奏折是一类特殊的纸质文物, 是反映皇家文化的物证, 其造纸和染色工艺体现了当时的政治制度文化和社会发展水平。 奏折的材质较为脆弱, 此前对此类文物的研究大多聚焦文字内容、 样式、 政治意义和保护修复方面, 对本体材料和工艺方面的分析则相对匮乏。 采用多种原位无损技术, 对一份清末重臣岑春煊的请安折的材质和染色工艺进行了系统分析。 通过紫外荧光摄影和傅里叶变换红外光谱分析确认黄绫面装饰的花纹使用了丝制品勾织而成。 超景深显微观察、 拉曼光谱及X射线荧光光谱(XRF)等结果表明奏折是使用了矿物颜料雌黄对纸张进行染黄, 所用颜料的颗粒感细腻, 推测其染色工艺可能采用了刷染法。 雌黄颜料相比黄檗等有机染料更为昂贵, 其使用不仅赋予了奏折防蛀防水的能力, 更反映了奏折在清朝政治文化中的重要性, 这也是纸张染黄案例中的又一新发现。 此外, 还探索性地运用光纤荧光光谱对奏折上朱批的颜料进行了分析, 发现红色字迹为朱砂做墨书写, 与拉曼光谱和XRF的结果相符。 对奏折这类纸质文物的本体材料和工艺进行探究, 有助于了解清代造纸和染色的技术特点, 为合理保护和修复此类文物提供科学依据。 同时也探讨了光纤荧光光谱在纸质文物的颜料鉴定方面的适应性, 进一步拓展了无损光谱分析技术的应用。

无损光谱技术是文物信息提取的重要手段, 可原位获取文物相关历史、 艺术信息, 识别文物的保存与损害状况及前修复痕迹。 该技术为文物保存环境条件的评估、 病害机理的探讨、 负载信息的研究及制作材料与工艺技术的探索提供科学依据。 介绍了X射线荧光光谱（XRF）、 激光诱导击穿光谱（LIBS）、 X射线光电子能谱（XPS）、 拉曼光谱（RS）、 红外光谱（IR）、 漫反射光谱（DRS）、 多光谱（MSI）及高光谱成像（HSI）技术在文物无损分析中的应用。 针对文物的种类、 大小以及保存状态的不同, 便携式和固定式仪器在文物无损分析中各具优势。 便携式和显微XRF用于文物定性、 定量分析, 广域XRF可分析多层结构, 获取成像图案的元素分布及隐藏信息。 LIBS可检测XRF不能检测的锂、 碳等低原子序数元素, 对文物进行深度和剖面分析。 XPS可获取文物表面元素的化学态与含量, 确定元素的存在方式。 RS可从物相结构上分析文物组成, 判断劣化情况, 评估保护效果。 共振RS对具有RS活性的芳香族化合物敏感, 可检测纺织品、 纸张上的有机染料, 表面增强RS可对传统RS无法识别的谱峰进行分析。 IR中, 近红外光谱的应用已从有机质文物扩展到无机质文物, 红外反射光谱可弥补吸收光谱的不足, 已用于彩绘制作工艺、 文物表面劣变层、 漆层的多层结构研究中。 DRS在颜料和染料识别上有独特优势。 MSI、 HSI 具有谱图合一的特点, 可对分析区域进行定性、 定量和定位分析, 已用于文物的修复、 隐藏信息的提取与鉴定。 由于各种光谱性质只针对文物的一种特性, 又受测试功能限制, 为尽可能无损地获取文物的全面信息, 往往需要把元素与物相分析、 成分分析与成像技术进行联用, 再结合计量学、 算法分析, 提高检测结果水平并扩大无损技术的应用范围。 最后展望了无损光谱技术的发展前景。

