中华民族具有悠久的文明发展史,古文物十分丰富,传统的研究方法和文献记载内容庞杂,其中既有科学的内容,有存在一些非科学描述,根据这些方法和资料解释古文物,不可避免地会出现一些似是而非的结论。近年来,文物大量出土,文物拍卖活动增加,高技术含量的赝品充斥市场,鉴定文物真伪成为当前迫切需要解决的任务。与此同时,传统的文物鉴定方法也面临着严峻的挑战。因此发展现在科技考古,应该成为解决这一系列问题的重要途径。

重视对古陶瓷中的元素分析。中国古陶瓷的窑口众多,器形多样,釉色变幻无穷,纹饰丰富,在制瓷历史上存在后期仿前期和不同窑口之间彼此仿烧的现象,部分瓷器的器形、胎质、釉色和纹饰等外部特征相似或相同,馆藏古陶瓷器物的品种有限,古瓷窑址不可能在短时间内得到完整的系统发掘,因此对民间收藏、遗址和墓葬出土的部分瓷器产地和年代难以形成共识。古陶瓷的器型、胎质、釉色和纹饰等外部特征具有定的时代印记。制瓷原料和烧制工艺决定了古陶瓷胎釉和花料中的主量、次量和微量元素种类和含量,它不仅反应了年代特征而且给出产地等信息,某些元素已作为古陶瓷的指纹元素而被人们接受,元素分析在研究和鉴别文物年代、产地、真伪和制造工艺等方面具有重要作用。由于古陶瓷中的元素种类和含量几乎不随年代变迁而变化,赝品难以实现所有元素种类和含量、纹饰与颜色等方面与真品一致,因此分析古瓷中的元素组成和含量,用于辨认古陶瓷的年代和产地具有较好的科学性,是开展古陶瓷科学分析的依据。

适合古陶瓷有损分析的主要方法有:仪器中子活化分析(INAA)/、电感耦合等离子光谱和质谱分析技术(ICP-AES/MS)。

适合古陶瓷无损分析的主要方法有:同步辐射Ⅹ射线荧光​( SRXRF)、源激发X荧光(XRF)、质子激发X荧光(PIXE)分析技术。

​这些方法多属于现代核分析技术。用这些方法完整器物可在大气中分析、测量位置可任意选择,器物大小不受限制,在确保试验参数和方法相同的条件下,能够得到重复的分析结果。现代核分析技术在古文物研究和鉴定中已日益显示,其不可替代的作用,它给出的究结果不因仪器设备、分析地点、分析测试人员的改变而变化,在严格地分析质量控制条件下具有较好的重复性。

​1、仪器中活化分析技术(NAA)

经热中子辐照后样品中元素变成对应的同位素并放T射线,用探测器测量表征各元素的T射线强度,通过解谱、标定和数据处理得到古陶瓷样品中元素种类和含量。中子活化分析的优点是多元素分析,可测元素多达六十余种灵敏度和准确度高,精密度好,无试剂空白,基体效应小,可实现自动化测量等。因为样品需经反应堆照射,仪器中子活化适合取样分析和破损分析。中子活化分析用于古陶瓷中次量元素和微量元素分析,其分析灵敏度可达10一 10g/g,所需样品仅为0.1%左右是古陶瓷产地研究的理想方法。

​​2、同步辐射X荧光分析技术( SRXRF)

高能所1989年建成了同步辐射装置,并开展了同步辐射X射线荧光分析,这是一种重要的元素分析方法。高能电子对撞机产生的同步辐射X射线光源具有高輻射强度、辐射频谱宽和广阔的连续谱、高准直度、可调的脉冲时间结构、高洁净性、光源斑点小等优点,使得元素分析灵敏度和适用范围大大提高。同步辐射X射线荧光既适合样品破损分析,又能进行完器分析,可同时进行多元素测量,分析的元素浓度范围宽等特点,在科技考古中适合进行古陶瓷、古铜器和玉石等的成分分析研究,尤其是分析极为稀少和珍贵的古文物完整器,更能发挥其优越性,由于同步辐时机时限制,不宜进行于大批量的古瓷样品研究。

​3、质子激光x荧光分析技术(PTXE)和外束PIXE

经加速器到能量2-3MeV的带电粒子一一质子轰击样品靶时,将产生表征靶原子特征的X射线,用Si探测器和多道分析器记录特征X射线的强度,通过解谱和数据处理得到靶中元素种类和含量。质子激发X荧光分析技术(PIXE)是一种高灵敏度多元素进行定量分析方法,对原子序数Z=12的元素进行定量分析,分析灵敏度约在0一lug/g,因此是分析和测量古陶瓷、古铜器和玉器等文物中元素含量的理想方法之一。我国的PIXE技术已多年应用于生命和科学、环境科学和材料科学等的研究领域,积累了丰富的实际经验。真空PIXE分析所需样品量少,约几毫克量级,但要取样,适合于破损分析。将质子束引入到大气中进行分析的外束PIXE技术,可进行完器分析,易定位,是分析研究古陶瓷完器的理想方法。

​4、X射线荧光分析技术(EDX)和(XRF)

原激发X射线荧光(XRF)分析是将样品放在X射线荧光谱仪上进行测量,将测量数据进行计算机处理,再用基本参数法进行计算,最后给出样品中元素的种类和含量。XRF分析方法不破坏样品,对分析样品的形状,大小和材料没有特殊要求,整个过程在真空中进行,是一种便捷灵敏和可靠的分析古陶瓷中元素种类和含量的方法,其相对分析极限与绝对探测极限的分析误差为1%的范围。经过多年的努力,实验分析数据已为古陶瓷的无损分析提供了科学依据。陶瓷、考古、文博、收藏界与自然科学界结合,形成优势互补,必将推动古陶瓷完整器物的无损分析和鉴定。

以上所介绍的四种相对科学的古陶瓷鉴定技术,

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