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藏品鉴定与材质分析

来源:本站 | 作者:华拍国际 | 发布时间:2017-12-25 15:17
摘要:藏品是博物馆的物质基础,征集入馆的文物和标本,首要环节是监定,即运用统整的方法和现代科学技术手段,对其真实性,科学性做出确切的判断,揭示其内涵。 本文对传统经验鉴定法,考古学鉴定法,修复技术鉴定法,材质分析鉴定法做综合性概述并阐明藏品材质分析与材质方法鉴定法的关系,重点讲述藏品材质分析的各种方法、手段。 一、藏品鉴定概述 藏品是博物馆的物...
藏品是博物馆的物质基础,征集入馆的文物和标本,首要环节是监定,即运用统整的方法和现代科学技术手段,对其真实性,科学性做出确切的判断,揭示其内涵。

    本文对传统经验鉴定法,考古学鉴定法,修复技术鉴定法,材质分析鉴定法做综合性概述并阐明藏品材质分析与材质方法鉴定法的关系,重点讲述藏品材质分析的各种方法、手段。  

    一、藏品鉴定概述

    藏品是博物馆的物质基础,为发展博物馆事业,保护人类文化和自然历史遗物,必须持续地进行文物和标本的征集,丰富博物馆藏品。

    征集入馆的文物和标本,首要环节是鉴定即运用传统鉴别方法和现代科学技术手段,对其真实性和科学性,做出确切的判断,揭示其内涵,包括判断真伪、年代、材质、产地、工艺、来源、流传经历和完残状况,评定其历史、艺术和科学价值,并确定其等级。依照本馆藏品的入藏标准,决定该文物和标本是否收藏。

    藏品鉴定既是日常的藏品管理任务,也是一项细致的科学研究工作。藏品鉴定的过程,就是对藏品进行研究和著录的过程。藏品入库前的鉴定,仅是对让藏品的初步鉴别,入藏后还要做更深入系统的研究。藏品公开陈列和论著出版后,实际是将研究对象公诸于世,让学术和社会公众进一步做多方鉴定,逐渐揭示藏品的内涵价值。  

    藏品鉴定的方法有四种  

    1.传统经验鉴定法

    中国的文物鉴定历史悠久,早在春秋时期,对文物的考证和辨伪就已具雏形。历代鉴定文物的经验,已散记于古籍中,如:〈国语〉、〈吕氏春秋〉、〈史记〉、〈汉书〉等。至宋代已有文物鉴定导着问世,如吕大临的〈考古国〉、欧阳修的〈集古图〉、赵明诚的〈金石录〉等,明代文物伪品大量出现,鉴定以辨伪为主,曹昭撰写的〈格古要论〉,将文物分为古铜器、古画、古墨迹、古漆器等十三门类,对文物概况和辨伪方法,皆做了论述。明高濂在〈遵生八笺〉中提出了铜器辨伪的原则。清廷大力提倡文物鉴定,梁诗正等奉敕编着的〈西清古鉴〉、〈西清古鉴〉、〈宁筹鉴古〉,逐步发展成较完整的体系。这些古文献为藏品的鉴定提供了参考数据。

    传统经验鉴定主要依靠鉴定人员的丰富知识和经验,用直观方法对文物进行分类比较和经验。而对古代文物见多识广者,应首推文物收藏家和古玩经营者,因此文物鉴定人员多出自古玩行业。以北京为例,古玩商号始于何时,无从考证,但名人札记载述,琉璃厂自明代以来即为纸铺、书肆、笔庄和古玩商铺的汇集处,逐渐成为古玩市场,延续至今。古玩行业的繁荣,也造就了一批文物鉴定专家,其中部份人员陆续进入文物博物馆界,成为藏品鉴定的业务骨干。

    由于传统经验鉴定主要是通过鉴定者的视觉、触觉、嗅觉等直观感觉,实现对文物真伪、时代的判断。往往是对某件文物经观察、掂摸、噢闻后,即能说出鉴定意见,故不少人对文物鉴定产生高深莫测的神秘感,也有的对这种含鉴定者主观因素过多的鉴定方法怀疑态度。其实传统经验也是遵循事物规律的前题下进行的,经验就是丰富实践的浓缩。

