秦陵兵馬俑被譽為“世界第八大奇跡”，于1974年在陜西省臨潼縣西楊村發(fā)現(xiàn)，位于秦始皇陵園東側(cè)1千米處，后經(jīng)考古隊發(fā)掘、探測共發(fā)現(xiàn)了三個俑坑，總面積有2萬多平方米，內(nèi)有陶質(zhì)兵馬俑近8000件、戰(zhàn)車百余乘。秦俑坑及秦始皇陵一起于1987年被聯(lián)合國教科文組織列入《世界遺產(chǎn)名錄》，視其為全人類共有的珍貴文化財富。
秦陵兵馬俑的塑造以現(xiàn)實生活為基礎(chǔ)，藝術(shù)手法細膩，陶俑裝束、神態(tài)各異，具有鮮明的個性和強烈的時代特征。秦俑在初制成時是有顏色的，這些顏料從礦物中提取而成。經(jīng)過兩千多年的填土重壓和腐蝕，發(fā)掘后顏色大都脫落。從個別陶俑身上殘存的痕跡看，俑的面部和手是粉紅色的，服飾及靴履有黑、粉紅、朱紅等顏色。
要有效地保護、研究及分析這些年代久遠的珍貴文物并不容易，其復(fù)雜程度以及挑戰(zhàn)之大可想而知。秦始皇帝陵博物院文物保護修復(fù)部副主任夏寅從2006年就開始調(diào)研拉曼光譜儀在文物領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)情況，2008年購買了雷尼紹inVia共焦顯微拉曼光譜儀，拉曼已經(jīng)成為其課題研究的主要分析手段之一。雷尼紹inVia拉曼系統(tǒng)的無損測試 (Non-Destructive Testing) 可用于識別兵馬俑上的顏料，有助于兵馬俑的保護和組件恢復(fù)。
夏寅先生是秦始皇帝陵博物院文物保護修復(fù)部副主任，陶質(zhì)彩繪文物保護國家文物局重點科研基地(秦陵博物院)副主任，西北大學(xué)兼職碩士研究生導(dǎo)師，主要從事彩繪及相關(guān)文物的分析鑒定等科學(xué)研究工作。夏寅先生參與了多項秦陵、秦俑相關(guān)文物的保護工作;從2004年至今，著重進行了秦俑及其他彩繪文物顏料的分析和研究工作，對全國14個省市自治區(qū)近千處的壁畫和彩繪文物進行了分析研究。
無損檢測是文物研究的趨勢
不管是國際上還是國內(nèi)，用科學(xué)儀器做文物鑒定已經(jīng)不是新鮮事了?，F(xiàn)在文物分析方法分為幾大類，包括做元素分析的，如X射線熒光光譜法 (XRF)、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法 (LIBS) 等;做結(jié)構(gòu)分析的，如激光拉曼光譜法、X射線衍射分析 (XRD);還有做形貌分析的，如粉末偏光顯微鏡 (PLM)、掃描電鏡 (SEM) 等。
每一種分析都有各自的優(yōu)缺點，比如XRF是較成熟的元素分析技術(shù)，但是不能用于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析;XRD廣泛應(yīng)用于文物材質(zhì)的定性分析，但所需樣品量較大;PLM通過樣品顆粒的晶體形態(tài)、顏色、雜質(zhì)等對樣品進行分析，但是不能進一步分析樣品的結(jié)構(gòu)信息。雖然各種分析方法都是必須的，但是鑒于文物的珍貴性和不可破壞性，近年來文物研究的分析手段越來越傾向于無損檢測。
無損光譜技術(shù)被引入到文物分析和保護領(lǐng)域，用以獲取文物產(chǎn)地來源、制造年代、工藝以及病害機理等相關(guān)信息。而拉曼光譜就是一種適合文物研究的無損的分析手段。拉曼光譜是一種以拉曼散射為基礎(chǔ)的分子光譜分析方法，秦始皇帝陵博物院選擇拉曼正是看中了其“得天獨厚”的優(yōu)勢?—?無損。
而且拉曼光譜樣品需求量少，具有高的空間分辨率，檢測過程簡單，越來越多的被應(yīng)用在文物研究領(lǐng)域。如果文物是從考古現(xiàn)場來的，相對來說樣品量還比較大，但是如果是博物館的成器或者整器，是不允許取樣的，在這種情況下，對無損的要求就特別明顯。如果取樣量很小，不會對文物帶來視覺上的損壞也可視為無損或微損。拉曼對樣品的需求量非常少，甚至顯微鏡下的一個樣品顆粒就可以進行實驗。
