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《光譜分析技術(shù)在彩繪文物顏料分析中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第32卷,第12期2012年12月光譜學(xué)與光譜分析V01.32,No.12,pp3394—3398SpectroscopyandSpectralAnalysisDecember,2012光譜分析技術(shù)在彩繪文物顏料分析中的應(yīng)用韓煒師,王麗琴。西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院,陜西西安710069摘要對(duì)顏料進(jìn)行準(zhǔn)確、無(wú)損或微損分析是文物保護(hù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。隨著文物保護(hù)研究的不斷開展及多學(xué)科技術(shù)的廣泛交叉、融匯,各種光譜技術(shù)逐漸被應(yīng)用到彩繪文物顏料的分析之中。從元素分析、結(jié)構(gòu)分析、微區(qū)與形貌分析三方面探討了X熒光光譜分析法、激光拉曼光譜法、光導(dǎo)纖維反射光譜法等常用光譜分析技術(shù)在彩繪文物顏料分析中的
2、應(yīng)用、特點(diǎn)、局限性及應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞彩繪文物;顏料;光譜分析技術(shù)中圖分類號(hào):0657.3;K854.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AIX)I:10.3964/j.issn.1000—0593(2012)12-3394—05引言因年代久遠(yuǎn)、保存環(huán)境、所含雜質(zhì)等原因,大多數(shù)彩繪文物,尤其是其上的顏料保存較差。如何對(duì)顏料進(jìn)行準(zhǔn)確、無(wú)損或微損分析,一直是文物保護(hù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。近年來(lái),激光拉曼光譜法、光導(dǎo)纖維反射光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法等多種光譜分析技術(shù)逐漸被應(yīng)用于彩繪文物顏料信息的提取、分析,使人們掌握了更為有利的顏料分析工具,解決了許多原來(lái)用傳統(tǒng)分析方法不能解決的難題[1’2]。通過(guò)顏料分析,有助于人們[
3、3“]:(1)了解文物所蘊(yùn)含的歷史、科學(xué)、藝術(shù)信息,為文物價(jià)值的評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。(2)掌握文物的理化性能,為文物修復(fù)與保存方案的制定提供科學(xué)依據(jù)。(3)了解文物的制作工藝、顏料使用沿革等信息,為文物發(fā)展演變過(guò)程的研究提供科學(xué)依據(jù)。本文闡述了用于彩繪顏料元素分析、結(jié)構(gòu)分析和微區(qū)與形貌分析的多種光譜分析技術(shù)的原理、特點(diǎn)、局限性及應(yīng)用現(xiàn)狀,并對(duì)顏料分析的趨勢(shì)進(jìn)行了展望。1元素分析1.IX射線熒光光譜分析法(X-rayfluorescencespmrome-try.XRF)XRF是較成熟的元素分析技術(shù),可檢測(cè)出元素周期表中的大部分元素。當(dāng)物質(zhì)原子吸收X射線之后會(huì)將所吸收能量以次級(jí)X射線(次級(jí)X光,又
4、稱X熒光)的形式發(fā)射出。因元素內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,所發(fā)射X熒光的波長(zhǎng)也不同,據(jù)此可對(duì)物質(zhì)元素進(jìn)行定性分析;X熒光強(qiáng)度與元素含量有關(guān),這是定量分析的依據(jù)[5]。按照檢測(cè)手段不同,可將XRF分成波長(zhǎng)色散射型(wD哪灌)與能量色散型(Ⅱ腳)薅種。Ⅺ溥檢測(cè)深度為幾微米,對(duì)樣品的破壞小。該法的局限性在于不能用于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析,并且對(duì)元素周期表中排在鈉之前的元素的檢測(cè)效果不好[6]。Nasca彩陶的XRF檢測(cè)不但區(qū)分出了顏料中的主要元素,而且發(fā)現(xiàn)紅色、橘黃色、灰色顏料等都含有鐵的氧化物[7]。本課題組結(jié)合XRF和X射線衍射分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在我國(guó)北京、山西、甘肅等地古建油飾彩畫中大量使用了一種人工合成綠色顏料——巴
5、黎綠(分子式Cu(CH3C00)2·3Cu(As02)2),未檢測(cè)到古代常用的綠色顏料石綠和氯銅礦的存在。目前,Ⅺ灌與成分分析技術(shù),尤其是與拉曼聯(lián)合使用已被應(yīng)用于顏料檢測(cè)中。XRF與拉曼都具有快速分析,靈敏度高等特點(diǎn),并且兩者聯(lián)用:(1)由于X射線的透射深度較激光深,可獲取被測(cè)物不同層位的信息。(2)利用Ⅺ擔(dān)的元素信息驗(yàn)證拉曼的成分檢測(cè)結(jié)果。(3)可獲取盡可能多的文物信息,并將對(duì)文物的損害降至最小。(4)兩者綜合數(shù)據(jù)的主成分分析結(jié)果較單一分析結(jié)果理想[8’9]。Castro利用便攜式)(I匝儀和便攜式拉曼光譜儀研究了幾件古代文物上綠色顏料石綠的降解機(jī)理,發(fā)現(xiàn)生成了罕見的草酸銅。利用MEDI『s
6、A軟件計(jì)算機(jī)模擬,證明了由石綠降解生成草酸銅是經(jīng)過(guò)了硫酸鹽和氯化物的中間產(chǎn)物,且地衣等微生物在降解過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[1?。Vandenabeele用XRF和拉曼以及其他方法分析了埃及Menna墓葬壁畫,這是首次在埃收稿日期:2012-06-10。修訂日期:2012-09-10基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21175104),國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2010BAK67812)和陜西省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目資助作者簡(jiǎn)介:韓煒師,1986年生,西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院碩士研究生e-mail:hanweishi86@163.C01;37044530@qqoC01*通訊聯(lián)系人e-mail:wangli
7、qin(園nwu.edu.on!wangliqirmwu@163.COm萬(wàn)方數(shù)據(jù)第12期光譜學(xué)與光譜分析3395及境內(nèi)進(jìn)行的廣泛的文物原址無(wú)損調(diào)查,該調(diào)查為研究圖特摩斯四世至阿蒙霍特普三世統(tǒng)治時(shí)期壁畫材料及制作工藝奠定了基礎(chǔ)[11
8、。1.2激光誘導(dǎo)擊穿光譜法(1aser-inducedbreakdownspeetr惜-copy,L衛(wèi)陷)LIBS是一種基于原子發(fā)射光譜和激光等離子體發(fā)射光譜的分析技術(shù)