拉曼光谱在考古学中的应用
文物鉴定的方法及技术分析
文物鉴定的方法及技术分析【摘要】本文主要介绍了文物鉴定的方法及技术分析。
在我们首先分析了研究背景，即文物鉴定在文化传承和保护中的重要性。
研究目的在于探讨各种文物鉴定方法及技术对文物保护的价值。
在我们详细介绍了文物鉴定方法，包括目视鉴定、艺术史和文物鉴定专业知识、化学分析技术和光谱分析技术。
并进一步分析了文物鉴定技术，包括X射线衍射、红外光谱分析、荧光X射线技术和三维扫描技术。
在我们强调了文物鉴定的重要性，并展望了技术分析在文物鉴定中的应用前景。
通过本文的阐述，读者可以进一步了解文物鉴定的方法及技术分析，以及其在文物保护和传承中的重要作用。
【关键词】文物鉴定、方法、技术分析、目视鉴定、艺术史、化学分析、光谱分析、X射线衍射、红外光谱、荧光X射线、三维扫描、重要性、应用前景。
1. 引言1.1 研究背景文物鉴定是保护和传承文化遗产的重要环节，而文物鉴定的准确性和科学性直接影响到文物的保护和利用。
随着文物市场的不断扩大和文物交易的日益频繁，对文物鉴定的需求也越来越迫切。
传统的文物鉴定方法往往依靠专家的经验和观察，这种方法存在主观性强、结果可靠性不高的问题。
发展科学技术来辅助文物鉴定成为当前的重要任务。
研究背景中，我们需要了解目前文物鉴定方法存在的问题与不足，并探讨如何利用先进的技术手段来提高文物鉴定的准确性和科学性。
通过对文物鉴定方法与技术的研究和应用，可以更好地保护和传承珍贵的文化遗产，促进文物研究与文化产业的发展。
对文物鉴定方法及技术的分析研究具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨文物鉴定方法及技术分析在保护文化遗产和防止文物伪造方面的重要性。
通过深入研究文物鉴定的各种方法和技术，可以提高文物鉴定的准确性和科学性，帮助博物馆和文物鉴定机构更好地保护和管理珍贵的文化遗产。
研究文物鉴定方法和技术分析还可以为执法部门提供重要的技术支持，帮助打击文物走私和伪造活动，维护社会秩序和文化遗产的完整性。
光谱技术在文物鉴定中的应用探索
摘要光谱技术是科技物体研究中的高技术之一，属于无损分析研究。
文章首先谈论了文物鉴定的传统方法和现代科技鉴定现状以及利弊，然后分别介绍了激光拉曼光谱技术在古玉器、古陶瓷、古颜料、古代青铜器等无损鉴定的应用和X-射线荧光能谱仪在古代服饰文物的无损鉴定的应用，从而阐明光谱技术在文物鉴定中是一个很好的无损分析方法。
最后，讨论了光谱技术在文物鉴定应用研究中出现的局限性并对发展前景进行了展望。
关键词：光谱技术，文物鉴定，无损分析。
ABSTRACTSpectroscopy is one of the high-tech in the area of the science and technology research, belonging to non-destructive analysis. Firstly, the thesis discussed the traditional methods for identification of Cultural Relics and present study for identification of modern technology as well as the pros and cons. Then, the application of laser Roman spectroscopy in ancient jade, ancient ceramics, ancient pigments, ancient bronze and other non-destructive identification were introduced. Besides, the application of energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry in the non-destructive identification of ancient costumes were also discussed, which clarifies spectroscopy in the identification of Cultural Relics is a good method for non-destructive analysis.Finally, the limitations of the technology and the development prospects of the spectral artifacts appear in the application of identification were discussed.Key words: spectroscopy identification of cultural relics non-destructive analysis目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................................................................ I I1、引言 (1)2、文物鉴定的现状和方法 (1)2.1文物鉴定的现状 (1)2.2文物鉴定的方法 (1)2.2.1传统方法 (1)2.2.2现代科技鉴定方法 (2)2.3光谱技术鉴定文物的优越性 (3)3、常用光谱技术简介 (3)3.1拉曼光谱 (3)3.1.1拉曼散射简介 (3)3.1.2拉曼散射的原理 (4)3.1.3拉曼光谱的特点 (5)3.2红外光谱 (6)3.2.1红外光谱简介和原理 (6)3.2.2红外光谱特点 (6)3.3荧光光谱 (7)3.3.1荧光光谱简介及原理 (7)4、拉曼光谱技术在文物鉴定中的应用 (8)4.1中国古玉、古玉器鉴定和研究的分析 (8)4.1.1五种常见玉石的激光拉曼研究结果 (8)4.1.2激光拉曼光谱技术在中国古代玉器无损鉴定中的应用 (9)4.2古颜料的分析 (11)4.3古陶器的分析 (13)4.4古代青铜器的分析 (14)4.5结论 ......................................................................... 错误！未定义书签。
