Bảo vệ tài liệu giấy tránh những hư hại do ánh sáng gây ra Tác giả: Beth Lindblom Patkus, Chuyên gia tư vấn bảo tồn, Walpole, MA. Giới thiệu Ánh sáng là nguyên nhân phổ biến gây hư hại cho các bộ sưu tập ở thư viện và cơ quan lưu trữ. Giấy, bìa sách và các vật phẩm (mực, chất bắt sáng trên mặt tấm ảnh, thuốc nhuộm, chất sắc tố và nhiều vật liệu khác được sử dụng để tạo nên chữ viết và hình ảnh) đặc biệt nhạy cảm với ánh sáng. ánh sáng gây hư hại bằng nhiều cách. Nó có thể làm giấy phai màu, ố vàng hay xỉn đen; làm yếu và giòn các sợi cellulose cấu tạo nên giấy. Nó khiến cho các vật phẩm và chất nhuộm trong tài liệu, ảnh và các tác phẩm nghệ thuật bị nhạt màu hoặc đổi màu. Hầu hết chúng ta đều nhận thấy sự phai màu là do ánh sáng gây ra, nhưng đó chỉ là dấu hiệu bề ngoài của những gì mà ánh sáng gây ra đối với cấu trúc vật lý và cấu trúc hoá học của những vật thể sưu tập. Ánh sáng cung cấp năng lượng cho những phản ứng hoá học có hại. Mọi người đều biết rằng tia cực tím (UV) có tính huỷ hoại đáng kể, nhưng cũng cần phải nhớ thêm rằng mọi ánh sáng đều có tác hại. ảnh hưởng của ánh sáng mang tính tích luỹ v à không thể đảo ngược. Bản chất của ánh sáng Ánh sáng là một dạng năng lượng điện từ gọi là bức xạ. Nh ững bức xạ chúng ta biết đến trong khoa học nguyên tử ở những bước sóng ngắn hơn nhiều so với quang phổ ánh sáng; sóng radio là những bước sóng dài hơn nhiều. Ánh sáng hữu hình (là dạng bức xạ mà chúng ta có thể nhìn thấy) nằm ở phần giữa của bảng quang phổ điện từ. Quang phổ hữu hình nằm trong khoảng 400-700nm (nanomét: là đơn vị đo bức xạ). Tia cực tím nằm ở phần sóng ngắn ở cuối quang phổ hữu hình (dưới 400nm). Tia hồng ngoại nằm ở phía cận trên của bước sóng dài nhưng mắt thường không thấy được. Loại ánh sáng này cũng gây nguy hiểm cho các bộ sưu tập. Ánh sáng gây huỷ hoại như thế nào? Năng lư ợng ánh sáng được các phân tử bên trong m ột vật thể hấp thụ mà sự hấp thụ này có thể gây ra nhiều phản ứng hoá học, và tất cả các phản ứng hoá học này đều gây ảnh hưởng xấu đến giấy. Thuật ngữ chỉ quá tr ình này là suy thoái quang hoá. Mỗi phân tử trong vật thể cần một lượng năng lư ợng tối thiểu để bắt đầu phản ứng hoá học với các phân tử khác. Nó được gọi là năng lượng kích hoạt. Các loại phân tử khác nhau có nguồn năng lượng kích hoạt khác nhau. Hình 1: Các bảng quang phổ điện từ (trích từ các tài liệu: “Chiếu sáng hợp lý trong trưng bày: Bảo vệ các bộ sưu tập tránh hư hại” (Proper Exhibition Lighting: Protections Collections from Damage) của Susan E. Weiss, Technology & Conservation xuất bản (Xuân 1977) N ếu như năng lượng ánh sáng tự nhiên hay ánh sáng nhân tạo bằng hoặc vượt quá năng lượng kích hoạt cần thiết của một loại phân tử nhất định thì phân tử đó được kích hoạt và có thể tạo ra các phản ứng hoá học. Khi đó, phân tử sẽ hoạt động theo nhiều cách khác nhau. Năng lượng vượt trội này được thể hiện dưới dạng nhiệt hoặc ánh sáng; năng lượng này cũng có thể phá vỡ nhiều mối liên kết bên trong phân tử (điều này sẽ tạo ra các phân tử nhỏ hơn và gây hậu quả xấu cho giấy); nó cũng có thể gây ra sự sắp xếp lại các nguyên t ử cấu tạo nên phân tử; hoặc là năng lượng này sẽ được chuyển giao sang một phân tử khác. Một trong những phản ứng quang