    文物是一定历史时期的产物,都具有其时代特征,熟练地当握时代特征,就能对历代文物做出准确的鉴定结论。日常生活中可做到闻鉴辨人,这是你已掌握了对方语音动作的特点和规律,对文物也是如此。文物特征规律的掌握,可参考文献记载,但更要的是鉴定者的实践探索,熟能生巧,文物看多了自然从细微变化中长期积累出精湛的鉴定技巧。有些经验是只能体会,很难言传,更无法用文字表达。如鉴定青铜器要用手端起来掂一掂,这并非为检查其重量,若用仪器称量,真伪重量很相近难以区分,但用手掂的感觉则不同,古代青铜器掂感轻飘,而近代伪品则掂感沉坠,这种感受只能鉴定者自己知道。

    鉴定文物必须以掌握这类文物的发展史为基础,再分别从其特征考察。例如鉴定青铜器要从形制、纹饰、铭文、材质、锈色、声音、工艺等方面考察;鉴定陶瓷器要从造型、纹饰、款识、胎质、釉质、彩色、工艺、音响等方面考察;鉴定玉器要从色质、、玉质、器形、纹饰、琢工等方面考察;鉴定书画要从风格、印章、纸绢、题跋、装,璜等方面考察。

    传统经验鉴定法是被长期的应有实践证实为行之有效的鉴定方法,至今以仍起着重要作用。但该方法的应用主要靠鉴定者本人的认识能力,同一件文物不同的鉴定者往往得出相反的结论。随着仿制品日益增多,给文物鉴定带来的难度越突出,文物鉴定的失误率也在上升,资深的文物鉴定专家也难免被以假乱真的现所迷惑,出现鉴定差错的事例是履见不鲜的。这就要求系统地总结整理传统经验鉴定法使之科学化,同时要开阔鉴定人员知识领域提高业务水平,并结合使用其它的鉴定方法。  

    2.考古学鉴定法

    考古学是依据古代人类通过各种活动所遗留的实物资料,进行人类古代社会历史的研究。而实物数据多埋于地下,需要经过科学的调查发掘,将遗物系统地、完整地揭示收集。20世纪20世代方在中国出现以田野调查发掘为基础的近代考古学。

    在没有考古调查发掘之前,已有文物流传于世,虽然有的文物也知道它出土何地,如著名的商代司毋戊鼎、西周大孟鼎、西周虢季子白盘等,由于未经科学地田野考古发屈,没有考古发掘明确的层位记录,故统称传世文物。考古发掘品之所以重要在于它应用考古地层学和考古类型学方法,根据发掘记录做科学分析,所得的结论比之传世品要准确可靠。

    以青铜器为例,在20世纪20至30年代,田野考古发掘刚刚起步,商王朝后期都城遗址殷墟出土的青铜容器也仅200多件。但至今,田野考古的成果,已积累丰富的实物资料,从时期而论,从夏、商、西周、春秋、战国至秦汉;从出土地域而论,除华夏中原,在北方草原、东北边陲、云贵高原、巴蜀盆地,东南沿海至全国各地皆有青铜器出土;从器物类别而论,从礼器、农具、工具、兵器、饮食器、酒器、盥水器、乐器、车马器、生活用具等。如此系统丰富的实物数据,足可以考古发掘品为基础,编制青铜器的发展演变标准系列。玉器、陶瓷器、漆器等也都形成各类文物的标准系列。

    考古学鉴定法,就是根据考古发掘品的标准器物,将需要鉴定的藏品进行比较分析,因为标准器己有确切年代、产地、铭文、纹饰、质地、工艺及造型特征,故分析待鉴定器物与标准器的异同,则可鉴别其真伪和时代。当然,也并非凡出土文物就没有问题,偶然也会出现非正常情况。

