Ultrazvuková zkouška

Ultrazvuková zkouška je metoda nedestruktivního zkoušení, která ověřuje pravost a vnitřní integritu mincí, slitků a dalších kovových předmětů pomocí vysokofrekvenčních zvukových vln. Umožňuje odhalit dutiny, vrstvení nebo vložené cizí jádro bez poškození povrchu.

Historie

Ultrazvuková zkouška vychází z fyzikálního principu šíření zvukových vln v materiálu. Vlnění se kovem šíří určitou rychlostí, která závisí na jeho hustotě a pružnosti, a na rozhraních různých materiálů nebo na vadách (trhliny, dutiny, nehomogenity) se část energie odráží. Právě z měření doby průchodu a z analýzy odrazů lze usuzovat na to, co je „uvnitř“, aniž by bylo nutné předmět rozřezat či jinak narušit. V průmyslu se ultrazvukové zkoušení rozšířilo zejména ve 20. století, kdy se stalo standardem pro kontrolu svarů, odlitků a tlakových nádob. Postupně se miniaturizovalo a zpřesňovalo, což umožnilo jeho využití i mimo těžký průmysl.

Do oblasti drahých kovů a numismatiky se ultrazvuk dostával především jako reakce na to, že samotná kontrola povrchu už ne vždy stačí. Moderní padělky mohou být vyrobené velmi kvalitně, s přesnou hmotností i rozměry a někdy i s věrohodným vzhledem ražby. Rizikové jsou zejména situace, kdy je předmět navenek z „pravého“ kovu, ale uvnitř obsahuje jiný materiál, případně je složen z vrstev. Typickým problémem jsou vložená jádra z kovů s odlišnou hustotou nebo mechanickými vlastnostmi, případně dutiny, které upraví hmotnost a „přiblíží“ padělek originálu. Zde má ultrazvuk zásadní výhodu: nespoléhá se jen na vzhled, ale testuje chování materiálu v objemu.

V praxi se u mincí a slitků uplatnily dva hlavní přístupy. První je měření rychlosti zvuku a tloušťky (čas průchodu impulzu), které umí rychle odhalit, že materiál neodpovídá deklarovanému kovu. Druhý je echografická kontrola (práce s odrazy), jež umožní zachytit rozhraní uvnitř předmětu – například místo, kde se setkává povrchová vrstva s odlišným jádrem. S rozvojem přenosných přístrojů se ultrazvuk stal použitelný i mimo laboratoř: u obchodníků, v aukčních domech nebo při přejímce investičních slitků.

Ultrazvuk se tak zařadil mezi metody, které doplňují tradiční postupy ověřování pravosti. Dříve se sběratelé spolehli především na hmotnost, průměr, styl a někdy na „zvuk“ při poklepání. Dnes se častěji kombinuje více technik, protože každý test má své limity: váha a rozměry mohou být napodobené, magnetismus odhalí jen některé materiály a povrchové rysy mohou být velmi věrné. Ultrazvuk přinesl možnost nahlédnout do vnitřku bez zásahu, a proto je ceněn zejména u drahých kovů, kde by destruktivní zkouška znamenala ztrátu hodnoty. V numismatice navíc chrání i estetickou stránku: kvalitní mince se nemá brousit, vrtat ani „zkoušet ohněm“, pokud existuje šetrnější cesta.

Jak funguje a co umí odhalit

Ultrazvuková zkouška pracuje s měničem, který do kovu vyšle krátký ultrazvukový impulz. Ten se šíří materiálem, odráží se od protilehlého povrchu a případně i od vnitřních rozhraní. Přístroj měří čas, za který se signál vrátí, a z jeho tvaru vyhodnocuje, zda je uvnitř něco „navíc“. U homogenního kovu bývá průběh signálu čistý a předvídatelný, zatímco vrstvy, dutiny nebo cizí vložky vytvářejí další odrazy nebo mění rychlost šíření. U slitků je test často velmi účinný, protože mají jednoduchý tvar a větší tloušťku, takže se vnitřní rozhraní projeví zřetelněji.

U mincí je situace o něco náročnější. Reliéf a proměnlivá tloušťka mohou zhoršovat kontakt sondy a komplikovat interpretaci, proto se používá vhodné místo měření (například plošší partie) a často i kontaktní gel. Ultrazvuk je velmi dobrý v odhalování „sendvičových“ konstrukcí a nepřirozených dutin, ale hůře se vyrovnává s velmi tenkými vrstvami nebo s padělky vyrobenými z materiálu, který má akustické vlastnosti blízké originálu. V praxi proto dává nejlepší výsledky jako součást kombinovaného ověření: spolu s vážením a měřením rozměrů, případně s metodami založenými na elektrické vodivosti nebo na rentgenové fluorescenci.

Výhodou ultrazvuku je šetrnost a rychlost. Pokud se s předmětem zachází správně, nezanechá na povrchu stopu a lze jej opakovat. Zároveň však vyžaduje správné nastavení a zkušenost s vyhodnocením, aby se běžné odchylky (například drobné nerovnosti, okrajové odrazy nebo povrchové rýhy) nezaměnily za vnitřní vadu. U cennějších kusů je proto vhodné brát ultrazvuk jako velmi silný důkaz, ale ne jako jediné měřítko pravosti.