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古陶瓷无损分析技术的发展

发布时间:2020-06-22 12:32:28 阅读: 来源:线类厂家

古陶瓷无损分析技术的发展

近年来,随着国家对科学技术的发展和应用的重视,利用科学技术对文物进行综合研究的工作也不断加强。文物的科学研究主要有文物保护和科技考古两大类,文物保护工作的特殊性决定了文博单位是主体研究力量,但科技考古工作在不少方面却并非以文博单位为主体力量,其中古陶瓷的科学技术研究一直为国内各大学、研究所占领先地位。随着古陶瓷研究的深入和一些应用的展开,古陶瓷无损分析技术作为其中的一个专项逐步突现出来,而这一技术将由文博单位所主导。

工业上的无损检测技术是指在不损害或基本不损害材料或构件的情况下,采用物理、化学等方法和手段,探测被检对象内部和表面的各种缺陷和某些物理性能。文物的无损分析有其特定的含义,它应泛指一切不给所测文物带来任何宏观物理化学变化和潜在危害的分析测试技术,目的是获取与文物产地、制作年代、制作工艺等相关的物理化学信息。

古陶瓷样品的化学元素组成,与古陶瓷的外观、物理性能等有着直接关系。同时由于中国古陶瓷烧造原料随各时代和各窑口有一定的变化规律,从而间接地与古陶瓷的产地和烧成年代有一定的关系。因此元素组成分析的结果可以提供古陶瓷研究中最基本和必须的信息,这些信息对于古陶瓷的工艺、贸易等研究有很强的推动作用,对古陶瓷鉴定等也有一定的判断作用。目前古陶瓷无损分析技术主要是获取样品的化学元素组成。此外,在古文献和发掘资料都较缺乏的情况下,古陶瓷的无损分析则起到更大的作用。可以想像,如果对传世哥窑器进行系统的无损分析测试,必然会大大推动其研究进程。

从古陶瓷无损分析的发展过程来看,国内一度只有拥有大型设备的大学和研究所才可以完成古陶瓷的无损分析(如PIXE和同步辐射X荧光技术等),在国外也只有几家大博物馆才可进行。综观国内外前一阶段的发展,古陶瓷的无损分析有了较快的发展,但远没到达发展的高峰期。这是因为古陶瓷无损分析的应用,特别是辅助鉴定等功能,是需要以非常系统和完备的数据库作为基础的,而在国内通过PIXE和同步辐射荧光光谱技术建立所需数据库是有相当难度的。首先在技术上,它们一般都采用外束技术,对陶瓷中钠、镁两元素的分析很难进行;其次它们都是超大型设备,其运行费用相当高,而数据库建立工作需要大量仪器。此外同步辐射X荧光目前只是对撞机运行的附属产品,其供束在一年中只有几个星期的时间,而PIXE在分析白瓷的微量元素时,也要特别避免在样品上留下电离损伤造成的黑斑;还有非文博单位很难收集古陶瓷器系列的系统和完备的样品。在国外,系统的定量分析工作也没有真正开展。我们认为国内各文博单位的积极参与是古陶瓷无损分析研究发展的最强劲推动,也是古陶瓷无损分析向高峰期发展的真正开始。

90年代随着计算机技术等各类硬件水平的不断提高,规模比加速器和对撞机等要小得多的X射线荧光分析仪(XRF)得到了较快发展,其中能量色散型X射线荧光分析仪(简称EDRXF)也在定量分析、样品靶室体积等方面有了飞速发展。90年代中后期,国内的许多文博单位相继开展了基于EDRXF的文物研究,如故宫博物院、中国历史博物馆、上海博物馆等,在前期的测量工作,各单位都已积累了不少古陶瓷测量数据,在仪器设备、测量方法等方面,有的已处于领先地位,其中还有将某时代古陶瓷数据库建立工作作为重点项目的。多家文博单位的古陶瓷无损分析工作力度大大加强,且有意将系统的古陶瓷数据库建立工作正式立项。这意味着无损分析技术的发展进入了新阶段。

考虑到古陶瓷数据库建立工作的工作量极其庞大,由国家文物局出面组织,各文博单位重点承担、分工协作,共同建立系统而完备的古陶瓷数据库工作,将会使古陶瓷无损分析技术走上快速稳定的发展道路。特别是由文博单位组织进行,会避免前一阶段古陶瓷无损分析应用工作中出现的败笔,不论是样品系统性方面的偏差还是逻辑推理上的失误等,都会在文博系统自身强有力的监督下得到纠正。可以预见,一方面随着一些测试技术本身的快速发展,某些有损分析技术可以无损化。而另一方面,随着人们对无损分析新方法的探求,新的行之有效的无损分析技术会出现。这些都会使无损分析方法更加多样,分析内容也更加全面。而无损的特性将使得文博单位可以充分发挥其样品系统、可靠性等优势,从而走在文物无损分析研究的最前列。

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