拉曼光谱技术的应用及研究进展
拉曼光谱技术的应用及讨论进展拉曼光谱是一种散射光谱，它是1928年印度物理学家C.V.Raman发觉的。
拉曼光谱作为一种物质结构的分析测试手段而被广泛应用，尤其是60时代以后，激光光源的引入、微弱信号检测技术的提高和计算机的应用，使拉曼光谱分析在很多应用领域取得很大的进展。
目前，拉曼光谱已广泛应用于材料、化工、石油、高分子、生物、环保、地质等领域。
就分析测试而言，拉曼光谱和红外光谱相搭配使用可以更加全面地讨论分子的振动状态，供给更多的分子结构方面的信息。
1拉曼光谱的应用拉曼光谱是讨论分子振动的一种光谱方法，它的原理和机制都与红外光谱不同，但它供给的结构信息却是仿佛的，都是关于分子内部各种简正振动频率及有关振动能级的情况，从而可以用来鉴定分子中存在的官能团。
分子偶极矩变化是红外光谱产生的原因，而拉曼光谱是分子极化率变化诱导的，它的谱线强度取决于相应的简正振动过程中极化率的变化的大小。
在分子结构分析中，拉曼光谱与红外光谱是相互补充的。
例如：电荷分布中心对称的键，如C—C、N=N、S—S等，红外汲取很弱，而拉曼散射却很强，因此，一些在红外光谱仪无法检测的信息在拉曼光谱能很好地表现出来。
拉曼光谱还可测定分子的退偏比，利于弄清分子的对称性等。
这在结构分析中是特别有用的。
拉曼的缺点是检测灵敏度特别低。
在电化学讨论中该缺点尤为突出，由于典型的电化学体系是由固—液两个凝集相构成的，表面物种信号往往会被液相里的大量相同物种的信号所掩盖。
1.1用于聚合物中的讨论随着CCD探头和光纤在FT—拉曼光谱中的应用，使信噪比、光谱范围和精度大大加添。
广义二维FT—拉曼相关光谱和带色散仪及多道探测器的近红外FT—拉曼光谱得到快速进展，以及多变量分析法的应用使拉曼光谱可应用于过程监控和定量分析，这使拉曼技术在高分子科学中起着越来越紧要的作用。
通常用红外光谱讨论含氢键的聚合物相容性。
无氢键的聚合物共混物内的特别相互作用的振动光谱讨论很少有报道。
必达泰克便携式拉曼光谱仪在文物分析上的应用
必达泰克便携式拉曼光谱仪在文物分析上的应用必达泰克光电科技（上海）有限公司B&WTEK Inc 前言：文物是人类在历史发展过程中遗留下来的遗物、遗迹，它能够从不同的侧面反映了各个历史时期人类的社会活动、社会关系、意识形态以及利用自然、改造自然和当时生态环境的状况，是人类宝贵的历史文化遗产。
因对文物研究和保护格外重要，在对文物进行分析和复原时要求无损或者把损伤降到最低。
当前通过使用各种科学仪器，分析结果更客观，文物研究人员得到了比以前更丰富的信息，同时也有助于文物真假识别。
拉曼光谱仪能够反映分子结构组成及其变化，具有无损、快速检测的优点，在文物分析上已有广泛应用，像瓷器、字画、壁画、金属腐蚀物的分析。
通过对博物馆或者历史遗址地区的文物进行拉曼分析，把得到的数据归类存档，建立各种文物或某一类文物的拉曼光谱谱图库，一方面有助于文物的研究，另一面也能够作为文物市场上判定文物真假的依据。
大型共聚焦拉曼光谱仪，性能虽然高，但是一般固定在实验室，不适合现场分析。
比如要分析一些古代壁画成分，或者研究某些陈列在博物馆等地的文物，或者到现场进行文物鉴定时，共聚焦拉曼就有很大的局限性。
而便携式拉曼光谱仪可以解决这一不足，它体积小，操作简单，便于携带。
便携式拉曼光谱仪一出现，就引起了文物工作者的浓厚兴趣，现在不少文物人员都在使用便携式拉曼光谱仪。
必达泰克公司在拉曼光谱仪方面有雄厚的研发和生产能力，产品包括便携式拉曼光谱仪和共聚焦显微拉曼光谱仪。
便携式拉曼光谱仪主要有激光器、光谱仪、拉曼光纤探头组成。
必达泰克公司在推出便携式拉曼光谱仪时，就考虑到文物研究者的研究需要。
比如激光功率可通过软件调节，可以避免功率过大对样品的损伤；较长的拉曼光纤探头，增加了灵活性和测量范围；配备标准仪器箱，便于携带。
而且必达泰克便携式光谱仪可以和显微镜联用搭建为显微拉曼平台，实现微区分析功能。
用户还可以根据研究需要选购光谱识别软件和谱图库，能够在短时间内给出测试样品的成分，从而不需要研究人员花费过多时间来解析指认样品成分。
拉曼光谱技术在中国古玉、古玉器鉴定和研究中的应用
确定了新石器时代３件中国古玉器的矿相、与颜色相关的特 征元素和地质起源鉴定中的结构线索。 ３．１中国古玉器样品
作为对中国古玉器的Ｒａｍａｎ，ＰＩＸＥ和ＸＲＤ综合无损分 析，本文挑选了由安阳市文物考古研究所和浙江省文物考古 所提供的４件文物为例，进一步说明Ｒａｍａｎ光谱技术在中 国古玉器鉴定和研究中的应用，见图１和表２。 ３．２古玉器的化学成分分析和ＸＲＤ矿相分析
还存在一些问题，如Ｒａｍａｎ光谱可能与玉石的显微结构有 关，可以微观和亚微观结构为切入点进一步分析Ｒａｍａｎ光 谱；有些玉石荧光背景较强，可采用多波长ＲａｌＴｔｆｌｎ光谱仪； 玉石织构中的纤维尺寸与特征峰位置可能存在一定关系，并 可能由此进行定量分析。因此激光Ｒａｍａｎ光谱对玉石材质 和结构的研究有待进一步完善。
本研究中Ｒａｍａｎ光谱测试采用复旦大学分析测试中心 法国Ｄｉｌｏｒ公司生产的ＬａｂＲａｍ－ｌＢ型共焦显微ＲＲｍａｎ光谱 仪，实验参数：Ｈｅ－Ｎｅ激光器，激发波长６３２．８ ｎｒｆｌ、功率 ４．３ ｍＷ；１００倍物镜；ｉ００ ｐｒｎ狭缝；多道ＣＣＤ探测器；光 束作用面积１弘ｍ２。
拉曼位移血反映物质分子和晶体的振动谱，通过分析 拉曼光谱的峰位、峰强、线型、线宽达到从分子水平研究样 品结构及分析鉴定物质。共焦显微拉曼技术可有效排除焦平 面外的干扰信号，适用于半透明样品，这使其在古玉、古玉 器结构测试和材质鉴定中显示出其他技术无法替代的重要地
