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世人稱之為“*八大奇跡”的秦始皇兵馬俑是為“千古一帝”秦始皇陪葬發揮作用,這本已是*≈鸩斤@現?墒倾懹泧谕?,隨著zui近《羋月傳》的播出,許多民間研究者又提出異議自動化裝置,認(rèn)為兵馬俑是為秦宣太后陪葬的示範。zui近央視一個(gè)節(jié)目中,建筑學(xué)學(xué)者陳景元就認(rèn)為兵馬俑陪葬的不是秦始皇有很大提升空間,而是秦始皇的祖母秦宣太后(羋月)運行好。在電視節(jié)目中,陳景元提出了一個(gè)又一個(gè)論據(jù)可能性更大,被譽(yù)為“秦俑之父”的袁仲一則進(jìn)行了針鋒相對(duì)的批駁部署安排,雙方你來(lái)我往,唇槍舌戰(zhàn)技術,似乎說(shuō)得都有道理推廣開來。那么,真相到底如何相對較高?
文史圈兒的事兒資源配置,按說(shuō)科技圈兒不好多嘴,畢竟隔行如隔山相關。只是大力發展,正因?yàn)楦粜腥绺羯剑赡軆晌粚W(xué)者對(duì)于接下來(lái)要提到的這款設(shè)備,或許也不是那么了解不同需求,雖然發展,它可能對(duì)于評(píng)判甚至解決這個(gè)爭(zhēng)議,的確能扮演非常重要的角色支撐作用。事實(shí)上日漸深入,在2009年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)和愛丁堡大學(xué)的研究者就已經(jīng)利用這款儀器同時,開發(fā)出了一項(xiàng)新技術(shù)互動式宣講,用于對(duì)上千年的古代陶瓷和磚瓦進(jìn)行年代確定——它就是美國(guó)康塔儀器公司的全自動(dòng)雙站水吸附分析儀Aquadyne DVS。當(dāng)然模式,我們并不是說(shuō)國(guó)外的招兒在國(guó)內(nèi)也一定有用自動化,但他山之石或許可以攻玉,聊作參考也未為不可高品質。
目前不折不扣,英國(guó)這項(xiàng)基于美國(guó)康塔儀器公司水吸附分析儀開發(fā)的技術(shù)已經(jīng)成為與碳14斷代方法的并行方法,這款水吸附分析儀可以通過控制溫度和濕度的條件資源優勢,能將樣品質(zhì)量測(cè)量至0.1微克高效利用。這項(xiàng)技術(shù)不僅使對(duì)考古學(xué)斷代和高度仿真的贗品測(cè)年成為可能,也可以通過研究已知年代的標(biāo)本估算,為調(diào)查氣候變化提供幫助講理論。這項(xiàng)研究報(bào)告- 'Dating fired-clay ceramics using long-term power law rehydration kinetics' - 已經(jīng)發(fā)表在英國(guó)*協(xié)會(huì)會(huì)刊(Proceedings of the Royal Society A)
這項(xiàng)斷代技術(shù)的關(guān)鍵是基于以下事實(shí):燒制粘土類終生都自始至終地從大氣環(huán)境中吸附水汽,其吸附速率與周邊平均溫度和粘土性質(zhì)有關(guān)不要畏懼。已經(jīng)確認(rèn)服務為一體,少量樣品(通常3-5g)被加熱到105°C后,其毛細(xì)管中的水即被去除逐漸顯現,從而得到“初始接收”質(zhì)量全會精神,然后加熱到500°C四小時(shí),即可除去樣品一生累積吸附的所有水分拓展基地。這個(gè)“初始接收”質(zhì)量和zui終質(zhì)量的差值代表了樣品終生吸附的水汽集中展示。
其次,在樣品冷卻后不合理波動,對(duì)樣品質(zhì)量在所控溫度和相對(duì)濕度條件下進(jìn)行吸濕性監(jiān)測(cè)宣講手段,能夠獲得樣品重新結(jié)合水后的動(dòng)力學(xué)增長(zhǎng)曲線重要工具。相對(duì)濕度通常保持在30.0±0.1% RH積極拓展新的領域,而溫度設(shè)定為在樣品發(fā)現(xiàn)地的長(zhǎng)期平均溫度(經(jīng)驗(yàn)值)。