    考古学鉴定法无疑是对传统经验鉴定法的补充或纠误,但大量复制品的出现,甚至系列文物的复制,即使用考古发掘标准器比较,也难辨真伪。  

    3.修复技术鉴定法

    文物修复技术和复制工艺是联为一体的,即修复与作伪是同时出现的。文物作伪由来已久,北宋以后复仿制品混在真品中者为数不少,将一件青铜残器修改为两件者;铜器残片拼凑者;后补刻铜器铭文者;仿真品瓷器胎釉原料配方和工艺烧制者;依真迹勾填临摹古画者;用特殊技巧伪造古玉斑痕者...等,复制作伪技术己渗入文物的各门类。精湛的修复复制技术给文物鉴定带来许多麻烦,增加了文物鉴定的难度,同时也说明文物修复复制技术的高超。

    既然文物作伪是文物修复者所为,当然他们熟悉作伪技巧和关键所在,让文物修复技师从文物修复复制技术的角度去鉴别文物的真伪,则有其独到之处。他们熟悉各类文物的作伪技术工艺和材料,鉴别文物真伪是得心应手的,故资深的文物修复专家往往也是文物鉴定专定。修复技术鉴定法目前已被重视并在系统总结,将会在文物鉴定工作中发挥重要作用。  

    4.材质分析鉴定法

    历代各类质地的藏品,都是由不同材料构成的,应用现代科学技术手段分析测定藏品的化学元素成份、物质结构、微观形貌、绝对年代;可为藏品鉴定提供客观数据数据。因此,材质分析鉴定法是有广阔前景的藏品鉴定方法。 

    材质分析鉴定法和藏品材质分析是两个概念。将材质分析资料用于藏品真伪、时代的鉴定为材质分析鉴定法。而藏品材质分析的全部数据,不仅是用于鉴定文物,还可为保护和研究文物提供可靠依据。包括:探明藏品来源和产地、藏品制作工艺、藏品劣化质变机理、藏品流传经历和揭示考古信息遗存等。故学术界将此技术的应用,命名为实验室考古或科技考古。

    以上四种鉴定方法,是随时代和事业的前进而逐渐形成的,它们各具特色,应互相配合、取长补短、融合成完整的藏品鉴定方法。  

    二、藏品材质分析方法

    将现代科学技术引进用于藏品材质分析测定的方法已很多,含成份分析、结构分析、表面分析、微区分析、形貌分析、年代测定、无损探伤等方面。仅重点介绍如下方法和应用实例。

    1.湿化学分析

    是传统的化学分析法,可确定各种物质中所有化学元素的组成及含量。精确度高、数据稳定、适用范围广,在普通的分析化学实验室里就可以完成,适用于测定藏品的主要成份,金属、陶瓷、砖瓦、玻璃、石材等无机质地藏品试样皆可用此法。不足的是取样量多,操作过程较长,对文物残片或重复件很多者可采用。

    〈实例〉明代铜币分析。中国铸造金属货币始于殷商,直至元代绝大多数以铜铅钖合金的青铜为原料,其间仅极少以金、银、纯铜等制作。明代用料发生重大变化,由青铜改用铜铅钖锌四元合金,最后完全以铜锌合金的黄铜铸造成。

    实物险测结果表明:从大中通宝至弘治通宝主要为铜铅钖合金,仅个别为铜铅钖锌合金。而嘉靖通宝其含锌量在10%以上,多在15-20%之间,万历通宝的含锌量在30%左右。故可得出明确结论,嘉靖及其以后的铜币为铜锌合金的黄铜。  

    2.原子吸收光谱分析( AAS )

    被分析的样品雾化成原子蒸气,利用气态自由原子对同种原子发出的特征光谱的吸收现象,来确定物质中的元素组成及其含量。原子吸收光谱仪包括单色光源、原子雾化器、波长分离化器、波长分离系统、幅射换能器、甄别器和测量系统等部份,还可附计算器数据处理系统,直接得到样品中的元素含量。此法分析速度快,灵敏度和准确度均很高,可测出含量为百万分之几的元素。适用于金属、陶瓷、玻璃等无机质地藏品试样的分析,取样量为1-10毫克。由于样品量少,取样范围小,因此要注意取样的均匀性。