Ｔａｂｌｅ １ Ｒａｍａｎ ｓｔｕｄｙ ｏｌｌ ｔｈｅ ｆｉｖｅ ｆａｍｉｌｉａｒ ｊａｄｅｓ
玉石名称
化学式
以透闪右为主的软玉ＣａｚＭｅ石［Ｓｉ４０ｎ］２（ＯＨ，Ｆ）２（透闪石）自测［６］
以蛇纹石为主的岫玉 Ｍ９６ ＥＳ．ｏＩｏ］（０Ｈ）８（叶蛇纹石）自测［８·９３
拉曼光谱的发展及应用
拉曼光谱的发展及应用一、本文概述拉曼光谱学是一种重要的分析技术，它通过测量和分析光与物质相互作用后散射光的频率变化，来获取物质的分子振动和转动信息。
自20世纪初拉曼散射现象被发现以来，拉曼光谱技术经历了从基础理论研究到实际应用开发的漫长历程。
随着科学技术的进步，特别是激光技术的出现和计算机技术的飞速发展，拉曼光谱学在理论和实践上都有了突破性的进展，逐渐发展成为一种重要的现代光谱分析技术。
本文旨在探讨拉曼光谱的发展历程，重点介绍其在不同领域的应用，包括化学、物理、生物、医学、材料科学等，以期对拉曼光谱学的未来发展方向提供一些有益的参考和启示。
二、拉曼光谱技术的基本原理拉曼光谱技术是一种基于拉曼散射效应的光谱分析技术。
拉曼散射是一种非弹性散射，当光与物质相互作用时，部分光会被物质散射，散射光的频率与入射光的频率不同，这种现象称为拉曼散射。
拉曼散射的原理在于，当入射光与物质分子相互作用时，物质分子会吸收一部分光能并将其转化为分子的振动能或转动能，从而使散射光的频率发生变化。
拉曼光谱的生成过程是通过测量散射光的强度与波长的关系，得到拉曼光谱图。
在拉曼光谱图中，每一个特征峰都对应着物质分子的一种特定振动模式。
因此，通过拉曼光谱的分析，可以获取物质分子的振动信息，进而推断出物质的组成、结构和性质。
拉曼光谱技术具有非破坏性、无需样品制备、可适用于多种物质等优点，因此在化学、物理、生物、医学等领域得到了广泛的应用。
例如，在化学领域，拉曼光谱技术可以用于物质的定性和定量分析，揭示物质的分子结构和化学键信息；在生物领域，拉曼光谱技术可以用于生物分子的检测和识别，揭示生物分子的结构和功能；在医学领域，拉曼光谱技术可以用于疾病的诊断和治疗，如癌症的早期诊断、药物代谢的监测等。
随着科技的进步，拉曼光谱技术也在不断发展。
新型拉曼光谱仪器的出现，如共聚焦拉曼光谱仪、表面增强拉曼光谱仪等，进一步提高了拉曼光谱的分辨率和灵敏度，使得拉曼光谱技术在更多领域得到应用。
光学分析技术在考古发掘中的作用有哪些
光学分析技术在考古发掘中的作用有哪些考古发掘是一门致力于揭示过去人类社会和文化的学科，它不仅能够帮助我们了解历史，还能为未来的发展提供宝贵的经验和启示。
在考古发掘的过程中，各种科学技术手段被广泛应用，其中光学分析技术发挥着至关重要的作用。
光学分析技术，简单来说，就是利用光的特性和原理来对物质进行分析和研究的一系列方法。
这些技术具有非破坏性、高灵敏度和高准确性等优点，能够在不损害文物的前提下，为考古学家提供丰富的信息。
首先，光学显微镜技术是考古中常用的一种手段。
通过显微镜，考古学家可以观察到文物的微观结构和细节。
比如，对于古代的纺织品，显微镜可以清晰地显示出纤维的形态、编织方式以及磨损的痕迹。
这有助于判断纺织品的制作工艺、原材料以及使用情况。
在研究古代金属制品时，显微镜能揭示金属的晶粒结构、腐蚀情况以及加工痕迹，从而推断出其制造技术和用途。
再者，拉曼光谱技术在考古领域也有着出色的表现。
拉曼光谱可以获取物质的分子结构和化学键的信息。
在考古现场，它能够快速地鉴定文物的材质，比如区分玉石的种类、判断陶瓷的原料成分等。
对于一些经过岁月侵蚀、表面特征不明显的文物，拉曼光谱能够穿透表面的污垢和风化层，提供关于内部结构和成分的准确信息。
而且，拉曼光谱还可以检测出文物表面的微量残留物，如颜料、有机涂层等，这对于研究古代的绘画、装饰工艺具有重要意义。
除了上述两种技术，荧光光谱技术在考古发掘中也扮演着不可或缺的角色。
荧光光谱能够检测物质在受到特定波长的光激发后发出的荧光。
在考古中，它常被用于检测文物中的荧光物质，比如古代纸张中的荧光添加剂、壁画中的荧光颜料等。
通过分析荧光的特性，可以了解这些物质的来源和制作工艺。
此外，荧光光谱还可以用于区分不同时期、不同产地的文物，因为不同的制作工艺和原材料会导致荧光特征的差异。
光学分析技术还包括 X 射线荧光光谱分析（XRF）。
XRF 能够快速、无损地测定文物表面元素的组成和含量。
拉曼光谱
课程名称：化学物理主讲教师：祝志宏学号2010211064姓名杨强浅谈拉曼光谱及应用摘要：拉曼光谱是一种简便灵敏的光谱分析新技术，它在化学，物理，生物以及考古等方面有着广泛的应用，本文通过查阅相关文献资料对拉曼光谱的做了一些简单的介绍，以及拉曼光谱在化学，生物以及考古等方面的广泛应用做了简单的介绍。
在本文的最后对拉曼光谱的优越性及不足做了简单点的说明。
关键字：拉曼光谱拉曼效应考古细胞研究化学离子拉曼光谱得名于印度物理学家拉曼(Raman)。
1928年，拉曼首先从实验观察到单色的入射光投射到物质中后产生的散射，通过对散射光进行谱分析，首先发现散射光除了含有与入射光相同频率的光外，还包含有与入射光频率不同的光。
以后人们将这种散射光与入射光频率不同的现象称为拉曼散射。
拉曼因此获得诺贝尔奖。
当光照射到物质上时会发生散射，散射光中除了与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光的波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。
拉曼效应是光子与光学支声子相互作用的结果。
由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非弹性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉曼光谱。
由于拉曼散射非常弱，所以直到1928年才被印度物理学家拉曼等人发现，拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。
