湖南何家皂北宋墓出土纺织品附着灰蓝色物质的科学分析

出土于湖南衡阳何家皂北宋墓的纺织品上观察发现有灰蓝色固体物质附着,为查明其性质,采用扫描电镜-能谱法、激光拉曼光谱法和X射线衍射法结合能量色散X射线荧光光谱法和光学形貌观察等手段进行科学分析。结果表明,该物质为磷酸亚铁矿物——蓝铁矿[Vivianite:Fe_(3)(PO_(4))_(2)·8H_(2)O],其多形成于富铁、富磷、有机物含量较高且贫硫的缺氧还原沉积环境中,微生物活动亦对其生成有影响。该矿物的发现对墓葬环境特征与保存状态的研究有指示意义,在考古遗存中或可作为判断特殊埋藏条件的标志自生矿物之一。     

X射线分析技术在文物保护工作中的应用

X射线分析技术在文物保护研究中得到了广泛应用,已成为检测陶瓷、金属、石质、纸张和丝制品等不同材质文物的制作工艺和保存现状的一种有效手段。文章分别就X射线荧光光谱法、X射线衍射分析法、X射线光电子能谱、X射线照相技术、工业CT、同步辐射X射线技术等在文物保护研究工作中的应用情况进行了总结。     

湖南桃源出土战国彩绘陶器的科学分析

为研究湖南桃源县战国楚墓出土彩绘陶器的组成结构及保存现状,采用能量色散X射线荧光光谱法(EDXRF)、扫描电镜-能谱法(SEM-EDS)、X射线衍射法(XRD)和激光拉曼光谱法(LRS)等手段对陶器胎体成分、表面彩绘、金属涂层等进行分析检测。结果表明:这批彩绘陶器胎体成分相近,为普通易熔黏土。彩绘陶器表面的红色颜料为朱砂(HgS),黑色颜料为炭黑(C)。在彩绘陶壶、陶鼎和陶敦表面发现金属涂层装饰,通过扫描电镜能谱和X射线衍射分析,确定涂层为单质锡,属于锡涂陶的范畴。同时红外光谱测试显示锡层内面棕黑色物质为生漆,可能混合其他胶结材料。以上结果为研究战国时期彩绘陶器,特别是锡涂陶的制作工艺及发展提供了新的资料。     

湖北省鄂州五里墩出土孙吴时期“红色粉状物”的测试分析

利用X射线荧光（XRF）,红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等方法对湖北省鄂州市五里墩M2墓葬出土孙吴时期的红色物质进行了分析,结果表面这种红色物质主要是超细的朱砂粉料与油脂等的混合物,结合考古资料推测可能是调制的古代化妆品;其制作工艺是：从矿石中选出朱砂,研磨成很细的粉状,加入油脂（或许还加入了白色的高岭土）调和成膏状。本研究结果不但为该墓葬分析提供重要考古信息,对古代朱砂质化妆品的相关研究也有借鉴和参考作用。     

便携式X射线荧光现场分析壁画颜料适用性研究——以西藏拉萨大昭寺壁画为例

便携式X射线荧光光谱仪作为快捷的无损分析技术,广泛应用于壁画文物的现场分析中.本文利用便携式X射线荧光光谱仪分析了西藏拉萨大昭寺转经廊壁画,选取部分样品,利用实验室X射线荧光分析,发现所分析颜料的主要显色元素具有一致性,并利用拉曼光谱确定了壁画颜料的成分.通过比较研究,发现便携式X射线荧光光谱仪可确定大部分色彩较为纯正的颜料的成分,同时,由于西藏拉萨大昭寺壁画颜料的杂多性,对于含砷的橙色颜料、含砷或含铅与含铁的黄色颜料、含铜砷的绿色颜料、含钙硫的白色颜料、群青与孔雀石的混合颜料则需结合拉曼光谱确定之.本研究工作显示,利用便携式X射线荧光光谱仪开展现场检测,可极大地减少实验室分析样品的取样数量,有利于壁画颜料的无损分析与微损分析.     

