
在日常(cháng)生活中,我(wǒ)們經常接觸到各種物品,但很少意識到這些物品背後的科技和工藝。微區X射線熒光光(guāng)譜(pǔ)(μ-XRF)技術,作為一種非破壞性的分析方法,讓我(wǒ)們能(néng)夠深入探索這些物品(pǐn)的微觀(guān)世界(jiè),揭示(shì)它們不為人(rén)知的秘密。從古老的瓷器(qì)到日常使用的鋼筆尖,再到珍貴(guì)的曆史照片,μ-XRF技術的應用無處不在,它幫助我們理解物品的(de)構成、曆史和價值。

瓷器的“身份證”
瓷器,這種(zhǒng)被稱為“白色黃金”的材料,從誕生之日起就從未離開過人們(men)的生活。德國東部(bù)的瓷器製造曆史悠久,其中梅森(Meissen)是歐洲瓷器的(de)發(fā)源地,自1708年以來一直(zhí)延續著這一傳統。盡管在德國民主共和國時期(qī),梅森工廠的生產從未中斷,但它僅(jǐn)是東(dōng)德的瓷器製造商之一(yī)。瓷器上的標記非常重(chóng)要,它表明了(le)產地、生產時間和質量。通過μ-XRF技術進行的(de)元素分析是識別瓷器中顏(yán)料、不(bú)透明劑和瓷(cí)器體成分的關鍵,它不(bú)僅有助於我們理解(jiě)生產技術,還能確(què)認瓷器的真偽,為瓷器鑒定提供重要的線索。

圖1 不同標記的瓷器,經μ-XRF掃描後出現不同的“真身”。每一種表麵花紋都擁有獨特的元素組成,成(chéng)為產地、生產時(shí)間和工藝的“身份證明”
鋼筆(bǐ)尖的“彩衣”
鋼筆尖是鋼筆不可或缺的一部分,它需要長時間承受墨(mò)水的侵(qīn)蝕,同時保證書寫時的手感和耐用性。隨著(zhe)時間的推移,不鏽鋼和金合金成為了(le)製作筆尖的理(lǐ)想材料。然而,通過(guò)對舊鋼筆尖的多元(yuán)素圖(tú)譜分析(xī),我們發現筆尖設計中材料的變化。一些筆尖僅僅是鋼製的,而另一些則鍍鎳(niè)以(yǐ)提高耐腐蝕性和耐磨性。仔細觀察數據,我們發現其中一(yī)個筆尖甚至(zhì)在鋼上塗有錫、銅和鋼的多層塗層,好像身著“彩衣”。

圖2 不同的鋼筆尖,穿著多(duō)彩的“元(yuán)素(sù)外衣”
讓照(zhào)片“重生”
攝影改變了我們對世界的視角,它能(néng)夠實時捕(bǔ)捉人物和地點。但隨著時間的流逝,一(yī)些照片會褪色(sè)。通過微區XRF的掃描,我們可以恢複這些嚴重褪色和損(sǔn)壞的(de)曆史照片。銀的X射線圖譜能夠(gòu)重現(xiàn)照片中褪色的部分,而照片中碘的分布可(kě)能為我們提供為(wéi)什(shí)麽這張照(zhào)片會隨時間褪(tuì)色的線索。

圖3 Ag元素(sù)的(de)分布圖“複活”了這張褪色的(de)照片(piàn),I元素的分布似(sì)乎暗示了褪(tuì)色的原因
μ-XRF技術的應用遠遠超出了實驗室的範疇,它滲透到了我們的日常生活(huó)中。無論是欣賞一件藝術品的微觀結構,還(hái)是修複一張珍貴的老照片,μ-XRF都為我們提供了一種新的視角(jiǎo),讓我們能夠更深入地理解我們(men)周圍的世界。隨著科技的不斷進步,我們可以期待μ-XRF技術在未來將為我們揭示更多的秘密。
微區X射線熒光光譜技術
微區X射線熒光元素分布成像技(jì)術是對(duì)不均勻(yún)、不規則、大樣品甚至小件(jiàn)樣品和包裹物進(jìn)行高靈敏度、非破(pò)壞性元素(sù)成像分析的方(fāng)法,涉及領域包(bāo)含生(shēng)物金屬材料、非金屬材料(liào)、生物組織切片、醫療器械等。







