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English| 發(fā)布日期：2023-06-02 |
手持式拉曼在珊瑚文物檢測研究中的應用
一、研究背景
紅珊瑚是一種珍貴的有機寶石,自古以來因其紅潤的顏色與細膩的質地深受人們的喜愛與追捧，在古代亞歐文化物質交流以及近代全球化進程中曾起到關鍵作用、具有重要的研究意義,但國內(nèi)目前對古代紅珊瑚制品的科技分析及研究尚較薄弱。拉曼光譜法是一種高效、無損的,可對微量樣品進行快速分析判別的技術手段,特別是手持式的小型拉曼光譜儀適用于博物館、考古發(fā)掘以及執(zhí)法、質檢和進出口檢驗工作等領域。
二、測試樣品
湖南省博物館劉琦等人采用如海光電EVA3000pLuS手持拉曼光譜儀對一批珊瑚珠飾文物進行了原位無損檢測
1. 測試樣品
三、實驗結果
實驗測試珊瑚樣品飾品8件樣品拉曼測試結果見表1和圖2,其主要特征峰峰位及峰相對強度如下:峰1(中 等 )283 ~ 286 cm-1;峰 2 (弱 )702 ~712cm-1;峰 3(強 )1083~1086cm-1;峰4(弱 )1 124~1129cm-1;峰 5(弱 )1 512~1517cm-1。其中,峰1、2和3是方解石的特征峰,分別歸屬于方解石中的晶格振 動、[CO3]2-陰離子團的面內(nèi)彎曲振動和對稱伸縮振動所致;峰4、峰5 與類胡蘿卜素中多烯烴鏈中的 C=C(ν1)和 C-C(ν2)相關,是樣品中呈色物質的特征峰。樣品 RC202211-8中光亮白色部分以及樣品 RC202211-12中白芯的結果顯示,都出現(xiàn)由[CO3]2- 陰離子團的對稱伸縮振動1083~1086cm-1附近的最強峰,根據(jù)特征峰的組合和強度來看,兩者白色部分(白芯)應該是由不同結晶程度和形態(tài)的碳酸鈣引起的,后者白芯的主要物相應為方解石,峰4、峰5的缺失顯示無呈色有機物,前者中282cm-1附近的晶格振動峰信號非常微弱,被測物的主要物相可能是文石。
圖2 被測實驗樣品的拉曼光譜(a)與樣品 RC202211-8和 RC202211-12中白色區(qū)域的拉曼光譜(b)
表1 被測實驗樣品(RC202211-6—13)以及樣品RC202211-8和RC202211-12的白色區(qū)域的主要拉曼特征峰
四、結論
使用臺式和手持式拉曼光譜儀對有關峰位進行識別顯示本實驗的被測物皆為天然紅珊瑚。其中,位于1086cm-1附近的拉曼峰為紅珊瑚骨骼結構中方解石的特征峰,位于1130cm-1 和1520cm-1附近的峰為紅珊瑚中類胡蘿卜素呈色物質的特征峰,其拉曼光譜與已有研究中對紅珊瑚的檢測結果吻合。
五、推薦設備
本文測試設備EVA3000pLuS已升級為EVA6000
EVA6000拉曼光譜儀采用高性能科研級別拉曼系統(tǒng)，將光譜儀功能精簡化，專業(yè)化。基于手機，它可以實現(xiàn)云-網(wǎng)-端的物聯(lián)網(wǎng)拉曼監(jiān)測和信息檢索。新一代的手持拉曼光譜儀具備超高的高靈敏度及高光學分辨率等特點，被廣泛應用于醫(yī)藥、醫(yī)療、公共安全、化學品檢測、食品安全、珠寶檢測等多個領域和行業(yè)。
2. 產(chǎn)品特點
ü 性能優(yōu)異：可達科研級光譜性能，具有高分辨率、高靈敏度、高信噪比等優(yōu)點；指紋特異性好，更容易提取特征峰，準確給出被測物質的海關編碼，類別和化學成分等；
ü 一鍵采集、快速無損檢測：無需直接接觸樣品，可透過玻璃、塑封袋、飲料瓶等透明、半透明容器檢測；
ü 操作簡單：軟件界面友好，人機對話，操作簡單；
ü 精簡化：產(chǎn)品高度集成；
ü 激光功率可調，可根據(jù)物質信號響應靈敏度自動調節(jié)功率；
ü 多種測量模式，快檢模式和精檢模式等；
ü 優(yōu)化的自動混合分析算法，對混合物進行更有效識別；
ü 云端架構，可實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)互聯(lián)，支持云端檢索和云端數(shù)據(jù)管理；
ü 激光功率可調，根據(jù)物質信號響應靈敏度自動調節(jié)功率；
ü 系統(tǒng)內(nèi)置WIFI、藍牙、GPS等多種通訊方式。
3. 規(guī)格參數(shù)
