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[网上展馆] 古陶瓷的热释光鉴定

罗荫权   2003-11-28

明成化 景德镇窑青花松鼠葡萄纹绳耳三足炉 高8.5cm,口径12cm。

明万历 景德镇窑青花三瑞兽三寿字大香炉 高20cm、口径23cm

明景泰 景德镇窑青花折枝菊纹炉 高6.6cm,口径9.7cm,底径6cm。

明宣德 景德镇青花松竹梅炉 口径11.3cm 高6cm

明崇祯 青花西王母蟠桃盛宴图大笔海 高21.5公分,口径19.5公分

清顺治 景德镇窑青花山水纹大笔海 高20.4cm 口径19cm 底径18cm

清顺治 景德镇窑青花花鸟纹粥罐 高14cm 口径15.7cm 底径12.8cm

清顺治 景德镇窑五彩两开光花卉纹粥罐 口径14.6cm 高14.5cn 底径13cm

北宋 龙泉窑青釉刻花梅瓶 高33cm 口径4.4cm 底径9.2cm

金 磁州窑系黑釉褐斑小口瓶 高24.2cm

北宋 定窑系刻花豆形枕 长24.2cm

北宋~金 磁州窑系黑釉拉线渣斗 高15cm

北宋~辽 定窑系白釉双婴枕 长24.8cm

北宋 湖田窑青白釉刻花牡丹纹盏 口径18cm

北宋 耀州窑刻花双系罐 高15.2cm

五代 耀州窑刻花官字款刻花壶 高23.5cm

元 龙泉窑荷叶海螺水丞 高27.3cm

北宋 钧窑托盏 口径15.5cm

北魏 彩绘马

北齐 彩绘铠甲马武士俑

  罗荫权 (香港中科古文物测试中心)

  编者按:

  最近越来越多的会员和非会员来信来电询问有关热释光文物鉴定的具体事宜,其中被问得最多的是:1/热释光断代究竟是什么原理?准确程度有多少?2/热释光断代是否能够作为文物的鉴证证据?拍卖公司是否接受?3/国内目前有没有热释光鉴证机构?

  对此我们专门组织了这次热释光鉴证实物网上展馆,里面展出的所有陶瓷都是经过香港中科古物鉴证实验室做过热释光鉴证的。其中有不少是为国际知名拍卖公司:苏夫比拍卖行所采用。同时我们发表了中大罗荫权教授有关热释光鉴证原理的文章来说明这种鉴证方法的科学根据。至于国内收藏爱好者的热释光鉴证要求,因为《中华博物》与香港中科古物鉴证实验室已经是互为代理的合作伙伴,因此国内收藏爱好者可以与本网联络。

  最近高新科技被广泛地应用于古文物断代。其中陶瓷器的出土数量以及收藏数量与其它文物(如竹、木、青铜等)比较都是最大宗的,所以陶瓷器的科学断代就显得非常重要。

  现今应用于陶瓷器断代的科学方法主要分为热释光绝对断代以及根据成份分析的比较断代。两种方法的科学技术不一,得出的数据不同,利用数据来分析得到的断代结论的可靠程度亦有很大差距。

  所谓成份分析是利用各种粒子(如电子,中子,质子等)去激发受测陶瓷样本的胎、釉使其发出X射线能谱得出各种常量元素及微量元素含量,然后和标准样本的元素含量作比较。如果两者相符,该陶瓷样本的断代就被认为可以确定,反之,受测陶瓷样本的年份就不能确定。

  用成份分析方法去断代,主要因素取决于采用的标准器,但是标准器的选定是非常困难的。比如宋代的钧窑器,自北宋以后,元明清各代由华北到华南都有仿造,其中有名的就有宜兴及广东石湾的仿钧器皿。如果用石湾仿钧来与禹县、临汝等地钧器比较,纵然年代相近,但元素含量不相符,利用元素含量所作出的年代结论亦自然相距甚远。

