X射線熒光分析技術(shù)由于其分析速度快，可測(cè)元素范圍廣，無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于科技考古領(lǐng)域。而微區(qū)X射線熒光分析技術(shù)將光學(xué)圖像與元素分布成像很好的結(jié)合，為科研工作者提供了新的分析手段。Bruker開(kāi)放式微區(qū)X射線熒光光譜儀M6 Jetstream能夠?qū)Υ蟪叽缥奈镞M(jìn)行原位、無(wú)損掃描分析，尤其適用于油畫(huà)顏料、壁畫(huà)、古建筑保護(hù)等方向，在測(cè)試過(guò)程中不受樣品尺寸及不規(guī)則形狀的限制，用于鑒定文物的年代、真?zhèn)?、產(chǎn)地、制作工藝以及如何進(jìn)行文物保護(hù)等。
顏料自古以來(lái)都是進(jìn)行裝飾、繪畫(huà)創(chuàng)作和生產(chǎn)加工的重要材料，也是彩繪文物的重要物質(zhì)組成和藝術(shù)表現(xiàn)形式,古代顏料的成分及工藝分析是科技考古與文物保護(hù)的重要研究?jī)?nèi)容之一，也一直是文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn).文物具有的特性,所以對(duì)文物顏料的原位,無(wú)損,微樣本的準(zhǔn)確分析是該類(lèi)文物保護(hù)的重要工作。
2018年的2月26日，由荷蘭海牙的莫瑞泰斯美術(shù)館（the Mauritshuis in The Hague）開(kāi)啟了一項(xiàng)針對(duì)荷蘭畫(huà)家約翰內(nèi)斯·維米爾（Johannes Vermeer）創(chuàng)作的《戴珍珠耳環(huán)的少女》（1665年左右）的技術(shù)檢測(cè)。其中就使用了Bruker開(kāi)放式微聚焦X射線熒光光譜儀M6 Jetstream面掃描技術(shù)，使我們了解到維米爾當(dāng)時(shí)創(chuàng)作使用了哪些材料？它們來(lái)自哪里?維米爾使用了哪些技法來(lái)創(chuàng)造微妙的光學(xué)效果?這幅畫(huà)原來(lái)是什么樣子?它是如何在時(shí)間中發(fā)生變化的?美術(shù)館將維米爾的筆觸、顏料的使用以及他如何在不同層次上“構(gòu)建”這幅畫(huà)進(jìn)行了非侵入式成像技術(shù)對(duì)畫(huà)作進(jìn)行了“全身掃描”。XRF掃描后我們可以看到其實(shí)畫(huà)作的背景并不是我們?nèi)庋鬯?jiàn)的純黑色。維米爾在綠色的窗簾前創(chuàng)作這件作品，由于半透明的綠色顏料在幾個(gè)世紀(jì)時(shí)間內(nèi)的物理和化學(xué)變化，窗簾從畫(huà)布中消失了。
約翰內(nèi)斯·維米爾（Johannes Vermeer），《戴珍珠耳環(huán)的少女》1665年
X射線熒光掃描下的作品
在文獻(xiàn)《Mapping the pigment distributionOf Vermeer’s Girl with a Pearl Earring》一文中，確認(rèn)了維米爾有限的調(diào)色板，并確定了每種顏料的使用方式和地點(diǎn)。本文還介紹了宏觀成像的結(jié)果特定區(qū)域的光譜和顏料分配戴珍珠耳環(huán)的女孩，包括：皮膚和嘴唇，珍珠耳環(huán)、頭巾、夾克和背景等顏料的分布。
皮膚和嘴唇：
X射線成像和顯微鏡檢測(cè)觀察發(fā)現(xiàn)，維米爾在少女眼睛周?chē)?huà)上了精細(xì)的睫毛，她的左眼睫毛在高倍顯微鏡下呈現(xiàn)為微小的黑色斜線，而右眼睫毛的MA-XRF鐵元素圖（Fe-K）顯示，使用了含氧化鐵和氧化錳的顏料。女孩的皮膚用土（赭石）、鉛白色、朱砂和一些紅色色淀繪制。研究了紅色色淀的熒光發(fā)射在嘴唇中很強(qiáng)烈，在那里也發(fā)現(xiàn)了朱砂。
珍珠耳環(huán)：
b鉛的MA-XRF圖譜（Pb-M）；鉛的c MA-XRF圖譜（Pb L）；1449nm附近羥基吸收特征的d RIS圖指示基本鉛白色，說(shuō)明珍珠耳環(huán)是用一個(gè)頂針和高光來(lái)描繪的鉛白色。
頭巾：
藍(lán)色頭巾展示了群青與不同數(shù)量的鉛白的使用；總之，成像結(jié)果與群青的混合物一致，鉛-錫黃色和鉛白色，以實(shí)現(xiàn)顏色從藍(lán)色到黃綠色的細(xì)微差別-頭巾的裝飾。
黃夾克：
夾克上發(fā)光的一面涂上了赭石黃色、鉛白色和黑色群青，而在相對(duì)陰影中的較暗、紅色藍(lán)綠色區(qū)域則含有黃色赭石和紅色群青。
結(jié)論：
研究發(fā)現(xiàn)，畫(huà)家Johannes Vermeer當(dāng)時(shí)有條不紊地創(chuàng)作，從背景到前景，在畫(huà)完深綠色背景和少女面部后，又依次為她畫(huà)上黃色外套、白色衣領(lǐng)、頭巾和珍珠耳環(huán)。畫(huà)家先用不同色調(diào)的棕色和黑色組成了畫(huà)面底色，底色層筆觸寬大有力，而用細(xì)長(zhǎng)的黑色線條勾畫(huà)出了少女的輪廓。通過(guò)不同的成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)維米爾在局部位置對(duì)構(gòu)圖有過(guò)一些調(diào)整，比如少女耳朵的位置，還有頭巾邊緣的位置等。顯現(xiàn)出Vermeer此幅畫(huà)作中的“調(diào)色板”。畫(huà)作里的各種顏料來(lái)自世界許多地方，如珍珠色鉛白顏料來(lái)自北英格蘭高地（英國(guó)德比郡峰區(qū)）。外套的黃色顏料來(lái)自歐洲礦廠（可能為意大利、法國(guó)或英國(guó)，這是歷史上含氧化鐵和氧化錳顏料的重要來(lái)源）。嘴唇的紅色染料由中南美洲仙人掌上的胭脂蟲(chóng)制取。青金石產(chǎn)自今天的阿富汗地區(qū)，在 17 世紀(jì)的歐洲這種藍(lán)色顏料比黃金還要貴重，研究發(fā)現(xiàn)青金石顏料曾在高溫下加熱和研磨，以產(chǎn)生更為濃烈的藍(lán)色色調(diào)。這些來(lái)自世界各地的多種顏料與染料，正是蔚為壯觀的“大航海時(shí)代”全球貿(mào)易的產(chǎn)物……
