古代铜鼓矿料来源的铅同位素考证

本文运用铅同位素比值法，对广西三种类型古代铜鼓的矿料来源进行了考证。测试了９５个样品，以充分的实验事实说明北流型和灵山型铜鼓的矿料来自北流铜石岭及其周围一带。广西出土的冷水冲型铜鼓铅同位素分布场大致可分为三个区域，其中Ⅱ、Ⅲ两个区域已找到对应的矿料来源。但Ⅰ区尚未在广西找到矿料来源。可能这些铜鼓是在广西以外的地区铸造，后来再传入广西的，这一问题尚需进一步研究。     

现代物理技术在铜鼓研究中的应用

本文通过矿料来源的铅同位素考证、铜鼓声学特性研究、铜鼓调音刮痕探秘几个实例，介绍现代物理技术在古代铜鼓研究的具体应用，从而说明物理学在考古学中的应用大有可为。     

四川会理文管所藏多元风格青铜器矿料来源的MC-ICP-MS分析

青铜器的矿料来源及其体现的地区间文化互动等信息是考古学界关注的重点问题。四川会理位于欧亚草原、中原、南亚和东南亚之间的“十字路口”,且处在著名的“藏彝走廊”之上，自古以来就是多民族聚居地和多元文化交汇区，当地出土的青铜器更是包含多种文化因素。然而，以往对该地青铜文化的研究多集中于墓葬形制和随葬品的器型及纹饰等所体现的文化互动上，而对多元风格青铜器的矿料来源和地区间文化互动的具体模式关注较少。使用便携式X射线荧光光谱仪(pXRF)、多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)对会理文管所藏8件具有多元文化风格的青铜器进行成分分析和铅同位素比值测定。在此基础上，搜集铜、铅矿山和相关青铜器的铅同位素数据并结合考古类型学进行对比分析，以期揭示不同地区和青铜文化之间的互动联系。pXRF分析结果显示，这批样品合金类型多样，包括纯铜、锡青铜、铅锡青铜和锡铅青铜等。MC-ICP-MS分析结果显示，两面石寨山型铜鼓和盐源文化风格树形器应为利用滇中南地区的铅料生产的，且前人对多面石寨山型铜鼓的研究结果显示其矿料均来自滇中南，表明铜鼓这种象征权力与地位的礼器的矿料来源及生产较为独特，很可能为统治阶层所...     

ICP-MS分析四城市血铅浓度及同位素指纹地区特征

通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对北京、太原、苏州、成都四城市40份成人血铅进行了浓度及其同位素比值的同时测定,以考查不同地区血铅的地区性特征。结果显示工业城市成都、太原血铅浓度高于非工业城市北京、苏州,说明工业污染仍是造成高血铅的重要因素;同位素测试结果显示各城市血铅同位素比值具有特征分布区域和分布特点,食源性铅可能已取代大气铅成为北京等发达城市血铅的主要来源,全球化带来的的物产多样化削弱了一些发达城市铅污染的地区特征。     

模拟全血基体中铅及其同位素的富集与分离研究

利用富集分离方法,克服高浓度基体对铅浓度及铅同位素测定的影响。应用专利方法对模拟全血基体中的铅进行富集分离,用ICP-MS测定富集分离前后的铅浓度、基体浓度及铅同位素比值。富集分离后的铅回收率均在99%以上,对Na和K等主要离子的去除率约为80%;各个铅同位素的浓度值随着基体浓度的增大而减小(p<0.001),但铅各同位素的比值则与基体浓度无关;当基体浓度>62.5μg.mL-1时,各个铅同位素强度会随着测定次数的增加而迅速衰减。富集分离专利方法对复杂基体中痕量铅的回收率高,对杂质离子的去除率较好;明显消除了高浓度基体对ICP-MS进样系统的堵塞现象,操作简便、成本低、引入污染少,可以提高各个铅同位素浓度测定的准确度和精密度,且对铅同位素比值测定准确度无明显影响。     

