸的。而大鐘懸在大鐘殿內(nèi)，不容許放下來(lái)稱重;又加上大鐘唇厚腰薄，用尺子測(cè)顧更是不易;況且大鐘成分并不單一。因此，永樂(lè)大鐘的重量一直是個(gè)難解之謎。

1980年，中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所在大鐘寺文物保管所的協(xié)助下，利用他們研制的精密超聲測(cè)厚儀，以交叉觸發(fā)脈沖重疊法，終于解開了這個(gè)謎。

由于超聲波的穿透能力很強(qiáng)，能穿過(guò)幾米厚的金屬，因此，可以利用超聲波的穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，再利用波的反射，制成超聲測(cè)厚儀。在測(cè)量大鐘厚度時(shí)，只要測(cè)出超聲波脈沖來(lái)回一次的時(shí)間，再根據(jù)大鐘的成分，測(cè)量出超聲波在鐘內(nèi)的傳播速度，就可以推算出鐘壁的厚度。

測(cè)定結(jié)果表明：鐘唇的厚度為18.5厘米，鐘腰的最薄處厚度為9.4厘米。根據(jù)大鐘上不同點(diǎn)測(cè)出的鐘壁的厚度，繪制成了有史以來(lái)第一份永樂(lè)大鐘的剖面圖，并由此算出大鐘的體積。經(jīng)過(guò)化學(xué)檢測(cè)，可知大鐘是由銅、錫等合

金成分鑄造而成的，并由此制造出與永樂(lè)大鐘成分基本相同的樣塊，測(cè)出它的密度。最后計(jì)算出永樂(lè)大鐘的精確重量應(yīng)為46.5噸，從而解開了永樂(lè)大鐘重量之謎。

由于超聲波測(cè)厚不會(huì)對(duì)珍貴文物造成任何損害，所以這是研究歷史文物的一種很有價(jià)值的手段。對(duì)永樂(lè)大鐘的測(cè)厚成功，標(biāo)志著我國(guó)超聲技術(shù)的研究已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新水平，并為今后在其他領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。