對(duì)水汽的吸附更優質,這里術(shù)語(yǔ)叫做再羥基化(rehydroxylation相對開放,RHX),符合1/4冪次方規(guī)律。質(zhì)量數(shù)據(jù)采集由美國(guó)康塔儀器公司Aquadyne DVS 全自動(dòng)雙站水吸附分析儀執(zhí)行溝通機製,每30秒采集一次質(zhì)量數(shù)據(jù)好宣講,一個(gè)測(cè)量周期一般為2到5天。從圖上領先水平,我們能夠推斷出“初始接收”質(zhì)量,因此我們能測(cè)定出樣品的年代。當(dāng)倫敦博物館提供了一個(gè)來(lái)自于查爾斯二世在格林威治的建筑中的未知樣品時(shí)戰略布局,研究者測(cè)定出其原始煅燒年代為1691± 22年事關全面。事實(shí)上,該建筑建造于1664-1669狀態,新的斷代技術(shù)所確定的年代與十七世紀(jì)九十年代的變化是相符的技術節能。其他2000年以前的樣品也已成功地進(jìn)行了分析,研究人員相信廣泛認同,該技術(shù)對(duì)上萬(wàn)年的樣品同樣有效國際要求。
好吧,根據(jù)英國(guó)這邊的實(shí)驗(yàn)表明鍛造,利用康塔儀器水吸附分析儀這項(xiàng)技術(shù)競爭激烈,斷代誤差在30年以內(nèi)(上文寫的是22年)。那么逐漸完善,秦始皇和 秦宣太后差了大概有55年(具體的參與能力,以文史專家給出的數(shù)字為準(zhǔn))?如果是這樣是目前主流,其實(shí)答案就簡(jiǎn)單了充分發揮,一測(cè)便知真假。當(dāng)然充分發揮,或許事情并不只是這么簡(jiǎn)單選擇適用。畢竟如上所說(shuō)隔行如隔山,對(duì)于另一個(gè)領(lǐng)域設計,我們應(yīng)保佑起碼的尊敬業務指導,真相以專家結(jié)論為準(zhǔn)。我們所能解決的就此掀開,終歸只是技術(shù)層面的問題長足發展,下面要講到的,就是較為純粹的技術(shù)了穩步前行,興趣不大的實施體系,可以繞行。
Aquedyne DVS 非常適合這個(gè)應(yīng)用有多種原因各有優勢。顯然效果較好,長(zhǎng)期穩(wěn)定地測(cè)量質(zhì)量到0.1ug的能力是至關(guān)重要的重要的意義,但嚴(yán)格控制樣品室的溫度和相對(duì)濕度也是重要因素。此外等多個領域,美國(guó)康塔儀器公司的完整的微天平具有雙稱量盤再獲,這意味著可以同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)樣品的平行分析,并提高了生產(chǎn)率應用擴展。曼徹斯特大學(xué)機(jī)械體驗區、航天和土木工程學(xué)院的莫伊拉·威爾遜博士(Dr Moira Wilson)認(rèn)為:比起其它技術(shù),Aquadyne DVS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)要好得多活動上。"起初我們想用傳統(tǒng)的頂裝盤增幅最大,但結(jié)果表現(xiàn)出太多散點(diǎn)。當(dāng)我們?cè)囉肁quadyne DVS的微天平頭生產能力,所產(chǎn)生的清晰的圖形曲線給我們留下深刻印象標準。”
雖然Aquadyne DVS不是市場(chǎng)上*的水吸附分析儀,威爾遜博士還是沒有任何猶豫地選擇了它:“我的一位同事以前曾經(jīng)使用過康塔儀器微天平系統(tǒng)堅持好,并認(rèn)為它是非常的即將展開。并且,他在英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的同事也對(duì)這種微量天平給出*特性。實(shí)驗(yàn)表明傳承,Aquadyne DVS可以滿足我們的所有要求,并且具有明顯優(yōu)勢(shì)建言直達。”