    <实例〉铜鼓合金成份分析。各地博物馆数藏铜鼓达1400多件,北京科技大学曾对广西、云南地区收藏的春秋至明清时期不同类型的96件铜鼓,用原子吸收光谱仪对铜鼓的合金成份进行分析。结果表明,铜鼓的合金成份主要是铜、钖、铅三者之和平均在95%以上,含锌、砷、锑、铁均少量,系由原料夹入含金的杂质。早期铜鼓含钖铅量很低,西汉以后铜鼓含钖铅量增高,加入锡铅可降低合金熔点。铅可以改变高锡青铜脆弱性,适合镶造大型薄壁铜鼓。适当降低含铅量,可提高音响效果。铜鼓的合金成份随着类型、时代、分布地区及治铸技术的不同而呈一定规律性的变化,反映了铜鼓的起源、发展和传播过程。  

    3. X 射线荧光分析( XRF )

    物质中的原子被高能的 X 射激发后,发出 X 射线荧光,这种荧光具有原子特征性质,不同的元素具有波长不同的特征 X 射线,其强度与元素的含量有关,故可测定物质中元素的成份和含量,适用于原子序数大于10的元素的检测。但只能对物体表面20微米进行浅层分析,如瓷釉元素含量的测定,青铜器锈层元素成份的测定。此法测定元素范围广、简便、快速、不必取样,也无需化学制样。故 X 射线荧光分析是适用于藏品分析的非破坏性无损检测技术。

    〈实例〉玻璃分析。古玻璃器物不允许取样的。为研究古玻璃的制作工艺,将中国历史博物馆数藏的从西周、战国、西汉、魏晋南北朝至隋代的玻璃器用 X 射线荧光分析进行系统分析。

    学术界认为,古代西方的玻璃制品以天然纯碱或含碳酸钠,碳酸钾的草木灰作助熔剂,而中国古代玻璃以方铅镰、白铅矿或铅丹为助熔剂。故通常以其成份为钾钠玻璃或铅钡玻璃来判定其制作工艺和产地。

    在被分析玻璃器中有一件河北景县封氏墓出土的网变玻璃杯,造型纹饰有浓厚异风格,学术界对其来源也作过探讨。用 X 射线荧光定性分析表明,玻璃材质以硅、钙为主外,含较多的钾,而不含铅。故可认为该玻璃器是公元前五世纪从波斯或东罗马输入的。  

    4. X 射线衍射分析( XRD )

    结晶固体具有周期性的点阵结构,点间距离和 X 射线的波长属同一数量级,晶体即为一个天然光栅,当 X 射线通过晶体时就会产生衍射现象,衍射图像与强度和晶体结构有关。将这种衍射图像拍成照片后,从衍射的方向可决定晶胞的形状和大小;从衍射的花纹可决定晶胞中原子的分布。利用这些性质可鉴别被测物属于某种化合物。 X 射线衍射分析是测定物质结构的重要方法,对金属、陶瓷等藏品和无机颜料结构的确定有特效,能准确、快速地区分矿物和非晶物质。

   〈实例〉壁画颜料分析。壁画是中国古代艺术的瑰宝,敦煌莫高窟中从十六国、北魏、西魏、北周、隋、唐、五代、宋、西夏、元、清的44国洞窟中采集的白、蓝、绿、红、黑等颜料,用 X 射线衍射分析进行物质结构测定。

    从衍射图表明,莫高窟所用的白色颜料有高岭土〈 Al2Si2O3(OH)4 〉、方解石〈 CaCOs 〉、云母〈 KAl2Si3AlO10(OH)2 〉、滑石〈 Mg3Si4O10(OH)2 〉、石膏〈 CaSO4 . 2H2O 〉、碳酸钙镁石〈 Mg3Ca(CO3)4 〉、氯铅矿〈 PbCl2 〉、硫酸铅矿〈 PbSO4 〉、角铅矿〈 PbCl2 . PbCO3 〉、白铅矿〈 PbCO3 〉;蓝色颜色有石青〈 2CuCO3 . Cu(OH)3 〉;绿色颜料有石绿〈 CuCO3 . Cu(OH) 2〉、氯铜矿〈 Cu2(OH)3Cl 〉;红色颜料有朱砂〈 HgS 〉、铅丹〈 Pb3O4 〉、红土〈 Fe2O3 〉、雄黄〈 A3S 〉;黑色颜料有炭黑、铁黑〈 Fe3O4 〉。古代画师使用无机天然矿物颜料,除铅丹在空气长期氧化作用下成为棕黑色二氧化铅外,其它石录、石青、朱砂、红土等,都非常稳定,使壁画色泽至今仍光彩夺目。  

