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光学仪器助推战国文物成功进行原位无损检测

2018-11-06 10:13:12

光学仪器助推战国文物成功进行原位无损检测

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成,利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分可见光,但若通过光谱仪将阳光分解,按波长排列,可见光只占光谱中很小的范围,其余都是肉眼无法分辨的光谱,如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或电脑化自动显示数值仪器显示和分析,从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用

近期,中国科学院上海光学精密机械研究所科技考古中心与湖北省博物馆、湖北省考古研究所密切合作,采用高性能便携式激光共焦显微拉曼光谱仪和便携式X射线荧光光谱仪对着名的曾侯乙墓出土的战国早期蜻蜓眼玻璃珠成功进行了原位无损检测。

光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,由棱镜或衍射光栅等构成,利用光谱仪可测量物体表面反射的光线。阳光中的七色光是肉眼能分的部分可见光,但若通过光谱仪将阳光分解,按波长排列,可见光只占光谱中很小的范围,其余都是肉眼无法分辨的光谱,如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影,或电脑化自动显示数值仪器显示和分析,从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。此次光谱仪成功用于着名的曾侯乙墓出土的战国早期蜻蜓眼玻璃珠原位无损检测。

该项研究确定了这些精美的玻璃珠属于钠钙硅酸盐玻璃体系,采用锑基、锡基化合物作为着色剂/乳浊剂,符合西方常用玻璃的化学成分体系和制作工艺特征,与兴盛于我国战国时期的铅钡玻璃不同。

结合器型、纹饰的分析结果,研究认为,此次检测的蜻蜓眼玻璃珠的制作技术应该是多元化的,且可能来自于古埃及或东地中海沿岸地区的彼此之间有相互交流的不同制作中心。这一发现为古代丝绸之路上与古代玻璃相关的经济文化交流提供了新的证据。

鉴于便携式光学与光谱学方法的优势及其广阔的应用前景,上海光机所科技考古中心目前已成功将多种分析技术应用于对中国新疆拜城克孜尔、河南淅川、湖北江陵、广西合浦等地区出土的古代玻璃化学成分、锑基、锡基乳浊剂/着色剂以及原材料残余物等的相关研究中,确定了我国出土的春秋、战国至唐、宋时期的钠钙玻璃与西方同类制品中锑基和锡基着色剂、乳浊剂出现的时间顺序基本一致。相关研究成果目前已在《中国科学》、JournalofArchaeometyScience、Archaeometry、MicroscopyResearchandTechNIque、JournalofRamanSpectroscopy、JournalofX-RaySpectrometry等多个学术期刊中公开发表。

古代玻璃、青铜和陶瓷都曾在人类文明发展过程中发挥过重要作用,而新兴科学技术的应用将有助于探索古代玻璃中所蕴藏的奥秘,为中、西方政治、经济、文化交流提供重要信息。该研究受上海市公共研发平台项目、科技部973项目以及科技部国家科技支撑计划项目的支持。

中国是文物大国,但却并非文物保护强国。一直以来,国内物质文化遗产科学研究和保护的总体形势极为严峻,如何利用科学技术更好的为文化遗产保护服务?应建立物质文物保护的科技支撑体系,该项研究顺应我国物质文化遗产领域对文物保护和科学研究仪器装备的具体需求,对加强国内物质文化遗产领域的信息交流有着重大意义。

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