用虚的上能级概念可以说明了拉曼效应。
拉曼光谱是一种以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术, 其信号来源于分子的振动和转动, 广泛应用于化学、物理和生物科学及考古等诸多领域, 是研究物质分子结构的有力工具.拉曼光谱能够提供快速、简单、可重复、无损伤的定性定量分析. 20世纪70年代起拉曼光谱开始应用于催化剂表征, 在担载型金属氧化物、分子筛、原位反应和吸附等研究中取得了丰富的成果。
本文下面就分别介绍拉曼光谱咋爱化学，物理，生物及考古领域的应用。
拉曼光谱技术应用的综述
拉曼光谱技术应用的综述摘要：介绍了拉曼光谱的原理，拉曼光谱技术以及近年来拉曼光谱分析技术在考古、医学、文物、宝石鉴定、林业和法庭科学等领域的最新进展。
并对其未来的应用前景进行了展望。
关键词：拉曼光谱技术；应用；原理O、引言1928年，印度科学家Raman发现了拉曼散射效应，拉曼光谱最初用的光源是聚焦的日光，后来使用汞弧灯，由于它强度不太高和单色性差，限制了拉曼光谱的发展，直到使用激光作为激发光源的激光拉曼光谱仪问世以及傅立叶变换技术的出现，拉曼光谱检测灵敏度才大大增加，其应用范围也在不断地扩大。
目前，拉曼光谱已广泛应用于考古、医学、文物、宝石鉴定、石油化工、林业和法庭科学等领域。
1.拉曼光谱原理拉曼散射是光照射到物质上发生的非弹性散射所产生的。
单色光束的入射光光子与分子相互作用时可发生弹性碰撞和非弹性碰撞，在弹性碰撞过程中，光子与分子间没有能量交换，光子只改变运动方向而不改变频率，这种散射过程称为瑞利散射。
而在非弹性碰撞过程中，光子与分子之间发生能量交换，光子不仅仅改变运动方向，同时光子的一部分能量传递给分子，或者分子的振动和转动能量传递给光子，从而改变了光子的频率，这种散射过程称为拉曼散射。
拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射。
2、常用的拉曼光谱技术常用的拉曼光谱技术主要有：显微共焦拉曼光谱技术、傅里叶变换拉曼光谱技术、共振增强拉曼光谱技术和表面增强拉曼光谱技术。
3、拉曼光谱技术的应用3.1拉曼光谱在考古研究中应用对古代青铜器的腐蚀产物进行分析研究，有利于我们认识古代各国的合金技术及处理工艺，研究其腐蚀机理，从而探讨古青铜器的保护方案。
与传统的鉴别方法如电镜、x光衍射等分析方法相比较，拉曼光谱被证实是对金属器物做无损检测的一种非常有效的方法。
文物中颜料鉴定的目的是为了获得历史、艺术和技术信息。
大多颜料由于受环境和气候的影响而发生了退化脱落，甚至有些新出土文物的颜料非常潮湿，同时有些颜料是混合颜料或多个颜料层叠加，这给颜料的分析带来了困难。
古陶片的拉曼光谱研究1
拉曼光谱在古陶片测量中的应用李婧 李倩 王晓波 屈晓田（山西大学物理实验中心030006）摘要 近年来激光技术的快速发展，使得拉曼光谱技术成为激光分析研究领域中的热门之一。
本文利用LRS-Ⅱ型激光拉曼光谱仪对不同年代的古陶片进行了测试研究，用X 射线衍射图谱分析确定了古陶片的主要成分。
测试结果表明：不同年代的古陶片的主要成分相同，但从所获得的拉曼光谱图还可以看出，随着地质年代的不同拉曼光谱图向高波数方向移动，这对确定它们的历史年代提供了很重要的依据。
通过该实验有助于学生对激光拉曼技术的进一步了解。
关键词 拉曼光谱；X 射线衍射；PDF 标准卡片；古陶片1引言1928年印度物理学家C. V. Raman 发现拉曼效应，1960年以后激光技术的发展使拉曼光谱法获得了新生快速发展。
拉曼光谱学是基于光与物质相互作用的特性，是一种基于非弹性光散射（即入射激光的能量/频率发生改变）的无损伤探测方法。
每个分子的化学结构或物理状态不同，因此各分子都有特定的拉曼光谱，称为拉曼指纹图谱。
利用拉曼光谱对古文物进行分析研究是目前发展较迅速的领域之一。
到目前为止，依靠人体感官来鉴定古陶器，仍占主导地位，但要准确的确定陶器的历史年代，传统的方法也难免有失误之处。
最近，我们利用拉曼光谱对不同时期的古陶片进行了测试研究，取得了一些结果。
２拉曼光谱原理拉曼散射是光散射现象的一种,单色光束的入射光光子与分子相互作用时可发生弹性碰撞和非弹性碰撞（见图１），在弹性碰撞过程中，光子与分子间没有能量交换，光子只改变运动方向而不改变频率，这种散射过程称为瑞利散射。
而在非弹性碰撞过程中，光子与分子之间发生能量交换，光子不仅仅改变运动方向，同时光子的一部分能量传递给分子，或者分子的振动和转动能量传递给光子，从而改变了光子的频率，这种散射过程称为拉曼散射。
拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射（见图２）。
图1 拉曼散射模型 图2 拉曼散射能级图Incident light okes Rama n sc atteringRayle igh scatteri ngn scatteri ng３样品及实验方法激光拉曼光谱仪、半导体激光器波长532nm ，输出功率≥40mw 。
拉曼光谱的应用
拉曼光谱的应用作者：金辉杰来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第11期摘要:本文对拉曼光谱在材料、电化学、生物学、考古等领域的成就做了比较详细的文献综述。
关键词:拉曼光谱晶体材料电化学生物学考古0 引言拉曼光谱的光学原理是拉曼散射,也就是说当单色入射光束的光子与分子相互作用时可发生弹性碰撞和非弹性碰撞,其中弹性碰撞只改变光子的运动方向而不改变频率,我们称之为瑞利散射;而在非弹性碰撞过程中,光子与分子之间发生了能量交换,光子不光改变运动方向,而且光子的一部分能量会传递给分子,或者是分子的振动和转动能量传递给光子,从而改变光子的频率,这种散射过程就是拉曼散射。
拉曼光谱采用激光作为激发光源,是一种应用比较普遍的检测手段,广泛应用于无机、有机、材料、生物、环境等领域的科学研究中,取得了很大的成就。
