光譜儀在考古及文物收藏中的應(yīng)用
手持熒光在考古發(fā)掘及文物保護(hù)中的應(yīng)用x 射線熒光光譜儀用于考古發(fā)掘，文物及藝術(shù)品保護(hù)等領(lǐng)域已有五十多年的歷史。但直到zui近功能強(qiáng)大的手持式設(shè)備的開發(fā)，才使得這項(xiàng)非破壞性檢測技術(shù)在該領(lǐng)域得以充分發(fā)展。由于可應(yīng)用于現(xiàn)場的分析工作，手持熒光光譜儀在可檢測的樣品上也有了極大的拓展。元素分析對于藝術(shù)品鑒定及考古發(fā)掘的意義對于一些考古發(fā)掘出土物及歷史文物的來源及結(jié)構(gòu)鑒定首先需要了解它的元素組成。特別是在鑒別某些藝術(shù)品是真品還是偽造品時(shí),元素分析往往具有重要意義。因此近來，元素分析也被越來越多地應(yīng)用于文物保護(hù)工作中。
青銅及黃銅藝術(shù)品
由于金屬可以被不斷熔融，所有僅僅依靠元素組成信息來判定某個(gè)藝術(shù)品的起源地并不現(xiàn)實(shí)。然而，元素組成上的差異往往和某個(gè)特定時(shí)期的材料以及出自某個(gè)藝術(shù)家的作品相關(guān)。獲取這些信息，文物保護(hù)工作者可以很容易地區(qū)分某個(gè)雕塑或某個(gè)藝術(shù)品是否是真品還是仿制品。結(jié)合微量分析，元素分析往往可深入了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在諸如鑄造，焊接及藝術(shù)品修復(fù)工作中具有重要意義。
在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期，銅和鉛或錫的簡單熔合便可形成青銅合金。而對于銅和鋅的合金—黃銅,則無法通過這種簡單的方式獲取,這是因?yàn)殇\的沸點(diǎn)要低于銅的熔點(diǎn),所以在合金形成之前,鋅已經(jīng)開始氧化和揮發(fā)，因此黃銅的生產(chǎn)要復(fù)雜得多。即便是如此，黃銅的價(jià)格卻仍然比青銅便宜很多，這是因?yàn)殇\在自然界中的礦藏要比錫豐富并且容易提煉。從公元前一世紀(jì)到十九世紀(jì)，歐洲所采用的生產(chǎn)黃銅的標(biāo)準(zhǔn)方法為置換法。在該方法中，首先將鋅礦石在高溫下進(jìn)行煅燒，轉(zhuǎn)化為氧化鋅，然后將屑狀銅加入到密封的煅燒爐中與形成的氧化鋅反應(yīng)。當(dāng)銅和鋅在高溫下保持幾個(gè)小時(shí)后，將得到含鋅28%-32%的黃銅。如果在加熱過程中加入2%的錫，將使鋅的含量降低2%, 如果加入2%的鉛，鋅含量則降低4%。由于當(dāng)時(shí)的目的是生產(chǎn)含鋅28%-32%的黃銅，并且在1869 年前，通過電解來精煉銅的方法并未被發(fā)現(xiàn)。因此任何出土的黃銅藝術(shù)品，如果鋅含量超出28%-32%的范圍，并且不含其它任何雜質(zhì)，則可以斷定其年代不可能早于1869 年。
油畫
許多繪畫的顏料都是含碳有機(jī)物，無法通過x 射線熒光檢測，除非是某些痕量元素的分析。但是也有一些顏料（尤其是現(xiàn)代顏料）包含有無機(jī)化合物，這些無機(jī)物通常含有鈦、鉛、汞、銅和鋅等元素，對其中某些典型元素的定性分析通?？梢澡b別不同的顏料。
影印照片
如果沒有額外數(shù)據(jù)支持,通常情況下很難對整個(gè)影印過程進(jìn)行鑒別。但是，x 射線熒光光譜儀可用于對這一過程的鑒別提供一些支持證據(jù)。也許很難單獨(dú)給出一些結(jié)論，但x 射線熒光所提供的元素信息對于整個(gè)過程分析大有裨益。
陶瓷
陶土的元素組成通常和特定的出產(chǎn)地相關(guān)，這也使得手持x 射線熒光光譜儀成為現(xiàn)場考古發(fā)掘工作的一個(gè)重要工具，它所提供的信息無論是對于文物保護(hù)還是藝術(shù)品鑒定都具有重要的意義。
黑曜石
考古學(xué)中起源地的研究基于的理論是將文明意義上的物品追溯到地質(zhì)學(xué)意義上的起源。黑曜石是火山活動(dòng)過程中所產(chǎn)生的一種稀有的產(chǎn)物，并被古人所大量使用。通常，它的外觀為亮黑色，但有時(shí)也呈現(xiàn)出紅色或綠色。x 射線熒光光譜儀和中子活化分析已被用于鑒別西半球300-400種不同組成及產(chǎn)地的黑曜石。且x 射線熒光光譜儀本身足以判定黑曜石的來源地，所以手持熒光光譜儀對于該應(yīng)用無疑是一種理想的分析工具。通常情況下，zn、rb、sr，y、zr、nb、ti、mn、fe、ba 是判定黑曜石來源地的關(guān)鍵元素。
琉璃
