身体的

ThermolineCence约会

暴露于能量的能量辐射的晶体,然后在加热时以光的形式发射。由于这种现象,赤土陶器雕像雕刻。

Antoine Zink. scient for scient n°42
本文保留用于科学用户
在1663年,爱尔兰物理学家和化学家罗伯特·博伊尔(1627,1691)发现了一个加热的钻石散发出来。然后,在开始的开始 XX. e 世纪,皮埃尔和玛丽居里通知眼镜和陶瓷的强烈着色,暴露于辐射:这些颜色在这些物质被加热时消失在荧光灯中。这些现象来自热辐发光。

这种现象是基于矿物积累,例如石英,氧化铝或长石,来自环境放射性的能量。在500℃或曝光的曝光中加热全天释放出明亮形式的这种能量。这两个属性,累积和重置是几种约会方法的支柱。一方面,衡量古分开病,也就是说,自上次重置以来的能量,另一方面,通过样品每年接受的剂量:每年剂量的古分开病的比例提供了年龄分析对象。

原则和流程

为了确定古分结,有几种技术,每个技术都将其名称提供给约会方法。通过加热时测量样品产生的光量,它是热致发光,经过热致发光,它是光学刺激的发光。古糖也可以通过电子顺磁共振(一种突出具有至少一个电子化合物)的技术直接测量。我们将根据发光约会的通用术语进行限制为前两个机制的描述。但是,我们所呈现的可以扩展到电子顺磁共振。最后,我们将详细介绍一些这些技术为艺术提供的例子,卢浮宫坦格收集的约会(见图1)。

在第一步骤中,通过加热样品并测量发射的光来测量天然热致发光。然后他“重置。然后,为了量化样品的辐射以来量化的剂量(以灰色表达),即其上次加热以来,也就是说古分开病,在受控条件下再次辐射样品,并且热致发光所需的照射相同以前的一个是测量的。

每年剂量(每年毫克)反映了随着时间的推移保护物体的条件。它由铀,钍和钾,样品及其环境等的对称性的量计算,以及目前测量的宇宙辐射的流动。此外,它还考虑了水含量,因为它包含在煮熟的土地中,吸收一种放射性的份额:剂量在干陶瓷中比湿陶瓷更重要。由于介质的效果因此集成到计算中,因此它是绝对约会的方法。

乐队模型 (见图2) 照亮所涉及的物理过程。结晶缺陷在禁用带中产生能量水平(当计算晶体的能量水平时,我们看到一些能量是不可能的,它们构成了禁止的乐队)。在照射期间,电子吸收所提供的能量并从价带(其中电子在原子中狭窄的能量水平)在导通带中(电子电级从晶体内从一个原子循环到另一个原子)的能量水平)。传导频带和价频带之间的区域是禁用带。大多数电子通过恢复以光的形式吸收的能量直接返回其初始水平,它是荧光。然而,一些电子被缺陷捕获。只有在一段时间后,它们将通过发射光子回到价带之后,它是磷光的。

陷阱中的保留时间基于两个特征参数:激活能量(在电子volts中测量)是电子出口陷阱所需的能量;频率系数(在赫兹)连接到陷阱中电子的最大激励。此外,该持续时间取决于温度:它的陷阱越高,其陷阱中的更令人兴奋,而且必须逃脱的可能性越多。因此,热致发光和光学刺激的发光是加速磷光,其中能量,热量或光学,用于电子以释放出辐射能量放置它的陷阱。

水龙头问题

发光约会成为一个简单的水龙头问题,知道在浴缸中含有的水滴和从水龙头流动的水流,我们一直在寻找它填充多久。解决这个问题的解决方案通过验证四个假设,这些假设是对约会的准确性的所有约束:浴缸是否完全清空了?是阀门常数的流速吗?浴缸的容量是多少?她逃离了吗?

最初的时刻应该是系统的总重置。当房间被加热超过500°C时,例如陶瓷,该假设很好地检查。另一方面,在SunSolation之后重置永远不会总计:必须考虑到平衡。随着时间的推移,每年剂量被认为是恒定的。然而,它根据环境的黑线量而变化。测量的信号应该与用尽辐射的剂量成比例。然而,这种增长不是线性的,并且倾向于最大,饱和水平,从一个矿物到另一个矿物质。因此,我们可以迄今为止最多10万年和长达30万年的石英。由于剂量流根据环境而变化,因此这些限制仅是指示性的。在极低放射性土的特殊情况下,高达一百万年。对于陶瓷,在10,000岁以下,饱和效果可忽略不计。

最后,测量的信号随着时间的推移稳定,也就是说,从涉嫌考古时代的捕获寿命的陷阱。然而,对于一些矿物质来说,有效的生活少于基本的理论模型,导致对所寻求的年龄进行分析。

Louvre Tanagras系列

Tanagras是小型Hellenistic Polychrome雕像,在我们的时代,赤土陶器之前的330和200之间制造 (见图1)。他们主要来自名义网站,位于Béotie,位于TheBes和雅典之间,在那里他们在墓葬中被发现。本网站被发现在1860年代后期,从1872年起,有些部分进入了卢浮宫。

