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【摘要】X射線研究方式由于其分析迅速、可测要素布局广、测出限低的优势被推广使用在社会各个方面。X射线分析技术把光学图像和元素研究完美地结合在一起，为科研人员的探究与分析带来了新的分析方式。经过对文物外表扫描分析能够获得文物总体要素布局图，对探究文物的构成、加工工艺和变伪有十分关键的作用。希望通过本文的详细分析和研究，能够为相关从业人员带来有效的参考依据。
【关键词】X射线分析技术；文物保护；运用；分析
【中图分类号】G264 【文献标识码】A
现代高新科技在文物保护工作中已取得了较大的应用，成为检验文物本身、文物病害和保护复原材料必不可少的设施。针对基本材料与蜕变产物物质和物相研究，保护复原方式与材料的选用和评价，文物埋藏条件和保存环境的成分研究，以及对处在环境检查、检测、调控均发挥出非常关键的作用，为文物的预防性维护和后期的修复工作带来了科学的理论支撑。
一、同时辐射X射线方法
同步辐射属于高速带电粒子与磁场内顺着弧形轨道工作时所产生的电磁波，其具备从远红外值X射线范围中的持续光谱，同时非常准直、十分极化、高性能、高辐射功率、自然偏振性、能够精确管理等优势[1]。因为同时辐射光源有很高的亮度，相较于以往的光源，把同时辐射光源应用与X射线衍射、X射线拍照等方面，具有更加有效的灵敏性、超少的收集时间与微米级的分辨率等特征。
二、XRF技术
XRF是经过初级X射线光子和微观粒子激起样本内的原则，使之出现荧光，以检查材料成分的一种手段。结合色散和探测方式的差异，XRF能够分成两种：WD-XRF和EDXRF[2]。X射线荧光光谱法凭借其制作简便、可测要素领域广、处理迅速、检测精准稳定、能够同步检测多个要素、不损坏样本、检出限能够达到10PPM等优势，已经槟城实验室和考古开发过程检查研究主量、次量以及痕量要素的首先途径，在原位和无损研究中有着非常关键的地位。
因为X射线荧光光谱法的高速发展，逐渐多的文物保护研究人员用其来实施金属、陶瓷、木质等材料的元素研究。相关科研人员采用各种技术方式研究了斯里兰卡曼泰挖掘的7个青花瓷碎片的结构与成分，且对它的产地展开了分析[3]。经过分析文物物料的成分与结构，明确青花瓷残片的材质和质变物质的成分，确定文物破损的过程及机理，这样方可更好地保护文物。另外，通过选择ED-XRF探针和线扫描方法对本国唐朝及宋朝的长沙窑彩瓷遗址样本的工艺展开分析得知，该文物的彩绘方法不完全是典型的釉下彩方法，其属于高温釉上彩方法，这对后期彩绘文物的科学保护带来了有效的信息[4]。另外，利用X射线荧光光谱法能够研究文物埋藏条件，像附近土壤及地下水的物质来掌握文物的埋藏情况。比如，利用X射线荧光光谱法了解文物保存环境空气里的气溶胶、化学有害物质等物质，以保证文物保存在最好的环境下，降低深入的损坏。X射线荧光光谱法还能够为文物保护复原方法带来技术指导及科学依据。
当前，X射线荧光光谱法在文物保护领域中的使用也存在很多问题。X射线荧光光谱法尽管是无损研究，可是其样品室很小，不能符合略大一点文物的研究；另外，文物种类多种多样，规范样品还非常稀缺或是基本上没有，同时，各类材质的文物X射线荧光光谱检测成分的信息库也急需创建[5]。X射线荧光光谱法对空间条件需求非常严格，应用过程要思考光谱作用、基体效应等干扰。
三、XRD技术
XRD方法是按照结晶性物质出现的X射线衍射图样，对物质当中原子在空间中的布局状况展开研究的方式。特定波长的X射线进到晶体样本上，构成晶体的原子规律排序时，原子的间隔和X射线总数级一样将会出现干涉情况，在特定方向上出现强的X射线衍射[6]。这类燕射线与空间布局中的部位及强度和物质的晶体构造相符合，即X射线于物质晶体里的衍射情况是许多原子散射波产生干涉的统一表现。晶体出现的衍射样品体现出内部原子的布局规律。衍射样品的特点由两部分构成：首先，燕射线于空间中的布局规律，其取决与晶体的尺寸、外形以及方向；其次，衍射线的性能，由原则的种类及原子在晶体内所在的部位决定。