    5.红外吸收光谱分析( IR )

    分子水平的物质,对波长为2.5-16微米红外辐射的吸收,与分子的原子、化学键的强度和空间几何构型三者有关,这三个特征是区别分子的依据,在两个不同分子中,如三个特征一致,说明两个分子是等同的,若三个特征中有任何差别,表明是不同的分子。以此为基础确立的红外吸收光谱区别各种有机化合物分子的依据。样品仅需几毫克,红外光谱分析适用于测定有机质地藏品的化学结构、化学键和官能团。红外吸收光谱仪,从分析到取得数据可自动进行,由计算器管理,操作简便,分析速度快。

    〈实例〉漆器分析。山东临沂凤凰岭东周墓出土的戈柄,采用红外吸收光谱分析。从戈柄材料和戈柄髹饰物的红外光谱图得知,戈柄材质为木料,因谱图含酚类化合物,这是被子植物普遍存在的物质,而氨基酸则大量存在于禾本植物中,故戈柄为木料而非竹子。髹饰物则为大漆。

    6.电子显微微区分析( EPA )

    亦称电子探针。用聚焦的电子流集中激发样品1微米大小的区域,引起原子激发并发射出 X 射线,通过对 X 射线波长和强度的定量测定,可获得物质化学成份的结果。如用电子流对样品的小区域进行扫描,而在阴极射线管荧光屏上作同步扫描,用被测元素的特征 X 射线强度控制荧光屏的亮度,那么荧光屏上就可显示样品表面扫描区域被测元素的浓度分析图。此法可适用于陶器-石器-金属-玻璃-绘画颜料的分析,尤其宜于做表层分析。

    〈实例〉青铜器分析。中国历史博物馆藏品战国青铜器陈侯年敦,因鉴定者意见不一,而长期存疑,但铭文一直被引用,列入铜器铭文著作。用电子探针分析结果表明;敦盖为铜锌合金,敦底为铜锡合金。配合 X 射线探伤;敦器无裂痕、补配现象,即铭文与器为一整体,皆为青铜。可辨明敦盖系后配,为真伪鉴别提供依据。  

    7.激光微区分析

    高强度的激光束聚焦在样品微区,可产生 15000 ℃ 高温,使微克级的样品气化,然后将此气态光束送入光学系统按各种波长进行分析,从而确定化学元素性质和含量。激光分仪包括激光器、高倍显微镜、光谱摄谱仪,故亦称激光显微光谱分析仪。适用于无机质地藏品分析。

    此法是非破坏性取样分析技术,但并非无损分析技术。因在测定时,在样品上打一个直径和深度为50微米的熔坑,相当于一根发丝的七分之一,取样量1微克左右。就整个器物来讲仍是完整的,但对藏品而言是要慎重的,故不能随便地使用此法。优点是不受样品大小、形状限制,可很方便地对指定部位进行成份测定。

    〈实例〉秦剑分析。陕西临潼出土秦代青铜剑和大量箭镞,表面呈乌黑色,毫无锈蚀。经激光显微光谱分析,证实其表面为一层含铬的氧化物,推测秦剑和箭镞的制作工艺是经过表面铬化处理,是古人用铬铁矿、天然碱为原料,加工成铬酸盐,即红矾。再把红矾烧熔,将青铜兵器放入浸煮,即得此乌黑的防腐层。  

    8.电子能谱分析( ESCA )

    电子能谱分析法是近20多年发起来的新技术,其基本原理是用一定能量的电子、 X 射线或紫外光照射待分析样品,将样品表面原子中的电子激发成自由电子。测量这些电子能量的分布,从而得到待测样品表面的元素组成、状态等信息,即为电子能谱分析。依据激发源的不同,可分为 X 射线电子能谱、紫外光电子能谱、俄歇电子能谱。

