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自将磨洗认前朝:拉曼光谱在考古中的应用

发布日期:2021年08月09日    浏览次数:2155    关键字: 资讯 新闻

文物界选择拉曼,正是看中了其“得天独厚”的优势—_无损。而且拉曼光谱样品需求量少,具有高的空间分辨率,检测过程简单,越来越多的被应用在文物研究领域。拉曼技术能对金属艺术品上的腐蚀层、铜绿层等做出较好的鉴定,有利于认识古代各国的合金技术及处理工艺,研究其腐蚀机理,从而探讨对这些古代金属器物的保护方案;能量色散型X射线荧光光谱仪能够帮助文保工作者快速得到青铜文物表面的化学元素组成情况,无损、快速,特别是便携式荧光仪,能够在任何场合,只需在文物表面“打一下”,几分钟之内就能给出结果.
 
  拉曼光谱对古颜料的分析 分析材料含量
 
  文物中颜料鉴定的重要目的是为了获得历史、艺术和技术信息。大多颜料由于受环境和气候的影响而发生了退化脱落,甚至有些新出土的文物的颜料非常潮湿,同时有些颜料是混合颜料或多个颜料层叠加,这就给颜料的分析带来了困难。
 
  拉曼光谱技术能把光聚集到微区,需要样品可以达到微米级,同时拉曼光谱受水的影响非常微小。研究者分析各种红颜料的拉曼光谱,发现不同的铁基颜料的拉曼光谱具有不同的拉曼特征峰,氧化铁的拉曼光谱在220、285 和 405cm-1出现很强的峰。十个未涂釉的意大利南部的陶瓷碎片样品的拉曼光谱都在220、285和 405cm-1出现了峰,说明这些陶瓷碎片上的红颜料的主要成分是氧化铁,而涂釉的陶瓷碎片没有发现特征峰,这可能是激光光束不能透过釉层聚焦。
 
  对古陶器的分析 确定主要成分
 
  过去人们习惯于用肉眼看釉色,用手摸胎壁,凭经验进行鉴定,即使是从事鉴定几十年的老专家也难免有失误,而拉曼光谱技术能对古陶瓷进行定性分析,因此拉曼光谱技术可用来分析文物中陶瓷的成分。利用显微共焦拉曼光谱仪对元代青花瓷火葬罐残片和明代绿釉火陶罐残片进行了研究,对照矿物标准谱,即可得出陶器的主要成分。
 
  如考古学家利用拉曼光谱技术成功地测量出元代青花瓷罐彩釉的主要成分是蓝线石,胎体的主要成分是紫英;拉曼光谱准确测出明代葬陶罐的釉面和胎体中含有大量的石英及CuO。
 
  对古玉石进行分析 鉴别真伪
 
  将拉曼光谱技术应用于薛家岗文化遗址出土古玉的研究中,在确定古玉的主体矿物、不同类型斑晶及内含包裹体的组成等方面取得了很好的效果。结果表明:拉曼光谱作为一种无损测试方法,能够快速、准确地探测古玉表层及内部的信息,对古玉的鉴定和探讨其矿料来源的地质特征具有重要的指示意义。
 
  利用拉曼光谱对云南腾冲地区出土的新石器时期的石斧以及商家在北京古玩市场上购买的古玉进行了鉴定,结果发现,许多学者所认为是翡翠磨制成的石斧,它的主要成分是蓝晶石,而在古玩市场购买的所谓“清朝孝庄皇后墓中的翡翠”,不过是现代商人为追逐暴利,而通过高科技手段作假注入环氧树脂的翡翠,根本不可能是清朝时期的翡翠制品。
 
  分析青铜器 探索防腐技术
 
  应用显微拉曼光谱和电子探针技术,对云南禄丰出土的元代铜镜腐蚀情形进行研究,不但确定了铜镜本体及其表面腐蚀产物的成分,还初步分析了元代青铜镜采用的防腐技术。拉曼实验结果表明,铜镜表面腐蚀产物的主要成分有CuCO3•Cu(OH)2和Cu2O。实验还发现铜镜表面有一层铁铝合金,具有较好的防腐作用。对金属文物的研究 ,拉曼光谱被证明是一种很有效的方法。
 
  故宫博物院、国家博物馆、秦始皇兵马俑博物馆……中国拥有5000多家博物馆,难以计数的珍贵文物。这些文物年代久远、保存环境也不尽相同,拉曼光谱可以说是考古研究的一大进步。

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