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      看分析儀器在文物考古研究中大顯身手

      儀器信息網 2019/05/23 14:22:20 點擊 342 次
      賽多利斯
      [導讀] 目前已經有許多分析檢測技術開始應用在考古、文物鑒定以及文物修復等領域,例如利用X射線熒光光譜或拉曼光譜法分析古顏料的成分、利用電感耦合等離子體質譜研究金屬文物組成等。

        儀器信息網訊 近來,隨著《我在故宮修文物》、《國家寶藏》以及各類鑒寶節目等的火爆播出,文博一躍成為大眾的熱門話題。各類博物館的參觀人數屢創新高、相關考古發現也備受關注。例如,剛剛結束的“2018年度全國十大考古新發現“評選活動就引起了媒體和社會熱議,關注熱度空前。

        將精美絕倫的文物和其背后的故事呈現在大眾眼前,離不開相關研究人員的努力。以往,文物考古研究主要依靠經驗進行。隨著科技發展,不同學科的相互滲透,越來越多的現代科技加入到文物考古研究中去,給這個古老的學科帶來了新的力量。

        目前已經有許多分析檢測技術開始應用在考古、文物鑒定以及文物修復等領域,例如利用X射線熒光光譜或拉曼光譜法分析古顏料的成分、利用電感耦合等離子體質譜研究金屬文物組成等。

        質譜技術還原更精確的歷史時空

        放射性碳定年法,又稱14C定年法,是在考古學中廣泛應用的一種定年技術。通過這種技術,人們可以較為準確地得知考古遺物的絕對年代,從而為文物和考古研究提供重要的依據。

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      14C定年法

        大多數有機物都可以利用14C定年法來進行定年,包括考古中發現的各類木制品、骨頭、貝殼、皮革、陶器、壁畫、珊瑚、布料、紙或羊皮紙等等。通過了解樣品中殘留的14C含量,就可以知道有機物死亡的年齡。由于14C的半衰期約為5730年,這種方法比較適用于數千年至5、6萬年之間的樣品的測年。同時,放射性碳定年結果表明的是有機物死亡的時間,而不是源自該有機物的材料的使用時間,并且還會受到樣品本身、檢測過程以及檢測精度等的影響,所以結果存在一定的誤差,也很難做到精細到某一年這樣的精準定年。

        在早期,考古學中主要通過測量β衰變技術測定14C年齡,而隨著加速器質譜(AMS)技術的發展,利用這一技術,大大完善14C在考古學測年的局限性。與傳統的放射性衰變計數法不同,加速器質譜法用直接計數法取代衰變計數法,極大地提高了分析靈敏度。加速器質譜14C測年的樣品用量少、檢測速度快,同時其檢測精度更高,擴大了定年的范圍。

      微信圖片_20190520152413.jpg加速器質譜原理圖

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       加速器質譜誕生于上世紀70年代,是一種基于加速器和離子檢測器的高能質譜,它克服了傳統質譜存在的分子本底和同量異位素本底干擾的限制,因此具有極高的同位素豐度靈敏度。

        色譜技術鑒別千年“美酒佳釀”

        眾所周知,中國的酒文化源遠流長,早在商周時期的甲骨文中,就有關于酒的相關記載。以往的考古研究中,也曾出土過存有液體的器皿。這種情況下,考古人員往往會綜合出土現場的情況以及以往的研究經驗,對液體的成分做出判斷。考古人主要是通過器型、銘文等來判斷陶器、青銅器是否是酒器,如果出土的是酒器,基本就會默認其中的液體就是“酒”。

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        但是,從科學的角度來講,這個判斷是不準確的。如果墓葬里有地下水,葬容器也就容易進水。加上乙醇易揮發,經過多年的地下埋藏,液體里已經不含酒精,成分也發生了很大的變化,僅通過肉眼和經驗很難分清它到底是什么。所以隨著分析技術在考古學中的應用,就可以借助色譜技術等手段對液體成分進行檢測分析。

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      色譜及色質譜聯用技術的應用

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        除了對出土特殊液體的成分分析之外,考古學家也應用液相色譜以及氣質聯用、液質聯用等技術對出土陶器碎片的提取物的成分進行分析,從而對古代釀酒的原料、工藝等進行研究。

        光譜技術解析璀璨藝術珍寶

        雖然很對分析方法在文物研究中都很需要,但是由于目前很多分析技術難以做到無損取樣,而鑒于文物珍貴不能破壞,因此在文物研究中有諸多限制。而近年來,隨著技術發展,眾多無損光譜技術被引入文保領域,從而可以獲得文物產地來源、制造年代、工藝以及病害機理等眾多信息。其中,X射線熒光光譜法(XRF)、拉曼光譜法等的應用已經較為普遍。

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        例如在古絹本研究中,由于古代顏料主要以礦石顏料為主,通過XRF分析顏料的元素組成,就可以推斷出絹畫顏料的礦物類型,從而更好地了解古人的繪畫技術和工藝。拉曼光譜,用于文物彩繪分析也是目前文物研究界的方向之一。通過拉曼光譜,分析諸如琺瑯器表面釉料、陶俑表面顏料等,通過不同時期顏料的類型不同,還可以反映當時制作工藝的變遷以及背后的社會文化交流等。

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      更多拉曼光譜儀器信息點擊查看

        除此之外,拉曼光譜技術還可以用于文物的鑒定。例如在古玉的鑒定中,拉曼光譜可以鑒別出人為高溫高濕形成的特征峰。同時,也可以通過分析出文物是否有一些當時不存在的成分等方法側面印證文物真偽。

        隨著科技考古的發展,已經有越來越多的儀器技術應用在文物考古研究當中。本文僅列舉了部分應用案例,希望能為廣大科學儀器和檢驗檢測相關從業人員提供一些淺顯的信息。更多更詳細的應用還需要大家進一步去深入了解。


      [來源:儀器信息網]
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