古陶瓷成分無損檢測有幾種方法?各自的優(yōu)缺點(diǎn)
藏家追逐的高等級陶瓷完整器彌足珍貴,在古陶瓷成分無損檢測中因其無損傷受到一些藏家推崇。適合古陶瓷成分無損檢測的方法有能量色散X射線熒光分析(EDXRF)、質(zhì)子激發(fā)X熒光分析(PIXE)、同步輻射X射線熒光分析(SRXRF)和中子活化分析(NAA)。這幾種分析方法用的激發(fā)源不同但工作原理相似。
能量色散X射線熒光分析(EDXRF)是一種簡便和常用的適合古陶瓷完整器無損原位測量的方法。通過定量測定瓷胎、瓷釉和色料中主量和微量化學(xué)成分組成及其含量,與可溯源的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)比對,達(dá)到溯源和斷代。通常條件下,古陶瓷胎、釉和色料中全元素譜幾乎不隨時(shí)代變遷而變化,現(xiàn)代高仿品難以實(shí)現(xiàn)表面和內(nèi)在的全面仿制。能量色散X射線熒光分析儀(EDXRF)分臺式、手持式和落地式3種。臺式樣品室較小,適合小型器物或小塊樣品的測量。手持式便于攜帶,適合野外的簡易測量,因在大氣條件下測量,靈敏度和精度偏低,輕元素不能分析,可用于古陶瓷初步檢測。落地式機(jī)器目前的真空樣品室為60厘米´60厘米´60厘米,對更大的完整器仍然無能為力。
質(zhì)子激發(fā)X熒光分析(PIXE)是利用加速器產(chǎn)生的質(zhì)子束作為激發(fā)源,將質(zhì)子束引出,既可有損又可無損分析古陶瓷化學(xué)成分的方法,其工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)與X射線熒光分析十分相似,相對X射線熒光分析具有靈敏度和分析精度高的優(yōu)點(diǎn)。加速器是大型設(shè)備,價(jià)格昂貴,只有在國家的科研院所和高校才具備這樣的分析條件。
同步輻射X射線熒光分析(SRXRF)是以同步輻射X射線作為激發(fā)源分析古陶瓷中元素種類和含量的方法。同步輻射X射線熒光分析既可以進(jìn)行樣品破損分析又能進(jìn)行完器分析,可同時(shí)進(jìn)行多元素測量,分析的元素濃度范圍寬等特點(diǎn),尤其是分析極為稀少和珍貴的古文物完器,更能發(fā)揮其*性,由于運(yùn)行成本高只適合科研課題研究。
中子活化分析(NAA):經(jīng)過中子輻照后,陶瓷樣品中元素變成對應(yīng)的同位素并放射γ射線(伽馬射線),用探測器測量表征各元素的γ射線強(qiáng)度,通過解譜、標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理獲得樣品中各元素的含量,是古陶瓷溯源研究中十分重要的方法。利用中只管作為激發(fā)源可以實(shí)現(xiàn)完整器的無損分析,由于瓷器經(jīng)中子照射后會(huì)產(chǎn)生長壽命的放射性核素,不適合民間古陶瓷藏品的檢測。
這些古陶瓷化學(xué)成分分析的缺點(diǎn)是依據(jù)可溯源的標(biāo)準(zhǔn)樣品和參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比對識別,需要建立龐大的可以溯源的、基本覆蓋化學(xué)成分變化范圍的古陶瓷標(biāo)本數(shù)據(jù)庫。如果沒有獲得可溯源的標(biāo)準(zhǔn)樣品和參考數(shù)據(jù)庫將束手無策。