此外多種,當(dāng)威爾遜博士和她的團(tuán)隊(duì)開發(fā)新的斷代技術(shù)時(shí),他們得到制造商的持續(xù)服務(wù)和支持充分發揮,為此受到廣泛贊賞發展成就。人們很早就知道,陶瓷吸收水分重要方式,但測(cè)量非常小的應(yīng)變(擴(kuò)展)結(jié)果是極其困難的開展面對面。改成基于質(zhì)量的測(cè)量方法不僅創(chuàng)造了為古代陶瓷斷代的機(jī)會(huì),它也使現(xiàn)代陶瓷中與吸濕性有關(guān)的問題--如釉料開裂--更容易地調(diào)查原因非常重要。
新的測(cè)年技術(shù)之所以出色進一步提升,原因之一是它僅需的裝置是一個(gè)小型高溫爐爐和水吸附分析儀,用于測(cè)量“初始接收”質(zhì)量和再羥基化之前的zui終質(zhì)量認為。這使得該技術(shù)更簡(jiǎn)單系統,更快,比現(xiàn)有的陶瓷斷代技術(shù)花費(fèi)低重要意義,如熱釋光方法交流等。
威爾遜博士繼成功開發(fā)燒制粘土的測(cè)年技術(shù)后,現(xiàn)在準(zhǔn)備進(jìn)一步用Aquadyne DVS開展工作不斷完善,如測(cè)量膠結(jié)材料的水化率和碳化率數字化,調(diào)查粒徑對(duì)粉末陶瓷吸附動(dòng)力學(xué)的影響。
技術(shù)介紹
再羥基化(RHX)的測(cè)年方法*是在研究燒制粘土磚水分膨脹的可逆性時(shí)獲得的意外收獲基礎上。RHX的過程是由粘土燒制陶瓷對(duì)大氣水分的化學(xué)吸附各領域,這個(gè)過程是通過超慢的納米級(jí)固態(tài)運(yùn)輸(一維擴(kuò)散,SFD)進(jìn)入粘土體內(nèi)的保持競爭優勢。這項(xiàng)工作導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的動(dòng)力學(xué)定律:水分膨脹的超慢反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(以及質(zhì)量增加)服從(時(shí)間)¼冪律[1]進行培訓。簡(jiǎn)單地說(shuō),對(duì)t¼的時(shí)間依賴性意味著相等的質(zhì)量將以1長效機製,16法治力量,81,256等增加(對(duì)應(yīng)14,24,34,44等)分享。這些時(shí)間單位可以是秒共享,分,天或年方式之一。
因?yàn)樵倭u基化的過程是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)生動,其進(jìn)程主要取決于溫度。已證明[2]創新能力,可根據(jù)出土樣品的地點(diǎn)對(duì)“有效壽命溫度”(ELT)進(jìn)行估計(jì)新品技,它是從執(zhí)行分析到所能看到的近乎樣品的終生的可靠溫度。
在英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究已經(jīng)使用的微重量測(cè)量求得平衡,使用Aquadyne DVS重量法水吸附分析儀(康塔儀器)進(jìn)行RHX測(cè)年[3]紮實做。它的有效壽命溫度(ELT)主要取決于獲取樣品的地點(diǎn),在樣品的有效生命周期內(nèi)至關重要,提供一個(gè)適合的溫度環(huán)境使其能順利的分析樣品提供深度撮合服務。
圖1:這個(gè)圖表顯示了原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)m2,證明了RHX測(cè)量方法的性的發生。它的成功需要維持持續(xù)恒溫以及空氣中的相對(duì)濕度事關全面。
根據(jù)曼徹斯特大學(xué)的研究分析,運(yùn)用全自動(dòng)雙站水吸附分析儀可以做微重量RHX數(shù)據(jù)分析更為一致。
在原理等形式,RHX測(cè)年法的核心就是簡(jiǎn)單明了;然而研究與應用,想要成功測(cè)出一片燒制陶器的年代還是有些困難的飛躍,所以我們嘗試用RHX測(cè)量超慢速度質(zhì)量的增加,一般地全面協議,每3天增加6mg. 在持續(xù)恒溫和相對(duì)濕度的條件下測(cè)量樣品(大約0.1ug)重要部署;全自動(dòng)動(dòng)態(tài)水吸附分析儀可以做到這點(diǎn),請(qǐng)看圖1.
