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X熒光光譜儀分析在考古和文物保護(hù)中應(yīng)用
1、手持式光譜儀文物無(wú)損鑒定的數(shù)據(jù)庫(kù)建立
目前文物鑒定的方法主要是靠“眼學(xué)”和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。“眼學(xué)”就是借助考古和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，用目測(cè)、手摸等方法來(lái)鑒定文物，這種方法經(jīng)常會(huì)夾雜主觀的因素。采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法進(jìn)行文物鑒定就可以有效地避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。例如周偉強(qiáng), 楊軍昌對(duì)陜西西周遺址的一個(gè)清代墓葬填土中發(fā)現(xiàn)的青花瓷和耀窯宋瓷殘品的釉質(zhì)、 胎體做了 XRF 分析, 在不損傷器物的前提下提取了文物的元素組成, 并在此基礎(chǔ)上建立了微量或痕量特征元素的大型數(shù)據(jù), 據(jù)此可進(jìn)行古瓷探源及辨別真?zhèn)蔚难芯抗ぷ鳌?/span>
2、面掃描和線掃描分析
隨著微區(qū) X 射線熒光光譜分析技術(shù)的出現(xiàn)及逐漸成熟，目前 ED XRF 探針zui小照射面的直徑為 40 L m ，WD XRF 探針zui小照射面的直徑為250L m，SR XR F 探針zui小照射面積的為 10L m@ 10L m，使得對(duì)物體表面或鞘面進(jìn)行面掃描和線掃描分析成為可能，并日益受到重視。例如,楊益民等用 SR XR F 探針技術(shù)對(duì)明代宣德時(shí)期景德鎮(zhèn)官窯青花瓷釉面作了局部面掃描分析，作出 13 個(gè)元素峰面積的三維變化圖，發(fā)現(xiàn) Cr 、 M n和 F e 三者變化趨勢(shì)十分接近, 而黃色斑點(diǎn)與此 3個(gè)元素有關(guān)。這對(duì)研究進(jìn)口青料形成黃色斑點(diǎn)的機(jī)理提供了重要的信息。
3、手持式光譜儀微區(qū)分析
文物特性的研究, 目前已經(jīng)從宏觀發(fā)展到微觀，文物的微結(jié)構(gòu)和微區(qū)的成分分析已經(jīng)成為科技考古的焦點(diǎn)。例如，有些瓷釉是分相析晶釉，迫切需要 2 個(gè)液相和析晶中的成分，這對(duì)研究成釉的機(jī)理和釉的呈色原因至關(guān)重要。李偉東等用透射電鏡上所帶的能量色散電子探針?lè)治隽粟鰨埜G青瓷釉中孤立相和連續(xù)相的成分，孤立液滴相富 S i，連續(xù)相富含 Ca, M g。少量的雜質(zhì) P、 T i 和Fe 也富集在連續(xù)相中，起促進(jìn)分相的作用。 A l抑制分相，避免粗大分相的形成。
4、化學(xué)態(tài)分析
在古陶瓷研究中，色釉瓷呈色機(jī)理的研究，一直是古陶瓷家和考古學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。影響釉色zui關(guān)鍵的因素是致色元素及其燒成工藝。目前，瓷釉呈色機(jī)制的探索主要基于呈色元素的分析，基本上屬于化學(xué)元素層次的分析。而實(shí)際上，致色元素的價(jià)態(tài)與瓷釉呈色機(jī)制的關(guān)系更為密切。李國(guó)霞等研究汝瓷著色機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn)，釉中的 Fe2+/ Fe3+比值決定汝瓷釉的顏色。比值在1192 ~ 2113，釉色的主波長(zhǎng)在 600~ 570 nm，釉呈豆綠色。比值在 2172 ~ 3118，釉色的主波長(zhǎng)540~ 520 nm，釉呈粉青色。比值在 3135 ~ 3165，釉色的主波長(zhǎng)在 490~ 430nm， 釉呈天青色。隨著Fe2+/Fe3+比值的增大，釉色由豆綠色向天青色變化。
5、手持式光譜儀輕元素分析
考古文物除了無(wú)機(jī)物就是有機(jī)物，如竹、木、漆器、紙張、皮革、皮毛、絲麻棉織品和古生物遺存等都是有機(jī)物。對(duì)這些有機(jī)遺存的科學(xué)分析是考古研究中一個(gè)*的領(lǐng)域。例如分析骨骼中的氟(F)和氮(N)含量、可以對(duì)人和動(dòng)物的遺骨進(jìn)行斷代，因?yàn)楣趋乐械暮侩S時(shí)代的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，含氮量隨時(shí)代的增長(zhǎng)而減少。竹、木、漆器、古紙張、古字畫(huà)的鑒定和保護(hù)，古皮革、古皮毛、古絲麻棉織品、古生物骨骼等有機(jī)文物的保護(hù)，都要進(jìn)行成分分析。因此，成分分析在考古中的使用和研究將有非常廣闊的空間。羅立強(qiáng)的一篇文章中闡述了 X射線熒光光譜法的原位分析是目前應(yīng)用研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一，在考古和鑒定文物得到了廣泛應(yīng)用，繪畫(huà)、銀器、手稿、墨水及雕刻品等現(xiàn)場(chǎng)分析中的應(yīng)用呈上升趨勢(shì)。