即使Olivier Rayet保守派阐明,他们的发现的背景也相对众所周知,破碎机永远不会对陌生人说他们带来的物体的真正起源。考古学家Henri Belle告诉:“我们遇到了几个让葡萄园扰乱葡萄园寻找珍贵墓葬的人,但美丽的发现很少见。此外,我们还拒绝我们在我们面前搜查的所有者​​,当然,我们的围绕他的围片的土壤。在雅典,小雕像是竞争金价,超过15至20厘米的小型高雕像的比例不仅仅是最美丽的大理石雕像的价格。因此,市场上迅速出现了假冒。当我们知道O. Rayet遇到的困难来识别发现场景时,我们了解到大多数其他商家和收藏家,他在雅典待在雅典,而不是现场,也无法保证进入的雕像的真实性收藏品。

为了约会雕像,最严重的污染是光,这可能消除了考古信号的一部分。为了解决这个问题,我们在接近摄影实验室的条件下工作。该方法是破坏性的,采样区域根据策展员确定。在消除两毫米的深度上的浅表层后,使用配备有钨芯的迷你钻头采用约100毫克的粉末。将导致寄生信号的碳酸盐通过用盐酸的攻击溶解。

采样区域考虑了各种辐射的渗透差异。这些范围为20微米的α辐射,β辐射约两毫米,γ辐射高达30厘米。由于在房间的表面上被消除了前两毫米,因此检测到的α和β辐射特定于物体,并且伽马辐射是外部环境的γ辐射。在Tanagras的情况下,此最后一个参数的测量无法访问,因为对象超出上下文。

对于直径小于10微米的晶粒,我们在来自α和β辐射的剂量的这些晶粒中具有均匀的分布。但是,我们使用β辐射源和α辐射进行双重校准。实际上,如果β辐射和伽马辐射具有类似的效果,则α辐射不一样:对于接受相同的能量,发光较低。随着物品的挖掘出来,也就是说良好地了解当地伽玛辐射,它将更明智地服用超过100微米的谷物和忽视α辐射。

理想是在相同的样本上工作:首先测量对应于古分裂的信号,然后再次照射并测量再生信号。然而,该方法对于热致发光效率低,因为在测量期间影响的温度近700℃,足以破坏晶体并导致缺陷的变化。例如,对于Tanagras,第一加热器之后的辐射灵敏度可以乘以十个。我们优选一种添加剂方法,其中样品被分成几个部分。在一些中,对于其他,测量古分开病,在测量之前在古藻糖处将已知剂量添加到实验室中。然而,这种方法需要很多事情,这就是为什么我们限制了计划暴露的30个部分。

光学刺激令人不安的小晶,我们使用了相同的样品。另外,在这种情况下,通过插值而不是通过外插,降低与信号响应的信号响应的线性有关的不确定性的风险。最终,测量的古半组合对于热致发光和光学刺激的发光相同。

年剂量的建立更加细腻。作为收集器,只能直接测量内部的无线电内容,提供对α和β辐射的贡献。这些措施是在南希岩体和地球化学研究中心进行的措施。另一方面,我们可以直接量化Tanagras保护环境的放射性,因为这些是卢浮宫博物馆的收藏中的一世纪以来。

寻找年度剂量

不可能测量田藏中含有的水量,因为它需要在超过100℃的几个小时内通过雕像通过:碎片脆化。此外,目前湿度在储备金或展厅的保护条件下,与垃圾填埋场条件不同。我们采取了最具代表性的任意价值,我们认为是房间的平均水分。为此,我们有两个迹象表明。陶瓷的孔隙率在约5%至25%之间。唐格拉斯中的样品表明,它们所做的陆地相当嫩:我们归因于约20%至25%的孔隙率。此外,作者的作者 XIX. e 世纪坚持碎片的脆弱性:“其他人已经被他们分裂和崩溃的湿度通过潮流来崩溃。因此,由于达到美国的雕像是患有水分的最小血液,因此我们可以估计平均湿度的约16%。

为了重建外部剂量测定,我们利用了一个组合覆盖整个行星的千度措施的数据库。这些值围绕两个极化,每年一到0.4毫克,归因于低放射性土壤,另一个对与无线电的土壤相对应的1.2毫克。欧陆希腊由该组低放射性土壤组成,因此外部剂量测定因此更靠近下极。

我们还重建了Tanagras患病的外部剂量率。正宗的碎片约为2,300岁,或多世纪。除了在同一环境中,除了在上个世纪之外的保留。累积剂量除以2 300,为每个唐纳提供表观平均剂量率。我们注意到明显太年轻或风貌地与Hellenistic期不兼容的作品。考虑到内部辐射贡献和水分含量,我们计算了表观外部剂量率的分布。结果与低放射性土壤相容。

随着这种平均的外部剂量率,我们得到了年龄的分布 (见图3) 所有的唐纳拉斯。出现两个不同的峰值,1,900至2,700年之间,另外100到200年。这些峰值对应于在重新发现之后的唐纳格拉斯历史的两个时期,其制造和副本。

与其他人相比,发光约会似乎特别准确:即使在有利的挖掘室的良好情况下,措施的不确定性也是最常见的5%至7%。通过乘以测量,我们将不确定性降低到三个百分点。

然而,它具有很大的优势在于Data的绝对性质。不需要任何外部校准,结果是精确的结构,并反映了样本最后一加热器的年龄的确定性。我们从这个年龄段到追求的人,通过整合本身的考古学家或艺术历史学家的知识。在这些条件下,发光约会成为其他约会方法的参考。

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