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手持式文博考古光谱分析仪的工作原理具体是怎样的呢

  在文博考古领域,手持式光谱分析仪宛如一把神奇的钥匙,开启了文物元素分析的大门,为文物鉴定、修复以及研究提供了至关重要的数据支持。

  手持式文博考古光谱分析仪主要基于原子发射光谱(AES)或 X 射线荧光光谱(XRF)原理工作。当仪器的激发源作用于文物表面时,会发生奇妙的微观物理过程。

  以XRF原理为例,仪器内部的 X 射线管产生高能 X 射线,这些 X 射线照射到文物上。文物中的各种元素原子会吸收 X 射线的能量,使内层电子跃迁到高能级轨道,处于不稳定的激发态。随后,这些被激发的电子会迅速跃迁回低能级轨道,并以 X 射线荧光的形式释放出多余的能量。不同元素的原子结构各异,其电子跃迁所释放的 X 射线荧光具有特定的能量和波长特征,就如同每个人都有独特的指纹一样。

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  手持式光谱分析仪中的探测器能够精确捕捉这些特征 X 射线荧光,并将其转化为电信号。然后,通过复杂的信号处理系统和内置的数据库进行比对分析。数据库中预先存储了大量已知元素的特征 X 射线荧光信息,仪器根据探测到的荧光信号特征,快速准确地识别出文物中所含的元素种类及其相对含量。

  而基于 AES 原理的分析仪,则是通过激发源使文物表面的原子被激发至高能态,当这些原子回到基态时,会发射出特定波长的光辐射。仪器同样对这些光辐射进行收集、分光和检测,依据不同元素发射光的波长和强度差异,来确定文物的元素成分和含量。

  无论是哪种原理,手持式文博考古光谱分析仪凭借其便携性和高效性,让考古人员能够在现场快速、无损地对文物进行分析。这不仅大大提高了考古工作的效率,避免了对文物的过度破坏,而且为深入研究文物的材质、产地、制作工艺以及年代等信息提供了科学依据,在文博考古事业中发挥着不可或缺的作用,推动着人类对历史文化遗产的认知不断迈向新的高度。


观世科技  2025-01-02  |  阅读:57
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