西藏拉萨大昭寺转经廊壁画颜料的拉曼光谱分析

利用显微激光拉曼光谱仪对大昭寺转经廊壁画颜料进行了分析。结果表明,壁画使用的红、黄、蓝、绿和白色颜料有朱砂、铅丹、甲苯胺红、雌黄、铅铬黄、铁黄、石青、群青、石绿、水胆矾、巴黎绿、菱镁矿、立德粉和方解石。首次发现壁画中使用了合成有机颜料甲苯胺红。检测分析结果提供了准确可靠的资料,有助于清晰认识不同时期壁画绘制和修复所使用颜料成分。     

苍南县矴步头谢氏民居壁画颜料初步分析

矴步头谢氏民居始建于晚清咸丰年间,它的整体风貌保存完整,具有较高的历史价值和艺术价值。其中,厢房外壁上的四幅壁画最有特色,但在漫长的环境风化中,壁画本体出现了严重的病害问题,需要有效的保护。为了更好地了解谢氏民居壁画所使用的颜料,该项研究通过剖面观察、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等方法对微量的壁画样品进行了分析,证明其绘画时主要使用了羟氯铜矿、铅丹、朱砂、赭石、群青。该项研究为了解壁画的原始画面,及开展后续的保护和利用提供了科学依据。     

古壁画、陶彩颜料的拉曼光谱分析

本文利用拉曼光谱对河南班村遗址出土的仰韶彩陶陶彩以及河北磁县湾漳东魏北齐大型壁画墓中的壁画颜料进行了分析,成功的测定出陶彩及壁画颜料的成分。这一研究工作表明,拉曼光谱作为现代技术非常适合于易损和不允许取样的珍贵艺术品颜料的无损分析     

敦煌壁画绘画材料多光谱图像标准数据库的建立和应用

多光谱摄影图像调查技术,基于不同物质对不同光谱吸收与反射的差异及不同波段单色光谱有相应的灰度偏向,以单色光谱灰度图像经伪彩色强化,可作为一种绘画材料普查方法。这种方法的应用首先需要建立相关遗址绘画材料多光谱图像标准,以此为基础才可以通过多光谱伪彩色等图像对壁画中漫漶壁画、相近色相颜料及无法观察的有机材料做前期普查,为后期高精度仪器的进一步调查提供参考。采用已知敦煌壁画中常用29种绘画材料制作标准颜料色板,通过规范多光谱拍摄程序和优化多光谱拍摄条件,在250～1 300 nm之间获取各种颜料在不同光谱区域的反射及荧光图像,再经过后期科学的图像校正及红外、紫外反射伪彩色图像合成,初步建立敦煌壁画颜料多光谱图像标准数据库。对真实壁画进行多光谱拍摄,将获取的可见反射、红外反射伪彩色和紫外反射伪彩色图像与标准数据库图像进行交叉对比,并采用便携式显微镜、便携式X荧光、近红外光谱等分析技术验证所获取的多光谱分析结果,表明壁画颜料多光谱图像标准数据库的建立,作为一种新型无损检测辅助方法,可通过多光谱图像对敦煌壁画颜料前期鉴别、推断绘画材料属性以及获取颜料分布状况等信息。绘画材料光谱图像数据库的建立可提高常见绘画材料类别及范围的前期调查效率和可靠性,是一种有效的颜料面集调查辅助方法。     

新疆库木吐喇石窟壁画铅颜料的拉曼光谱分析

利用显微镜、扫描电镜和激光拉曼光谱技术对库木吐喇石窟壁画铅颜料进行分析,结果显示棕黑色颜料是二氧化铅和铅丹,橘红色和棕红色颜料是铅丹。采用拉曼光谱检测铅颜料,选择恰当的激光波长和检测功率是获取准确分析结果的关键,较长的激光波长和低的功率能确保铅颜料稳定。研究还发现了石窟壁画颜料铅丹的变色现象。     

