可见-近红外光谱的古陶瓷断代分类识别

为客观、有效对古陶瓷进行无损断代，提出了一种基于可见-近红外光谱古陶瓷断代分类识别方法。耀州窑古陶瓷跨代较多，且不同朝代之间具有物理相似性，因此耀州窑的断代具有一定的挑战性。以耀州窑为研究对象，在采用紫外-可见-近红外光谱分析仪获取古陶瓷不同朝代的多光谱数据的基础上，提出基于分数阶微分对光谱数据进行预处理，避免微分预处理常用的一阶微分和二阶微分遗漏中间过渡信息，同时压制并消除光谱数据中的背景信息和噪声干扰。实验结果表明，未进行微分处理(0阶)时，耀州窑不同年代古陶瓷的分类准确率仅为84.8%，而基于不同分数阶微分的分类准确率均较0阶明显高，分数阶微分的最优阶数为0.7阶。另外，提出基于深度信念网络对不同朝代古陶瓷进行断代分类，首先采用层叠的受限玻尔兹曼机(RBM)对深度网络进行预训练，提取光谱数据高层特征以消除光谱数据中的冗余特征。实验结果表明，光谱数据经RBM降维之前特征间的相关系数为0.885 7，经第一层和第二层RBM降维后的相关系数分别为0.544 6和0.391 5，特征间的相关性明显下降，冗余度明显减少。然后将RBM预训练得到的权值参数对BP神经网络进行初始化，并对深度信念网络进行微调，在克服BP神经网络因随机初始化权值参数而陷入局部最优局限性的同时，提升网络训练主动性。实验可得，深度信念网络的最优RBM数量为2，RBM隐藏层最优节点数为100。最后，为避免小样本数据基于深度信念网络进行训练易出现过拟合，提出了一种Dropout随机丢弃策略，在深度信念网络训练阶段以一定概率随机让网络某些隐含层节点的权重不工作，以减少网络训练过程特征之间的相互依赖性，实验可得当Dropout丢弃比例为0.45时，分类性能最高。采用所提方法，耀州窑不同朝代古陶瓷分类的平均准确率为93.5%，而耀州窑五代时期的分类识别率最高为96.3%。通过与同类古陶瓷断代分析方法的客观定量对比，表明所提方法有效、可行，为古陶瓷的断代提供了新方法。     

基于多波段漫反射光谱古陶瓷窑口无损鉴定

古陶瓷是历史的遗存, 具有不可再生性，因而理想的古陶瓷分析技术应该是无损的。为客观、有效地对古陶瓷窑口进行无损鉴定，提出了一种基于紫外、可见光和近红外的多波段漫反射光谱无损鉴定方法。针对传统单一波段古陶瓷窑口鉴定对目标特征描述不足的问题，即在可见光波段区域，漫反射光谱数据可反映古陶瓷的颜色特征，但在同一窑口烧制的陶瓷也会有不同的颜色属性，仅仅根据可见光波段的漫反射反射率来鉴定窑口来源是不合理的，在紫外与近红外波段，古陶瓷内部分子与此波段光发生作用后的漫反射光谱数据，可反映古陶瓷携带的丰富样品结构和物质属性信息，结合紫外与近红外光谱漫反射光谱数据可有效提高特征的表达，因此提出利用紫外、可见光和近红外的多波段特征提取方法。在实验过程中，基于多波段线性特征融合窑口平均鉴定准确率为92.9%，相比于单波段的窑口鉴定平均准确率91.1%提高了1.8%，实验结果验证了所提多波段方法相对单波段方法的有效性；在特征提取过程中，常用小波变换对光谱信号进行处理，但由于古陶瓷漫反射光谱波信号在紫外、可见光与近红外波段形波动大，频率变化大，因此，在小波基的选取上存在很大困难，提出利用自适应时频分析特征提取方法，其特点是可自适应分配不同频率子波本征模态函数，通过选择合适的本征模态函数来提取古陶瓷不同波段的光谱特征，但在分解过程中存在过分解现象，即虚假的本征模态函数，将所有样本与分解的本征模态函数的平均相关系数和平均方差贡献率作为选择本征模态函数的标准，实验结果表明，随着分解阶次的递增平均相关系数和平均方差贡献率递减，当分解阶次为4时，相关系数和方差贡献率都为0.30，但当分解阶次为5时，相关系数和方差贡献率仅为0.15和0.18，因此选择4阶分解，用于不同波段的特征提取；所提取的特征给与分类器进行分类时，不同波段的特征对分类的准确率贡献不同，因此在此基础上，计算不同光谱特征的散布矩阵，利用类内与类间散布矩阵的迹，计算特征融合时不同波段特征的权重，自适应分配权重并进行非线性特征融合，权重越大，表明该类特征对鉴别的贡献越大，非线性特征融合时，平均鉴定准确率为94.5%，相比于线性特征融合鉴定平均准确率92.9%提高了1.6%；其中分类器采用k最近邻分类器对来自不同窑口的古陶瓷进行无损分类识别。通过客观定量地将该方法与同类方法进行对比，朱旭峰等利用非线性特征融合方法，窑口平均鉴定准确率为86.97%，该方法比其高7.53%。刘峰等采用基于协方差阵进行特征级融合多波段方法，窑口平均鉴定准确率为89.63%，该方法比其高4.87%。实验结果表明所提方法有效、可行，可作为古陶瓷窑口鉴定的有效辅助鉴定方法。     