據(jù)夏寅先生介紹，秦始皇帝陵博物院在移動秦俑的過程中，在工作人員白手套上遺留的微顆粒就可以在顯微鏡下收集起來進行拉曼分析，這對文物研究來說是非常合適的，而且分析過程對樣品也是無損的，做完拉曼分析之后，還可以收集起來進行電鏡等其他分析。
在沒有拉曼光譜儀之前，夏寅先生的實驗室里用偏光顯微鏡比較多，為什么會選擇拉曼光譜儀，夏寅說，“用偏光顯微鏡的時候沒辦法判斷樣品的分子結(jié)構(gòu)，只能存疑，比如在偏光顯微鏡下觀察氯銅礦，我們不能將羥氯銅礦、副氯銅礦等同分異構(gòu)體區(qū)分出來。但是如果使用拉曼，就可以很直接、簡潔地給出結(jié)果?！?/FONT>
inVia拉曼光譜儀：高靈活度、操作簡易
秦始皇帝陵博物院選購雷尼紹inVia拉曼光譜儀的主要原因則在于其高靈活度。夏寅先生說：“雷尼紹inVia儀器顯微鏡和光譜儀的設(shè)計是分開的，我可以在顯微鏡上配置自己想要的東西，不至于破壞整個儀器系統(tǒng)。而當時其他產(chǎn)品都是嵌入式或者是整體的，并不符合我們的要求?！崩啄峤BinVia拉曼光譜儀支持一系列的研究級正置和倒置顯微鏡，包括多種選項;雷尼紹的“非標準產(chǎn)品團隊”更可開發(fā)定制解決方案，以滿足客戶的特別要求。
文物研究領(lǐng)域?qū)x器的要求比較注重選擇符合不同工作方式的儀器設(shè)備。以秦始皇帝陵博物院為例，夏寅先生以拉曼分析儀器實現(xiàn)“傻瓜機”式的一鍵式操作，inVia拉曼光譜儀的全自動化操作正能實現(xiàn)快速、簡單、可靠且無需手動干預(yù)的分析。StreamLine成像技術(shù)比逐點成像速度快達100倍，有效節(jié)省分析陶俑上顏料成分的時間。
彩繪顏料是科技考古學(xué)和文物保護學(xué)的重要內(nèi)容，可為探索古代顏料技術(shù)的發(fā)展、研究相關(guān)保護方案提供有價值的信息，此外，研究古代彩繪顏料的結(jié)構(gòu)和成分，已成為測定文物的年代、原材料的起源地和相關(guān)文物保護及修復(fù)工作的重要基礎(chǔ)。“將拉曼光譜儀用于彩繪分析，是一個深層次的研究”，夏寅從2003年開始做文物彩繪(顏料)的分析，取得了一系列的研究成果，也做出了不少有代表性的工作。比如在偏光顯微鏡下，中國藍 (BaCuSi4O10)、中國紫 (BaCuSi2O6) 和BaCu2Si2O7經(jīng)常共存于樣品中，由于含量很少，有時候甚至只有1-2個顆粒，很難用分析手段將他們單獨區(qū)分開。而夏寅利用inVia拉曼光譜儀第一次發(fā)現(xiàn)了中國深藍這個物相。1夏寅等還采用顯微拉曼光譜分析出山東危山西漢墓出土陶器彩繪顏料的成分，首次在山東省出土文物上發(fā)現(xiàn)中國紫。中國紫這種顏料在彩繪文物上極少使用，只有我國甘肅、陜西、河南、江蘇等為數(shù)不多的幾個省份發(fā)現(xiàn)了該顏料。在山東文物上的首次發(fā)現(xiàn)，擴大了該顏料的使用區(qū)域，具有重要的考古學(xué)意義。
秦始皇帝陵博物院簡介
秦始皇帝陵博物院是以秦始皇兵馬俑博物館為基礎(chǔ)，以秦始皇陵遺址公園(麗山園)為依托的一座大型遺址博物院;也是以秦始皇帝陵及其眾多陪葬坑為主體，基于考古遺址本體及其環(huán)境的保護與展示，融合了教育、科研、游覽、休閑等多項功能的公共文化空間。秦始皇帝陵博物院于1979年正式開放，主要參觀點包括秦兵馬俑一、二、三號坑、銅車馬陳列廳及相關(guān)臨時展覽，至今已接待中外觀眾近7000萬人次，其中包括近200位國家元首和政府首腦。秦兵馬俑先后在40多個國家和地區(qū)的80多個城市展出，海外觀眾超過2000萬人次。
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