在日常生活中，我們經(jīng)常接觸到各種物品，但很少意識(shí)到這些物品背后的科技和工藝。微區(qū)X射線熒光光譜（μ-XRF）技術(shù)，作為一種非破壞性的分析方法，讓我們能夠深入探索這些物品的微觀世界，揭示它們不為人知的秘密。從古老的瓷器到日常使用的鋼筆尖，再到珍貴的歷史照片，μ-XRF技術(shù)的應(yīng)用無(wú)處不在，它幫助我們理解物品的構(gòu)成、歷史和價(jià)值。

瓷器的“身份證”

瓷器，這種被稱(chēng)為“白色黃金”的材料，從誕生之日起就從未離開(kāi)過(guò)人們的生活。德國(guó)東部的瓷器制造歷史悠久，其中梅森（Meissen）是歐洲瓷器的發(fā)源地，自1708年以來(lái)一直延續(xù)著這一傳統(tǒng)。盡管在德國(guó)民主共和國(guó)時(shí)期，梅森工廠的生產(chǎn)從未中斷，但它并不是東德唯一的瓷器制造商。瓷器上的標(biāo)記非常重要，它表明了產(chǎn)地、生產(chǎn)時(shí)間和質(zhì)量。通過(guò)μ-XRF技術(shù)進(jìn)行的元素分析是識(shí)別瓷器中顏料、不透明劑和瓷器體成分的關(guān)鍵，它不僅有助于我們理解生產(chǎn)技術(shù)，還能確認(rèn)瓷器的真?zhèn)危瑸榇善麒b定提供重要的線索。

圖1  不同標(biāo)記的瓷器，經(jīng)μ-XRF掃描后出現(xiàn)不同的“真身”。每一種表面花紋都擁有獨(dú)特的元素組成，成為產(chǎn)地、生產(chǎn)時(shí)間和工藝的“身份證明”

鋼筆尖的“彩衣”

鋼筆尖是鋼筆不可或缺的一部分，它需要長(zhǎng)時(shí)間承受墨水的侵蝕，同時(shí)保證書(shū)寫(xiě)時(shí)的手感和耐用性。隨著時(shí)間的推移，不銹鋼和金合金成為了制作筆尖的理想材料。然而，通過(guò)對(duì)舊鋼筆尖的多元素圖譜分析，我們發(fā)現(xiàn)筆尖設(shè)計(jì)中材料的變化。一些筆尖僅僅是鋼制的，而另一些則鍍鎳以提高耐腐蝕性和耐磨性。仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)筆尖甚至在鋼上涂有錫、銅和鋼的多層涂層，好像身著“彩衣”。

圖2  不同的鋼筆尖，穿著多彩的“元素外衣”

讓照片“重生”

攝影改變了我們對(duì)世界的視角，它能夠?qū)崟r(shí)捕捉人物和地點(diǎn)。但隨著時(shí)間的流逝，一些照片會(huì)褪色。通過(guò)微區(qū)XRF的掃描，我們可以恢復(fù)這些嚴(yán)重褪色和損壞的歷史照片。銀的X射線圖譜能夠重現(xiàn)照片中褪色的部分，而照片中碘的分布可能為我們提供為什么這張照片會(huì)隨時(shí)間褪色的線索。

圖3  Ag元素的分布圖“復(fù)活”了這張褪色的照片，I元素的分布似乎暗示了褪色的原因

μ-XRF技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了實(shí)驗(yàn)室的范疇，它滲透到了我們的日常生活中。無(wú)論是欣賞一件藝術(shù)品的微觀結(jié)構(gòu)，還是修復(fù)一張珍貴的老照片，μ-XRF都為我們提供了一種新的視角，讓我們能夠更深入地理解我們周?chē)氖澜纭ｋS著科技的不斷進(jìn)步，我們可以期待μ-XRF技術(shù)在未來(lái)將為我們揭示更多的秘密。

微區(qū)X射線熒光光譜技術(shù)

微區(qū)X射線熒光元素分布成像技術(shù)是對(duì)不均勻、不規(guī)則、大樣品甚至小件樣品和包裹物進(jìn)行高靈敏度、非破壞性元素成像分析的首選方法，涉及領(lǐng)域包含生物金屬材料、非金屬材料、生物組織切片、醫(yī)療器械等。

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