结合热力学对古建筑墙体砖(雕)风化侵蚀机理探究

为了揭示古砖的风化侵蚀机理,采用X射线衍射法(XRD)、X射线荧光光谱法(XRF)、扫描电子显微镜观察(SEM)进行微观结构分析,结合压汞仪测试孔的性质,并使用热力学软件(HSC)对砖内的化学反应进行验证。研究结果表明:对于靠近地面一定高度内的古建筑墙体砖,地下水及离子通过砖内的毛细管网络不断向上部和表面进行迁移,在砖内可溶性盐类的结晶以及水结冰时产生的压力是造成墙体砖风化破坏的主要因素;对于NO X、SO 2浓度较高、酸雨较多的地区,酸性物质进入砖体并与钾长石,钠长石等发生反应形成新的盐类,盐的结晶、溶解、流失也是导致古砖破坏的一个不可忽略的因素,尤其是对于地下水无法渗透到的墙体砖,这些可能成为主要的物理化学损毁因素。本研究为古砖以后的保护提供了一种新的研究思路以及科学的理论基础。     

清代银覆斛式套杯装饰工艺研究

故宫博物院收藏的银覆斛式套杯档案记载为明代,由十二件依次能叠放在一起的银杯组成,每件银杯均镶嵌黑色物质以在内壁形成历代名人高士典故为题材的装饰画,内底注释典故名称,外底标明斋堂款识,外壁其中一面注明制作材料来源的“大明皇帝赐金”字样。故宫博物院张丽研究员根据“醉卧瓮下”历史典故产生的时代背景,推测其制作时代定为清代。在我国,银器表面镶嵌黑色物质的工艺十分罕见,一些学者将银套杯镶嵌黑色物质的工艺称为“阴刻填黑漆”,而查阅资料发现银套杯的表面装饰工艺更可能为乌银镶嵌。乌银在国外被称为“niello”,是指一种或多种金属与硫在高温下生成的黑色金属硫化物,被用来装饰金、银和铜等金属器物。将乌银实施于金属器表面的工艺被称为乌银镶嵌。为了明确银套杯的表面装饰工艺,采用扫描电子显微镜-能谱仪、X射线荧光光谱法、X射线衍射法对其中一个银杯进行微观形貌观察,元素、物相进行分析。显微形貌观察结果表明黑色物质通过加热熔融的方法嵌入嵌槽,在固化后进行抛光使表面平整。能谱分析结果表明黑色物质由Cu、Pb、Ag和S元素组成,衍射分析结果表明检测样品中含有硫铜银矿。综合以上分析结果表明黑色物质为银/铜/铅硫化物形成...     

安徽霍山县戴家院遗址木器表面富集物研究

利用X射线荧光能谱和化学定性手段分析了安徽霍山县戴家院遗址木器表面析出的蓝色物质。结果表明,蓝色物质为亚铁化合物,表面覆盖的黄色物质为三价铁的化合物,其形成过程与木材中的微生物有直接关系,与周围土壤成分的关系不大。     

湖北随州枣树林墓地青铜器表面纹饰的填彩分析

春秋时期青铜器表面装饰技术发展迅速,装饰方法多样,纹样繁复,纹饰中多有填彩现象以凸显其表面图案的装饰性,但目前与此相关的科技分析较少——相关研究多围绕其艺术价值和文化含义展开,尤其是白色填彩的分析仍处于空白。湖北随州枣树林墓地是春秋时期诸侯国曾国的一处高等级贵族墓地,出土了大量的青铜器。本研究使用红外光谱、扫描电子显微镜-能谱、X射线衍射和热裂解气相色谱-质谱联用等手段,对该墓地出土青铜器表面纹饰阴线中的白色填充物质进行分析,结果表明其主要成分为石英和某种黏土矿物混合而成。该研究为东周时期青铜器表面纹饰的填彩工艺提供了新的证据,可为相关研究提供借鉴。     

