法國首都巴黎是舉世聞名的大都市。與世界上很多國家的城市規(guī)劃主導(dǎo)部門不同，巴黎的城市規(guī)劃與建設(shè)，主管部門是文化部而不是建設(shè)部，這被解讀為法國政府對(duì)城市歷史、文化、藝術(shù)的尊重。據(jù)了解，一張巴黎博物館通票可以進(jìn)50多個(gè)博物館。可以說巴黎的文物藝術(shù)品猶如漫天繁星，因此，法國政府和研究機(jī)構(gòu)對(duì)藝術(shù)品的保護(hù)、鑒定工作異常重視也就不足為奇了。

索邦大學(xué)（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

*，拉曼光譜技術(shù)在文物藝術(shù)品的分析鑒定方面發(fā)揮很大作用。然而，文物藝術(shù)品分析鑒定領(lǐng)域的一個(gè)重要需求是在考古現(xiàn)場(chǎng)對(duì)藝術(shù)品文物進(jìn)行在位無損鑒別，這就需要采用便攜式拉曼光譜儀器。法國索邦大學(xué)的Philippe Colomban教授長期從事這方面的工作，研究對(duì)象涉及釉彩、陶器、琺瑯彩、古代玻璃、金屬銹蝕、雕塑、油畫、蠟筆畫和素描等。他近在Journal Raman Spectroscopy雜志上發(fā)表的一篇綜述文章介紹了這個(gè)方面的工作，文章綜述了有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、參數(shù)的選擇，及相關(guān)測(cè)試案例。接下來，讓我們先睹為快，一起來收割便攜拉曼測(cè)試技巧吧！

便攜拉曼光譜儀在巴黎Palatine教堂的圣禮拜堂

選擇激發(fā)波長的原則是在安全的激光功率（不對(duì)藝術(shù)品文物造成損傷）下獲得大的拉曼信號(hào)強(qiáng)度。

實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于無機(jī)材料而言，綠色激光（532nm）是合適的：這些材料的熒光信號(hào)主要源于其中微量的稀土元素所產(chǎn)生的很窄的峰，或者材料表面因污染而存在的一層生物薄膜（對(duì)于出土文物更是如此）。當(dāng)樣品表面激光功率達(dá)到10~20 mW時(shí)，就足以清除樣品表面的生物膜污染物，從而祛除其對(duì)應(yīng)的熒光信號(hào)。

另一方面，對(duì)熒光信號(hào)強(qiáng)的樣品，為了避免拉曼信號(hào)被熒光所掩蓋，紅光（785nm）更適合。

此外，光譜儀的造價(jià)、大小和重量也是需考慮的重要因素。在大多數(shù)情況下，選擇綠光(532 nm)或紅光(785 nm)是很好的折衷方案。其中紅光激光器的功率通常為200–300 mW，比綠光激光器（80–250 mW）高一些。激發(fā)光功率大小的設(shè)置還必須考慮到樣品被照射點(diǎn)的光吸收和熱傳導(dǎo)性質(zhì)。一般情況下，對(duì)黑色強(qiáng)吸收物質(zhì)來說，幾個(gè)微瓦的功率就足以產(chǎn)生熱效應(yīng)導(dǎo)致相變，而無色透明材料可以承受1W的功率而不出現(xiàn)熱效應(yīng)。

便攜拉曼光譜儀在巴黎博物館

對(duì)文物藝術(shù)品的研究常需要高放大倍數(shù)的光路，這也意味著樣品和光路都需要好的穩(wěn)定性。可以采用上圖中那種很重的平臺(tái)或者支撐物，這些平臺(tái)或支撐物可以通過電路控制產(chǎn)生微米級(jí)別的位移。另外，用疊放的紙張可以抑制振動(dòng)，幫助非常地調(diào)整位置。添加重型鋼件可以使平臺(tái)和物體的支撐非常穩(wěn)定。在可能發(fā)生跌落的情況下，為了保護(hù)文物使用泡沫片就非常重要了。以上都可以增強(qiáng)測(cè)試穩(wěn)定性。

便攜拉曼光譜儀檢測(cè)十八世紀(jì)琺瑯彩酒杯

Philippe Colomban教授還研究了便攜拉曼實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定，包括光譜收集過程、激發(fā)光波長選擇，光路選擇等；探討了設(shè)備的光譜分辨率、空間分辨率等參數(shù)的重要意義；介紹了對(duì)于多相復(fù)雜混合材料的拉曼寬峰的探測(cè)及峰強(qiáng)（積分面積）計(jì)算方法等。并通過多個(gè)實(shí)例展示了拉曼光譜在藝術(shù)品保護(hù)、鑒定領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

如果您對(duì)本報(bào)道的研究方法感興趣，希望聯(lián)系作者，或者想對(duì)本研究使用的便攜拉曼光譜儀測(cè)試方法一探究竟，歡迎點(diǎn)擊“閱讀原文”留言，我們的光譜應(yīng)用專家將樂于為您牽線并提供解答服務(wù)。

>>>>HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部

結(jié)合旗下具有近 200 年發(fā)展歷史的 Jobin Yvon 光學(xué)光譜技術(shù)，HORIBA Scientific 致力于為科研及工業(yè)用戶提供先進(jìn)的檢測(cè)和分析工具及解決方案。如：光學(xué)光譜、分子光譜、元素分析、材料表征及表面分析等先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)。今天HORIBA 的高品質(zhì)科學(xué)儀器已經(jīng)成為科研、各行業(yè)研發(fā)及質(zhì)量控制的選擇。