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手持式光谱仪在考古发掘及文物保护中的应用

2019-07-22 15:43信息来源:未知


手持式光谱仪用于考古发掘,文物及艺术品保护等领域已有五十多年的历史。但直到最近功能强大的手持式设备的开发,才使得这项非破坏性检测技术在该领域得以充分发展。由于可应用于现场的分析工作,手持荧光光谱仪在可检测的样品上也有了大的拓展。

元素分析对于艺术品鉴定及考古发掘的意义

对于一些考古发掘出土物及历史文物的来源及结构鉴定首先需要了解它的元素组成。特别是在鉴别某些艺术品是真品还是伪造品时,元素分析往往具有重要意义。因此近来,元素分析也被越来越多地应用于文物保护工作中。本文主要概述了便携手持式光谱仪在一些艺术品鉴定及文物保护工作中的应用实例。

青铜及黄铜艺术品

由于金属可以被不断熔融,所有仅仅依靠元素组成信息来判定某个艺术品的起源地并不现实。然而,元素组成上的差异往往和某个特定时期的材料以及出自某个艺术家的作品相关。获取这些信息,文物保护工作者可以很容易地区分某个雕塑或某个艺术品是否是真品还是仿制品。结合微量分析,元素分析往往可深入了解内部结构,在诸如铸造,焊接及艺术品修复工作中具有重要意义。

油画

许多绘画的颜料都是含碳有机物,无法通过X 射线荧光检测,除非是某些痕量元素的分析。但是也有一些颜料(尤其是现代颜料)包含有无机化合物,这些无机物通常含有钛、铅、汞、铜和锌等元素,对其中某些典型元素的定性分析通常可以鉴别不同的颜料。

影印照片

如果没有额外数据支持,通常情况下很难对整个影印过程进行鉴别。但是,X 射线荧光光谱仪可用于对这一过程的鉴别提供一些支持证据。也许很难单独给出一些结论,但X 射线荧光所提供的元素信息对于整个过程分析大有裨益。

陶瓷

陶土的元素组成通常和特定的出产地相关,这也使得手持式光谱仪成为现场考古发掘工作的一个重要工具,它所提供的信息无论是对于文物保护还是艺术品鉴定都具有重要的意义。

黑曜石

考古学中起源地的研究基于的理论是将文明意义上的物品追溯到地质学意义上的起源。黑曜石是火山活动过程中所产生的一种稀有的产物,并被古人所大量使用。通常,它的外观为亮黑色,但有时也呈现出红色或绿色。手持式光谱仪和中子活化分析已被用于鉴别西半球300-400种不同组成及产地的黑曜石。且手持式光谱仪本身足以判定黑曜石的来源地,所以手持荧光光谱仪对于该应用无疑是一种理想的分析工具。通常情况下,Zn、Rb、Sr,Y、Zr、Nb、Ti、Mn、Fe、Ba 是判定黑曜石来源地的关键元素。

琉璃

和金属一样,硫璃也能够进行重新熔融,因此琉璃的来源和其最初的产地并没有绝对的联系。但元素分析可以对硫璃是何时何地以及如何制造的细节提供一些重要信息,尤其是在使用各种助熔剂的情况下,根据元素组成信息往往可以判断出特定的地理环境和特定的历史时期。另外,着色剂、漂白剂、遮光剂以及澄清剂的鉴别均有助有来源地的判定。这对于琉璃艺术品的保护和保存具有重要意义。
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