故宫彩画颜料及绘制工艺的同步辐射无损分析研究

故宫彩画是彩画最高水平的代表，无论从科学性还是艺术性来说都有很高的研究价值。依托第三代同步辐射装置上海光源，采用本研究组在国内同步辐射装置率先发展起来的高空间分辨、高探测灵敏的共聚焦X射线荧光和共聚焦X射线吸收谱对故宫彩画的元素及其化学态进行三维分析，采用高分辨X射线CT对彩画的层状结构进行三维成像研究，采用X射线衍射对彩画的颜料的物相结构进行分析，充分发挥同步辐射各种方法学的长处，同时结合故宫彩画历史背景研究及考古学记载，研究彩画的颜料成份特征、配色工艺、绘制工艺、绘制历史及修缮工艺等问题，探索彩绘文物无损的同步辐射研究方法。

本课题依托第三代同步辐射装置上海光源，利用同步辐射的高空间分辨特点，高探测灵敏度的共聚焦X射线荧光、共聚焦X射线吸收谱、高分辨X射线CT对故宫存在色彩层状关系的文物进行了细致的分析研究，初步建立了针对薄厚不同彩绘的相应无损分析方法，即稍厚样品采用共聚焦分析方法，薄样品采用X射线荧光线扫结合元素丰度和位置的关系，来进行彩绘层次厚度和成分的判断。并利用该方法分析了部分故宫彩画样品，结合彩画的工艺特点和历史文献，初步确立了故宫彩画绿色颜料的主要成分特点，即绿色颜料以人造氯化铜为主。本课题还通过上海同步辐射X射线显微断层成像研究，我们获得了三个不同玻璃珠的不同制作工艺信息，为这三个玻璃珠的产地和时代判断提供了重要的信息，表明同步辐射CT技术在文物研究领域的重大意义。