【XRF】非破壞檢測分析技術－XRF在藝術品中的應用

藝術品的鑑定與修復，是一門極為專業與深澳的學問，鑑定師與修復師除了必須有豐富的專業目鑒和考證知識外，也必須懂得如何善用各種科學分析方法的輔助，更深入瞭解文物的結構、歷史以及藝術家所運用的材料，甚至鑑定真偽。

藝術品珍貴且脆弱的特性，使得非破壞檢測分析儀器成為目前藝術品鑑識與修復過程中不可或缺的科學分析方法，常用的非破壞性檢測技術有：立體顯微鏡檢視、紫外線（UV）誘導可見螢光檢視、紅外線（IR）檢視、拉曼（Raman）分析、X射線透視檢視、X射線繞射（XRD）及X射線螢光光譜（XRF）分析等。

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圖1、以手持式XRF分析史特拉底瓦里名琴

透過XRF破解成份的奧秘

在各項非破壞性檢測技術中，以X射線（或稱為X光）為探測光源的檢測分析方法，是鑑定文物與藝術品常用的儀器類型之一，亦是各大美術館以及專業藝術品維修護機構所必須掌握的技術。

XRF技術主要功能為進行藝術品所含礦物或金屬原料之元素分析。在XRF元素分析應用的實際案例中，如何正確判斷測試標的物的材料成分或顏料種類，同時，建立同類受測物的分析數據資料庫是XRF在藝術品分析中一項相當重要之工作。

因贗品作者雖可模擬創作者畫風、筆觸等人為判斷之處，卻無從得知、無法複製作者使用顏料種類、比例及調製方式等，故此技術運用於藝術品及文物分析研究時，在累積足夠數據的狀況下，即能做為文物來源、顏料調製、科學鑑識等之參考依據，因此，XRF成為鑑識保存科學家最常應用於調查藝術品及文物無機組成元素的儀器設備。

從硃砂印中看畫作的真偽

舉例來說，硃砂是一種古代常用的紅色顏料，是硫化汞（HgS）的天然礦石研磨而成，中國古代文人雅士喜歡在字畫上加上自己獨特的硃砂印落款，硃砂的配方會依個人特定的喜好而調製，也就是說，畫家會有個人特定的硃砂成分，藉由古字畫作中紅色硃砂印的成分鑑識，若能搭配已知真品的硃砂成分資料庫進行比對，即可分辨出該字畫的真偽。

下圖是利用手持式XRF針對三幅古字畫的測試結果，由結果中可以發現，三幅字畫的紅色硃砂成份比例明顯不同，其中又以圖三的字畫不是真品的可能性最高。

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圖2、最愛蓋印章的乾隆皇帝的收藏－三希堂珍寶－中秋帖上滿布的硃砂印

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圖3、透過XRF分析字畫中的硃砂成份

其他相關應用

另外，早期白色顏料多數含鉛（Pb），後來知道鉛有毒改為鈦（Ti），藉由研究顏料的歷史，利用XRF分析顏料元素成分的變化，我們可以看出畫作是原著還是經過後世修補。

奇美博物館透過引進亞洲第一台「大面積微X射線螢光光譜分析儀器」（XRF），是繼美國蓋蒂博物館（J. Paul Getty Museum）、紐約現代藝術博物館（MoMA）、阿姆斯特丹國家博物館（Rijksmuseum）等使用該項技術，透過該儀器可對畫布底層做檢視，例如，大面積地掃描畫作、分析顏料，等研究，其中他們就發現，一幅16世紀的畫作《將小孩都帶到我這兒來》（Suffer the Little Children to Come unto Me）經檢測之後，發現畫作上含有18至20世紀才有的鉻Cr、鋅Zn、鈦Ti重金屬顏料，很明顯畫作曾有後人進行修復。

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