基于可见光谱的古代壁画颜料无损鉴别方法

矿物颜料是古代壁画显色的物质基础,其可见光谱反映自身物质和物理属性。不同颜料对可见光吸收特性的差异导致光谱曲线形状不同,同一种颜料因粒径等级差异引起光谱曲线幅值的规律性变化。依据矿物颜料上述特性,提出一种基于可见光谱的古代壁画颜料无损鉴别方法,通过光谱归一化方法实现不同粒径等级的同一颜料光谱曲线叠合,去除颜料粒径等级对光谱曲线幅值变化的影响,然后提取表征光谱曲线在各波段增减性和凹凸性的一阶与二阶导数特征,与光谱曲线组合得到颜料物质属性鉴别的光谱组合特征空间,以光谱角和欧式距离为基础构建评价指标,计算待鉴别颜料与数据库参考样本在光谱特征空间中的匹配误差(ME),实现颜料物质属性的鉴别。通过构建矿物颜料平均粒径大小和光谱反射率均值之间关系函数,实现颜料平均粒径大小的鉴别。基于构建的古代壁画常用颜料光谱数据库,以莫高窟壁画为对象,通过非接触式原位无损测量方法测量获得壁画颜料的可见光谱数据,对本文方法进行了验证,并以石绿和青金石颜料的鉴别结果为例,对古代壁画颜料使用技法、不同朝代颜料使用的差异性及原因进行了探讨。该方法将为更加全面深入研究和保护古代壁画提供有效的理论与方法支撑。     

可见光谱法无损识别壁画文物矿物质颜料的研究

针对取样分析技术破坏壁画文物完整性问题,提出非接触式可见光谱法原位无损识别壁画文物矿物质颜料物质成分和粒径的方法。构建非接触式获取平台原位无损采集壁画文物表面可见光谱;通过调研和实测数据分析,制备了壁画矿物质颜料可见光谱数据库。分析数据库中的光谱数据发现：同种化学成分的颜料具有相同的吸收特性,表现为光谱曲线峰值位置和几何轮廓的相似性;在不同粒径下又呈现出不同的散射特性,表现为光谱曲线幅度的差异性。为此,构建了壁画文物矿物质颜料物质成分和粒径的可见光谱法无损识别流程和识别方法,即提取光谱曲线几何轮廓特征构建表征空间实现了颜料物质成分的识别;在此基础上,提出了矿物质颜料需进行物理特征识别的理念,并建立了光谱曲线幅度积分值与颜料平均粒径间的拟合关系,实现颜料粒径识别。以敦煌莫高窟壁画为例验证了该方法的可行性。     

铬黑T共振光散射探针测定敦煌壁画胶结材料中蛋白质

用金属指示剂铬黑 T(EBT)为共振光散射探针 ,对敦煌壁画含不同颜料的胶结材料中的蛋白质含量进行了定量测定。在 p H=4 .10的 Britton- Robinson缓冲溶液条件下 ,在波长 λ=375 nm处 ,以牛血清白蛋白 (BSA)为标准样品绘制校准曲线 ,测定含不同颜料的胶结材料中蛋白质结果分别为 :黄色颜料8.715 1μg/ mg;红色颜料 6 .30 71μg/ mg;黑色颜料 6 .16 5 5 μg/ mg;绿色颜料 2 .2 2 6 5 μg/ mg和白色颜料1.10 6 6 μg/ mg。对 BSA的检出限为 5 5 μg/ L,线性范围 0— 13mg/ L。该方法简单、快速、灵敏度高 ,平行测定的相对标准偏差 (RSD)为 2 .7% ,蛋白质的加标回收率为 96 .7%— 10 6 .6 %。据此建立了一种测定壁画颜料胶结材料中蛋白质含量的新方法     