随着科学技术的迅猛发展,为了满足各个领域不同检测对象的检测需求,光谱学家开发和研制了一系列新型的拉曼光谱,如表面增强拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、现场时间分辨拉曼光谱等,使仪器的分辨率、灵敏度越来越高,检测速度越来越快。
本文将对近年来拉曼光谱在材料、电化学、生物学、考古领域的一些应用进展作综述性的探讨。
1 拉曼光谱在晶体材料研究中的应用多年以来,科研工作者对许多有代表性的晶体和新培养的晶体进行了拉曼光谱测试,测试的结果可以使我们对这些晶体的内部结构、性质以及发展前景有着更深入的了解。
在上世纪九十年代谷晋骐[1]利用拉曼光谱对相变敏感的特性,发现ZrO2在常温下为单斜相。
当温度加热到1170℃时为四方相,加热到2370℃时为立方相,在ZrO2中添加Y2O3可降低ZrO2的相变温度,在常温下形成亚稳定的四方相和稳定的立方相结构。
这样,我们就可以根据它们的拉曼光谱特征,迅速准确地判断ZY系统的微观相结构。
在得到这一结构的基础上,谷晋骐[2]测试了ZYA[60wt% ZrO2(2.25mol% Y2O3)-40wt%ɑ-Al2O3]粉末样品受高压前后的拉曼光谱,发现未受冲压前,其ZrO2组分为纯四方相,样品受到50Mpa的高压后,约64%的样品转化为单斜相的拉曼光谱。
拉曼光谱在文物考古领域的应用态势分析
拉曼光谱在文物考古领域的应用态势分析沈大娲;郑菲;吴娜;张亦弛;王志良【摘要】对截止2015年3月拉曼光谱在文物考古领域应用的文献进行了梳理,分析了国内外拉曼光谱在文物考古领域的应用态势.从SCI/SSCI期刊库及中国知网期刊库及特刊库,检索了涉及拉曼光谱在文物考古领域应用的英文文献992篇,中文文献160篇.采用文献计量学的方法,分析了文章发表的年代分布、期刊分布、研究机构分布以及研究机构之间的合作关系、文章被引频次等状况;比较了国家地区之间研究实力的差异,国内外研究水平的差距.结果表明,进入21世纪以来,国内外拉曼光谱在文物博物馆领域的应用均显著增加,但国内与国外在文章发表数量、被引频次等指标上均尚存在一定差距.文献分析的结果同时也表明,在该领域存在着机构间、国家间等不同层面的广泛合作.以上结果可以为今后国内文物博物馆领域提高拉曼光谱的应用水平提供参考.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2018(038)009【总页数】8页(P2657-2664)【关键词】拉曼光谱;文物;文物保护;考古【作者】沈大娲;郑菲;吴娜;张亦弛;王志良【作者单位】中国文化遗产研究院 ,北京 100029;中国科学院文献情报中心 ,北京100190;中国文化遗产研究院 ,北京 100029;中国国家博物馆 ,北京 100005;中国文化遗产研究院 ,北京 100029;中国文化遗产研究院 ,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】O657.3引言印度物理学家拉曼(C.V. Raman)1928年发现了光的非弹性散射效应，以此为基础发展起来的光谱学称为拉曼光谱学，属于分子振动和转动光谱范畴。
拉曼光谱包含非常丰富的信息，通过拉曼光谱可以获得关于物质组成的信息、研究晶体对称性和取向、剖析薄膜的结构、监测薄膜中的应力[1]。
目前拉曼光谱的应用遍及物理、化学、生物、环境、材料、生命、地矿、刑侦、考古等领域。
拉曼光谱无损检测技术新进展
拉曼光谱⽆损检测技术新进展拉曼光谱⽆损检测技术新进展1引⾔⽆损检测技术是现代物理学、电⼦学、电⼦计算机技术、信息处理技术等学科的基础上发展起来的⼀门综合性技术。
发达国家特别重视⽆损检测技术，美国为了保持它在世界上的领先地位，在政府⼯作报告中明确把⽆损检测技术中⼼作为国家六⼤技术中⼼之⼀进⾏建设，从这⾥可以看到发达国家对⽆损检测技术的重视。
利⽤拉曼光谱技术对样品进⾏⽆损分析，具有测试样品⾮接触性、⾮破坏性以外，还具有时间短、样品所需量⼩、样品⽆需制备等特点。
在分析过程中不会对样品造成化学的、机械的、光化学和热的分解，是分析科学领域的研究热点，被⼴泛应⽤于医药、⽂物考古、宝⽯鉴定和法庭科学等⽅⾯，本⽂就近年来拉曼光谱⽆损分析技术的研究进展作⼀综述。
2 ⽣物医学与中药材的⽆损分析细胞和组织是由蛋⽩质、核酸、糖、脂质、辅酶、维⽣素和许多其它基本成分组成的复杂结构的⾼分⼦化合物，⽽疾病都是细胞和组织的⽣物化学变化造成的。
NIR-FT-Raman光谱可以对任何⽣物材料样品进⾏测定⽽不会改变样品的性状，许多学者应⽤这项技术研究动物组织和细胞⽤于医学诊断，取得了极⼤的成功。
Schrader研究⼩组对⼈类肝脏的研究表明，当发病时⼈的肝脏的拉曼光谱显⽰很⼤地差别，脂肪肝或肝硬化可被识别，这可⽤于肝移植前肝脏状况的诊断。
他们还研究表明肿瘤组织的拉曼光谱虽然不能明确证明肿瘤的存在和分类，但拉曼光谱有特有的变化，脑瘤患者胆固醇的拉曼光谱强度会减⼩，⽽核酸的拉曼光谱强度会增加。
同种肿瘤不同患者的拉曼光谱⼗分相似，⽽不同肿瘤的拉曼光谱是不同的。
⼥性乳房组织主要是由蛋⽩质和脂质构成，Schrader等对良性和恶性乳房组织的分析表明，它们的蛋⽩质的拉曼光谱有典型的差别。
另外，Freis报道了⾎液细胞的拉曼光谱可被⽤于区分不同类型的⽩⾎病。
Fendel 和wessel等对良性和恶性⽪肤组织的NIR-Raman光谱分析表明：⽪肤损害程度不同拉曼光谱也不同，酰胺Ⅲ的拉曼谱表现了不同的胶原质类型，其它拉曼振动峰的相对强度决定了⽪肤的脂质和含⽔量及DNA的结构基础，结合聚类分析法可较准确地判断良性和恶性⽪肤的损害程度。
拉曼光谱应用介绍
26
碳材料
G Bands (Tangential or Graphite bands) • Centered around 1580 cm-1 • Represent C-C stretching mode • Good for determining electrical property (metallic or semiconducting)