麦积山石窟131窟壁画材质及制作工艺研究

麦积山石窟保存的大量壁画是研究石窟壁画艺术与佛教文化的珍贵实物资料。利用悬浮沉淀法、纤维形貌观察法,结合X射线荧光、X射线衍射、激光粒度分析、拉曼光谱等检测方法对麦积山131窟壁画残块地仗层及其添加物、颜料层进行科学检测分析。分析结果表明:131窟壁画地仗层使用的黏土应该是麦积山周边稍远地区的天然细质黄土,且粗、细泥层中均人为添加有砂粒,但粗泥层中添加砂粒较细泥层更多、颗粒较大且颗粒度不均匀。粗泥层中添加纤维为麦衣、麦秆,细泥层添加麻纤维。壁画烟熏污染物主要显色物质为燃料燃烧产生的炭黑,红色颜料主要是铅丹、朱砂、铁红,白色底色层的成分是方解石。研究结果不仅为探讨麦积山石窟壁画材质与制作工艺提供了基础数据,而且对后期壁画的保护修复也具有一定的指导意义。     

X射线摄影技术在漆下彩画识别中的应用

针对遭到油漆涂抹的传统彩画作品,为了实现对图案的无损提取,本研究使用X射线摄影技术,又称X光成像(照相)技术,利用X射线对不同物质的穿透能力有别,在底片上成像的灰度与物体材质、密度、厚度等密切相关的特点,最终得到分界清晰的黑白图像。此类病类常见于建筑彩画中,建筑彩画意蕴深厚、技法繁缛,极具研究价值,但其中很多关键信息却已失传。经X射线摄影技术辅助,封存在油漆层下的彩画图案得以重见天日,此法与其他修复方法之间形成互补,为漆下彩画的完美修复提供了可能。     

合肥北门大房郢水库汉代墓葬出土红色颜料研究

中国先民使用红色颜料的历史悠久,最早可以追溯到新石器时期,它在中国的物质生产和文化发展中发挥了重要的作用。在2006年发掘的大房郢水库汉墓群中发现了两种红色颜料,通过采用X射线衍射、X射线荧光分析和傅立叶变换红外分析等分析方法对其进行了研究,发现它们是赤铁矿(α-Fe2O3)和朱砂(HgS),其用途分别为制造化妆品和红色漆膜。     

甘肃泾川出土5件佛教造像彩绘分析及相关研究

运用显微观察、荧光拍照、偏光显微镜、X射线荧光光谱、X射线衍射及扫描电镜能谱分析手段,对#87北魏造像碑、#99隋代佛头、#54宋代残破佛头和2件泥塑佛像残块表面彩绘进行研究。结果显示,北魏和隋代造像红色为朱砂,绿色为石绿,白色为方解石;隋代造像面部肉色为硫酸铅和朱砂的混合物,眼黑为炭黑;宋代造像表面红色为铁红,白色为方解石;泥塑残块#1表面蓝色为石青和石绿的混合物,#2表面为朱砂,判断其制作年代不晚于唐代中期。白灰层主要成分为碳酸钙,并具有亮白色荧光反应,与碳酸钙粉末混合有机胶制成白灰层的荧光反应一致,判断古代样品白灰层中可能存在有机胶结质。在元素分析过程中,铅(Pb)一直存在,而在物相分析中并没有发现Pb的化合物。同样问题在早期关中出土墓葬壁画分析中同样存在,是否与彩绘工艺本身有关,值得引起关注。     

同步辐射X射线技术在中国文物分析上的应用

同步辐射光源是一种特殊的新型光源,具有从远红外、可见光、紫外光到X射线范围内的连续光谱。鉴于高亮度、宽频谱、高偏振等优点,基于同步辐射光源的技术,尤其是X射线技术,包括X射线荧光光谱(X-ray fluorescence spectroscopy, XRF)、X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption fine structure, XAFS)、X射线衍射谱(X-ray diffraction, XRD)和X射线断层摄影术(X-ray micro computed tomography, X-μCT)等,被广泛地应用到文物分析与保护以及考古研究等领域。主要从基于同步辐射的X射线技术在中国文物分析的角度出发,总结基于我国现有同步辐射X射线装置在相关方面的研究,并对比国外前沿研究给出展望。     