EDXRF在古陶瓷研究中的应用现状及展望

简述了X射线荧光光谱分析的基本原理以及EDXRF的工作原理,从制作工艺、呈色机理、时空判别、文物保护四个方面列举了近些年来EDXRF在古陶瓷研究中的应用现状,最后指出EDXRF在古陶瓷研究中存在的不足及展望。本文旨在推动EDXRF在古陶瓷研究领域得到更加广泛和深入的应用。     

核分析技术在古陶瓷中的应用研究

古陶瓷是用瓷土加工后烧制的，它携带着的产地信息和反映古代不同时期加工工艺的年代特征，是分析和研究古陶瓷的科学依据.根据现代核分析技术的功能，阐述它在古陶瓷研究中将发挥的作用和应用前景.Ancient ceramic is fired with porcelain clay.It contains various provenance information and age characteristic.That is the scientific foundation to analyze and research the ancient ceramic with modern analysis methods.According to the property of nuclear analysis technique,the function and application of it is discussed.     

东门渡窑古陶瓷化学成分与烧制工艺研究

芜湖东门渡窑是古代宣州窑场的早期窑口之一,属古越窑系青瓷;该窑口出产的陶瓷产品器型别具一格,具有鲜明的地域特色。但长期以来,对于东门渡窑瓷器仅仅从其外观推测其工艺特征,对该类瓷器的微观结构特征和配方工艺特点缺乏必要的分析证据。为系统解析东门渡窑古陶瓷的胎、釉化学组成和烧制工艺,运用波长色散X射线荧光光谱法(EDXRF),结合光学显微分析手段,对东门渡窑古陶瓷胎、釉的化学成分和微观结构等进行深入探究;采用X射线衍射分析、红外光谱及热重分析等多种光谱技术,探明了古陶瓷样品胎体的物相组成、主要化学成分和烧制特点;同时,综合不同的分析表征,对其制瓷工艺特点和该窑口的性质进行了科学的推测。研究表明,东门渡窑古陶瓷胎体成分具有显著的高硅、低铝特征,属于典型的南方瓷器;瓷胎的主要制备原料为瓷石,并可能掺入了当地盛产的高铁含量的赭红色粘土;瓷器釉料配方采用了南方越窑系的高钙釉制备工艺。依据瓷器的显微分析结果,瓷胎和瓷釉内显著的粗颗粒表明,原料未淘洗或淘洗不精,加工过程不精细。胎体化学成分分析显示,该瓷器样品的烧制温度不高于1 200 ℃,或高温段保温时间不够。东门渡窑古陶瓷整体配方工艺和烧制水平不高,应为唐宋宣州地方以烧造一般民间用品为主的陶瓷窑厂。研究结果对于客观认识安徽古代制瓷业的工艺水平、发展特点和规律具有重要的科学价值,对探究中国古代官窑的内涵、窑业生产布局、确立宣州窑在安徽瓷业的发展及南北方瓷业技术的交流中的历史地位具有重要学术意义,有利于推动安徽省遗址保护规划建设和传承保护地域文化。     

同步辐射在古陶瓷研究中应用的现状和展望

概述了同步辐射光源的历史和优点,对同步辐射X射线荧光、X射线吸收精细结构、同步辐射X射线衍射等方法在古陶瓷工艺、产地等方面的应用现状进行了总结,并展望了同步辐射在古陶瓷研究中的应用前景.     

中子活化分析在古陶瓷原料产地研究中的应用

介绍了用中子活化分析方法测量古陶瓷和仿古陶瓷中的微量元素,通过对这些测量数据进行模糊聚类分析 ,可以确定这些古陶瓷和仿古陶瓷的材料来源 ,寻找提高仿古陶瓷质量的途径.Trace-elements in ancient ceramics and imitative ancient ceramics were determined by neutron activation analysis (NAA). The NAA data are then analyzed by fuzzy cluster method and the trend cluster diagram is obtained.The raw material sources of ancient ceramics and imitative ancient ceramics are determined. The path for improving quality of imitative ancient ceramics is found.     

巴勒斯坦古陶瓷的显微拉曼光谱分析

本文采用显微拉曼光谱技术对巴勒斯坦古陶瓷胎体及釉面中的微米级晶粒进行测试与分析 ,结合矿物标准拉曼谱 ,实现了对多种矿物晶粒的检测与识别。研究结果表明 :显微拉曼光谱技术能够快速、准确、非破坏地测试研究古陶瓷的矿物组成 ,对古陶瓷的鉴定与分析有重要应用意义。     

真空中高压电极的单次脉冲沿面闪络耐压

氧化铝陶瓷以其优良的机电性能在特种电真空器件中被广泛应用，起着高压绝缘、真空密封以及支撑固定的作用。随着脉冲功率技术和电真空器件技术的迅速发展，对氧化铝陶瓷的耐压性能提出了更高的要求。实践表明，在真空条件下，氧化铝陶瓷绝缘子耐压水平往往低于其体击穿强度和相同尺寸的真空间隙的耐压水平，其原因就是绝缘子表面发生了沿面闪络击穿。针对真空器件在特定的环境中，氧化铝陶瓷绝缘子表面绝缘能力的提高已成为电真空领域所关注和亟待解决的问题之一。电极作为高压的加载对象，     

商周原始瓷的EDXRF无损分析

采用能量色散X射线荧光(EDXRF)经验系数法，对江西吴城遗址出土的商代原始瓷残片中主、次量元素含量进行了无损测试，根据仪器提供的强度校正方程，用已知成分的陶瓷标准参考物求出校正系数，进行基体校正，所得结果与前人的研究工作颇为吻合。该法能满足考古样品分析的要求，特别适用于古陶瓷样品的无损检测。