EVA6000手持式拉曼在珊瑚文物检测研究中的应用

摘要 国内目前对古代红珊瑚制品的科技分析及研究尚较薄弱。研究者利用拉曼光谱仪对珊瑚珠饰文物样品进行快速分析判别，这一研究结果为珊瑚文物的科技分析提供了新途径。

一、研究背景

红珊瑚是一种珍贵的有机宝石,自古以来因其红润的颜色与细腻的质地深受人们的喜爱与追捧，在古代亚欧文化物质交流以及近代全球化进程中曾起到关键作用、具有重要的研究意义,但国内目前对古代红珊瑚制品的科技分析及研究尚较薄弱。拉曼光谱法是一种高效、无损的,可对微量样品进行快速分析判别的技术手段,特别是手持式的小型拉曼光谱仪适用于博物馆、考古发掘以及执法、质检和进出口检验工作等领域。

二、测试样品

湖南省博物馆刘琦等人采用如海光电EVA3000pLuS手持拉曼光谱仪对一批珊瑚珠饰文物进行了原位无损检测

1. 测试样品

三、实验结果

实验测试珊瑚样品饰品8件样品拉曼测试结果见表1和图2,其主要特征峰峰位及峰相对强度如下:峰1(中等)283~ 286 cm^-1;峰2(弱 )702~712cm^-1;峰3(强)1083~1086 cm^-1;峰4(弱)1124~1129 cm^-1;峰5(弱)1512~1517cm^-1。其中,峰1、2和3是方解石的特征峰,分别归属于方解石中的晶格振 动、[CO₃]^2-阴离子团的面内弯曲振动和对称伸缩振动所致;峰4、峰5与类胡萝卜素中多烯烃链中的C=C(ν₁)和C-C(ν₂)相关,是样品中呈色物质的特征峰。样品 RC202211-8中光亮白色部分以及样品RC202211-12中白芯的结果显示,都出现由[CO₃]^2-阴离子团的对称伸缩振动1083~1086 cm^-1附近的最强峰,根据特征峰的组合和强度来看,两者白色部分(白芯)应该是由不同结晶程度和形态的碳酸钙引起的,后者白芯的主要物相应为方解石,峰4、峰5的缺失显示无呈色有机物,前者中282cm^-1附近的晶格振动峰信号非常微弱,被测物的主要物相可能是文石。

图2 被测实验样品的拉曼光谱(a)与样品 RC202211-8和 RC202211-12中白色区域的拉曼光谱(b)

表1 被测实验样品(RC202211-6—13)以及样品RC202211-8和RC202211-12的白色区域的主要拉曼特征峰

四、结论

使用台式和手持式拉曼光谱仪对有关峰位进行识别显示本实验的被测物皆为天然红珊瑚。其中,位于1086cm^-1附近的拉曼峰为红珊瑚骨骼结构中方解石的特征峰,位于1130cm^-1和1520cm^-1附近的峰为红珊瑚中类胡萝卜素呈色物质的特征峰,其拉曼光谱与已有研究中对红珊瑚的检测结果吻合。