几件西沙华光礁I号沉船遗址出水瓷器的保护研究

为了对8件西沙华光礁I号沉船遗址出水瓷器进行表面凝结物去除、脱盐清洗和残缺补全等保护处理,采用X射线衍射(XRD),对瓷器表面凝结物进行了成分分析;用三维视频显微镜对瓷器进行脱盐前、后的显微照相对比;对瓷器表面微孔内的物质,用扫描电镜分析(SEM)方法进行成分检测;用电导率仪测量瓷器脱盐过程中电导率变化情况。结果表明,出水瓷器表面凝结物,容易机械去除的样品,其成分主要是镁方解石及文石;不容易机械去除的样品,其成分主要是锰白云石及文石。瓷器微孔内的白色物质为含氯盐分。经两周时间的脱盐清洗,出水瓷器的脱盐电导率值降至较低水平。本工作结果可为西沙海域出水瓷器的后续保护提供资料。     

葡萄牙埃斯特雷马杜拉红铜时代黄金制品无损EDXRF研究

正利用无损EDXRF技术研究了葡萄牙埃斯特雷马杜拉属于钟杯文化时期的黄金制品。黄金制品有管状珠子、双锥形珠子、螺旋环和金属丝碎片。由X射线源发出的初级X射线照射样品,激发出与所测样品成分相关的次级X射线,即金的L线、银的K线、铜的K线等。使用EDXRF测量黄金制品纯度时,选用了工作曲线法。在仪器校准时,用一套黄金标准物质在仪器内部预先建立一条工作曲线,然后将未知样品在相同测量条件下,自动与工作曲线比较计算,直接显示出样品     

文物岩石材料劣化两类结垢物质成分 及形成机制的分析与研究

为了探讨文物岩石材料劣化结垢病害的特征和形成机理,以洛阳龙门石窟和北京西黄寺清净化城塔塔基砂岩条石为研究对象,采用全岩化学全分析和X射线衍射测试技术对两类结垢物质的成分和形成过程进行了系统分析和研究。研究结果表明,龙门石窟的结垢物是在水长期渗漏过程中对碳酸盐岩溶蚀改造沉淀后而形成的;而西黄寺清净化城塔塔基砂岩条石上的结垢物来源于砌筑砂浆(其主要物质成分为方解石),白色结垢物的形成机理为,砌缝砂浆在水渗流作用下发生溶蚀,溶蚀形成的溶液流至其下砂岩条石上经沉淀及重结晶形成结垢物。     

安徽巢湖放王岗出土西汉漆器漆膜测试分析

为了解放王岗出土漆器的髹漆技术,采用了漆膜切片技术、X射线衍射粉末法、傅立叶红外光谱法和显微镜等分析方法对漆器残片进行了分析。实验结果表明:大部分的漆膜包含1～3层髹漆层,一些漆膜中存在着漆灰层;采用了HgS作为漆膜的红色呈色颜料;可能采用了混合大漆和其它有机物的漆料;特别是漆膜中发现了含量约在5%左右的石英颗粒,其成因和作用值得现代漆器业去研究。     

河北定州商墓出土玉器光学无损分析

为充分获取河北定州商墓出土玉器的物质信息,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、激光拉曼光谱分析(Raman)等无损光学技术手段对玉器进行科学分析。获得玉器成分、矿相和结构等信息,研讨其质地和来源。从而探究先民的玉料来源、制玉技术、文化发展与文明互动交流诸方面问题。进一步探讨当时的生产力、社会发展水平,经济组织形态以及拥有这批玉器的人群在当时背景下的发展程度。研究结果对进一步研究河北地区的商代社会有参考价值。     

馆藏出土青铜器保护中的X射线成像技术的应用及展望

简要阐述X射线成像技术原理,列举文博专用探伤机在山西博物院馆藏青铜器保护中的应用实例来说明X射线成像技术对于提供文物制作的工艺技术信息、保存状况分析、揭露修复情况等方面的作用。在总结X射线成像技术在青铜器保护中应用的同时,开展对其他材质的文物的X射线成像的研究和应用,最后结合该技术的特点和文物保护工作的要求做出总结和展望。