hoá chính là ôxi hoá, trong đó phân tử được kích hoạt sẽ chuyển giao năng lư ợng của nó cho một phân tử ôxi, phân tử ôxi này sẽ phản ứng với các phân tử khác để bắt đầu các phản ứng gây hại. Mặc dù các khả năng xảy ra vô cùng đa dạng nhưng chúng đều có cùng hậu quả là gây hư hại cho tài liệu. Nh ững bước sóng ngắn hơn (như tia cực tím) có tần suất d ày hơn (xuất hiện gần nhau hơn) cũng như mang nhiều năng lượng hơn so với các bước sóng dài. Điều này có nghĩa là chúng tấn công vật thể với nhiều năng lượng hơn, trong một thời gian ngắn hơn và năng lượng của chúng đạt hoặc vượt quá năng lư ợng kích hoạt cần thiết đối với nhiều loại phân tử khác nhau. Do vậy, chúng khiến tác động quang hoá xảy ra nhanh hơn và gây hậu quả lớn hơn. Nếu như các bước sóng dài hơn về phía phần màu đỏ của bảng quang phổ thì chúng sẽ có ít năng lượng hơn, tần suất giảm đi và khả năng “kích hoạt” phân tử cũng suy yếu. Cần ghi nhớ rằng ngay cả những ánh sáng có bước sóng dài cũng gây hại cho giấy và các vật liệu khác. Tia hồng ngoại tạo ra năng lượng làm tăng nhiệt độ của vật thể và điều này sẽ làm gia tăng tốc độ các phản ứng hoá học gây hại sẵn có trong giấy. So sánh Tia cực tím và ánh sáng hữu hình> Vì bức xạ cực tím là dạng ánh sáng có nhiều năng lượng nhất và có sức tàn phá lớn nhất nên chúng ta có thể cho rằng nếu loại trừ được tia cực tím thì ánh sáng hữu hình sẽ chỉ còn là vấn đề nhỏ. Điều này không đúng vì ánh sáng ở mọi bước sóng đều tạo ra những huỷ hoại đáng kể. Trên thực tế, tia cực tím dễ dàng b ị loại trừ khỏi các khu vực lưu trữ hoặc trưng bày do mắt chúng ta không thấy đư ợc ánh sáng này. Còn ánh sáng hữu hình thì rắc rối hơn nhiều và chúng cần phải được loại trừ ra khỏi khu vực lưu trữ càng triệt để càng tốt, cũng như chúng cần được kiểm soát cẩn thận ở những khu vực khác. Các nguồn ánh sáng Có 2 nguồn ánh sáng là tự nhiên và nhân tạo. Các thư viện và cơ quan lưu trữ cần phải tránh các ánh sáng tự nhi ên. Ánh sáng mặt trời có tỷ lệ tia cực tím cao. Ánh sáng ban ngày sáng hơn và có cường độ mạnh hơn nên gây hư hại nhiều hơn so với hầu hết các dạng ánh sáng nhân tạo. Hai nguồn ánh sáng nhân tạo hiện đang được sử dụng trong các thư viện, bảo tàng và lưu trữ là đèn nóng sáng và đèn huỳnh quang. (Thuật ngữ “đèn” được các kỹ sư và kiến trúc sư sử dụng để chỉ nhiều dạng bóng đèn khác nhau ch ứ không bao gồm cả phần khung và chụp đèn. Do yêu cầu tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí, các nhà sản xuất đã và đang ti ếp tục hoàn thiện công nghệ sản xuất đèn để tạo ra các sản phẩm bền, tốn ít năng lượng và tạo ánh sáng tốt hơn. Các loại đèn huỳnh quang compact, đèn vonfram-halogen, đèn chiếu rọi (HID), đèn không điện cực đã ra đời từ những yêu cầu đó. Đèn nóng sáng kiểu truyền thống phát sáng khi có một nguồn điện truyền qua dây tóc bằng vonfram của bóng đèn, đốt nóng dây tóc đó đến nhiệt độ 2700°C. Đèn nóng sáng ch ỉ chuyển đổi một lượng nhỏ điện năng thành ánh sáng, phần còn lại bị biến thành nhiệt năng. Loại đèn nóng sáng truyền thống tạo ra rất ít tia cực tím và do vậy không cần bộ phận lọc UV. Chúng gồm có các dạng bóng đèn tròn thông thường được sử dụng trong gia đình và nhiều loại đa dạng được dùng để chiếu sáng trong trưng bày như