壁画制作工艺和材料光谱分析——以北京延庆花盆关帝庙壁画为例

光谱学是利用光与物质的相互作用,展示物质微观结构,提供不同化学分析方式,从而实现对物质的定量和定性分析。壁画制作工艺分析中运用了大量的光谱分析技术,该研究以北京延庆花盆关帝庙为例,通过光谱及其他技术分析壁画的制作材料和工艺。花盆关帝庙位于北京延庆区花盆村,始建于清雍正四年(1726年),是当时祭祀的重要场所,也是延庆地区关帝庙的典型代表之一。运用X射线衍射、拉曼光谱和激光粒度分析仪等一系列光谱技术发现关帝庙壁画的地仗层成分为石英、方解石和钠长石,白粉层成分为石膏,颜料层中红色颜料为铁红、铅丹和朱砂,蓝色颜色为蓝铜矿,黄色颜色为铬黄,黑色颜色为炭黑,白色颜料为石膏,绿色颜色为巴黎绿、绿土和铬绿。沥粉贴金工艺的胶结物为熟桐油和松香树脂,金箔采用含金量86.1%的赤金。拉曼光谱不仅可以辨析壁画颜料,还能通过颜料历史研究佐证和丰富壁画修复历史信息。结合文物光谱分析数据与文献资料,充分挖掘文物背后的信息,对研究和保护古代壁画有着重要意义。通过花盆关帝庙壁画同面墙不同位置的壁画地仗层制作工艺的差异,说明壁画制作材料和工艺受位置影响。期待日后研究者通过研究壁画制作材料和工艺差异,发现符合规制的典型壁...     

基于空谱联合特征的壁画稀疏多光谱图像颜料分类方法

由于受到现场条件和保护要求限制,对壁画进行光谱成像数据采集时需要快速完成,利用稀疏通道成像能够提高数据采集的效率,但其像元颜料光谱反射率曲线呈现非线性,影响壁画多光谱图像颜料分类精度.针对该问题,提出了基于空谱联合特征的壁画稀疏多光谱图像颜料分类方法,采用长短期记忆神经网络中的双曲正切激活函数提取非线性光谱特征,减小对...     

故宫奉先殿清初彩画颜料成分分析

故宫奉先殿是明清两代皇帝祭祀祖先的家庙,地位仅次于太庙。奉先殿始建于明成祖时期,现存建筑主要建于康熙时期,其上保留了为数不多的清初彩画,是研究清初彩画的珍贵实物。利用显微观察、扫描电子显微镜能谱和激光拉曼光谱分析,对取自奉先殿的彩画颜料进行分析鉴定。结果表明,奉先殿彩画中部分红色和蓝色颜料层存在分层现象,表层颜色鲜艳明亮,中层和下层颜色偏浅,每层所用颜料配方不同。红色颜料有朱砂、铅丹和铁红,绿色颜料均为氯铜矿,蓝色颜料均为石青,用铅白打底。浅色颜料由主显色矿物颜料加入以铅白为主的白色颜料混合调制而成。其中浅红色由铅丹与铅白调和而成,浅绿色由氯铜矿与铅白调和而成。浅蓝色颜料中未发现铅白,但含有大量Al元素和Si元素,推测含有高岭土。浅蓝色颜料有可能是由石青与高岭土调制而成。奉先殿彩画中未发现清晚彩画常用的合成群青、巴黎绿等颜料,反映出奉先殿彩画的绘制年代很有可能就是档案记载的康熙年间,之后未有大修。高岭土作为白色颜料调配浅色颜料在彩画制作中比较少见,奉先殿彩画中高岭土的发现丰富了清代早期彩画颜料制作的资料,具有一定的学术意义。     

Scientific investigations of the Imperial Gates from the Petrindu wooden church,Salaj County,Romania

In order to preserve and restore the Imperial Gates from the Petrindu wooden church, Salaj County, Romania, (map location—latitude, longitude: 46.97, 23.19), the scientific investigation of the wooden support and painting materials (ground and pigments) was performed, employing Fourier‐transform infrared spectroscopy (FTIR), X‐ray fluorescence spectroscopy, and 3D scanning. FTIR spectroscopy offered information about the wooden degradation stage, whereas X‐ray fluorescence and FTIR spectroscopic methods were employed for structural painting materials characterization. The structural data can be correlated with the artistic, theological, and historical analysis of this religious patrimony object. After obtaining information about the wooden support and painting materials, the Imperial Gates were 3D digitized using state of the art laser scanning technology. The digital 3D model obtained was restored in a virtual environment and converted into an interactive 3D model that can be used for Romanian cultural heritage digital dissemination.     

