3释光测年

+热释光(ThermoLuminescence)，TL+光释光(OpticallySimulatedLuminescence),OSL+Luminescenceisthelightemittedfromminerals,suchasquartzandfeldsparfollowinganexposuretoionizingradiation.+自然界的所有沉积物，都含有铀、钍、钾等长寿命放射性元素，它们衰变放出α、β、γ射线。射线使固体物质电离，或使电子被激发到高能态。多数电子会很快恢复到基态，但有一部分电子在晶格内的运动中，会陷入到较高能态的原有晶体的缺陷里，成为被俘获的电子。只有通过加热或光照射，才能使陷阱中的电子增加动能而被激发出来，与空穴复合，并以光量子的形式放出能量。+Artifactsthatcanbedatedincludeceramics,burnedlithics,burntbricksandsoil(e.g.,fromhearths),andpotentiallyunburntstonesurfacesthatwereexposedtolightandthenburied.+Sedimentsthatcanbedatedusingluminescenceincludeaeoliandeposits(dunesandsorloessicdust),paleosols,colluvialdeposits,andwater-andicelaindeposits(e.g.marine,fluvial,lacustrine.+Foralltheseannealedorbleachedgeoachaeologicalmaterialsthe‘luminescenceclock’issetupthatstartscountingthetime.+热释光技术是古陶瓷真伪鉴定的的有力手段。最早成功地应用该技术于鉴别古陶瓷赝品的是牛津大学考古与艺术史实验室的艾特肯（Aitken）。20世纪60年代初，西方文物市场上出现了一批声称出自公元前6世纪土耳其哈日拉尔遗址的人形彩陶容器和彩陶人俑，眼睛部位镶嵌了两块黑曜石。哈日拉尔彩陶有很高的艺术价值，各博物馆竞相购买，精品的单价达1万美元。但不久人们就怀疑，为什么货源如此充足，并且发现某些器物的来源不清，外观也有异常。受到怀疑的包括牛津博物馆于1963年从伦敦拍卖市场上购得的两件哈日拉尔人形彩陶容器。+热释光法鉴别古陶器真伪的关键是测定它的烧制年代。古陶器和近代赝品因烧制年代不同，所积累的剂量是有很大差别的，应当很容易用热释光方法加以区分。由于陶器本身的质地不同和埋藏环境不同，陶器每1000年积累的剂量在1～5Gy之间波动，多数情况下为每千年3Gy左右。艾特肯测量了68件所谓的哈日拉尔彩陶的累积剂量，其中18件的累积剂量值超过10Gy，而其余50件的累积剂量值低于1Gy。后者肯定是赝品（包括牛津博物馆的藏品），真品率低于20%。应该指出，热释光技术鉴别民国时期仿制的清代早期以前的陶瓷器没有太大的困难。但是狡猾的赝品制造者会用X射线人工辐照赝品陶瓷，使其所接受的累积剂量接近特定时代的古陶瓷所应有的累积剂量值，这种经人工辐照的赝品陶瓷就不易用热释光方法加以鉴别了。当然伪造者必须要有足够的科学知识，人工辐照剂量必须适当，过高或过低均不行。例如布鲁塞尔国际航空港曾截获了7件中国唐三彩，在用热释光方法进行真伪鉴定时，发现其中5件器物的累积剂量过高，其热释年龄竟在距今3000年以上。赝品的携带者后来供认，这些唐三彩是他在古董商店买的仿制品，为了对付热释光的检验，对其中5件仿制逼真的唐三彩进行了人工辐照。因辐照剂量掌握得不好，导致年龄过老，露出了马脚。+由于陶瓷制品可能经过人工辐照，因此热释光技术对古陶瓷“辨伪”的可靠性要远高于其“证实”的把握。某件陶瓷器的累积剂量很低，其烧制时代绝大多数情况下不可能很久远，因此可以判定它不是古董，除非该件器物近期曾被加热过。反过来，如果某件陶瓷器其累积剂量达到一定数值，还不能确定它一定是古董，除非能肯定它未经人工辐照。古陶瓷出售商会声称器物未经人工辐照，但这是无法加以证实的。对于陶器（不包括瓷器）原则上可以通过所谓的“相减技术”来鉴别陶器所接受的累积剂量是天然的历史过程还是人为的X射线辐照，这可以提高“证实”的可靠性。但相减技术操作较复杂，而且要从陶器上取较大数量的样品，增加器物的损伤程度。目前还很少有使用相减技术对古陶器进行真伪鉴别的实例报道。+热释光用于古陶瓷鉴定的另一缺点是它不是完全无损的，需要从器物上取样。对于陶器，破坏小一些，在不起眼的地方刮一点粉末即可；对于瓷器，则需要在底部钻取一个直径和深度各为3mm的柱体，这是古瓷收藏家所不愿意的。国外也有实验室通过刮少量瓷粉进行热释光鉴定，但技术难度更大。目前瓷器的真伪鉴定都采用一种称之为前剂量技术的热释光测年方法。前剂量效应是指石英矿物低温110℃释光峰的灵敏度和样品所接受的累积剂量有关，因此可以通过测量样品110℃峰的灵敏度来确定累积剂量值。这里不作细述，只是指出前剂量技术仅适用于晚于1000年的陶瓷品的真伪鉴定。上海博物馆用前剂量热释光技术鉴别瓷器真伪的研究工作取得了瞩目的进展（王维达等，2001），并获得国家文物局2004年度文物科技研究一等奖。