1990年第3期《物理》内容预告

近年来X射线及中子衍射学进展(王煜明);高温超寻电流也许不会永远持续(阎守胜编译);质量和速度的关系(郭奕玲);婴孩宇宙,黑洞的后裔(Stephenw·Hawking);古代洞鼓矿料来源的铅同位素考证(万辅彬等);掺杂无序和混晶半导体的易格振动行为(陆卫等);相图及其应用专题系列(IV):稀土合金相图与发展稀上磁性材料(吴昌衡);相图及其应用专题系列(v):低价稀土卤化物相图与高效发光材料的研制和开发(王世华);一种新型的记忆元件和定时装置(孟令■);加速器质谱技术在核物理的应用(李业祥);光纤法布里-珀罗(FFP)传感器(邹运庐等);夫兰克-赫芝实验技术…     

ICP-MS用于北京市PM_(2.5)中铅及其同位素的形态分析

对2005年9月至2006年5月所采集的24份北京市PM2.5样品进行序列连续提取,分别得到水溶态、脂溶态和不溶态3个分量的铅;在最佳仪器工作条件下,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定上述各分量中铅的浓度及同位素比值.采用GBW09133考察铅浓度测定的准确度,并用SRM 981标准铅试剂校正质量歧视效应和仪器漂移.结果表明,采用ICP-MS分析大气PM2.5中不同形态铅浓度及同位素比值的测定数据准确可靠.北京市大气PM2.5样品中水溶态、脂溶态和不溶态3个分量铅的平均百分含量分别为20.69%,0.32%和78.99%;相应的铅同位素比值206Pb/207Pb的均值分别为1.1526,1.1374和1.2193;其中水溶态和不溶态铅的同位素比值具有统计学差异(P＜0.01).同位素比值的比对结果提示,北京市成人血铅可能源于北京市大气PM2.5中水溶态铅而非不溶态铅,故大气细颗粒物中水溶态铅对人体健康的威胁更值得注意.     

600MeV ~(18)O+~(nat)Pb(厚靶)系统生成Hg同位素独立产额测量(Ⅱ)结果与分析

报道了600MeV（18）O轰击（nat）Ph（厚靶）生成的质量数在180—209之间的Hg同位素产物独立截面的测量结果．通过与600MeV质子轰击天然铅靶生成Hg同位素产额分布的比较，讨论了几个质量区段Hg同位素的生成机制．测量结果也与相对论重离子碎裂反应双质子移出道的产额分布进行了比较．结果表明，中能重离子与中子较富集靶核组成的反应系统对生成丰中子类靶余核具有较明显的优势．     

600MeV~(18)O ~(nat)Pb(厚靶)系统生成Hg同位素独立产额测量(Ⅰ)实验和技术

采用在束气相热色谱的Hg元素分离方法和特殊的探测技术，测量了600MeV(18)O束轰击厚天然铅靶生成的(180)Hg至(209)Hg计20余种放射性Hg同位素产物的独立截面，描写了实验装置、探测技术、γ谱分析以及从递次衰变子体的γ活性来提取Hg同位素生成截面的方法。     

空心阴极灯用于发射光谱测定铅同位素

一、前言众所周知,测定铅同位素丰度一般采用质谱法。但是由于质谱计价格昂贵、设备庞大、分析速度慢、因而大大限制了它的应用和推广。然而采用水冷的空心阴极灯作光源,用法布里-佩罗标准具、气压扫描光电记录的发射光谱法测定岩石样品中铅同位素丰度,虽然其精密度不如质谱法高,但却具有如下优点,即:设备简单、操作方便、成本低、速度快,便于推广。加之目前国产质谱计远还不能满足科研和生产的需要,因而发射光谱法仍有一定的使用价值。开展发射光谱法测定铅同位素丰度主要是为地质科研服务。近     

广西不同来源马鞭石斛红外指纹图谱的鉴别

本文采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)对广西不同来源马鞭石斛药材进行红外光谱指纹图谱鉴别,获得了12批广西不同来源马鞭石斛药材的红外指纹图谱,建立了广西马鞭石斛药材红外指纹图谱。实验结果表明,在12批马鞭石斛药材粉末的红外光谱图中,有7个共有峰,分别位于3384 cm-1,2932 cm-1,1628 cm-1,1420 cm-1,1244cm-1,1020 cm-1,861 cm-1。本实验方法专属性强,方便可行,可用于广西不同来源马鞭石斛药材的鉴定和识别。     

