(来源:青海省博物馆)

青海省博物馆

微 科 护

现 代 分 析 技 术 在 文 物 保 护 中 的 应 用(十 四)

文 物 保 护 学 属 于 一 门 交 又 学 科 。

科 技 日 新 月 异 , 新 的 器 具 设 备 、 新 的 观 察 手 段 和 分 析 办 法 层 出 不 穷 , 它 们 彼 此 协 作 , 日 渐 形 成 自 然 科 学 与 社 会 科 学 各 学 科 之 间 的 渗 透 、 交 叉 与 融 合 。

当 前 的 分 析 技 术 有 助 于 判 定 文 物 的 真 假 、 年 代 、 成 分 、 结 构 , 同 时 还 能 阐 明 文 物 的 制 作 工 艺 与 老 化 机 制 等方 面 内 容 , 可 为 文 物 的 保 护 、 修 复 以及 复 制 提 供 依 据。

X 射 线 荧 光 光 谱

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基 本 原 理

给 某些 物 质 投 射 能 量 较 高 的 光 线 , 如 紫 外 线 , 这 些 物 质 会 瞬 时 发 射 出 包 括 各 种 颜 色 在 内 的 可 见 光 。

但 是 , 一 旦 停 止 光 的 投 射 , 此 种 荧 光 也 随 之 消 失 。

这 样 的 光 谱 需 要 特 别 注 意 。

用 X 射 线 作 为 激 发 手 段 当 然 可 以 照 射 样 品 , 此 时 会 产 生 次 级 射 线 , 而 这 种 次 级 X 射 线 就 叫 做 荧 光 X 射 线 。

要 形 成 荧 光 X 射 线 , 必 须 满 足 一 个 条 件 , 即 入 射 X 射 线 的 能 量 要 略 大 于 样 品 原 子 内 层 电 子 的 结 合 能 。

当 条 件 获 得 满足 后 , 轰 击 就 能 成 功 地 将 原 子 内 层 电 子 轰 出 , 外 层 电 子 便 落 入 空 出 的 位 置 , 此 过 程 中 会 有 能 量 释 放 出 来 。

若 这 种 能 量 是 以 辐 射 的 形 式 释 放 , 最 终 产 生 的 就 是 荧 光 X 射 线 。

荧 光 X 射 线 的 波 长 与 元 素 的 原 子 序 数 有 作 为 关 系 , 元 素 原 子 序 数 越 大 , 荧 光 X 射 线 的 波 长 就 会 趋 向 短 化 。

这 种 X 射 线 波 长 和 原子 序 数 之 间 的 确定 关 系 , 正 是 X 射 线 荧 光 定 性 分 析 的 基 础 原 理 所 在。

X 射 线 荧 光 光 谱 仪

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分 析 办 法

荧 光 X 射 线 的 波 长 与 元 素 原 子 序 数 之 间 存 在 着 明 确 的 关 系 , 所 有 元 素 的 荧 光 X 射 线 波 长 都 有 其 特 定 值 , 并 且 这 种 值 与 试 样 化 合 物 的 状 态 无 关 。

这 样 , 一 旦 测 得 试 样 辐 射 的 荧 光 X 射 线 波 长 (或 能 量 ) , 就 可 以 分 清 其 元 素 组 成 。

同 时 , 荧 光 X 射 线 分 析 本 身 大 多 局 限 于 相 对 分 析 法 , 其 定 量 的 过 程 就 是 比 较 标 准 试 样 与 待 测 试 样 的 谱 线 强 度。

在 X 射 线 荧 光 光 谱 分 析 实 践 中 , 定 性 分 析 要 求 的 是 样 品 放 置 稳 定 , 以 防 止 样 品 在 真 空 环 �境 下 扩 散 ; 而 定 量 分 析 则 否 , 因 为 X 射 线 荧 光 光 谱 分 析 属 于 相 对 分 析 法 , 所 以 被 测 样 品 的 条 件 需要 和 标 准 样 品 完 全 或 基 本 相 同。

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文 物 保 护 中 的 应 用

作 为 一 种 无 损 检 测 手 段 , X 射 线 荧 光 光 谱 法 在 文 物 保 护 �领 域 的 应 用 展 现出 相 当 广 阔 的 潜 力 , 专 门 用 于 测 定 陶 器 、 瓷 器 和 青 铜 器 等 试 样 中 的 多 种 元 素 含 量 , 最 终 目 的 是 为 文 物 保 护 和 修 复 工 作 中 的 修 复 材 料 选 择 提 供 重 要 的 指 导 意 见。

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