91儀器信息網(wǎng)訊 近來(lái)，隨著《我在故宮修文物》、《國(guó)家寶藏》以及各類鑒寶節(jié)目等的火爆播出，文博一躍成為大眾的熱門話題。各類博物館的參觀人數(shù)屢創(chuàng)新高、相關(guān)考古發(fā)現(xiàn)也備受關(guān)注。例如，剛剛結(jié)束的“2018年度全國(guó)十大考古新發(fā)現(xiàn)“評(píng)選活動(dòng)就引起了媒體和社會(huì)熱議，關(guān)注熱度空前。

將精美絕倫的文物和其背后的故事呈現(xiàn)在大眾眼前，離不開(kāi)相關(guān)研究人員的努力。以往，文物考古研究主要依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。隨著科技發(fā)展，不同學(xué)科的相互滲透，越來(lái)越多的現(xiàn)代科技加入到文物考古研究中去，給這個(gè)古老的學(xué)科帶來(lái)了新的力量。

目前已經(jīng)有許多分析檢測(cè)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用在考古、文物鑒定以及文物修復(fù)等領(lǐng)域，例如利用X射線熒光光譜或拉曼光譜法分析古顏料的成分、利用電感耦合等離子體質(zhì)譜研究金屬文物組成等。

質(zhì)譜技術(shù)還原更精確的歷史時(shí)空

放射性碳定年法，又稱14C定年法，是在考古學(xué)中廣泛應(yīng)用的一種定年技術(shù)。通過(guò)這種技術(shù)，人們可以較為準(zhǔn)確地得知考古遺物的絕對(duì)年代，從而為文物和考古研究提供重要的依據(jù)。

14C定年法

大多數(shù)有機(jī)物都可以利用14C定年法來(lái)進(jìn)行定年，包括考古中發(fā)現(xiàn)的各類木制品、骨頭、貝殼、皮革、陶器、壁畫、珊瑚、布料、紙或羊皮紙等等。通過(guò)了解樣品中殘留的14C含量，就可以知道有機(jī)物死亡的年齡。由于14C的半衰期約為5730年，這種方法比較適用于數(shù)千年至5、6萬(wàn)年之間的樣品的測(cè)年。同時(shí)，放射性碳定年結(jié)果表明的是有機(jī)物死亡的時(shí)間，而不是源自該有機(jī)物的材料的使用時(shí)間，并且還會(huì)受到樣品本身、檢測(cè)過(guò)程以及檢測(cè)精度等的影響，所以結(jié)果存在一定的誤差，也很難做到精細(xì)到某一年這樣的精準(zhǔn)定年。

在早期，考古學(xué)中主要通過(guò)測(cè)量 衰變技術(shù)測(cè)定14C年齡，而隨著加速器質(zhì)譜(AMS)技術(shù)的發(fā)展，利用這一技術(shù)，大大完善14C在考古學(xué)測(cè)年的局限性。與傳統(tǒng)的放射性衰變計(jì)數(shù)法不同，加速器質(zhì)譜法用直接計(jì)數(shù)法取代衰變計(jì)數(shù)法，極大地提高了分析靈敏度。加速器質(zhì)譜14C測(cè)年的樣品用量少、檢測(cè)速度快，同時(shí)其檢測(cè)精度更高，擴(kuò)大了定年的范圍。

加速器質(zhì)譜原理圖

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加速器質(zhì)譜誕生于上世紀(jì)70年代，是一種基于加速器和離子檢測(cè)器的高能質(zhì)譜，它克服了傳統(tǒng)質(zhì)譜存在的分子本底和同量異位素本底干擾的限制，因此具有極高的同位素豐度靈敏度。

色譜技術(shù)鑒別千年“美酒佳釀”

眾所周知，中國(guó)的酒文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，早在商周時(shí)期的甲骨文中，就有關(guān)于酒的相關(guān)記載。以往的考古研究中，也曾出土過(guò)存有液體的器皿。這種情況下，考古人員往往會(huì)綜合出土現(xiàn)場(chǎng)的情況以及以往的研究經(jīng)驗(yàn)，對(duì)液體的成分做出判斷?？脊湃酥饕峭ㄟ^(guò)器型、銘文等來(lái)判斷陶器、青銅器是否是酒器，如果出土的是酒器，基本就會(huì)默認(rèn)其中的液體就是“酒”。

但是，從科學(xué)的角度來(lái)講，這個(gè)判斷是不準(zhǔn)確的。如果墓葬里有地下水，葬容器也就容易進(jìn)水。加上乙醇易揮發(fā)，經(jīng)過(guò)多年的地下埋藏，液體里已經(jīng)不含酒精，成分也發(fā)生了很大的變化，僅通過(guò)肉眼和經(jīng)驗(yàn)很難分清它到底是什么。所以隨著分析技術(shù)在考古學(xué)中的應(yīng)用，就可以借助色譜技術(shù)等手段對(duì)液體成分進(jìn)行檢測(cè)分析。

色譜及色質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用

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除了對(duì)出土特殊液體的成分分析之外，考古學(xué)家也應(yīng)用液相色譜以及氣質(zhì)聯(lián)用、液質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)對(duì)出土陶器碎片的提取物的成分進(jìn)行分析，從而對(duì)古代釀酒的原料、工藝等進(jìn)行研究。

光譜技術(shù)解析璀璨藝術(shù)珍寶

雖然很對(duì)分析方法在文物研究中都很需要，但是由于目前很多分析技術(shù)難以做到無(wú)損取樣，而鑒于文物珍貴不能破壞，因此在文物研究中有諸多限制。而近年來(lái)，隨著技術(shù)發(fā)展，眾多無(wú)損光譜技術(shù)被引入文保領(lǐng)域，從而可以獲得文物產(chǎn)地來(lái)源、制造年代、工藝以及病害機(jī)理等眾多信息。其中，X射線熒光光譜法(XRF)、拉曼光譜法等的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍。

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例如在古絹本研究中，由于古代顏料主要以礦石顏料為主，通過(guò)XRF分析顏料的元素組成，就可以推斷出絹畫顏料的礦物類型，從而更好地了解古人的繪畫技術(shù)和工藝。拉曼光譜，用于文物彩繪分析也是目前文物研究界的方向之一。通過(guò)拉曼光譜，分析諸如琺瑯器表面釉料、陶俑表面顏料等，通過(guò)不同時(shí)期顏料的類型不同，還可以反映當(dāng)時(shí)制作工藝的變遷以及背后的社會(huì)文化交流等。

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除此之外，拉曼光譜技術(shù)還可以用于文物的鑒定。例如在古玉的鑒定中，拉曼光譜可以鑒別出人為高溫高濕形成的特征峰。同時(shí)，也可以通過(guò)分析出文物是否有一些當(dāng)時(shí)不存在的成分等方法側(cè)面印證文物真?zhèn)巍?/p>

隨著科技考古的發(fā)展，已經(jīng)有越來(lái)越多的儀器技術(shù)應(yīng)用在文物考古研究當(dāng)中。本文僅列舉了部分應(yīng)用案例，希望能為廣大科學(xué)儀器和檢驗(yàn)檢測(cè)相關(guān)從業(yè)人員提供一些淺顯的信息。更多更詳細(xì)的應(yīng)用還需要大家進(jìn)一步去深入了解。