用高山乳胶室观测大天顶角超高能μ子

对甘巴拉山K6、K7、K8铅室的215个单元进行了细致的扫描,在天顶角M(=tgθ)≥2.5的范围内共找到111个μ子事例。用马鞍型曲线确定μ子簇射的能量,在E_μ≥2 TeV的范围内给出了5500米处μ子的流强、簇射能谱与簇射天顶角分布。同时对μ子在乳胶室内的行为进行了模拟计算,实验与模拟计算的结果基本上相符。     

CAIS法校正ICP-MS测定血铅浓度及同位素比值基体效应的研究

通过模拟全血基体,考察了基体效应对于ICP-MS测定铅浓度及铅同位素比值的影响,并应用CAIS法(common analyte internal standardization)对基体效应进行了校正。实验表明CAIS法适用于多元素复杂基体的校正,校正前及经传统内标法和CAIS法校正后铅浓度测量值与真值之间的相对误差分别为20％,8％,2％,而基体效应对铅同位素比值的影响及其校正作用均不明显;Tl和Dy作为内标的校正结果说明内标元素和被测元素在质量数和性质上的相近与否并不影响CAIS法校正效果;此外,CAIS法对于不同稀释倍数的血液基体都能达到好的校正效果;牛全血标准物质中铅的测定结果证明了CAIS法的可靠性和实用性。     

飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱原位微区分析青铜中铅同位素组成-以古铜钱币为例

建立了飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱(fLA-MC-ICPMS)铅同位素原位微区分析方法,分别利用溶液法(SN-MC-ICPMS)和激光剥蚀法(fLA-MC-ICPMS)对15个铜(黄铜,青铜)国家标准物质进行了实验分析,测试的结果表明CuPb12(GBW02137)中Pb同位素组成非常均一,可作为以铜为基体的青铜、黄铜及铜矿中Pb同位素原位微区分析的外部参考物质。对CuPb12进行了112次fLA-MC-ICPMS Pb同位素分析测试,其加权平均值与溶液法测定的Pb同位素比值在2σ误差范围内完全一致,208 Pb/204 Pb和207Pb/206Pb比值的内部精度RSE分别小于90和40ppm,外部精度RSD分别小于60和30ppm。利用本实验室建立的fLA-MC-ICPMS分析方法对13个古铜钱币中Pb同位素进行了原位微区无损伤分析,测试结果表明,不同朝代古钱币中Pb同位素组成差异较大,即使同一朝代的古钱币其Pb同位素组成也不尽相同。     

新疆两处遗址出土绿松石文物的成分分析和产源判别

绿松石是一种产地有限,却在世界范围内被广泛使用的珍稀宝石资源,研究绿松石文物的矿料来源可为了解古代不同地区间珍稀资源的获取与交流模式、文化传播途径、早期贸易网络等学术问题提供帮助。新疆绿松石文物的矿料来源是近年来科技考古关注的热点问题之一,目前存在中原说、波斯说、新疆说和多元说等观点。研究新疆绿松石文物的产源,其难点在于既要保证文物的安全,又要确保分析数据的准确性,同时要避免样品表面污染对数据结果带来的干扰。鉴于此,采用等离子体原子发射光谱LA-ICP-AES对新疆加依、西沟两处墓地出土的绿松石进行化学成分分析,并结合秦岭东部五处产地的绿松石成分数据,经主成分分析绘制散点图——建立产地区分模型。主成分分析结果显示加依墓地样品中有五枚是罕见的锌绿松石,其余同西沟墓地绿松石的成分相近,均含有相对较高比例的Fe和Sr。结合中原地区的绿松石成分数据对比分析,发现新疆两遗址绿松石的微量元素特征相近,以高B2O低BaO为特征区别于中原地区的绿松石样品。在产地区分模型中,代表加依墓地和西沟墓地出土绿松石的散点聚集成团,且明显区分于白河、郧县、洛南、竹山、淅川五地的散点分布区域。综上结果表明新疆东部两处遗址的绿松石制品与中原东秦岭五处绿松石矿区所产矿料的成分差异较大,鉴于近年来新疆哈密发现与两处遗址同时代的绿松石采矿遗址,推测加依墓地、西沟墓地的绿松石制品其矿料来自中原地区的可能性较小。     