Raman Characterization of Pigments in Painted Beams and a Wall Painting Discovered in the San Francisco Church in Santiago,Chile

A material characterization of two artworks discovered in the San Francisco Church, Santiago, Chile, was performed using micro-Raman spectroscopy. Structural painted beams and a wall painting that belong to the same time period, between the end of the 17th and 19th centuries, were analyzed. The cross-section samples of both artworks were characterized and animal protein was identified in the ground layer in both cases. The supporting material of the beams was identified as cypress wood, and a rag paper layer was used as a base for the paint layer, which is composed mainly of a white ground layer on which the color was subsequently added; the yellow pigments are orpiment and chrome yellow; the green color probably arises from a mixture of orpiment, red lead, ultramarine blue, and calcite. A complete analysis of the materials using complementary techniques such as microchemistry and optical microscopy indicates that the mural was painted using a mixed technique and that organic and inorganic pigments were used. The identification of the synthetic pigment ultramarine blue in some blue areas of the wall revealed a modification of the wall painting in the 19th century; dark blue areas resulted from a mixture of indigo, palygorskite, and lazurite.     

Preliminary Investigation of Impurity and Radiation Behaviors in the Startup Phase of HL-2A Tokamak

As the startup phase of HL-2A operation and the first divertor tokamak device in China, it is important to identify the species of impurity, estimate the concentration of impurities and compare the different behaviors of radiation in limiter and divertor configurationt. In startup phase of HL-2A, glowing discharge cleaning （GDC） is used as a conventional wall conditioning technology and titanium gettering is used occasionally in closed divertor chamber during SN configuration discharges phase.     

北京故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画的分析研究——一种检测颜料和胶结物的集成检测方法

北京故宫是现存规模最大、保存最完整的木结构古建筑群。2015年底,故宫养心殿启动研究性保护修缮工程,燕喜堂是养心殿的后殿西耳房,是此次维修的重点对象之一。彩画是古建筑的重要组成部分,不仅具有美化装饰的作用,更有对木材的防腐保护功能。为了能更好地辅助燕喜堂及西围房建筑彩画的保护与修复,需要对彩画原始材料以及工艺进行检测研究。使用一套集成检测方法：包括样品横截面分析、扫描电子显微镜背散射及能谱技术、拉曼光谱技术、荧光染色法、酶联免疫法、免疫荧光法以及热裂解气相色谱法,分析了故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画样品的颜料、沥粉、胶结材料的成分,以及结构关系。结果表明燕喜堂西围房使用的颜料有朱砂、铁红、群青、石青、石绿以及副氯铜矿型铜绿;沥粉的无机组成为石英、滑石、白垩或白云石。胶结材料检测结果发现彩画地仗层中普遍掺加了桐油,颜料层中掺加了动物胶。梁上彩画除了表面图案,地仗层底部还有一层朱砂颜料,同时地仗层内部也不规则地发现朱砂颜料。此外,表层红色颜料通常由两层颜料组成,内层的显色成分是铁红和朱砂,颜料颗粒直径1 μm左右,外层颜料由朱砂组成,颜料颗粒大小不一,直径1～30 μm范围内。上述检测结果不仅可以部分看出燕喜堂及西围房建筑彩画的工艺特征,也表明该集成检测方法可行、所需样品量少,是一种经济实用的彩画文物检测方法。     

Non-Destructive In-Situ Study of White and Black Coating on Painted Pottery Sherds From Bancun Site (Henan,China) by Raman Microscopy

Abstract

Pottery sherds from the archaeological site of Bancun (Henan, China) were analyzed by Raman microscopy and the pigments used in the coating of this ancient (c. 4000–5000 BC) pottery were determined. It was found that bauxite was used to make the white pigment. The black coating was identified as a magnetite and its particle size was in the nanometer range. This work also showed that the size of pigment had influence on the color of the coating. In principle, Raman spectra could be used not only to identify the mineral source of the pigment but also to estimate the particle size of the pigments.     

Monochromatic,Cicularly Polarized Resonant Radiation in the Investigation of Magnetic Materials

Monochromatic, circularly polarized radiation brings useful information on orientations of hyperfine fields in investigation of magnetic materials. This information can be extracted even from poorly resolved spectra by a model free method. In particular, the z-component of the average hyperfine magnetic field is given simply by a “center of gravity” of the difference between the spectra measured with two opposite polarizations. The efficiency of such an approach is demonstrated on the example of the ⁵⁷Fe h.m.f. in bcc Cr–Fe–Mn alloys. This revised version was published online in September 2006 with corrections to the Cover Date.