可送检的样品类型与对应检测项目
| 样品类型 | 典型应用场景 | 主要检测项目 | 常用方法/参考 |
|---|---|---|---|
| 木质样品(古木材、木器构件) | 古建筑构件、家具、棺椁、遗址木料的年代测定 | 碳十四年代、树轮序列交叉定年、木质种类显微鉴别 | 加速器质谱碳十四测年结合国际校准曲线换算日历年代;树轮年代学交叉定年法 |
| 陶瓷器(陶器、瓷器、砖瓦) | 古陶瓷、古砖瓦烧制年代测定与断代研究 | 热释光等效剂量、年剂量率、累积剂量年代、胎釉成分辅助断代 | 热释光测年(细粒法、石英粗粒法、前剂量技术);能量色散X射线荧光成分比对 |
| 有机质样品(骨骼、木炭、植物种子、织物、纸张) | 考古出土有机物、遗址地层、古代织物与文献用纸的年代测定 | 放射性碳年代(碳十四)、碳氮比、胶原提取率、稳定同位素辅助分析 | 加速器质谱法(毫克级碳量即可测定),配合酸碱酸化学前处理去除污染 |
| 碳酸盐沉积物(钟乳石、钙华、珊瑚、贝壳) | 洞穴沉积物、海岸带古环境与考古地层的年代框架建立 | 铀系同位素比值年代(钍230/铀234)、铀含量、同位素比值闭合检验 | 多接收等离子体质谱铀系测年法;alpha谱法铀钍同位素测定 |
| 第四纪沉积物(黄土、石英砂、风成堆积) | 遗址埋藏层、古河道、沙漠演化年代的测定 | 光释光等效剂量、剂量率、埋藏年代、石英灵敏度特性 | 光释光测年单一样品再生法测量序列,配合伽马谱法测定环境剂量率 |
| 骨骼牙齿化石(釉质、骨骼粉末) | 古人类与古动物化石地点的年代测定 | 电子自旋共振年代、铀系年代、联合测年模型年龄 | 电子自旋共振法结合铀吸收模型,测定羟磷灰石中辐照累积剂量 |
| 玻璃器与珐琅器 | 古代玻璃制品、珐琅工艺品的科技断代与材质溯源 | 主量与微量元素谱、着色剂组成、锑铅通融剂特征、工艺年代判别 | 激光剥蚀等离子体质谱微区成分分析结合已知年代样品谱系比对 |
检测项目
1. 放射性碳年代(碳十四):测定下限约五万年,加速器质谱法取样量可低至0.5至2毫克碳,精密度优于百分之零点三
2. 热释光等效剂量:陶瓷类样品典型测定范围约一百年至一万年,取样量约五十毫克
3. 光释光等效剂量与年剂量率:石英矿物埋藏年代适用范围约一百年至二十万年
4. 铀系同位素年代:碳酸盐样品适用范围约一千年至五十万年,钍230半衰期约七万五千年
5. 树轮年代序列:交叉定年精度可达到年际乃至季节级,需要样芯保留轮数不少于五十轮
6. 电子自旋共振年代:牙齿釉质样品适用范围约一万年至二百万年
检测范围
1. 考古出土有机材料:木炭、骨骼胶原、植物种子、炭化果实、织物残片、竹木简牍等
2. 古代陶瓷器:陶器、原始瓷、历代瓷器、古砖瓦、窑炉残壁等
3. 地质与考古沉积物:黄土、古土壤、河流相砂层、风成砂、洞穴堆积层等
4. 碳酸盐类样品:钟乳石、石笋、钙华结壳、珊瑚、贝壳、钙质结核等
5. 化石与亚化石:古人类与古动物牙齿釉质、骨骼、象牙制品等
检测方法
1. 加速器质谱碳十四测年法:测量碳十四与碳十二同位素比值,结合国际通用校准曲线换算为日历年代,结果给出置信区间
2. 热释光测年法:加热陶瓷矿物颗粒使其储存的累积辐照能量以光形式释放,累积剂量除以年剂量率获得烧制或埋藏年代
3. 光释光测年法:以蓝绿光激发石英或长石矿物,采用单一样品再生法测量序列确定等效剂量,适用于沉积物埋藏年代
4. 铀系不平衡测年法:利用多接收等离子体质谱测定钍230与铀234同位素比值,适用于封闭体系的碳酸盐样品
5. 电子自旋共振测年法:测定矿物晶格中辐照产生的顺磁中心浓度,结合铀吸收模式计算化石与石英的年代
6. 树轮年代学交叉定年法:测量样芯年轮宽度序列并与标准主序列逐轮匹配,实现年际级精度的定年
检测设备
1. 加速器质谱仪(0.5兆伏紧凑型):碳十四测量精度百分之零点二至零点三,石墨靶样品量毫克级
2. 热释光与光释光测量系统:配备贝塔辐照源与光电倍增管检测,升温速率每秒一至五摄氏度可调
3. 激光剥蚀多接收等离子体质谱仪:铀钍同位素比值测量精度优于千分之一,微区剥蚀斑点十至一百微米
4. 电子自旋共振谱仪:磁场强度零点三五特斯拉,微波频率九至十吉赫兹,用于累积剂量测定
5. 高纯锗伽马谱仪:能量分辨率优于二点零千电子伏,测定样品与环境剂量率
6. 体视显微镜与年轮分析系统:光学分辨率十微米,配三百万像素数码成像用于树轮宽度测量
7. 能量色散X射线荧光光谱仪:钠至铀元素快速无损筛查,用于陶瓷与玻璃成分断代辅助
8. 显微共聚焦拉曼光谱仪:激光波长五三二纳米与七八五纳米,用于颜料与胶结材料工艺判别
9. 超净化学前处理系统:酸碱酸组合清洗与真空石墨制备,洁净度千级,去除样品中现代碳污染
10. 冷光镜显微镜与偏光显微镜:放大倍数五十至一千倍,用于纤维、木质与矿物显微结构鉴别