đèn phản quang R, đèn phản quang elip ER và đèn phản quang mạ nhôm parabol PAR. Đèn vonfram-halogen (còn được gọi là đèn thạch anh) là biến thể của loại đèn nóng sáng truyền thống. Bên trong 1 bóng đèn thạch anh có chứa khí halogen để đèn được cháy sáng hơn và lâu hơn. Loại đèn này tạo ra lượng tia cực tím đáng kể và cần phải có bộ phận lọc. Các bộ phận lọc khá đắt và nơi lắp đặt chúng cần được thiết kế đặc biệt để có thể hài hoà với bộ phận lọc. Đèn vonfram-halogen cũng được sử dụng để chiếu sáng nơi trưng bày, như các loại đèn Halogen PAR và đèn gương phản quang MR. Đèn huỳnh quang là loại đèn có hơi thuỷ ngân bên trong m ột bóng đèn thuỷ tinh. Mặt trong của bóng đèn này ph ủ một lớp bột huỳnh quang. Khi dòng điện đi qua đèn (qua dây tóc), hơi thuỷ ngân sẽ tạo ra bức xạ UV. Lớp bột huỳnh quang sẽ hấp thu bức xạ này và tạo thành ánh sáng hữu hình. Tuy nhiên, 1 lượng tia cực tím sẽ thoát ra khỏi đèn huỳnh quang nên loại đèn này gây tác động tiêu cực hơn so với đèn nóng sáng. Loại đèn huỳnh quang mới nhất là đèn huỳnh quang compact. Nó có kích thước nhỏ hơn, bền hơn và có màu sắc dễ chịu hơn loại đèn truyền thống, có thể dùng chung chốt cắm điện với đèn nóng sáng. Tuy vậy, chúng bắt buộc phải được lọc. Giống như đèn huỳnh quang, đèn chiếu rọi (HID) cũng có khí hơi bên trong bóng đèn thuỷ tinh, có phủ một lớp huỳnh quang, nhưng chúng có công suất cao hơn các loại đèn huỳnh quang thông thường. Có 2 loại đèn. Trong đó, không nên sử dụng các loại đèn HID halide kim loại hoặc thuỷ ngân do chúng tạo ra lượng tia cực tím rất nguy hiểm và khó sử dụng bộ phận lọc. Đèn HID natri cường độ cao thì quá mạnh đối với chiếu sáng trực tiếp và màu ánh sáng không đẹp, nhưng vẫn có thể dùng trong chi ếu sáng gián tiếp (ví dụ như chiếu hắt ánh sáng khỏi trần nhà) ở những không gian lưu trữ lớn, có trần nhà cao. Các loại đèn HID natri này tạo ra lượng UV rất thấp và có thể tiếp tục hạn chế lượng khí này bằng cách sơn trần nhà bằng loại sơn điôxít titan có tính năng hấp thu tia cực tím. Loại đèn này tạo ít nhiệt, hiệu quả và chi phí thấp. Đèn vải sợi là phương tiện rất hiệu quả về mặt năng lượng cho chiếu sáng trưng bày, đặc biệt là trong các hộp trưng bày. Trong hệ thống này, ánh sáng được truyền từ nguồn sáng qua thuỷ tinh hoặc vải sợi acrylic. Các sợi này không tạo ra tia hồng ngoại hay tia cực tím. Ngo ài ra, nó không làm cho nhiệt độ trong hộp tăng lên miễn là nguồn sáng đư ợc đặt bên ngoài hộp trưng bày như các loại đèn huỳnh quang. Đèn không điện cực là loại nguồn sáng mới nhất. Điện cực là một miếng kim loại, thường làm bằng vonfram, được đốt nóng cho đến khi nó tạo ra ánh sáng. Đối với 1 đèn nóng cháy thông thường thì bộ phận này có nguy cơ bị mòn cao. Đèn không điện cực tạo ánh sáng theo những cách khác, bằng cách sử dụng tần suất radio để kích thích cuộn dây hay năng lượng vi sóng hướng thẳng vào chất sulfur tạo thành ánh sáng hữu hình. Loại đèn này rất sáng cho nên đến nay chúng chỉ được sử dụng làm đèn chiếu sáng (ánh sáng do đèn sulfur không điện cực tạo ra lớn gấp 250 lần loại đèn nóng sáng 100 watt tiêu chuẩn). Chúng tiết kiệm năng lư ợng hơn, cho màu sắc đẹp rực rỡ, tạo ít tia cực tím và tia hồng ngoại và đặc biệt có tuổi thọ cao. Hy vọng rằng