古代玉器不仅是装饰品, 其中还蕴藏着丰富的文化内涵。 为探究春秋时期河南地区出土玉器在矿物属性、 制作工艺、 器物功能等之间存在的关系, 选取了河南固始侯古堆一号墓（M1）出土的10件玉器, 应用X射线荧光光谱（XRF）、 共焦显微激光拉曼光谱（LRS）、 超景深光学显微系统等光学无损分析技术, 结合扫描电子显微镜（SEM）和硅胶覆膜技术对其进行了综合性分析。 首先通过光谱信息获知样品的化学成分和物相结构, 对样品进行了基本的矿物学表征, 明确其矿物种类; 再利用超景深光学显微镜对样品进行观察, 利用硅胶覆膜技术复刻出样品中典型的钻孔痕、 切割痕和阴刻痕, 并进行二次观察和测量, 综合判断出其加工工艺, 并统计了刻痕深度、 切口角度、 浅浮雕高度等相关数据。 结果表明: 此玉器的矿物种类包括透闪石和云母两种, 透闪石质的样品多为礼器, 云母质的样品为葬玉。 从阴刻工艺、 钻孔工艺、 切割及打磨工艺和其他特殊工艺这四方面对加工工艺进行了分析, 阴刻加工工具分为手持硬质工具和砣具两种, 此批样品中以砣具为主; 总结了两种不同加工工具雕刻产生的阴线在表面痕迹、 切口角度和刻痕深度中的规律性变化; 钻孔方式均为双面对钻, 钻孔工具均为实心钻具, 部分样品钻孔时添加了解玉砂; 多数样品经过了打磨抛光, 对其中一件未完全加工完成的样品开片痕迹进行了分析, 判断所用开片工具为硬质片状工具。 另外对其他特殊加工工艺进行探讨, 讨论了两种浅浮雕工艺的差异, 以及实心钻定位技术在掏膛工艺中的应用。 上述结果说明古代玉器制作工艺的选择受玉料矿物属性和玉器器型功能的影响, 并结合已有研究结果, 探讨了春秋末年中原地区治玉过程中玉料的来源、 墓主生活年代及片切割工具的变革等问题。

余家坝遗址位于重庆市开州区(原开县)渠口镇钦云村余家坝东北部,是重庆三峡库区最重要的巴人遗存之一。自20世纪80年代该遗址被发现以后,先后进行四次发掘,出土随葬品中以青铜兵器为特色。本文利用超景深显微镜和激光拉曼光谱仪对重庆开州区余家坝遗址出土10件青铜剑的腐蚀产物进行无损形貌观察和结构分析,并探索其腐蚀原因,以期为后续开展的保护修复提供理论依据,同时为巴式青铜兵器腐蚀研究提供借鉴。分析结果显示,该批青铜剑的腐蚀可分为两类,第一类表面相对光滑、致密,其主要腐蚀产物为孔雀石、锡石和赤铜矿;第二类表面附着较多锈蚀,腐蚀产物种类较多,除孔雀石、锡石、赤铜矿外,还发现有磷铜矿、蓝磷铜矿、氯铜矿、水胆矾和磷氯铅矿等腐蚀物。在后续开展的保护工作中,应根据不同的腐蚀产物种类采取相对应的保护修复措施。

利用超景深三维视频显微镜, 激光显微共聚焦拉曼光谱仪和扫描电镜-能谱仪对一张清代绿色蟠龙邮票样品的纸张, 油墨等印刷材料进行无损分析。 结果表明, 该样票采用手工雕刻凹版印刷, 所用承印物为长纤维机制纸, 未经过涂布, 无水印, 背胶; 纸张填料中含有Al, Si等元素, 推断纸张填料可能是高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)之类的物质。 绿色油墨包含了蓝色普鲁士蓝(Prussian Blue, Fe4［Fe(CN)6］3·14-16H2O)和黄色铬酸铅［Lead(Ⅱ) chromate, PbCrO4］颜料, 根据印刷色彩学色料减色和色光加色理论分析, 邮票样品呈现的绿色是由蓝色颜料普鲁士蓝和黄色颜料铬酸铅混合呈色的结果; 油墨填料中含有Na, Mg, S, Cl, K, Ca, V, Zn, Ba等元素, 推断油墨填料为MgCO3, CaCO3, BaSO4等物质。 上述三项技术联用, 在邮票等纸质品的无损分析中具有广阔的应用前景。