實(shí)驗(yàn)方法
Wilson已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了RHX測(cè)年法的過程工具。首先智慧與合力,m1樣品需要在105攝氏度下脫氣喜愛,直到達(dá)到一個(gè)恒定的質(zhì)量。在這點(diǎn)上所有的物理吸附水分用T0表示開放要求,化學(xué)吸附脫氣可能會(huì)超出樣品能承受的脫氣溫度向好態勢。然后把樣品放在天平室,溫度控制在ELT服務機製,(一般8到11攝氏度)貢獻力量,相對(duì)濕度需要仔細(xì)的控制在可以提供水分子表面的層面。在這些條件下大幅拓展,樣品可以保持平衡發行速度。當(dāng)樣品達(dá)到平衡點(diǎn),會(huì)測(cè)量出原始樣品質(zhì)量m2. 在這些溫度和濕度的條件下與時俱進,通過RHX測(cè)年法測(cè)出陶土的原始質(zhì)量以及水吸附值性能。
接著,將樣品加熱至500攝氏度直到脫盡樣品中的所有水分,包括物理吸附和化學(xué)吸附(T0綜合運用,T1組建,T2)的水。監(jiān)測(cè)m1的質(zhì)量損失效果較好,直到達(dá)到恒定質(zhì)量m3. 然后把樣品放置在與之前相同的溫度和濕度條件下重要的意義,得到數(shù)據(jù)m2。獲得原始質(zhì)量數(shù)據(jù)后等多個領域,重新加熱到500攝氏度再獲,Savage等【5】描述了特征性的質(zhì)量增加時(shí)的兩個(gè)階段過程。
第I階段是樣品從500℃冷卻并在未來(lái)的環(huán)境條件下的平衡應用擴展。第II階段的質(zhì)量增益擴大,只是由于再羥基化過程(T2)。質(zhì)量增加的這個(gè)部分只是來(lái)自于M4發揮效力,從M4可以推斷出M2并用于年代測(cè)定新格局。
圖2:該圖顯示了原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。紅色劃線部分是用來(lái)計(jì)算RHX速率常數(shù)(階段II)安全鏈。在這之前看到的質(zhì)量增加是因?yàn)閹讉€(gè)過程同時(shí)存在(階段I)顯示。虛線與Y軸相交點(diǎn)就是m4. [4]
樣品的再羥基化所引起的歸一化質(zhì)量改變(ya)與樣品壽命時(shí)間的1/4冪次方成正比:
Yα=α(T)t1/4
比例常數(shù)α(T)是在溫度T所獲得的數(shù)據(jù),以質(zhì)量的線性部分相對(duì)t¼作圖時(shí)的斜率真正做到,如圖2所示科普活動。
Yα=(m2-m4)/m4
樣品的年代(tα)計(jì)算可用公式:
tα=(yα/α)4
這些關(guān)系示于圖3。這里可以清楚地看到的三種不同類型的水的質(zhì)量貢獻(xiàn)強化意識。
圖3:再加熱到500攝氏度后長期間,質(zhì)量增加量對(duì)時(shí)間¼的關(guān)系。
特征性的二個(gè)階段的質(zhì)量增加現場。這是所有3種類型的水分T0+T1+T2(~27,000數(shù)據(jù)點(diǎn)) 結(jié)合高端化。這些成分的結(jié)合所貢獻(xiàn)的總質(zhì)量值也可以被分割成(b)和(c)力量,如圖所示。
只有T0+T1會(huì)影響質(zhì)量值提單產,并且當(dāng)樣品與周圍的環(huán)境達(dá)成平衡時(shí)深入實施,質(zhì)量值就會(huì)停止變化。這個(gè)質(zhì)量值的變化可以用于跟蹤環(huán)境溫度和相對(duì)濕度的改變關註。
因T2再羥基化而產(chǎn)生的質(zhì)量增加。
結(jié)論
Aquadyne DVS全自動(dòng)雙站水吸附分析儀可以的控制相對(duì)濕度和溫度無障礙,并且超級(jí)靈敏的微天平可以使其測(cè)出上百年甚至是幾千年前的陶瓷連日來、陶器和粘土文物的年代。
袁仲一
西北大學(xué)認為、西安交通大學(xué)教授系統,秦始皇兵馬俑博物館館長(zhǎng)。現(xiàn)任中國(guó)考古學(xué)會(huì)理事重要意義,陜西考古學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)交流等,陜西省司馬遷研究會(huì)會(huì)長(zhǎng),秦始皇兵馬俑博物館名譽(yù)館長(zhǎng)規劃,陜西省秦俑學(xué)研究會(huì)會(huì)長(zhǎng)和秦文化研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)提高。1998年10月被陜西省人民政府聘任為省文史研究館館員。被尊稱為“秦俑之父”適應性。(介紹來(lái)自百度百科)
陳景元
畢業(yè)于西安建筑工程學(xué)院建筑系堅實基礎,后長(zhǎng)期在江蘇省國(guó)土廳工作的建筑學(xué)家陳景元1961年曾參與秦始皇陵的保護(hù)規(guī)劃,1984年他發(fā)表文章質(zhì)疑兵馬俑的真正主人是否秦始皇重要作用,未得到重視等地。今年,他又在《中國(guó)科學(xué)探險(xiǎn)》雜志(第2期)發(fā)表了《兵馬俑的主人根本不是秦始皇》一文尤為突出,遭到學(xué)界反駁規定。為此,陳景元上月到河北至咸陽(yáng)的崤函故道進(jìn)行實(shí)地考察空間載體,確信歿于河北邢臺(tái)的秦始皇不可能被運(yùn)回陜西安葬高質量,因而,非但兵馬俑不是秦始皇的陪葬重要組成部分,就連陜西驪山腳下的秦始皇陵也值得質(zhì)疑……(介紹來(lái)自百度)
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