盘点那些可以让文物“说话”的仪器和技术

　　折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝。文物研究不仅是对其价值的判定，更是历史的述说。故宫博物院、国家博物馆、秦始皇兵马俑博物馆……中国拥有5000多家博物馆，难以计数的珍贵文物。这些文物年代久远、保存环境也不尽相同，其复杂程度让文物鉴定研究行业充满了许多未知的挑战。

　　随着经济的发展和科技的进步，国家在文保方面的投入也在逐年增加，现代分析仪器在文物保护中的应用越来越广泛。文物鉴定也已经单纯的从凭眼力，发展到了科技考古时代。在原有经验的基础上，考古工作人员正在利用各种科学仪器揭秘文物背后的故事，让“静默”的文物鲜活了起来！回看请点击》》》

　　沉睡三千年，一醒惊天下!被誉为 “20世纪人类最重大考古发现之一”的三星堆遗址发掘引发了关于科技考古的热烈讨论，同时也再一次向公众展示并普及了科技考古的信息。就像四川省文物考古研究院文物保护中心副主任王冲在央视采访中说道，仪器就相当于文保人员的另一双“眼睛”，能够更大地还原出文物原来的历史信息。

　　现在文物分析方法分为几大类，比如，元素分析包括X射线荧光光谱法(XRF)、激光诱导击穿光谱法(LIBS)等；结构分析包括激光拉曼光谱法、X射线衍射分析(XRD)；还有做形貌分析的，如粉末偏光显微镜(PLM)、扫描电镜(SEM)等。此外，密度计、显微硬度测定仪、表面张力仪、三维显微形貌仪、各种显微镜、色差仪、超声波探伤仪、X射线探伤仪、CT扫描仪等仪器也用来检测文物的密度、孔隙率、强度、表面能、表面粗糙度、微观形貌、色差、内部结构等。

　　每一种分析技术都有各自的优势，例如：文物界选择拉曼，正是看中了其“得天独厚”的优势—无损。而且拉曼光谱样品需求量少，具有高的空间分辨率，检测过程简单，越来越多的被应用在文物研究领域。拉曼技术能对金属艺术品上的腐蚀层、铜绿层等做出较好的鉴定，有利于认识古代各国的合金技术及处理工艺，研究其腐蚀机理，从而探讨对这些古代金属器物的保护方案；能量色散型X射线荧光光谱仪能够帮助文保工作者快速得到青铜文物表面的化学元素组成情况，无损、快速，特别是便携式荧光仪，能够在任何场合，只需在文物表面“打一下”，几分钟之内就能给出结果；而高光谱图像是将成像技术和光谱技术相结合的多维信息检测技术，它能够同时探测目标的二维几何空间与一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。文物中消失的文字、脱落的颜料，由于他们拥有自己独特的光谱特征，而高光谱图像的特点在于极高的光谱分辨率和空间分辨率，只要其留有微弱的信号，就可以根据光谱特征将其探测出来、并标明在什么位置。

　　不过，每一种检测手段也不是万能的，比如XRF是较成熟的元素分析技术，但是不能用于物质的结构分析;XRD广泛应用与文物材质的定性分析，但所需样品量较大;PLM通过样品颗粒的晶体形态、颜色、杂质等对样品进行分析，但是不能进一步分析样品的结构信息……很多时候，多种分析手段的联合才能“讲述”文物隐藏的信息。

　　根据仪器信息网行业应用栏目文物检测方案专场收录的解决方案来看，各仪器厂家也在文物检测方面推出了一系列的解决方案，摘录部分如下：

　　为了更深入的探讨科学仪器在文物保护及鉴定领域的应用，第十届光谱网络会议特别设置了《光谱在文物保护及鉴定领域的应用》的专场，邀请了西北师范大学、故宫博物馆、国家博物馆、首都博物馆等单位的资深专家现场揭秘光谱技术在文物科学分析中的应用。回看入口》》》

　　LIBS的快速、便携、原位、远程、无需制样和复杂的样品预处理及实验设备便于操作等特点使得该技术成为近几十年发展最快的元素检测手段之一，同时也吸引了考古学及文物保护相关领域人员的极大兴趣。西北师范大学董晨钟教授将的报告《LIBS技术在敦煌壁画分析中的应用》简要介绍LIBS技术的特点及其在文物保护领域的应用现状，特别是LIBS技术在敦煌壁画原位分析中的应用现状。回看入口》》》

　　文物的科学分析需要多学科背景专业人员的紧密配合，共同努力解决十分复杂的难题。故宫博物院雷勇研究馆员的报告《光谱在文物科学分析中的应用》以古瓷釉着色机理研究、书画文物的科学分析、古代染料鉴别中的难点问题解决为案例，介绍科学技术如何在文物研究中发挥作用。

　　拉曼光谱仪一直被考古界看好，越来越多的博物馆也先后购置了相关的仪器，中国国家博物馆成小林研究馆员的报告《拉曼光谱在考古艺术品无损分析应用中的研究现状》重点分享拉曼光谱在不同材质文物检测案例，并进探讨拉曼光谱在考古艺术品分析检测中的不足及未来的发展趋势。回看入口》》》

　　首都博物馆何秋菊副研究馆员的报告将聚焦《基于光谱分析技术的文物科技认知与保护应用》，以一副未知年代的道教人物水陆画像、古代纺织品植物染料的分析鉴定、书画常用修复材料的科学化三个案例论述了显微共焦拉曼光谱(Micro-Raman)、能量色散X射线荧光(EDXRF)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、核磁共振波谱(NMR)及衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)等在文物保护中的最新应用进展。回看入口》》》

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