利用超景深三维视频显微镜、 激光显微共聚焦拉曼光谱仪、 能量色散型X射线荧光分析显微镜, 对一幅清代工笔画中云龙纹、 水波纹所用颜料及技法进行研究。 实验结果表明, 画作中人物衣服首先以人工合成颜料巴黎绿（Paris green, Cu(CH3COO)2·3Cu(AsO2)2）整体填色, 再用铁红（Hematite, α-Fe2O3）描绘出云龙纹、 水波纹, 绿色、 红色颜料共同呈现纹饰内区的暗黄色, 此后再以Cu-Zn-Pb合金黄铜粉末勾描出“金边”。 此外在画作中还发现了人工合成的群青（Ultramarine, (Na, Ca)7－8(Al, Si)12(O, S)24［SO4, Cl2(OH)2］）, 结合巴黎绿、 群青合成成功的年份, 确定了画作完成的时间上限。

综合利用便携式X射线荧光光谱仪(pXRF)、 激光Raman光谱仪(便携式和可移动式)以及光学相干层析成像(OCT)技术, 对河南出土的14件东周玉器进行无损分析测试。 pXRF和便携式微型Raman光谱仪(miniRaman)能够准确、 快速的识别玉器的原材料和物相。 且这两台仪器操作简单、 体积小, 可用于做现场原位、 无损分析。 根据pXRF检测结果, 这批玉器按成分可分为富硅铝钾、 富钙、 富硅、 富硅镁、 富硅钙和富钙磷6大类。 通过miniRaman快速地鉴定出这批样品的主要物相。 在实验室里, 使用可移动式共焦激光Raman光谱仪, 可以弥补便携式微型Raman光谱仪在光谱分辨率、 测量精度以及测量范围等方面的不足。 利用共焦激光Raman光谱仪, 检测到透闪石型玉器中［OH］根的Raman振动峰。 OCT技术可以分析玉器材质的透明度、 纤维粗细程度、 包裹体分布等亚表面特征。 将共焦激光Raman光谱仪与OCT分析仪有机结合分析了两件含包裹体的透闪石玉器样品, OCT图像可以直观地展示这两件样品中的包裹体分布特征, 而共焦激光Raman光谱仪可以准确定位样品表面的包裹体, 进行显微形貌观察及其物相分析, 结果表明黑色的包裹体为石墨, 这对玉器的产地溯源研究具有重要意义。 通过研究发现, 利用便携式X射线荧光光谱仪, 激光Raman光谱仪和光学相干层析成像技术 , 可以实现对文物样品的物相组成和质地特征进行初步鉴别和分析, 满足考古工作的现场基础分析要求。

彩绘陶质文物拥有丰富的信息内涵, 对于研究我国古代历史文化、 经济商贸、 科学技术发展起到极其重要的作用。 但由于彩绘陶质文物的珍贵性和不可破坏性, 普通分析技术难以满足其测试要求, 近年来无损光谱技术被引入文物分析检测领域并逐渐得到应用。 本工作从彩绘颜料分析、 陶胎分析以及器物信息提取等三个方面阐述了激光拉曼显微光谱、 激光诱导击穿光谱、 能量色散X射线荧光光谱等无损光谱技术应用的现状、 方法原理、 特点及局限性, 并对无损光谱技术在彩绘陶质文物分析中的应用进行了展望。

利用EDXRF探针无损分析技术, 分析了河南禹县阳翟遗址出土的一批金元时期的玻璃样品, 以研究这批古玻璃的工艺技术特点。 分析显示, 所有蓝色玻璃样品的呈色剂均为CuO, 而非CoO。 从化学组成来看, 这批古玻璃的种类较为复杂, 主要包括钾钙玻璃、 钠钙玻璃和铅钾钙玻璃等。