上海光源与故宫博物院合作研究取得系列进展

2018/08/17 | 【 【打印】【关闭】 | 访问次数:

近期,上海光源与故宫博物院联合开展的文物研究工作取得了一系列重要成果。

813日,《科技日报》头版报道了该团队在清乾隆时期紫金釉中发现高纯相、大粒径ε-Fe2O3晶体的研究成果。该项研究成果由上海光源与故宫博物院合作完成。研究发现,在故宫出土的清乾隆时期紫金釉中布满了大粒径、高纯度的亚稳相ε-Fe2O3晶体。大小及分布均匀、发育良好,且釉层呈现清晰的多层结构特征。紫金釉属于中国古代高温瓷器,其图案精美、质感晶莹,风靡世界。瓷釉独特的质感和色调源自于釉层特殊的微观结构,即矿物原料在烧制过程中经过复杂的物理化学变化形成的物相结构。研究其结构特征,对于揭示其产地来源、原料选择、烧制工艺以及古代材料学的研究具有重要的科学价值。之前,有研究机构曾发现,宋代建窑遗址出土的瓷釉中也存在稀有的亚稳相ε-Fe2O3晶体。ε-Fe2O3晶体具有优异的电磁响应性能。自1934年首次发现这种特殊晶体以来,制备大粒径纯相的ε-Fe2O3晶体一直都是现代材料科学的一个难题。高铁瓷釉中不断发现的ε-Fe2O3晶体,显示了中国古代陶瓷工艺技术的精良可控以及传承与进步,对于现代材料的制备也有重要的借鉴价值。该研究工作发表在《美国陶瓷学会会刊》(J Am Ceram Soc. 2018; doi.org/10.1111/jace.15759)。

A, 釉层表面的ε-Fe2O3晶体分布;图B, 釉层断面的ε-Fe2O3晶体分布;图C,釉层掠入射二维衍射图谱(2D GI-XRD);图D,釉层断面Fe元素分布(SR m-XRF)。   

玻璃珠是古代便于携带的装饰物,它承载了不同地域、时代的工艺特点等信息,对它的研究,有助于了解古代不同区域物质文化交流。在古丝绸之路与新疆省山普拉墓地遗址玻璃珠制作工艺研究中,研究人员利用高分辨显微CT显示了玻璃珠内部的三维结构,尤其是气孔三维结构,为揭示玻璃珠的制作工艺提供了直接的证据。同时结合化学组分分析,可以推测玻璃珠的来源产地及大致生产时期。该研究为古丝绸之路贸易和文化的研究提供了新的依据。该研究工作发表在《考古学与人类学》杂志(Archaeol Anthropol Sci 2017doi.org/10.1007/s12520-017-0582-6)。

古丝绸之路与新疆省山普拉墓地遗址玻璃珠显微CT

传统建筑彩画的科学分析主要采用光学显微镜进行材质分析,但有一定的局限性。而红外谱学显微技术可以更准确地提供无机和有机组分的面分布信息。在故宫东华门清代天花制作原料及工艺的研究中,研究人员利用同步辐射红外谱学显微成像等技术,证实清代早期天花使用的材料与中国卷轴画相似,清代晚期天花由石膏、方解石和白铅所组成的预备层代替了蚕丝层,不同时期的天花使用了不同的材料和制作工艺。该研究工作收录在2017纽约建筑彩绘研究国际会议论文集中(Macro to Micro: Examining Architectural Finishes, ISBN: 9781909492608 London: Archetype, 2018.)。

故宫东华门清代天花彩绘红外谱学显微成像

上海光源和故宫博物院的合作历史,最早可以追溯到上海光源运行开放初期。201612月上海光源与故宫博物院签署合作协议,同时成立上海光源-故宫博物院联合实验室。近年来,在双方单位的大力支持下,双方科研人员紧密配合,合作研究工作全面深入展开,研究成果不断产出。

以上工作得到了上海大科学中心高端用户研究课题、上海光源重点用户课题、国家自然科学基金及大装置联合基金的支持,主要实验工作在BL14WBL14BBL13WBL01BBL15U等线站完成。(大装置部 供稿)

《科技日报》链接: http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2018-08/14/content_401530.htm?div=-1

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