công nghệ này sẽ được nghiên cứu phát triển để tạo ra loại đèn phù hợp với các không gian trưng bày nhỏ và bên trong các phòng trưng bày. Lượng ánh sáng như thế nào là quá nhiều? Chúng ta có phải loại trừ tất cả các tia cực tím hay không? Các loại ánh sáng hữu hình không thể bị loại trừ, đặc biệt ở các khu vực trưng bày, vậy nên điều chỉnh chúng xu ống mức độ nào là thích hợp? Việc kiểm soát tia cực tím rất rõ ràng. Giới hạn chuẩn đối với tia cực tím cho mục tiêu bảo tồn là 75 microwatt/lumen (àW/l). Bất kỳ nguồn sáng nào tạo ra lượng UV lớn hơn thì bắt buộc đều phải lọc. Việc kiểm soát ánh sáng hữu hình g ặp nhiều khó khăn hơn. Nhất thiết phải hiểu rõ là vì tác động tiêu cực của ánh sáng mang tính tích luỹ nên giảm bớt cư ờng độ ánh sáng đồng nghĩa với việc giảm những hư hại về lâu dài do ánh sáng gây ra. M ột khái niệm quan trọng khác trong kiểm soát ánh sáng hữu hình là luật về đặc quyền. Luật này quy định rằng việc tiếp xúc với ánh sáng cường độ cao trong 1 thời gian nhất định cũng tạo ra hư hại ngang với việc tiếp xúc với ánh sáng cường độ thấp trong thời gian dài. Ví dụ như hư hại do tiếp xúc vơí ánh sáng cường độ 100 lux trong 5h tương đương với ánh sáng 50 lux trong 10h. Trong nhiều năm, những lời khuyên được chấp nhận rộng r ãi trong lĩnh vực bảo tồn đã giới hạn những mức độ của ánh sáng hữu hình đối với những vật liệu nhạy sáng (bao gồm cả giấy) ở khoảng 55 lux (tương đương 5 footcandle) đến 165 lux (hay 15 footcandle) và thấp hơn đối với những vật liệu ít nhạy sáng hơn. Tuy nhiên, trong những năm gần đây đã xu ất hiện nhiều tranh cãi xung quanh những gợi ý này. Một số người đã nêu lên tầm quan tr ọng của vấn đề thẩm mỹ: những khách thăm quan lớn tuổi cần nhiều ánh sáng hơn để nhìn rõ hơn các vật thể trưng bày, và bất cứ người khách thăm quan nào cũng thấy rằng các vật thể rõ ràng hơn, màu sắc tươi sáng hơn khi tăng độ chiếu sáng. Ngoài ra, người ta còn đưa ra các yếu tố thách thức giả định rằng mọi vật thể bằng giấy [...]... nhạy sáng như nhau Các nhà khoa học thuộc Viện bảo tồn Canada (CCI) và các đồng nghiệp khác đã bắt đầu thu thập những số liệu về tỷ lệ ánh sáng làm nhạt màu các vật phẩm và màu sắc nhất định với nỗ lực phát triển những hư ng dẫn cụ thể hơn dựa trên những bảng chuẩn Blue Wood về độ nhạt màu do ánh sáng gây ra của Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (ISO) (xem phần Những gợi ý thực tiễn ánh giá mức độ gây hư hại. .. về ảnh hư ng của ánh sáng (hiện có tại Viện Bảo tồn Canada CCI) Những tấm Blue Wool chuẩn có thể cho thấy rõ tính huỷ hoại của ánh sáng Những tấm này đưa ra những tiêu chuẩn để ánh giá tác động làm phai màu Do vậy, chúng có thể được dùng để thuyết phục những người còn hoài nghi rằng ánh sáng thực sự là mối nguy hại Mỗi tấm Blue Wool gồm có 8 mẫu sợi len được nhuộm màu xanh Mẫu 1 cực kỳ nhạy sáng; mẫu... hãy gắng không cho ánh sáng tiếp xúc với chúng Những nhà sản xuất chuyên nghiệp đã tạo nên những hộp trưng bày rất hiệu quả, phù hợp với từng vật thể Chúng sẽ bảo vệ các vật thể trưng bày khỏi những hư hại do tiếp xúc với ánh sáng trực tiếp nhưng người ta không chắc chắn được liệu chúng có khả năng chống lại sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm do sức nóng mặt