艺术印章下的秘密

艺术品价值昂贵,通常都非常精美。其修复、保存、年代测定和鉴定都要求使用先进的技术。由清华大学的Sichun Zhang带领的一支团队目前已经研发出一种最新成像质谱分析法用来鉴定图画和书法,并不会损坏艺术品。根据科学家们在新的论文中的报告,此方法成功的秘诀在于低温等离子体探测器,该探测器能从艺术品表面轻轻移除分子。

在质谱分析法中,待检验物质被气化,并被电离(带电);电离粒子再通过电场加速。在分析仪内,根据粒子的质量和电荷来分离粒子束。当前也开发出了成像质谱分析法。应用该方法时,必须扫描样品表面,并获取每个像素的质谱。该方法要求使用确保能够直接检验样品的特殊电离方法。但是,现存的成像质谱分析法大都在真空条件下进行,限制了待分析样品的尺寸。而在电喷雾法中,溶剂分子将被分析物分子带离表面并使其离子化。

然而图画等精致工艺品可能会被污染并因此被溶剂损坏。中国的研究人员现已引入一种新型的成像质谱,辅助使用低温等离子体探测器。此探测器主要由一根熔融毛细管和两个采用铝箔制成的电极构成,并对所述电极施加极强的交流电压。而在毛细管内通入氦气;氦气在高电压下会发生众所周知的介质阻挡放电(dielectric barrier discharge)。这意味着氦原子变成单独的离子、电子和激活原子,即所谓的等离子。该等离子的温度仅达到30摄氏度。而从毛细管口产生的氦等离子体从样品表面撞击分子并使其离子化。这个过程不会损坏珍贵的艺术品。

科学家将此分析法用于分析印章,即在中国图画和书法作品上用作签名和鉴别方式的加盖印记。该小组能够使用其最新微等离子体探测器来显示不同印章的印泥成分差异,确保能够区分真假印章。

Y. Liu et al., Angew. Chem. Int. Ed.; DOI: 10.1002/anie.200906975.