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X射线望远镜等仪器设备将代替人类观察宇宙

发布于:2017/6/24 23:15:15

关键词:绘画,碳酸钙
简  介:作为一个历史悠久的文明古国,我国古代壁画、彩塑、陶瓷、漆器、雕刻、字画等艺术品文物数不胜数,这些流传下来艺术品文物中运用了大量不一样色彩、不一样成分的颜料。因为颜料的运用拥有鲜明的时代特征跟明显的地域...

  作为一个历史悠久的文明古国,我国古代壁画、彩塑、陶瓷、漆器、雕刻、字画等艺术品文物数不胜数,这些流传下来艺术品文物中运用了大量不一样色彩、不一样成分的颜料。因为颜料的运用拥有鲜明的时代特征跟明显的地域特点,所以对不一样时期跟地域出土的艺术品进行分析,其结果能为艺术品文物的鉴定、辨伪、断代、产地、价值评估、加工工艺以及时间演化给予科学依据,能够为预防颜料变色及对文物进行保护给予相应的科学依据,为其保护跟修复给予重要建议。

  当中拉曼光谱技术就是一种相对而言较为成熟的分析技术。跟其它分析技术比较,拉曼测量是一种非接触无损检测,这种检测对样品的形态没有任何要求,也不需要特别制备,检测经历中需要的样品量也非常少,而且对样品没有任何破坏作用;还能够进行在位测量。当下已经有大量已知样品的拉曼光谱数据可供比对、参考。这些优势使得拉曼光谱成为颜料分析中不得取代的“利器”。

  在对洛阳北魏吕达、吕仁父子墓葬的考古发掘中,共出土了69件彩绘陶俑。研究人员利用HORIBA HR 800型显微拉曼光谱仪,对彩绘陶俑的颜料进行了分析,首次在彩绘陶俑上发现了青金石颜料(资料显示,青金石是通过“丝绸之路”从阿富汗传入我国),这对于研究北魏迁都洛阳后,以洛阳为中心、经由丝绸之路的东西方贸易跟文化交流,拥有很重要的考古价值。

  在济源市明代古墓葬的考古发掘中,研究人员发现了大量的精美壁画。根据保护方案,需要对壁画进行清理跟修复。研究人员通过运用HORIBA HR 800型显微拉曼光谱仪对壁画的颜料以及壁画表面结晶物质进行分析(激发光源运用了325 nm、514.5 nm以及785 nm波长激光器),成功识别出壁画所运用的红色、绿色、黑色跟黄色颜料的显色成分(红色颜料为赤铁矿跟朱砂两种,绿色颜料为石绿,黑色颜料为碳黑,黄色颜料为黄赭石)。

  当中出目前壁画表面的结晶物为石灰质地仗层中的碳酸钙在地下水作用下,透过颜料层在壁画表面重新结晶而形成的。这些结果对于研究我国古代美术史以及下一步对壁画进行修复跟保护拥有重要的意义。在对颜料进行拉曼光谱分析时,考虑到绘画艺术品的宝贵性,首先要保证是“无损”的,这就要求在选择激发激光的功率是要尽量小,避免因激光造成的光破坏,光分解以及样品的结构改变。实验中通常运用一组不一样透过率的中性滤光片以调节照射到样品上的激光功率,一般状况下,显微镜下样品上功率小于1 mW是一个安全临界值。某些场合,退焦是一种避免光破坏的有效方法。同时,为了得到足以识别颜料的光谱结果,在测量时能够通过延长积分时间跟多次累积平均来提升光谱信噪比。

  正确选择拉曼测量的激发激光波长,也是实验成功的重要因素。一角度拉曼散射的强度跟激发波长成反比,所以短波长激光效率更高但容易出现荧光,损坏样品;长波长激光虽然能回避荧光,却存在样品加热效应。另一角度颜料样品都是有色的,这意味着它们大都存在着特定的光吸收效应,要是波长选择不当,拉曼信号就会被荧光信号所掩没,为了避免荧光,具有多种激发波长是必不得少的。图1所示为某种颜料在不一样波长激光激发下的拉曼光谱对比,能够看的出,波长对实验结果至关重要。

  当下,显微拉曼测量可供选择的激发激光波长涵盖了从近紫外到近红外的光谱范围(可供选择的有244nm, 325nm, 488nm, 514nm, 532nm, 633nm, 785 http://en.99599.com nm, 1064nm等波长的激光)。根据研究人员大量的实验探究,对于有色颜料样品,激发波长选择原则是:运用比样品显色波长更长的激发光。例如,对红、黄、白色颜料,推荐运用633 nm,785 nm激发;而对绿、蓝色颜料,推荐运用514 nm,532 nm激发。

  因为实际中颜料样品都不是化学上纯净的物质,为保证取得颜料显色物相的光谱,通常需要在显微镜下选择多个测量点采集光谱,通过相比分析排除来自杂质的信号。再者,开放式显微镜适合测量体积较大的样品,利用光纤能够对不便移动的样品展开现场在位测量。

  我国古代艺术品跟我国传统文化、传统艺术以及历史上不一样的各个时期的科学技术发展情况密不得分,通过研究这些艺术品,人们能够看到我国文化中富有生机的精华,以及蕴涵的生生不息的民族精神。显微拉曼光谱分析技术十分适合对古代艺术品文物的颜料以及相关物种进行鉴别分析,这些结果对古代艺术品文物的鉴定、辨伪、断代、产地、价值评估、加工工艺以及时间演化给予科学依据,能够为预防颜料变色及对文物进行保护给予相应的科学依据,为其保护跟修复给予重要建议。