X射线衍射研究方式属于一种非常关键的材料物相和成分研究的途径。X射线衍射研究方式在金属质样品的腐蚀原理分析，石质样品风化产物的研究，壁画加工材料的分析，和矿石、矿物色彩等无机质遗址的本体材料和蜕变产物分析中，获得了十分普遍的使用。通过利用多种分析技术，对湖南挖掘的青铜器锈蚀物质展开了成分研究，判断出该青铜器的腐蚀是吸氧电化学物质。
X射线衍射分析法是一种有效的分析技术，能够较好的判别文物的实体及蜕变产物的物质。根据研究结果和文物自身的成本，能够选用适当的保护措施与材料。针对质变物质，能够结合成本的差异，针对性地处理和清除，以实现最好地保护成效。
所有的分析方式均存在较大的限制性，X射线衍射分析方式也是如此，像定量研究的精度较低，检查对象也存在局限，其重点是用来检测无机组分。
四、XPS技术
XPS借助X射线射向待测文物，激发文物外表原子和分子内部的电子，产生光电子。将光电子的动力、束缚能当作横坐标，相对强度当作纵坐标，绘制出光电子能图样，由此获得文物的有关资料。按照能谱图上的特征谱线部位，能够研究出H、He之外的全部要素，还能够按照能谱图上谱线的强度测算原子的含量以及相对浓度。
通过使用各种分析技术来探究“华光礁1号”残片上的硫铁化合物得知，其重点以硫化铁与二硫化铁的形式存在，且很多已氧化成硫酸盐，由此，后期保护工作中要对其酸化环节展开重点管理，便于更好地保存文物。
尽管X射线光电子能谱应用很普遍，可是仅能提供样本外表的资料，无法给总体的成分带来有效依据。在文物保护方面，常通过X射线光电子能谱来研究金属质样品的腐蚀物质，进而判别金属的腐蚀原理。
五、X射线照相方法 X射線透过待测样品后会出现一些损耗。针对有差异的文物，像厚度、密度以及损坏等差异，射线的穿透率也将不一样，导致射线穿过后的强度存在差异，所因此其和底片反应出现的灰度存在差异。按照灰度影像能够判别文物的内部构造，揭示文物中的缺陷和其他有效资料。
X射线照相方式是一种无损研究技术，在文物保护方面常用于揭示文物的加工工艺、内部问题，能够采集文物外表被掩盖的铭文、纹饰等资料，反映文物修缮前后的状况，提供文物当中的资料和病害的发展情况。相关研究人员使用便携式X检测其来检查重庆大型千手观音，得知千手观音石质制造物的金箔包括文物存在较大程度的风化和裂纹，弥补了以往病害检查方式的缺陷，给大足千手观音的维护修缮带来了有价值的资料。
X射线照相方法凭借其无损、直观等优势受到很多文物研究人员的认同，可是作为一种检查方式，依旧存在一些局限性[7]。X射线射透过的陶瓷品、它的热释光性能将会出现变化和小时，所以，在热释光检查的过程中，一定要在X射线射透前采样。此外，X射线是不是会对某种材质的文物有较大的损坏作用，还需深入检测。另外，X射线照相方法仅能体现文物的2D影像，对3D文物检查存在明显的局限性。
六、结束语
伴随高新科技的高速发展，越来越多的科学技术被使用到文物保护方面。但是，各类方式均存在一些问题，X射线分析方法也是如此，如检验费用多、信息库不完善、可能存在微量影响、存在较大的辐射性等，为此，要求结合文物本身的具体状况采用适宜的分析方式，并根据各种方式获得更多有价值的资料。怎样把多种分析方式联合应用并实现标准化，以最低的损伤获得文物资料，这也属于今后文物保护工作发展的重要工作。
参考文献：
[1]张尚欣，付倩丽，王伟锋，等.山东香山汉墓出土陶质彩绘文物材质及制作工艺的初步研究[J].文物保护与考古科学，2014，26（1）：46-53.
[2]张月玲，张然.山东青州香山西汉墓出土凝结铁器锈蚀特征分析及科学保护[J].文物保护与考古科学，2014，26（1）：54-60.
[3]徐位业，周国信，李云鹤.莫高窟壁画、彩塑无机颜料的X射线剖析报告[J].敦煌研究，2013：187-197.
[4]梁嘉放，王占奎，赵西晨，宋俊荣，丁岩.陕西宝鸡石鼓山商周墓地M4发掘现场信息提取及文物保护[J].文物，2016（1）：88-96.
[5]解晋，闫文祥.馆藏出土青铜器保护中的X射线成像技术的应用及展望[J].文物世界，2016（2）：74-77.
[6]崔强，张文元，李燕飞，范宇权，苏伯民.文物保护与考古中能量色散型X荧光光谱仪的应用[J].敦煌研究，2014（6）：104-108.
