主题：【第八届原创】LIBS技术在考古学中的应用

LIBS技术在考古学中的应用
文物组成分析在文物研究中越来越重要，了解文物成分逐渐成为考古、保护和修复研究必要的工作流程。LIBS技术因其独特的优势如检测范围（可是用于各种环境下各种形态样品分析）、样品需求（样品需求量小，光斑面积可为几十微米）、样品破坏性（微损分析，近于无损分析）、原位分析（仪器的小型化和便携化发展）及远程操作性（可快速实现远程目标的分析，不需要额外装置），正在引起越来越多考古工作者的研究兴趣。当前，LIBS技术在考古学领域的应用总的可以分为三个方面，即化学成分表征、赝品伪品鉴别及年代的间接测定。
1、化学成分表征
LIBS技术拥有的快速元素定量分析，尤其是其可适用于各种环境条件下的各种样品，利于其成为材料表征的利器。元素组成有助于推测文物的初始状态。例如有研究人员利用LIBS技术对古老的陶瓷制品表面釉以及装饰层组分的测定，判定出所用的材料。使用LIBS得到的结果和使用其他方法的结果想接近，证明了LIBS技术应用的可行性。

2、赝品伪品的鉴别
对元素的定性定量分析，可以实现对赝品伪品的识别。修复的痕迹可以从表面元素分布的不均异性以及外来物质的加入来判定。如通过对陶器中Ca的深度分布可以判定瓷器是古时的还是现在仿制的。对古代瓷器和仿制的，二者Ca的分布有明显不同，古代瓷器呈现表面Ca富集，仿制瓷器则不会出现，成功的辨别出仿制品。

3、间接测年
文物的元素组成可以在一定程度上反映当时社会的生产力水平和经济水平，通过对文物中元素组成的测定，即可对其所属时期与年代进行推测。如在古罗马银币的生产过程中，向银币中加入铜的生产工艺表明罗马正在经历一个危机时期，此时的经济水平也较低。因此，利用对银及其他微量元素的浓度可以对银币进行时间尺度分类并间接推测出其所属时期与年代。

本文主要对LIBS技术在考古学应用中的三个方面进行了简述，即化学成分表征、赝品伪品的识别以及间接测年，随着LIBS技术的逐步成熟，相信在该领域，LIBS技术将有更广阔的用武之地。
参考文献：
1.      F. Colao, R. Fantoni, V. Lazic,V. Spizzichino, Laser-induced breakdown spectroscopy for semi-quantitative andquantitative analyses of artworks—application on multilayered ceramics andcopper based alloys, Spectrochim. Acta B 57 (2002) 1219–1234.
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3.      L. Robbiola, L.P. Hurtel,Standard nature of the passive layers of buried archaeological bronze—theexample of two Roman half-length portraits, in: I. MacLeod, S. Pennec, L.Robbiola (Eds.), Metal 95, James & James Science Publishers, London, 1997,pp. 109–117.