  用成份分析来断代,最近是受到一些人的青睐。主要原因可能是所谓的无损断代特性。其实陶瓷器受到粒子的轰击,肉眼看来虽是丝毫无损,但实际上受激发出的各种辐射线(如X射线、γ射线)足以把器物本身的辐射讯号摧毁。所以受过成份分析的陶瓷器就再也不能用热释光去作出断代测试了。

  热释光断代不需要依靠标准器作为比较,所以可以称为绝对断代的测试。热释光断代主要是通过把陶瓷样本加热而释出的光强,加上对年剂量的测试而定出陶瓷器的烧制年份。

  热释光 (TL) 断代原理中的热释光是指晶体在受辐射作用后积蓄的能量在加热过程中以光的形式释放出来的一种物理现象。这种现象是一次性的,也就是说晶体在受辐射作用后,只有第一次被加热时才会有光被释放出来。在以后的加热过程中,除非重新再接受辐射作用,否则将不会有发光现象。

  陶瓷中含有大量的矿物晶体,如石英、长石和方解石等,这些晶体长期受到核辐射 (如α、β和γ等射线 )的作用,积累了相当的能量,因此若把陶瓷加热,可观察到一定程度的热释光现象,而热释光的强度与它所接受的核辐照的多少成正比。由于陶瓷所接受的核辐射主要来自于陶瓷本身和自然环境所含的微量的放射性杂质 (如铀、钍和钾40等),其放射性剂量相对恒定,因此热释光的强度便和受辐射时间的长短成正比。在陶瓷的烧制过程中,原始的热释光能量都会因高温而全部释放掉,就像是把『TL时钟』重新拨至零。此后陶瓷重新积累TL信息,所以最后所测量得到的TL信息,是与陶瓷的烧制年代成正比,这就是热释光断代的基本原理。

  热释光可以测定标本的绝对年代,只须测量样品本身之数据即可,而无须与已知年代的样品比较。惟方法的正确与否,尚须用己知年代的样品进行测试。

  所以对每一件陶瓷器的断代,是需要对光强度以及年剂量两个参数作出精确测量。如果能有高精度的实验数据,年代误差为百分之十至二十是可以达到的。(例如对清代瓷器的断代可以达到分辨出康/雍/干的精确度)。以河南钧器及石湾钧器为例,用成份分析未必能作出有效的断代。但是热释光断代避免了标准器的问题,就算是河南钧及石湾钧的光强不同,而且年剂量也不一。但是只要能对光强及年剂量都作出准确的测量,河南钧及石湾钧器的年代就可以独立而又绝对地得到。这就是热释光断代的优越性。

  从热释光原理可以看到,年份较远的陶瓷,光的强度较强。相对地年份较近的陶瓷器 (如明清瓷 约100-600年有效剂量是0.5-3 Gy)光强会较弱,测试难度也相应地提高。所以要成功地用热释光断代,测试人员的技术要求是相当之高的。一般只熟悉热释光应用在地质学(地质样本准确度是5-10万年)或是辐射科学(有效剂量是20-300Gy)的技术人员是未必能应付陶瓷器断代的高精度要求的。

  热释光断代是需要对陶瓷器取样的,所需样本一般是边长约三毫米、深亦约三毫米的三角锥形。如果取样得宜,应不会影响到陶瓷器的外观。

  我们从事古陶瓷的科学断代的工作已有十多年,对热释光技术与X射线谱的成份分析技术都作了详细的验证和比较。我们获得的结论是,从精确度以及科学上的可靠性而言,热释光技术是较优越的,而成份分析技术只可提供辅助数据。热释光技术虽然对仪器,设备要求不算高 (一个大型物理或地质实验室都可能有所需设备,所需资金不过100-200万元),但是对技术操作人员的要求非常严格。工作人员除要有测量极度微弱光强、微弱辐射活性的实际经验外;更要对古陶瓷有一定的认识。缺其一,所测出的陶瓷年份可以有百分之一百的误差,而这种误差是收藏宋元明清陶瓷人士所不能接受的。

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