    电子能谱分析是高灵敏度的表面分析技术,信息深度为5-5 0? ,绝对灵敏度 10 -18克。可用于金属、陶瓷等藏品表面分析。  

    〈实例〉铜镜分析。在战国、汉、唐时期,有一种表面呈白亮状白铜镜,称其为水银沁铜镜,这种白亮的表面,具有抗氧化耐腐蚀性能和反光能力强的优点,历经千百年仍光可鉴人,但水银沁的表面处理工艺已失传。上海博物馆经对东汉水银沁铜镜残片,用 X 射线电子能谱分析和俄歇电子能谱分析结果表明;镜表面的含锡量高于基体,表面富锡层厚度约为几十至几百纳米,在富锡层表面,逐渐形成以二氧化锡为主要成份的透明致密的微晶能薄膜,故具有良好的耐腐蚀性能,从而揭示银沁铜镜的不解之谜。  

    9.电子显微镜( SEM )

    人的肉眼只能看清 0.2 毫米 左右的物体,一般光学显微镜可辨清 0.2 微米左右的物体,比肉眼增大 1000 倍。在文物鉴定中使用放大镜、体视颢微镜、金相显微镜、偏光显微镜等光学显微镜已较普遍。  

    电子显微镜以电子光学为理论基础,发明于 1932 年,发明者在 1936 年度获诺贝尔物理学奖。电子显微镜的分辨本领己成功地提高到1-2的量级,比肉眼增大了几十万至一百万倍,成为研究认识微观世界进行物体微观形貌分析的有力工具。可用于陶瓷、金属、岩石、纺织品、木材、纸张、骨角等各质地文物的鉴定。

    电子显微镜分透射电子显微镜( TEM )和扫描电子显微镜( SEM )两类。透射电镜是早期发展的电子显微镜,而扫描电镜比透射镜具有立体感强,放大倍数连续可调、制备样品简单等优点,故发展很快,为当代最有效的分析仪器。通过扫描电镜可细微观察物体表面,并进行元素分析和晶体结构分析。样品稍加处理或不加处理就可放入电镜观察,这对文物鉴定是很适宜的。

    〈实例〉青铜器锈层分析。中国历史博物馆对安微寿县春秋蔡侯墓出土编钟的锈蚀物,在体视显微镜下放大观察。发现锈层断面从铜基体向外呈灰绿、蓝绿、深赭、紫红、鲜绿、深绿等色彩斑澜的多孔腐蚀层,这些孔洞形成金属与外界的通道,大气中的二氧化碳、水汽和其它空气污染物,可通过孔隙与铜体接触发生腐蚀。显微观察可形像地了解,青铜腐蚀的原因。配合 X 射线衍射结构分析,可得知不同彩色的矿化物分别为;氧化亚铜、氧化铜、碱式氯化铜、碱式碳酸铜和二氧化硅。

    银器分析。对广州西汉南越王墓出土的银器用扫电镜观察,并结合进行 X 射线能谱分析,其中银匜的金属基体成份分析结果为:银99.4%、铜1.5%、铅0.03%、铁0.04%。表面饰金属分析结果表明为金和汞。说明此文物为含少量杂质的鎏金银器。  

    10.无损探伤技术

    无损探伤又称无损检验,是利用仪器对器物内在质量进行非破坏性检验的新技术。其基本原理是对被检物体内部或表面的不连续生信息,通过各种物理手段如光波、射线、超声波、磁场等,在仪器,胶片或物体表面显示出来。无损探伤技术在藏品检验中以 X 射线探伤应用最广。

    X 射线透视已被普遍接受,方法简便快速,肉眼难观察的内部情况,经 X 射透视后可一目了然,可靠性高,可查明被测物内部的均匀度、厚度、材料质地等。由于 X 射线穿过厚度不均匀物体时,因密度、弯曲度均不同,故吸收的放射线也不同,将这些穿透被照物体的放射线,投射于感光胶卷上,就会产生黑白程度不同的影像。器物材料密度高、厚度大的能吸收较多的放射线,使胶卷感光较少,呈现白区较多;密度低、厚度小的材料,则射线透过量较大,呈现黑区较多。从而得到器物内部状况的影像数据。