同位素分子对高次谐波产率的影响

利用含时波包加上傅里叶变换方法研究强激光场中不同同位素分子对高次谐波产率的影响。运用电子与核运动的相干量子力学方法得到了电离电子与正离子的碰撞几率。通过对三种同位素分子H2,D2和T2的碰撞几率分布的对比,发现在前三个光周期内电离电子会多次返回与正离子发生碰撞,但是对应不同同位素分子的碰撞几率的最大值都出现在第一个光周期中。在后两个光周期内三种分子的碰撞几率分布表明较重同位素分子T2对应的碰撞几率最大。通过对三种同位素分子电离率的计算发现同位素分子中较重分子的电离率较高,而电离率越大高次谐波产率越大。因此,在同等条件下,重同位素分子对应较高的高次谐波产率。     

600MeV 18O+natPb(厚靶)系统生成Hg同位素独立产额测量(Ⅱ)结果与分析

报道了600MeV ¹⁸O轰击^natPh(厚靶)生成的质量数在180—209之间的Hg同位素产物独立截面的测量结果.通过与600MeV质子轰击天然铅靶生成Hg同位素产额分布的比较,讨论了几个质量区段Hg同位素的生成机制.测量结果也与相对论重离子碎裂反应双质子移出道的产额分布进行了比较.结果表明,中能重离子与中子较富集靶核组成的反应系统对生成丰中子类靶余核具有较明显的优势.     

探测铅核的中子皮

正在示意图中,用一个球中随机放置的彩球描绘核中的质子和中子。实际上,重核中的中子多于质子,中子被向外排斥。在重核的最外层,中子形成一层薄的"皮"。最近,在美国弗吉尼亚的托马斯·杰弗逊国家加速器装置上的铅半径实验(PREX)合作组确定了铅-208中子皮的厚度,铅-208是中子比质子多44个的稳定同位素。这项工作研究的问题与自然界全部4种基本相互作用以及中子星结构有关,并将对多信使天文学及粒子物理产生深远影响。     

研究堆慢正电子源构建中的关键机理问题

研究堆慢正电子源是获得高强度慢正电子束流的有效方式,国际上己建成多座装置并获得广泛应用.与常规同位素慢正电子源相比,研究堆慢正电子源的物理过程复杂,影响末端束流强度的因素众多,对其进行深入研究与合理建模是未来在中国绵阳研究堆(CMRR)上构建慢正电子源的基础.本文厘清了研究堆慢正电子产生的关键过程与物理机理,建立了预测末端正电子束流强度的理论模型,找到了影响其末端强度的主要物理量:快正电子体产生率、慢化体有效表面积、慢化体扩散距离、慢正电子从表面被提取到靶环末端的效率、及束流系统提取效率.用多种实验结果对模型进行校验,包括多个同位素慢正电子源的效率测量值,以及PULSTAR研究堆慢正电子源测量结果,充分验证了模型正确性.根据模型对各物理量的影响因素进行了分析,找到了需着重关注的影响因素,对未来源/靶结构的设计给出建议.     

用高山乳胶室观测大天顶角超高能μ子

对甘巴拉山K6、K7、K8铅室的215个单元进行了细致的扫描,在天顶角M(=tgθ)≥2.5的范围内共找到111个μ子事例.用马鞍型曲线确定μ子簇射的能量,在E_μ≥2TeV的范围内给出了5500米处μ子的流强、簇射能谱与簇射天顶角分布.同时对μ子在乳胶室内的行为进行了模拟计算,实验与模拟计算的结果基本上相符.