【摘要】 XPS进行定性化学分析并确定每种颜料的化学成分,拉曼光谱用于鉴定相关矿物。

无损分析技术已在考古学领域得到广泛应用。考古学领域有趣而重要的研究领域之一是识别多色考古文物中使用的颜料和矿物。最常见的颜料分析技术是X射线荧光光谱(XRF),拉曼光谱和扫描电子显微镜(SEM-EDS)。这些技术可检测各种元素或化合物,具有出色的灵敏度,并且对样品的损坏最小。然而,它们都不能检测所有范围的元素或化合物,因为每种技术都有自己的局限性。XPS技术由于其独特的工作原理,可以提供有关考古文物和艺术品表面特征的宝贵信息,这些信息通常对于了解其制造技术以及老化和降解过程至关重要。在商用XPS系统发明后不久,Lambert等人[1]探索XPS在考古文物分析中的应用;Spoto等人[2]使用XPS等技术来研究陶器样本;Lambert等人[3]使用XPS和AES技术研究玻璃物体,证明Cu的氧化态对玻璃的颜色起着至关重要的作用。然而,Paparazzo 等人[4]使用 XPS 技术研究金属物体上的冶金特性、腐蚀和铜绿的形成。目前研究探索了XPS和拉曼光谱作为两种互补技术的应用,以识别用于装饰属于托勒密时期的埃及纸盒的颜料和矿物,主要集中在原色上,即红色、黄色和蓝色。XPS进行定性化学分析并确定每种颜料的化学成分,拉曼光谱用于鉴定相关矿物。高分辨XPS光谱显示样品红色区域中存在汞和硫;拉曼光谱证实了朱砂作为红色颜料的存在。HR-XPS在碎片的黄色部分检测到硫和砷,通过拉曼光谱确认为荸荠矿物。来自样品蓝色/绿色深色区域的拉曼光谱对应于埃及蓝色颜料(CaCuSi4O10).XPS和拉曼光谱的综合结果为用作颜料的材料和矿物提供了重要的见解,这些材料和矿物已用于装饰纸盒。

  • J,B,LAMBERT,et al.X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY: A NEW ANALYTICAL METHOD FOR THE EXAMINATION OF ARCHAEOLOGICAL ARTIFACTS[J].Archaeometry, 1976.
  • Neff H .Modern analytical methods in art and archaeology[J].
  • Lambert J B , Mclaughlin C D , Shawl C E ,et al.Peer reviewed: x-ray photoelectron spectroscopy and archaeology.[J].Analytical Chemistry, 1999, 71(17):614A-620A.
  • Paparazzo,E.Scanning Auger microscopy and x-ray photoelectron spectroscopy studies of Roman bronzes[J].Journal of Vacuum Science & Technology A Vacuum Surfaces & Films, 1995, 13(3):1229-1233.

科学指南针为超过3000家高校和企业提供一站式科研服务。截止2021年6月:服务1049家高校、2388家企业,提供249所高校研究所免费上门取样服务,平均每天处理样品数5000+、 注册会员数18w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过98%。