国内云南楚雄师范学院的王怡林等也曾用激光拉曼光谱仪研究过元代古铜镜的腐蚀情况也曾用激光拉曼光谱仪研究过元代古铜镜的腐蚀情况7文物考古青铜器17颜色锈蚀矿物绿色碱式碳酸铜孔雀石cuco3cuoh2碱式氯化铜氯铜矿或副氯铜矿cucl23cuoh2蓝色碱式碳酸铜蓝铜矿2cuco3cuoh2碱式硫酸铜2cuso43cuoh2h2o红色氧化亚铜赤铜矿cu2o黑色氧化铜cuo白色碳酸铅pbco3碱式碳酸铅2pbco3pboh2锡石sno2其它cu2scus常见青铜锈蚀物一览表文物考古青铜器18元代断剑上的锈蚀物孔雀石蓝铜矿文物考古腐蚀19颜色矿物与结构红色赤铁矿fe2o3铅丹pb3o4朱砂hgs红土redearthfe2o3粘土硅拉曼信号较绿色氯铜矿cucl23cuoh2醋酸砷酸铜石绿cuco3cuoh2拉曼信号较蓝色石青cuco3cuoh2青金石黑色碳黑磁铁矿白色石膏方解石铅白黄色雌黄雄黄pbo红色
19
文物考古-颜料
赤铁矿
北魏陶胎彩绘驼载胡人佣 上鲜红色颜料（夹杂有土） 检测结果为red earth
20
朱砂
铅丹
21
文物考古-技术推广
自动准直光路，自动曝光，自动校正，自动扣除荧光。 水平光路！ 光纤探头！ 强大数据库！ 显微镜暗场照明！
低波数50cm-1有利于氧化物分析
不同产地软玉的拉曼光谱分析及在古玉器无损研究中的应用
拉曼光谱在纸质文物研究中的应用
拉曼光谱在纸质文物研究中的应用裔传臻【摘要】纸张的老化程度一直是纸质文物保护中的重要研究方面,以往多采用目测法和经验来推断纸张的老化程度.纸张物理强度、聚合度等能表征老化状态的理化性能测试由于需要大量的样品而无法用于文物检测.近年来随着显微共聚焦拉曼光谱、近红外傅里叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱等技术的发展,作为一种原位、无损、微区的分析方法,拉曼光谱被越来越多地应用到了纸质文物的相关分析研究中,为纸质文物的保护修复提供科学依据.结合国内外文献,对拉曼光谱在纸张老化、碳黑颜料以及其他颜料上的应用和研究现状进行了梳理归纳.随着拉曼光谱应用的不断深入,以及与其他分析技术、化学计量学等的结合,未来将在纸质文物研究中发挥更多的作用.【期刊名称】《文物保护与考古科学》【年(卷),期】2018(030)003【总页数】7页(P135-141)【关键词】拉曼光谱;纸质文物;老化;碳黑颜料【作者】裔传臻【作者单位】上海博物馆,上海200003【正文语种】中文【中图分类】K876.910 引言纸质文物是人类重要的文化遗产之一，对研究历史文化有着极为重要的价值和意义。
纸质文物主要由纸张和纸张上的颜料、墨迹等构成。
其中纸张主要由纤维素、半纤维素和木质素构成，易发生水解、氧化老化、虫害、霉菌等病害，从而导致文物的破损。
纸张上的部分颜料、墨迹也会发生老化变色现象，甚至还会加速纸张的老化。
因此，研究分析纸质文物的老化程度、颜料种类等是纸质文物保护的关键。
目前常用于纸质文物上的无损或微损分析方法有偏光显微镜、扫描电镜、X射线荧光、拉曼光谱等。
表征纸张老化程度的物理强度、聚合度等理化性能测试由于需要大量的样品而无法实现。
拉曼光谱是一种散射光谱，能够获得物质的物相结构信息，具有原位、无损、微区分析等优势。
2001年起每两年召开一届的“拉曼光谱在艺术和考古学中应用国际研讨会”(Raman Spectroscopy in Art and Archaeology)上[1-8]，拉曼光谱研究所涉及到文物种类越来越多，研究也越来越深入，包括青铜[9]、陶瓷[10，11]、玉器[12]、矿物颜料[13]、考古文物[14，15]、彩绘文物[16]、有机胶料[17]等多种文物。
手持式拉曼光谱仪用于考古的方案书
手持式拉曼光谱仪用于考古的方案书拉曼光谱仪用于考古方案一、SciAps拉曼适用于考古检测的产品系列简介现场检测:手提式拉曼光谱仪-Inspector 300（785nm）/Inspector 500（1030nm）1）一机两用，一用现场快速鉴别，二用搭建简易显微拉曼快速分析2）独特的1030nm长波长，使得仪器同时具备便携性和良好的抗荧光效果实验室分析：小型台式拉曼光谱仪-Advantage系列（532nm、633nm、785nm、1064nm）1）目前拉曼市场性价比最高产品2）支持光纤、显微镜，支持精密分析遗址现场检测：手持式遥感拉曼光谱仪-Observer1）能实现远距离测试（0.3m-3m）2）是目前最便携的遥感拉曼光谱仪Advantage系列Inspector手提拉曼Observer遥感拉曼光谱仪二、拉曼在考古领域的应用1）珠宝玉石的鉴定快速准备分辨玉石的类型，如：翡翠、石英、水沫子、钠长石、玻璃等的快速鉴别。
【现场实测】古玉石的分析，利用拉曼光谱技术对古物表层腐蚀程度和腐蚀产物的研究, 可以了解古物的年代、经历的环境等信息。
如：杨群, 王怡林等对云南省永仁县菜园子出土的新石器时期白石斧的表面和截面进行了测试研究, 结合矿物拉曼谱确定了石斧白色成分是细晶粒的石英, 黑色成分是细晶粒的石英和CaB2( SiO4) 2。
通过对白石斧截面拉曼谱的分析, 得出了石斧拉曼主峰( 462cm- 1)的强度随深度变化情况的散点图, 实验结果发现, 石斧表面的腐蚀层厚约为400um。
石斧截面拉曼谱给出了与石斧埋葬年代和周围环境有关的信息。
【文献引用】PS：我们在玉石这一领域的检测，目前遇到的客户主要是用于玉石的快速识别领域，有在一些文物鉴定站及一些私人收藏的藏家处，实际测试过这个玉石样品，翡翠、石英、水沫子等常见的玉石均能得到很好的分辨效果。
2）颜填料的快速鉴定壁画颜料的快速鉴定，如：常用颜料如：朱砂、铁红、赤铁矿、黑烟末、氧化锰、方解石，石英和金红石及现代偶氮染料均能很好的快速识别。
【科技考古学】红外紫外和拉曼5.16
