考古研究和拉曼光谱

考古工件和艺术品的研究在很大程度上依赖于确定的化学物质。这个关键信息可以通过非破坏性拉曼分析在环境中存在的工件。

图片来源:伤风/ EllSan

获得的数据可以帮助确定颜料,染料,颜料,揭示产生时,其真实性。

拉曼光谱措施低频振动,并提供丰富的信息描述矿物和无机材料,如色素、特别是在地区低于500厘米亚博网站下载¹。拉曼光谱的分析有助于确定不同的色素多态形式。

拉曼光谱仪进步,尤其是他们减少规模,增强其适用性在考古调查。

仪器的便携性,如i-Raman^®系列中,允许现场分析没有删除样本和潜在破坏重要的考古遗址。

光纤探针安装在这些工具有助于方便地访问样本在不同环境中,包括那些难以达到。

可移植性和光纤探针帮助测量样品没有样品制备不同的形状和大小。

系统的激光功率可调在1%的增量,它允许较低的激光功率(3兆瓦)。这是特别有用的在处理具有挑战性的样品像黑颜料。

拉曼光谱用于考古的例子

在最近的一次调查,便携式拉曼光谱史前绘画的特点是帮助发现Abrigo de los查(Albalate Del Arzobispo前线)在伊比利亚半岛上。¹

绘画被发现在露天的庇护所,使拉曼测量挑战由于环境因素,如阳光、风、灰尘、和外壳开发表面上,模糊了颜料的拉曼信号。

研究设计并实现了一个灵活的泡沫橡胶帽(Cà高校的帽子)来减少这些干扰。频谱的手指点在白天收集在山洞里了图1,山峰的赤铁矿(h)观察到除了这些归因于外壳包含whewellite (w)和石膏(g)。

图1所示。原位拉曼光谱的洞穴岩画测量在白天的峰值色素赤铁矿(h)和多样化的石膏(g)和whewellite (w)。图片来源:黑与白Tek

黑与白的Tek便携式拉曼光谱仪目前正在使用的全面调查材料用于抹灰泥工作出现在国王的阿尔罕布拉宫大厅的金库,它被认为是西班牙的一个最重要的文化遗址。亚博网站下载^2、3

这个工作已经进行了好几年,旨在研究石膏材料,关注他们的应用程序使用的技术和衰变他们已经经历了几个世纪。亚博网站下载

图2描绘了一个国王的大厅的示意图,这突显出拉曼显微镜仪器耦合头的位置在脚手架上,离地面12米。仪器的图像和视频显微镜在三脚架上安装了一个机动阶段。

图2。(a)的垂直部分示意图的拱顶大厅里王与高度的脚手架仪表标志。(b)完整的拉曼仪器上的脚手架和(c)显微镜探针在三脚架的细节。从引用复制2许可的皇家化学学会的。图片来源:黑与白Tek

钟乳石金库的装饰在阿尔罕布拉宫,由石膏装饰在不同的颜色反映了伊斯兰风格,通过拉曼光谱分析了没有删除示例。

这使网站的文化遗产的保存,同时使分析更大的站点区域。各种色素,典型的古代,被确定。光谱的细节也可以确定天青石的地理起源。

在伊斯兰艺术中,蓝色是一个杰出的颜色使用矿物琉璃生产,形成天青石色素。图3说明了蓝色装饰的光谱库和天然和合成蓝色颜料,所有这些显示天青石矿物的特征峰在548厘米¹。

图3。拉曼光谱的蓝色颜料,琉璃展示特征峰在548厘米¹。图片来源:黑与白Tek

在金库的装饰品,红色是由色素朱砂和最小,金库的各个部分中找到。他们被用于一些装饰性的图案。

朱砂的拉曼光谱测定石膏基板。颜料和退化从收集到的数据可以被识别。

所示图4白色色素的降解产物甘汞的结果,这是在朱拉曼光谱检测。光谱还显示一个信号在1009厘米¹归因于石膏应用颜料衬底。

图4。拉曼光谱的朱砂色素状况良好,出现了恶化的迹象。图片来源:黑与白Tek

原位对于特征分析是至关重要的镀金装饰的有限,常常难以接近的区域,尽可能多的这些部分已经衰退并不是广泛存在。³

锡氧化物被发现在镀金附近的黑色区域,表明锡箔被用作替代黄金在一些镀金,可能在后来修复。

结论

便携式拉曼光谱便于分析考古遗址,因为它可以学习在原地,文化意义地区的干扰最小化。

这种方法提供了灵活使用光纤探针和三角架展开视频显微镜,可以使用一个轻量级的工具收集大样本区域代表测量没有广泛的抽样。

可调激光功率使暗色素样品和更精确的分析和控制。

拉曼光谱也提供了有价值的信息材料用于建筑和恢复的考古遗址和退化的程度,它可以帮助保护和恢复工作。亚博网站下载

确认

共享的研究团体强调这是感激地感谢。公司要感谢安东尼奥Hernanz教授所de Educación马德里Distancia教授玛丽́穆́Ayora可以̃ada Jaén,大学和阿图罗微光束的领域。

引用和进一步阅读

1. “光谱描述外壳层间的史前绘画保存在露天岩石艺术避难所”,a Hernanz et al, j·拉曼Spectrosc。2014 45 (11),1236 - 1243。doi 10.1002 / jrs.4535
2. “原位无损喇曼microspectroscopic调查多彩抹灰泥工作在阿尔罕布拉宫”,a . Dominguez-Vidal M.J. de la Torre-Ló派司,r . Rubio-Domene M.J. AyoraCañada、分析师,2012年,137年(24岁),5763 - 9。doi: 10.1039 / c2an36027f。
3. “黄金的阿尔罕布拉宫:学习的材料,技术,和衰变过程装饰镀金抹灰泥亚博网站下载工作”,M.J. de la Torre-Ló派司,a . Dominguez-Vidal M.J. Campos-Suñol, r . Rubio-Domene Schade和M.J. Ayora-Cañada, j·拉曼Spectrosc。45,2014,(11),1052 - 1058。doi 10.1002 / jrs.4454

这些信息已经采购,审核并改编自黑白Tek)提供的材料。亚博网站下载

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