[7]朱志秀，冯健，李晨，等.X射线荧光光谱无标样分析技术在出入境矿产品检验中的应用[J].理化检验（化学分册），2015，45（7）：832-835.
【关键词】X射线分析技术；文物保护；运用；分析
【中图分类号】G264 【文献标识码】A
现代高新科技在文物保护工作中已取得了较大的应用，成为检验文物本身、文物病害和保护复原材料必不可少的设施。针对基本材料与蜕变产物物质和物相研究，保护复原方式与材料的选用和评价，文物埋藏条件和保存环境的成分研究，以及对处在环境检查、检测、调控均发挥出非常关键的作用，为文物的预防性维护和后期的修复工作带来了科学的理论支撑。
一、同时辐射X射线方法
同步辐射属于高速带电粒子与磁场内顺着弧形轨道工作时所产生的电磁波，其具备从远红外值X射线范围中的持续光谱，同时非常准直、十分极化、高性能、高辐射功率、自然偏振性、能够精确管理等优势[1]。因为同时辐射光源有很高的亮度，相较于以往的光源，把同时辐射光源应用与X射线衍射、X射线拍照等方面，具有更加有效的灵敏性、超少的收集时间与微米级的分辨率等特征。
二、XRF技术
XRF是经过初级X射线光子和微观粒子激起样本内的原则，使之出现荧光，以检查材料成分的一种手段。结合色散和探测方式的差异，XRF能够分成两种：WD-XRF和EDXRF[2]。X射线荧光光谱法凭借其制作简便、可测要素领域广、处理迅速、检测精准稳定、能够同步检测多个要素、不损坏样本、检出限能够达到10PPM等优势，已经槟城实验室和考古开发过程检查研究主量、次量以及痕量要素的首先途径，在原位和无损研究中有着非常关键的地位。
因为X射线荧光光谱法的高速发展，逐渐多的文物保护研究人员用其来实施金属、陶瓷、木质等材料的元素研究。相关科研人员采用各种技术方式研究了斯里兰卡曼泰挖掘的7个青花瓷碎片的结构与成分，且对它的产地展开了分析[3]。经过分析文物物料的成分与结构，明确青花瓷残片的材质和质变物质的成分，确定文物破损的过程及机理，这样方可更好地保护文物。另外，通过选择ED-XRF探针和线扫描方法对本国唐朝及宋朝的长沙窑彩瓷遗址样本的工艺展开分析得知，该文物的彩绘方法不完全是典型的釉下彩方法，其属于高温釉上彩方法，这对后期彩绘文物的科学保护带来了有效的信息[4]。另外，利用X射线荧光光谱法能够研究文物埋藏条件，像附近土壤及地下水的物质来掌握文物的埋藏情况。比如，利用X射线荧光光谱法了解文物保存环境空气里的气溶胶、化学有害物质等物质，以保证文物保存在最好的环境下，降低深入的损坏。X射线荧光光谱法还能够为文物保护复原方法带来技术指导及科学依据。
当前，X射线荧光光谱法在文物保护领域中的使用也存在很多问题。X射线荧光光谱法尽管是无损研究，可是其样品室很小，不能符合略大一点文物的研究；另外，文物种类多种多样，规范样品还非常稀缺或是基本上没有，同时，各类材质的文物X射线荧光光谱检测成分的信息库也急需创建[5]。X射线荧光光谱法对空间条件需求非常严格，应用过程要思考光谱作用、基体效应等干扰。
三、XRD技术
XRD方法是按照结晶性物质出现的X射线衍射图样，对物质当中原子在空间中的布局状况展开研究的方式。特定波长的X射线进到晶体样本上，构成晶体的原子规律排序时，原子的间隔和X射线总数级一样将会出现干涉情况，在特定方向上出现强的X射线衍射[6]。这类燕射线与空间布局中的部位及强度和物质的晶体构造相符合，即X射线于物质晶体里的衍射情况是许多原子散射波产生干涉的统一表现。晶体出现的衍射样品体现出内部原子的布局规律。衍射样品的特点由两部分构成：首先，燕射线于空间中的布局规律，其取决与晶体的尺寸、外形以及方向；其次，衍射线的性能，由原则的种类及原子在晶体内所在的部位决定。
X射线衍射研究方式属于一种非常关键的材料物相和成分研究的途径。X射线衍射研究方式在金属质样品的腐蚀原理分析，石质样品风化产物的研究，壁画加工材料的分析，和矿石、矿物色彩等无机质遗址的本体材料和蜕变产物分析中，获得了十分普遍的使用。通过利用多种分析技术，对湖南挖掘的青铜器锈蚀物质展开了成分研究，判断出该青铜器的腐蚀是吸氧电化学物质。