④一个基团常会有数个吸收峰，习惯上把这些相互依存、相互佐 证的峰称为相关峰，因此要注意利用基团的相关峰来确定基团和 该化合物的精细结构。 ⑤以3000 cm-1为界可定性地估计该化合物是饱和的还是不饱和 的。 ⑥在光谱解析前，先要根据样品的分子式计算化合物的不饱和度 （μ），可以估计分子结构式中是否有双键、环、三键或芳香环 等，并可验证光谱解析结果是否合理。
1、定性分析 将试样谱图与标准谱图对照或与相关文献上的谱图对照。
2、未知物结构的确定
六、 红外光谱分析在考古中的应用
1、青铜器腐蚀机理研究 2、粘土类型和组分分析 3、古玻璃分析 4、生物样品的测定 5、其他有机物，如漆器、竹木器、丝绸布匹衣服等的分析都 要用红外吸收光谱分析
第二节 紫外可见吸收光谱分析法
二十世纪六十年代，用光栅代替棱镜作分光器的第二代红 外光谱仪投入了使用。这种计算机化的光栅为分光部件的第二 代红外分光光度计仍然是应用很广的机型。
七十年代后期，干涉型傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)投入 了使用，这就是所谓的第三代红外分光光度计。这种光度计灵 敏度高，分辨率高，扫描速度很快，再加上配合计算机的应用， 使得红外光谱的应用越来越广，一些原来无法研究的反应动力 学课题有了解决的工具。
2、制样的方法 （1）气体样品
气态样品可在玻璃气槽内进行测定，它的两端粘有红外 透光的NaCl或KBr窗片。先将气槽抽真空，再将试样注入。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
拉曼光谱在考古学中的应用1 拉曼光谱拉曼光谱是一种散射光谱，它是1928年印度物理学家C. V. Raman发现的。
拉曼光谱作为一种物质结构的分析测试手段首先在科学研究中被广泛应用。
随着技术的进步，理论的深入，目前拉曼光谱已广泛应用于材料、化工、石油、高分子、生物、环保、地质等领域，并逐步走入人们的生活。
拉曼光谱在考古物质的鉴定和研究中的应用近几年非常活跃，这是社会科学与自然科学的一个结合，其意义是不言自明的。
本文详细综述了该技术在考古研究中的许多应用。
拉曼光谱并不深奥，它常依靠晶体或分子的振动谱来区分晶体或分子。
这就如同李谷一、关牧村唱歌一样，只要她们唱两句，我们就能区分是谁唱的，因为由她们声带共振腔决定的声音谱是不同的。
声音谱就是振动谱，每个人有自己的声音谱，每个分子晶体也有它们自己的声音谱，不过一般情况下我们听不到。
目前我们用激光去激发这些分子晶体的振动谱，并将其检测记录下来，用以区分不同的分子。
拉曼光谱作为分子水平的测试手段，有其独特的优点。
显微拉曼光谱以光子为探针进行的测量，是无损无接触的测量，这对文物公安法学应用是极为重要的，其次，它获得的样品的振动谱信息丰富很容易识别，所以称为指纹谱，由此进行的鉴定区分识别是十分可靠准确的。
第三，用现代显微拉曼可以进行微区分析，剖面分析获得少量包裹物的信息，如矿物产品是否有人工填充、造假。
第四，它与X光荧光、电镜XPS等手段比，获得的信息是分子水平的信息，而不是单个原子的信息。
然而，拉曼技术有自身的缺陷如，检测灵敏度非常低；不容易做定量分析；不适于金属合金的分析试验或是元素的指纹分析；无法分析荧光物质或含荧光团的物质。
这时需要采用一些特殊技术如表面增强拉曼、共振拉曼等以克服其缺点。
2 拉曼光谱与考古中其它分析手段的比较尽管有一些缺点，与其它在考古实验室中常用的鉴定分子固体的分析工具相比，拉曼技术有几个突出的优点，值得注意的是，考古材料的复杂性常需要利用多种分析工具来做完整的分析。
2.1拉曼与红外光谱就分析测试而言，拉曼光谱和红外光谱相配合使用可以更加全面地研究分子固体的振动状态，提供更多的分子或晶体结构方面的信息拉曼光谱是研究分子或晶体振动的一种光谱方法，其原理和机制都与红外光谱不同，提供的结构信息却是类似的，互补的，都是关于分子内部各种简正振动频率及有关振动能级的情况，从而可鉴定分子中存在的官能团。
分子偶极矩变化是红外光谱产生的原因，而拉曼光谱是分子极化率变化诱导的，它的谱线强度取决于相应的简正振动过程中极化率变化的大小。
在分子结构分析中，拉曼光谱与红外光谱是相互补充的。
例如:电荷分布中心对称的化学键，如C - C、N = N、S – S键等，它们的红外吸收很弱，而拉曼散射却很强因此，一些在红外光谱仪无法检测的信息在拉曼光谱中能很好地表现出来。
拉曼光谱还可测定分子的退偏比，利于弄清分子结构的对称性等，这在结构分析中是非常有用的。
拉曼光谱与红外光谱相比，拉曼谱峰细高，红外吸收宽而粗，前者更容易找到特征峰。
拉曼光谱几个非常重要的优点：（1）光谱的远红外范围(<400 cm-1)，在此范围内包含许多无机材料的振动带和晶格振动模式，如用常规的IR光谱是很难得到远红外的光谱信息，但是用拉曼光谱很容易得到远红外范围的光谱信息。
（2）固体样品的拉曼带宽通常比相关的红外带要窄，因此样品混合物中的多种组分在拉曼光谱中容易被鉴定出来。
（3）在考古样品中经常发现的吸附水和结构中的水及周围环境气体（CO2）强烈吸收红外辐射，因此对红外技术存在非常严苛的仪器要求和样品制备问题。
然而，水、空气和玻璃一般在指纹区没有强的拉曼散射光谱，因此可将样品装入玻璃容器中进行测试，使得样品分析更容易（4）与红外光子相比，可见光的波长较短，使得颗粒分析的绕射极限为1m，与常规的IR光谱相比拉曼光谱在空间分辨率上提高了一个数量级。
2.2 拉曼光谱与XRD、XRF、偏振光显微光谱、电镜技术等的比较粉末XRD，另一种常用的鉴定化合物的手段，基于它们的原子间距，只适用于高度结晶的样品，由于是非现场样品的分析测试受到局限，只能将物品的表面刮削一部分用来测试。
相比较而言，拉曼显微光谱可以用来成功地鉴定无定型材料，包括蜡、树脂，可以现场检测大的，无规则形状的物体如雕像和手抄本。
X光是原子晶格水平的分析，而Raman是分子晶格水平的分析。
基于元素分析的X-射线荧光（XRF）也广泛地用来鉴定矿物， XRF一般不能检测比Si轻的元素，也不能区分组成相同甚至组分相似的样品。
