基于卷积神经网络的古陶瓷窑口甄别

古陶瓷作为中华文化的瑰宝,自古以来不仅在国内受到追捧,在国外同样被视若珍宝。伴随着古代商贸的进行,中国古陶瓷遍布全球各地,辗转流传被私人或博物馆收藏,还有部分古陶瓷经墓葬发掘以及沉船打捞后被收藏于博物馆,这类古陶瓷的产地溯源一直以来都是陶瓷考古的重点,对于研究古代商贸和文化交流有重要的意义。通过便携式数码显微镜、分光光度计、 X射线荧光等方法对从越窑后司岙、越窑寺龙口、龙泉枫洞岩窑、耀州窑发掘出土的青釉瓷样品进行分析测量,获得了来自四个窑青釉瓷样品的微观气泡尺寸分布特征、紫外可见近红外光谱特征、釉的成分数据。将来自四个窑青釉瓷样品的这三种特征作为变量建立卷积神经网络分类模型进行训练和验证,结果表明青釉瓷的微观气泡尺寸分布特征、紫外可见近红外光谱特征以及瓷釉成分数据均有效,但是不同特征的分类准确率差异非常明显。三十次随机划分训练集与测试集的模型训练平均准确率：微观气泡尺寸分布特征模型为75%,紫外可见近红外光谱特征模型为89.2%,成分数据模型为92.1%,成分数据模型准确率最高且训练集与测试集准确率相差最小。将基于不同特征训练好的模型参数保存进行融合后再训练发现基于紫外可见近红外光谱特...     

传统陶瓷中结构羟基的光谱学研究

烧结粘土产品可以吸收水分子发生再羟基化,生成结构羟基的量与产品保存时间存在一定关系,基于该理论可以利用热重分析方法对陶器制品进行测年研究。红外与拉曼光谱技术也可以用来分析结构羟基信息,因此人们希望探索利用光谱分析方法代替热重法进行传统陶瓷无损测年分析。为了验证可行性,收集了多种典型矿物原料和可溯源的传统陶瓷样品,利用红外光谱和拉曼光谱分析它们内部结构羟基的情况。两种方法都可以观测到正长石、瓷土和高岭石中铝羟基在3 600～3 700 cm-1范围内的特征峰。分析传统陶瓷样品时,红外光谱中未在这一范围内观测到结构羟基的峰位。利用拉曼光谱分析,激发光波长为532 nm时可以在多种类型陶瓷产品的光谱3 600～4 000 cm-1范围内观测到两个明显的谱峰。改变光源波长,不能在相应区域观测到谱峰。但当光源波长为514 nm时,可在4 288和4 512 cm-1处观测到两个谱峰。将拉曼谱图转换为波长显示模式,激发光波长为532和514 nm时观测到的谱峰都可对应在约659和669 nm处。基于分析结果,推知当激发光波长为532 nm时,在拉曼光谱中3 600～4 000 cm-1范围内观测到的两个谱峰不是结构羟基的特征峰,而是较为尖锐的荧光峰。在目前技术条件下,拉曼和红外两种光谱学手段难以应用于我国高温陶瓷产品的再羟基化测年研究。     

X射线光谱在文物无损分析中的研究进展

文物遗存是人们认识历史发展的重要依据,通过对它们的相关研究可以了解古人的生存方式、生产技能、人与自然的关系等。X射线光谱（X射线荧光光谱和X射线吸收精细结构谱）作为重要的无损分析方法,可以用来研究物质内部元素组成和特定元素近邻结构等信息,为文物的保护研究和价值认知等提供支撑,目前被广泛应用于各种古代物质遗存的研究工作中。对近些年X射线光谱在不同类型文物研究中的应用情况进行简要的总结和介绍。总的来看,X射线荧光光谱技术在古陶瓷、油画、青铜器的断源断代研究方面发挥了重要作用,而基于X射线荧光光谱的成分数据库建设和X射线吸收精细结构谱在文物研究相关问题的深度介入是应用实践中的难点,也应是未来研究工作中的重要课题。