X射线衍射分析法是一种有效的分析技术，能够较好的判别文物的实体及蜕变产物的物质。根据研究结果和文物自身的成本，能够选用适当的保护措施与材料。针对质变物质，能够结合成本的差异，针对性地处理和清除，以实现最好地保护成效。
所有的分析方式均存在较大的限制性，X射线衍射分析方式也是如此，像定量研究的精度较低，检查对象也存在局限，其重点是用来检测无机组分。
四、XPS技术
XPS借助X射线射向待测文物，激发文物外表原子和分子内部的电子，产生光电子。将光电子的动力、束缚能当作横坐标，相对强度当作纵坐标，绘制出光电子能图样，由此获得文物的有关资料。按照能谱图上的特征谱线部位，能够研究出H、He之外的全部要素，还能够按照能谱图上谱线的强度测算原子的含量以及相对浓度。
通过使用各种分析技术来探究“华光礁1号”残片上的硫铁化合物得知，其重点以硫化铁与二硫化铁的形式存在，且很多已氧化成硫酸盐，由此，后期保护工作中要对其酸化环节展开重点管理，便于更好地保存文物。
尽管X射线光电子能谱应用很普遍，可是仅能提供样本外表的资料，无法给总体的成分带来有效依据。在文物保护方面，常通过X射线光电子能谱来研究金属质样品的腐蚀物质，进而判别金属的腐蚀原理。
五、X射线照相方法 X射線透过待测样品后会出现一些损耗。针对有差异的文物，像厚度、密度以及损坏等差异，射线的穿透率也将不一样，导致射线穿过后的强度存在差异，所因此其和底片反应出现的灰度存在差异。按照灰度影像能够判别文物的内部构造，揭示文物中的缺陷和其他有效资料。
X射线照相方式是一种无损研究技术，在文物保护方面常用于揭示文物的加工工艺、内部问题，能够采集文物外表被掩盖的铭文、纹饰等资料，反映文物修缮前后的状况，提供文物当中的资料和病害的发展情况。相关研究人员使用便携式X检测其来检查重庆大型千手观音，得知千手观音石质制造物的金箔包括文物存在较大程度的风化和裂纹，弥补了以往病害检查方式的缺陷，给大足千手观音的维护修缮带来了有价值的资料。
X射线照相方法凭借其无损、直观等优势受到很多文物研究人员的认同，可是作为一种检查方式，依旧存在一些局限性[7]。X射线射透过的陶瓷品、它的热释光性能将会出现变化和小时，所以，在热释光检查的过程中，一定要在X射线射透前采样。此外，X射线是不是会对某种材质的文物有较大的损坏作用，还需深入检测。另外，X射线照相方法仅能体现文物的2D影像，对3D文物检查存在明显的局限性。
六、结束语
伴随高新科技的高速发展，越来越多的科学技术被使用到文物保护方面。但是，各类方式均存在一些问题，X射线分析方法也是如此，如检验费用多、信息库不完善、可能存在微量影响、存在较大的辐射性等，为此，要求结合文物本身的具体状况采用适宜的分析方式，并根据各种方式获得更多有价值的资料。怎样把多种分析方式联合应用并实现标准化，以最低的损伤获得文物资料，这也属于今后文物保护工作发展的重要工作。
参考文献：
[1]张尚欣，付倩丽，王伟锋，等.山东香山汉墓出土陶质彩绘文物材质及制作工艺的初步研究[J].文物保护与考古科学，2014，26（1）：46-53.
[2]张月玲，张然.山东青州香山西汉墓出土凝结铁器锈蚀特征分析及科学保护[J].文物保护与考古科学，2014，26（1）：54-60.
[3]徐位业，周国信，李云鹤.莫高窟壁画、彩塑无机颜料的X射线剖析报告[J].敦煌研究，2013：187-197.
[4]梁嘉放，王占奎，赵西晨，宋俊荣，丁岩.陕西宝鸡石鼓山商周墓地M4发掘现场信息提取及文物保护[J].文物，2016（1）：88-96.
[5]解晋，闫文祥.馆藏出土青铜器保护中的X射线成像技术的应用及展望[J].文物世界，2016（2）：74-77.
[6]崔强，张文元，李燕飞，范宇权，苏伯民.文物保护与考古中能量色散型X荧光光谱仪的应用[J].敦煌研究，2014（6）：104-108.
[7]朱志秀，冯健，李晨，等.X射线荧光光谱无标样分析技术在出入境矿产品检验中的应用[J].理化检验（化学分册），2015，45（7）：832-835.