偏振光的显微光谱（可能是鉴定无机晶体化合物最有用的技术），需要技术很高的操作者，考古中和艺术品的重要材料（尤其是有机物或是无定型物质）甚至经常无法得到精确结果。
电镜技术是材料研究的重要手段，它是通过检测表面散射电子、二次电子、吸收透射电子、俄歇电子等信号得出样品表面形貌的各种信息。
同时结合能谱仪或波谱仪可对样品微区的化学成分进行分析。
它的缺点是对于大部分不导电的考古样品在测量时须经导电处理，而且对体积大的样品在不损坏的情况下无法送入真空室内进行检测。
而拉曼光谱是在常规条件下的测量，可以真正无损检测样品微区成分，但对样品表面形貌则无能为力。
3.考古中的应用在本综述中除了对应用进行分类以外，还试图对工作进行科学地评价，突出了研究在历史上和考古中的重要性。
由于拉曼在考古中的研究涉及广泛，本文将其在考古制品的应用分为七大类，包括：古代颜料、陶器、石质文物、金属器物、纺织品和植物纤维、树脂、蜡、有机残留物、生物材料进行综述。
必须说明这些研究还是初步的，更多的情况下，属于积累资料和数据的阶段。
不同地区的颜料，可能有细微的差别，这些差别很多情况下是被忽略了，或者不经过系统研究是无法区分的。
3.1古代颜料分析研究古代彩绘颜料是科技考古学和文物保护学的重要内容，可为探索古代颜料技术的发展、研究相关保护方案提供有价值的信息，此外，研究古代彩绘颜料的结构和成分，已成为测定文物的年代、原材料的起源地和相关文物保护及修复工作的重要基础。
在古文物的真伪鉴定中，这部分工作也是非常关键的，一些赝品中的颜料很可能是现代合成的。
3.1.1岩石艺术和坟墓绘画在岩洞遗址和石窟中的画可能是最早的史前人的史画记载。
这些画的技术分析是为了了解矿物颜料和史前所用的粘合物，是为了区分人为的和天然的装饰模式，或者是现代的涂鸦，在不同的地点和不同的艺术类型（宗教的、礼仪的、历史的）中年代变化，艺术品地质的、生物的、人为的破坏。
利用拉曼显微光谱的分子特性，研究者鉴定了颜料样品是“无序针铁矿”、方解石、-石英和金红石从法国的凯尔西区的三个史前洞穴中得到的颜料样品含赤铁矿、碳黑、锰氧化物/氢氧化物、从当时的环境中取样的重要性在于鉴别了方解石、石英、金红石是由于洞穴中的地质存在所决定的，避免了不正确的人为干扰。
在美国西南部的无数岩洞遗址中的史前石壁画用FT拉曼显微光谱来确定层的本质证实了双水草酸钙(CaC2O4·H2O)的存在，其存在是由于青苔的生物活性对壁画和教会建筑损坏在石壁画中用的红色和黑色颜料分别被鉴定为红色的赭石(Fe2O3+clays)和未指明的MnO2矿物[5]。
MnO2矿物的鉴定最先由公布的MnO2振动谱图来确定，在石壁画中MnO2的鉴定是基于620cm-1处的单带。
拉曼光谱也用来研究一些史前石窟遗址中顶骨艺术品，如德克萨斯州的大弯曲地区在大弯曲地区的油画中其黑色颜料含MnO2，用XRD证明了软锰矿结构赤铁矿和水草酸钙同时存在，是由于菌丝和青苔对周围石头的淋滤引起的自然褪色。
阿根廷遗址由在黑色变形的岩石上的白色绘画来确定，拉曼光谱显示黑色岩石上的白颜料是由白色的石膏和方解石制成的稀石灰粉(Ca(OH)2)。
在有历史记载时期的装饰用顶骨艺术的颜料比史前时期要丰富的多。
研究了克里米亚的罗马坟墓中的陪葬艺术品，鉴别了许多有意义的颜料，如铅丹和埃及蓝CaCuSi4O10，碳黑。
铅丹的鉴定可能是这种公元1世纪使用的着色剂第一次的报道。
在公元6世纪中国河北的坟墓中发现的浅蓝颜料，该墓被认为是东魏北齐王朝文宣帝高洋皇帝的坟墓，用拉曼光谱鉴定为方解石－一种很普通的矿物颜料Camagna等用扫描电镜和拉曼显微光谱研究了埃及蓝和埃及绿颜料的制备过程。
利用它们的元素组成或形态来表征分子或晶体结构的鉴定。
鉴定了黑铜矿（CuO），证实了两种化合物的合成是在氧化气氛中进行的。
硅土部分都是-石英；在绿色颜料中，观察到了α-方石英。
另外还得到了硅铜钙石（CaCuSi4O10），埃及蓝的蓝色结晶化合物。
3.1.2彩陶颜料对数量众多的彩绘陶器的颜料进行成分分析，有助于我们了解所用彩绘工艺、彩绘原料等方面的信息，对彩绘的有效保护与修复具有重要的意义。
拉曼显微光谱曾经基于装饰品上使用的红颜料将意大利南部的红油涂面的陶瓷分类中世纪Ramina–manganese–red (RMR)风格的陶瓷用拉曼光谱和XRD进行了分析，红色的着色剂鉴定为Fe(III)氧化物。
然而，从三个地点收集的RMR碎片用XPS、SEM、拉曼显微光谱进行分析，结果表明由于所用的红色颜料或颜料混合物不同可以鉴别出不同的生产中心。
纯赤铁矿、纯铅黄、或赤铁矿与铅黄的混合物与三个生产地点的陶瓷相一致。
另外，在这些相关的接近意大利的场所，工艺也是不同的，这些结果表明颜料的分析可以为没有前后关系的RMR陶瓷的出处提供证据。
对蓝和黑琉璃(从同一区域中品质较低的中世纪陶瓷)碎片进行了相似的工作，蓝背景是由天青石提供的（天青石，Na8[Al6Si6O24]Sn-），而不是想象的钴基颜料在13世纪中叶生产的陶瓷使用天青石是在陶瓷釉中第一次发现使用的高价矿物，天青石的出现是意大利艺术中首次使用矿物作为颜料。
波斯陶瓷中天青石作为一种颜料在13世纪伊朗大口罐中的存在也通过拉曼显微鉴定出来在冶金技术中天青石的鉴定，为釉料的烘烤温度提供了一个上限～1000℃（1000℃是天青石的分解温度）。
张鹏翔等在用显微拉曼对巴勒斯坦古陶瓷的分析中证实，陶瓷表面的蓝绿釉中主要是蓝线石Al7(BO3)(SiO4)4O7而黄釉主要是Aluminium Telenate的黄色变体，黑釉主要是非晶碳，红釉的荧光很强。
在中国河南发现的5000年含铅无釉彩陶用拉曼显微光谱进行了分析，从钒土（含Al2O3·2H2O）为白色的装饰品着手，用磁铁矿(Fe3O4)为黑色部分着色当颗粒大小减小时，参考样品中磁铁矿的特征波数发生红移、变宽，强度降低。
在这些碎片中，磁铁矿颗粒可以从他们的拉曼光谱中来估计，颗粒大小范围在20-60nm处，也可以用XRD和TEM来估计颗粒大小。
在这个范围颗粒大小的变化影响了陶器颜色的微妙变化，纳米制备技术可能已由古代艺术家所掌握。