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二代熱釋光概論

一件古陶瓷是真品?還是贗品?是買賣和收藏的首要問題.由於巨大的利益驅動,仿製古董中的精品以充真品出售,而且仿真度也越來越高,個別的已達到古陶瓷鑑定專家也難以辨別的水準.眼鑑是古董傳統的鑑定方法,它已運作了幾百年。眼鑑實質上是一種比較斷代(時間)斷源(產地)方法,.它實際上是鑑定者通過觀察器物的胎、釉、彩、紋(飾)、工(藝)、型和頭腦中已有的該類器件的知識相比較而得出斷代和斷源(窯口)的結論.這種通過比較來得出結論的標型學,問題在於眼鑑具有很強的主觀性,很容易受眼鑑定者的主觀和客觀因素的影響.同一件器物不同的眼鑑定者的結論往往會截然不同,甚至同一眼鑑定者會先後給出不同的結論.因此,能否運用現代科學技術方法對古陶瓷器進行準確的、客觀的古董科學鑑定就成為非常有意義的事,其中的熱釋光方法是目前較有效準確並己進入商業運作的古董科學鑑定方法

陶瓷器是中國的國粹,它是人類文明的偉大貢獻之一 一件精美的古瓷,它的造型、釉色和工藝,均豐富地表現著古人的藝術觀和審美觀.它不但以外在的美吸引著我們,同時展示著當時陶瓷工藝技術所達到的水準,凝聚著先輩的人文和科技的歷史,一件古瓷的價值也就在於此.中國精美的輕、薄、透、亮瓷器從唐代開始就作為當時的高技術產品行銷至世界各地.中國古陶瓷成為世界性的重要收藏品是有如上歷史淵源的.它已成為世界上各民族自身歷史的一部份.這就不難理解,為什麼國外的公私收藏機構會出天價收購中國古陶瓷精品..國外有財務分析師指出,藝術品投資在國際上己超過股票和房地產,成為增值最快的投資方式.

熱釋光斷代已在考古學和古董陶瓷年代鑑定等領域取得廣泛的應用.它是一種絕對斷代的方法.因為陶瓷的胎和釉中含有各種各樣的礦物晶體,如石英、長石和方解石等,其中石英晶體含量最大,同時具有最強的熱釋光效應.石英的主要成分是SiO2.這些晶體在受到核輻射(如α,βγ等射線)的作用時,在微觀結構上產生了變化,並積累了相應的能量.因此若把陶瓷樣本加熱,可觀察到物理學上的熱釋光現象,這些礦物晶體在歷史上積累的能量會以發光的形式釋放出來,而且熱釋光的強度與它們所累積接受的核輻射數量成正比.由於陶瓷器件所接受的核輻射主要來自於陶瓷本身和自然環境所含的微量放射性雜質(如鈾、釷、鉀40等),它們的放射性劑量相對恒定,因此熱釋光的強度便和受輻射時間的長短成正比一件古陶瓷在當年的燒制過程中,它胎土中的石英、長石、方解石等礦物晶體千萬年原始累積的熱釋光能量都會因燒制時的900~1300℃高溫而全部釋放掉,就像是把熱釋光時鐘重新撥回零.從它燒成之日開始,該陶瓷器將重新積累熱釋光資訊,相當於熱釋光時鐘重新運轉.在該器件進行熱釋光檢測時測量得到的熱釋光資訊,是與它的燒制後時間長短成正比的,熱釋光方法就是通過測量所累積的輻射能,計算出該器件燒制後距離現在的時間,從而達到斷代的目的,這就是熱釋光方法的基本原理.由於器件累積的受輻射資訊完全儲存在它本身中,所以這是一種絕對斷代方法,是很準確可靠的.

  熱釋光的微觀機理是很複雜的,通常均使用離子晶體缺陷模型來進行解釋.顯然這模型有一定的局限性,因為對古陶瓷熱釋光效應作出主要貢獻的SiO2並不是單純的離子晶體.由於矽和氧的電子親和力不同,SiO2的4條SiO鍵具有40%的離子性和60%的共價性.但離子晶體缺陷模型仍可以給熱釋光一個定性的微觀解釋.客觀上離子晶體雖由正負離子晶格構成,但它並不呈完全理想的週期排列,而是存在各種類型的缺陷.最普遍的有,雜質原子的代位或填隙缺陷、局部位元錯或畸變等.但對熱釋光作出貢獻的主要機理是,在核輻射的作用下,離子晶體的負離子離開正常的位置形成負離子空穴,使該位置成為電子的陷阱.當被核輻射激發到導帶的電子擴散到陷阱附近時就會被吸引成為俘獲電子.另一方面,核輻射電離形成的空穴也在價帶中擴散,它可能被雜質離子所俘獲,形成釋光中心”“俘獲電子處於導帶下的新能級,而空穴形成的釋光中心則處於于價帶上的新能級,這兩者都是亞穩態.它們的數量顯然和樣品歷史上所經受的核輻射數量成比例.熱釋光就是上述電離的複合過程.當取出的樣品被加熱時,晶格原子的熱振動將變得劇烈,俘獲電子從中獲得離開電子陷阱的能量,重新在導帶中自由擴散.當它擴散至空穴所在的釋光中心與空穴離子複合時就發出所謂的熱釋光。.顯然,熱釋光的色及強度與陷阱能級深度及數量有關,如在樣品加熱升溫的過程中連續地測量熱釋光的光強,就可得出一條溫度一光強的熱釋光曲線.它是樣品年齡計算的基本資料.

  熱釋光資訊一般是以輻射當量來表示的,測量方法是先用輻射劑量照射陶瓷樣品,計算出能夠引發同量的天然熱釋光所需的輻射劑量,此劑量就是天然熱釋光的輻射當量.將測得的陶瓷每年接受的輻射劑量代入下列簡單公式中就能計算出它的年

  熱釋光被發展成為一項古董真偽測年斷代的技術,目前這項技術來到新的第二代熱釋光,以適應不同檢測物件的需要.熱釋光測定方法對於陶瓷器斷代是十分準確的,實驗室發展出指數法來改進線性前劑量方法,並取得重要的結果.並不受年代限制 更不需大面積取樣保留古董完整性 估計使用這個方法,瓷器的可測率及真偽鑑定的正確率均在93%以上.這是一個很可觀的成績.也是對於古董真偽斷代最重要的憑證!!!