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拉曼光谱仪在考古领域的应用

考古是复现过去时代的科学,考古工作者通过古代人类活动留下的遗址、遗物等研究古人的生产、生活和社会活动等。传统的考古方法是根据遗址和遗物的出土地点、字迹、图案、器物的质地等去查找相关的历史记录或与同时期的器物进行比较研究。由于历史记录的不完整性或缺乏旁证,给传统考古方法带来了不少难题。现代物理技术特别是拉曼光谱技术在考古领域的应用为考古人员了解历史提供科学的方法。古代人类活动留下的遗址、遗物等从不同的领域和侧面反映了历史上人们改造世界的状况,是研究人类历史的实物资料。对于历史遗留物的分析,首先需要保护他们的完整性。历史遗留物有的结构非常复杂,有的已经发生退化,为其鉴定工作带来了困难。拉曼光谱技术是从分子层次表征物质的分析方法,对样品不会产生破坏,且样品需求量小,检测快速、灵敏、便捷,拉曼光谱技术已广泛应用于考古研究中。



* 应用


明永乐青花瓷片的显微拉曼光谱分析


对一块明永乐青花瓷片上进行拉曼光谱检测,得到以下拉曼光谱图

1532672818321785.jpg 1532672826723407.jpg1532672836123869.jpg

1 均匀无结晶物部分釉的拉曼光谱     图2 青花瓷上黑色网状斑点的拉曼光谱    图3 青花瓷上的黄色斑  1532672844518516.jpg1532672852405217.jpg1532672859119630.jpg

图4 青花瓷上的黑色颗粒状斑点             5 黑色条纹状斑点拉曼光谱      图6 釉中白色结晶物的拉曼光谱

1中500cm-1峰面积与1000cm-1峰面积比与瓷器烧制温度相关联。有望借此了解瓷器烧制温度,图2与图3的拉曼光谱分析表明原料所用Fe比例较大,图4的拉曼光谱分析表明含有氧化锰结晶,图6的拉曼光谱分析表明其中含有Co3O4结晶。拉曼光谱作为分子层次的分析手段可方便快速的检测出青花瓷的物质成分。

拉曼光谱作为无损、便捷的原位分析方法,适合对文物的准确分析研究。对青铜器的腐蚀物检测、古代壁画颜料检测、古玉的真假鉴定等有着广泛应用。拉曼光谱在文物分析上的应用,拓展了文物鉴定的途径,提高了其科学性与可靠性。随着拉曼光谱仪的灵敏度、分辨率的提高,以及便携式拉曼光谱仪的发展,该项技术在考古领域的应用将越来越普遍。

 

参考文献:

明永乐青花瓷片的显微拉曼光谱分析,左键等






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