和金屬一樣，硫璃也能夠進(jìn)行重新熔融，因此琉璃的來源和其zui初的產(chǎn)地并沒有的。但元素分析可以對硫璃是何時(shí)何地以及如何制造的細(xì)節(jié)提供一些重要信息，尤其是在使用各種助熔劑的情況下，根據(jù)元素組成信息往往可以判斷出特定的地理環(huán)境和特定的歷史時(shí)期。另外，著色劑、漂白劑、遮光劑以及澄清劑的鑒別均有助有來源地的判定。這對于琉璃藝術(shù)品的保護(hù)和保存具有重要意義。
手持熒光光譜儀對于分析陶瓷、照片、琉璃、黑曜石、青銅、黃銅等材料時(shí)，是一個(gè)理想的選擇。它既可滿足實(shí)驗(yàn)室的精密分析要求，也可用于現(xiàn)場的快速準(zhǔn)確分析。因此無論是對于現(xiàn)場考古發(fā)掘還是藝術(shù)品保護(hù)，它均能提供強(qiáng)有力的。
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由于金屬可以被不斷熔融，所有僅僅依靠元素組成信息來判定某個(gè)藝術(shù)品的起源地并不現(xiàn)實(shí)。然而，元素組成上的差異往往和某個(gè)特定時(shí)期的材料以及出自某個(gè)藝術(shù)家的作品相關(guān)。獲取這些信息，文物保護(hù)工作者可以很容易地區(qū)分某個(gè)雕塑或某個(gè)藝術(shù)品是否是真品還是仿制品。結(jié)合微量分析，元素分析往往可深入了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在諸如鑄造，焊接及藝術(shù)品修復(fù)工作中具有重要意義。
在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期，銅和鉛或錫的簡單熔合便可形成青銅合金。而對于銅和鋅的合金—黃銅,則無法通過這種簡單的方式獲取,這是因?yàn)殇\的沸點(diǎn)要低于銅的熔點(diǎn),所以在合金形成之前,鋅已經(jīng)開始氧化和揮發(fā)，因此黃銅的生產(chǎn)要復(fù)雜得多。即便是如此，黃銅的價(jià)格卻仍然比青銅便宜很多，這是因?yàn)殇\在自然界中的礦藏要比錫豐富并且容易提煉。從公元前一世紀(jì)到十九世紀(jì)，歐洲所采用的生產(chǎn)黃銅的標(biāo)準(zhǔn)方法為置換法。在該方法中，首先將鋅礦石在高溫下進(jìn)行煅燒，轉(zhuǎn)化為氧化鋅，然后將屑狀銅加入到密封的煅燒爐中與形成的氧化鋅反應(yīng)。當(dāng)銅和鋅在高溫下保持幾個(gè)小時(shí)后，將得到含鋅28%-32%的黃銅。如果在加熱過程中加入2%的錫，將使鋅的含量降低2%, 如果加入2%的鉛，鋅含量則降低4%。由于當(dāng)時(shí)的目的是生產(chǎn)含鋅28%-32%的黃銅，并且在1869 年前，通過電解來精煉銅的方法并未被發(fā)現(xiàn)。因此任何出土的黃銅藝術(shù)品，如果鋅含量超出28%-32%的范圍，并且不含其它任何雜質(zhì)，則可以斷定其年代不可能早于1869 年。
油畫
許多繪畫的顏料都是含碳有機(jī)物，無法通過x 射線熒光檢測，除非是某些痕量元素的分析。但是也有一些顏料（尤其是現(xiàn)代顏料）包含有無機(jī)化合物，這些無機(jī)物通常含有鈦、鉛、汞、銅和鋅等元素，對其中某些典型元素的定性分析通?？梢澡b別不同的顏料。
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如果沒有額外數(shù)據(jù)支持,通常情況下很難對整個(gè)影印過程進(jìn)行鑒別。但是，x 射線熒光光譜儀可用于對這一過程的鑒別提供一些支持證據(jù)。也許很難單獨(dú)給出一些結(jié)論，但x 射線熒光所提供的元素信息對于整個(gè)過程分析大有裨益。
陶瓷
陶土的元素組成通常和特定的出產(chǎn)地相關(guān)，這也使得手持x 射線熒光光譜儀成為現(xiàn)場考古發(fā)掘工作的一個(gè)重要工具，它所提供的信息無論是對于文物保護(hù)還是藝術(shù)品鑒定都具有重要的意義。
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和金屬一樣，硫璃也能夠進(jìn)行重新熔融，因此琉璃的來源和其zui初的產(chǎn)地并沒有的。但元素分析可以對硫璃是何時(shí)何地以及如何制造的細(xì)節(jié)提供一些重要信息，尤其是在使用各種助熔劑的情況下，根據(jù)元素組成信息往往可以判斷出特定的地理環(huán)境和特定的歷史時(shí)期。另外，著色劑、漂白劑、遮光劑以及澄清劑的鑒別均有助有來源地的判定。這對于琉璃藝術(shù)品的保護(hù)和保存具有重要意義。
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