    X 射线探伤仪以其被波长不同分为软 X 射线和硬 X 射线。波长越短, X 射线越硬;波长越长, X 射线越软。通常称皮长为0.5 ? 以上的 X 射线为软 X 射线。软 X 射线机的 X 射线管所用的阳极靶面材料是钡,原子序数为42,放射特征谱线的波长为0.62 ? 和0.71 ? ,它们的波长在最适宜的范围。适用于书画、漆木器等藏品的探伤。硬 X 射线探伤机的 X 射线管所用的阳极靶面材料为钨,其原子序数为74,它的放射特征谱线的波长为0.21 ? ,适于用金属,陶瓷等材质藏品的探伤。

    应用软 X 射线探伤可鉴别出古代书画上已模糊的印迹,证实古画真伪,从浙江河姆渡遗址出土的菱角的软 X 射线探伤胶片,可见到菱的内部己碳化为低密度多孔疏松物质。还可发现漆器胎体的结构和修复部位。

    应用硬 X 射线探伤检验青铜器的实例很多,青铜器的铸造缺陷、毁损裂隙、修复痕迹、补配部位、腐蚀程度等内部情况,皆可从 X 射线探伤得到答案,并可发现被覆盖的铭文、花纹和装饰等考古信息。  

    11.放射性碳素年代测定技术

    应用自然科学的规律测定藏品绝对年代的技术,为藏品鉴定开辟途径,在近几十年发展的断代方法中,以放射性碳素法和熟释法用于藏品鉴定者较多。

    放射性碳素测定法,由美国芝加哥大学 利比较 教授于 1949 年创建,并为此获 1960 年诺贝尔奖金。近50年来,该法在世界上广泛使用,主要用于测定藏品中木器、竹器、牙骨、贝壳、纸张、纺织品、生物标本等含碳有机物的年代。一般适用范围在5万年以内。

    自然界中的碳元素由三种同位素组成,其中 14 C 为天然放射性同位素。 14 C 与氧结合形成14 CO2 混入大气二氧化碳中,通过光合作用被植物吸收,动物也都依赖植物生存,因此 14 C 扩散交换到整个生物界和一切与大气二氧化碳相交换的含碳物质中。在生物体有生命期间,体内的 14 C 的来源,残体内的 14 C 只能按每5730 ± 40年衰变一半的规律不断减少。因此测定藏品标样中残余 14 C 的含量,就能推出生物体的死亡年代,即藏品材料的绝对年代。  

    12.热释光年代测定技术

    热释光是一种物理现象,是非金属结晶固体受到放射性物质照射而积蓄的能量,在加热过程中发出来的一种光。

    公元17世纪英国人罗伯特.博伊尔在冬季围着火炉取暖,当他的手靠近火炉时,手指上那颗晶莹微黄的宝石戒指,竟变成美丽的蓝色。这不是由于燃烧而产生的化学发光,也不是宝石的荧光,而是热释光。

    1953 年美国威斯康辛大学 F .丹尼尔斯等人首先提出将这种奇异的发现用于文物年代测定的可能性。70年代初,英国牛油大学建立了研究室,为这项测定年代技术奠定了基础。适用于测定藏品中陶瓷、砖瓦、筹造铜铁器的泥范模具、窑炉、红烧上等经高温烘烧的粘上类非金属无机物的年代。

    用来烧制陶瓷器原料是枮土,其中都含的微量的天然放射性物质铀、钍和钾-40,这些放射性物质的半衰期长达10亿年,可做为提供每年固定剂量的放射源。粘土中晶体颗粒有石英、长石、云母等,它们具有记录辐射剂量的本领,当晶体受放射性物质的射线辐射时,这些辐射能转换成另一种能量而贮藏在晶体,内时间越久,贮藏的幅射能越多。

    陶瓷器的坯体放入窑中,经几百年至上千年摄氏度的高温烧制过程,其贮藏在粘土晶体的辐射能因高温作用,而全部以可见光的形式释放出来,所以刚烧制的陶瓷恰为热释光时钟的零点。但陶瓷器中的放射性物质是烧不掉的,仍继续放出射线,重新积累能量并随时间而增加。年代越久,热释光量越多,就自然成为计算陶瓷器年代的依据。只要把陶瓷器烧成以后吸收的自然辐射累积剂量,除以放射源每年提供的固定剂量,即可得陶瓷器制作的年代。本方法测定范围在100年至100万年之间。但需在被测物底部或内壁取极少量粉末样品,方可用热释光测量仪器进行剂量。

