使用 XRF 分析義大利 Matera 陶器黑色紋飾特性

 

 

Bruker 提供攜帶式、非破壞、非接觸的光譜儀解決方案。這些元素與化合物分析儀不僅在都會博物館使用，也用於地方博物館和私人收藏。考古學家常將這些分析儀帶到偏遠地區，藉此更加深入瞭解這些地方，保存工作者和考古學家運用這些功能強大的攜帶式分析工具，研究與評估材料組成和應用。

 

攜帶式 XRF 分析儀具備可程式化大面積 X-Y 掃描平台量，可量測從鈉 (Na) 到鈾 (U) 的元素，濃度範圍從百萬分之一到高百分比水平準，樣品光斑小至 1mm，可產生樣品元素分布的視覺化圖表。Bruker 非接觸、攜帶式 2D XRF ELIO™ 光譜儀具備 4W X 光管、矽漂移偵測器、 CUBE™ 前置放大器、顯微鏡、外部攝影機及對準雷射。ELIO 光斑大小調降至 1mm，在攜帶式設備中達到絕佳細節清晰度，更新增輕便精密的 X-Y 平台，是貨真價實的攜帶式映射系統，其軟體介面操作便利，可用於擷取與視覺化元素圖，使用者可自行設定電腦控制軟體顯示，能展現樣品影像、光斑面積、光譜、元素濃度與其他必備技術資訊，可進一步對特定樣品進行科學研究。

 

 

下面為摘自期刊《Microchemical Journal》之研究文獻，文獻呈現了以 Bruker  ELIO 分析義大利 Matera 六個考古遺址中陶片文物的研究結果:

 

L.Angeli et al. / Microchemical Journal137 (2018) 174 –180

(photo by Museum Domenico Ridola- Polo Museale Regionaledella Basilicata)

 

這項研究是關於義大利半島亞德里亞海一側新石器時代彩繪陶器的廣泛研究，旨在確定新石器時代早期和中期，在陶器製作時的彩繪裝飾所使用的顏料為有機或無機性質，Serra d'Alto 陶工生產的產品由非常細粒狀的糊狀物（塑性陶土）和中/粗糊狀物組成，上圖為來自 Matera 不同遺址中 Serrad'Alto 陶器，陶器帶有獸形及黑色裝飾。Serrad'Alto 的陶器出產特別令人感興趣，因為與其他新石器時代的製陶技術相比，在塑形、燒製和裝飾方面具有躍進的變化。

 

下圖為比較 Serra d'Alto 陶器 C48 碎片樣品的陶身(黑線)與黑色紋飾(紅線)之 XRF 圖譜

L.Angeli et al. / Microchemical Journal137 (2018) 174 –180

 

下圖在每個陶器碎片樣品的陶身和黑色紋飾（Serra d'Alto site）之 XRF 圖譜中可見 Mn 信號，虛線表示來自陶身（黑色）和黑色紋飾（紅色）的平均信號。

L.Angeli et al. / Microchemical Journal137 (2018) 174 –180

 

下圖為 Serra d'Alto 陶器的陶身和黑色紋飾之元素 XRF 平均值，誤差 bar 對應於測量的標準偏差。

 

 

L.Angeli et al. / Microchemical Journal137 (2018) 174 –180

 

在所有樣品中，儘管 Mn 信號的強度隨著顏料層的不同保存條件而變化，但是塗層顯示 Mn 的濃度顯著高於陶土體， 在所有樣品中，Fe 的強度在黑色塗層中也略微增加。雖然黑色紋飾和陶土體之間的差異對於 Mn 來說非常明顯，但 Fe 則不太明顯，因為 Fe 是陶土體的主要成分，且大部分 Fe 信號實際上來自陶土體（紋飾的厚度估計在幾微米左右）。此篇研究顯示，基於錳的黑色顏料已用於每個 Serra d'Alto 陶器的紋飾，這種材料的獨家存在表明了一種刻意的技術選擇，並確定了 Serra d'Alto 陶器製造的特徵與代表性。

 

reference

Angeli, L., Legnaioli, S., Fabbri, C., Grifoni, E., Lorenzetti, G., Guilaine, J., Palleschi, V., Radi, G. (2018). Analysis of Serra d'Alto figuline pottery (Matera, Italy): Characterization of the dark decorations using XRF. Microchemical Journal, 137, 174-180.