trời gây nên hay không Như vậy, chúng ta đã... được trưng bày ở cường độ ánh sáng 150 lux trong 100 năm sẽ có cùng độ phai màu như một vật tiếp xúc với ánh sáng 5000 lux trong 3 năm Cường độ ánh sáng tiếp xúc 150 lux trong 100 năm như trong ví dụ trên sẽ gây phai màu đáng kể với mẫu len xanh tiêu chuẩn số 4 cũng như các mẫu phía dưới Bảng quy tắc này cũng so sánh những hư hại mà tia cực tím và tia hồng ngoại có thể gây ra Trong trường hợp trên,... mầu do cường độ ánh sáng gây ra ở một vị trí nhất định, bạn hãy dùng một vật liệu chắn sáng che 1/2 tấm Blue Wool này Hãy ghi ngày tháng lên trên tấm thẻ và đặt nó nào vị trí xác định Hãy kiểm tra định kỳ tấm thẻ (2 lần/tuần) để xác định xem mỗi mẫu đầu tiên trên tấm thẻ tương ứng với những loại vật liệu nhạy sáng như giấy và vải, vậy nên kết quả thử nghiệm sẽ cho bạn một ý tưởng tổng quan về sự hư hại. .. báo giải thích rõ lý do chiếu sáng hạn chế cho người xem hiểu rõ Kết luận Mọi loại ánh sáng đều gây hại cho các bộ sưu tập của thư viện và lưu trữ do chúng cung cấp năng lượng cho các phản ứng có hại bên trong giấy Ánh sáng cũng ảnh hư ng đến bìa sách, chất bắt sáng trên mặt ảnh chụp và các vật phẩm khác gồm mực, thuốc nhuộm và chất sắc tố trong nhiều hiện vật lưu trữ của các thư viện và cơ quan lưu... loại thước đo UV: một số loại thước đo cũ (giá từ $500-$1000) không chỉ nhạy với tia cực tím, do đó chúng có thể báo rằng mức độ đó là an toàn, nhưng trên thực tế không phải như vậy Các loại thước mới đắt hơn ($3000-$5000) nhưng chúng được thiết kế để đo mức độ UV chính xác hơn Những lời khuyên thực tế trong việc đo lường mức huỷ hoại của ánh sáng Có thể ước lượng mức độ huỷ hoại mà ánh sáng gây ra đối... F11 biểu thị 400lux F16 biểu thị 80lux Một thước đo ánh sáng chỉ đo lường mức độ chiếu sáng mà thôi; muốn đo lượng tia cực tím trong ánh sáng thì phải sử dụng một thước đo UV Tia UV được đo bằng microwatt/lumen (viết tắt là àW/l) Loại thước đo tia UV phổ biến nhất là thước đo Crawford, nhưng tất cả các thước đo UV đều đo lường tỷ lệ tia cực tím trong ánh sáng hữu hình Cần phải nhắc lại rằng nó không... trong thời gian dài Các vật thể đặc biệt dễ vỡ, dễ hư hỏng không nên trưng bày, đồng thời phải hạn chế sử dụng để nghiên cứu Nếu như bắt buộc phải trưng bày cần cẩn thận đến mức tối đa để giảm thiểu những hư hại có thể xảy ra Các quyển sách được mở để trưng bày phải được lật trang hàng tuần để tránh cho 1 trang cố định thường xuyên phải tiếp xúc với ánh sáng Bất cứ khi nào có thể, hãy sử dụng ảnh chụp... sẽ gặp khi những loại vật liệu tương ứng được trưng bày trong cùng một khoảng thời gian, cùng một mức độ ánh sáng và ở cùng một vị trí Bảng tham chiếu của CCI về sức phá hoại của ánh sáng là một bảng nhựa trong đó sắp xếp và liệt kê các loại ánh sáng, cường độ ánh sáng và thời gian tiếp xúc, từ đó đưa ra độ phai màu tương ứng của tấm thẻ len xanh dưới tác động của những điều kiện đó Ví dụ như, nó cho . Bảo vệ tài liệu giấy tránh những hư hại do ánh sáng gây ra Tác giả: Beth Lindblom Patkus, Chuyên gia tư vấn bảo tồn, Walpole, MA. Giới thiệu Ánh sáng. màu do ánh sáng gây ra của Tổ chức tiêu chu ẩn quốc tế (ISO) (xem phần Những gợi ý thực tiễn ánh giá mức độ gây hư hại của ánh sáng ở phần dưới) Do