    热释光测定技术发明后,引起博物馆界限大兴趣。如一批收藏在国外博物馆的珍品黑陶,被热释光测定为伪品。一件 80 cm 高的唐三彩骆驼,其真伪问题会在国际古艺术品市场争执很久,而热释光测定结果为距今1130年,当属唐代真品无疑。国内博物馆一件彩陶壶,观察似新石器时代遗物,但热释光测定纯属近代仿制品。此种实例很多,可见热释光对陶器的辨伪是有效的。

    此外还有:发射光谱分析、可见光和紫外光谱分析、等离子发射光谱分析、质谱分析、穆斯堡尔谱分析、中子活化分析等。  

    三、藏品材质分析在博物馆工作中若干问题  

    1.藏品材质分析在博物馆工作中的作用

    用现代科学技术对藏品进行材质分析,取得文物材料的分析测试数据、显微摄影照片、无损探伤胶片等原始资料,并以此为依据对文物的化学成份、物质结构、制作工艺和产出年代作出结论。这项工作是博物馆工作进入料学化的标志,它适应了博物馆的鉴定、科技史和艺术史的研究、文物修复杂护技术的需要。因此,开展此项工作是必不可少的。  

    2.材质分析机构的设置

    建立材质分析实验室需要各种现代分析仪器设备、相当规模的实验室建筑、掌握专门技术的人才和维持设备运转的经费。这些人、财、物的条件,并非一般博物馆可以做到的。也没有必要皆建立设备齐全的材质分析实验室。可有以下形式:  

    (1)大型博物馆建立材质分析机构。如美国史密森尼博物院,既有直属的保护分析实验室,也有各馆单设的实验室。博物馆实验室的仪器设备不要求齐全。

    (2)建立专门的研究机构。加拿大保护研究所、美国盖蒂保护研究所、日本东京国立文化财研究所等、都是分析设备先进、测试手段齐全的文物材质分析机构,这种相对集中的形式是有益的。

    〈3〉博物馆与大学、研究所联合。在很多大学都有检测手段齐备的分析测试中心或分散于各系的仪器设备,博物馆与大学联合可以充分发挥双方的优势,既提高了大学科仪设备的利用率,开辟了大学的科研领域;又解决了博物馆的材质分析问题,且不必负担设备的购买维护等难题。当然也要由博物馆向大学提供必要的经费,大学也必须按文物的特殊要求进行分析工作。  

    3.分析样品问题

    对藏品做分析测定,需以不损害文物为前题。不合理的破坏性取样应绝对禁止。在科技领域所称的无损检测,并非绝对无损,如激光显微光谱分析。所以如何采集藏品分析试样,也是下列不可忽视的。

    可通过以下方法解决各试样问题:(1)考古发掘时注意收集残片,(2)在修复文物过程中收集自然产生的样品;(3)必要时在不明显的部份分取样或采集劣化质变部份的试样;(4)采用非破坏性无损分析技术;(5)研究改进适合文物的分析测定方法和设备。在博物馆的藏品管理中,藏品分析样品也应列入管理之列。  

    4.分析测试结论的确认和发展

    分析测试数据照片数据的综合整理,是严肃的科学研究过程。对某件藏品要有多种分析方法从不同角度进行测试,综合分析结果,以纠正误差,做出确切的结论。分析测定技术是多学科的技术性强的工作,对各种仪器设备的使用范围和特点要充分认识,做到方法合理、使用得当。对分析测试结果,还要给合考古学,科技史等学科的研究成果作分析判断。要客观地对待数据,不可为达到预计的目标,而对数据做选择性取舍。随便发表分析检测结果,造成学术界非议的事例,值得引以为戒。  

﹝原载:《中小型博物馆营运管理研习会-文物的库存与维护研习手册》行政院文化建设委员会,1997 年﹞