熱釋光測年法，或稱熱螢光定年法，是利用熱釋光效應（thermoluminescence）測量含有結晶體的礦物或燒制文物，自加熱或燒制後經過時間的一種方法。
基本介紹
- 中文名：熱釋光測年法
- 外文名：thermohtminescence dating techniques
- 性質：受熱發光
- 結果：電子在晶格間移動時釋放儲存能量
- 又稱：熱螢光定年法
簡介,熱釋光效應,舉例,套用,仿品與真品熱釋光檢測,放射測年法,原理,
簡介
熱釋光測年法，或稱熱螢光定年法，是利用熱釋光效應（thermoluminescence）測量含有結晶體的礦物或燒制文物，自加熱或燒制後經過時間的一種方法。利用熱釋光效應，可以根據樣本所釋放光子的能量判斷出樣本自從上一次被加熱後至今所接受的環境背景輻射能量之和，因而估算自加熱時間點至今經過的時間。
熱釋光效應
熱釋光(英語：Thermoluminescence, TL)效應，有時也被譯作熱致光、熱發光，是一種冷發光現象：一些晶體（例如礦物質）在被加熱時，原來吸收並儲存在晶格缺陷中的電磁輻射或其他電離輻射會以光子的形式釋放出來。該現象不可與黑體輻射（也可稱為熱發光）混淆。
高能輻射會使晶體材料內產生電子激發態。 在一些材料，這些電子透過晶格的局部缺陷或不完整，被捕獲而長期保存下來。量子力學上，這些量子態是與時間無關的定態，但他們並不穩定。 加熱材料將使捕陷態位（trap states）能夠與聲子相互作用，即晶格振動，在迅速衰減至較低能態的過程中發射光子。
舉例
以陶器為例，鑽取約100毫克的少許樣品粉末即足夠進行測試。為了保持測試高度準確，取樣需要在暗室紅光下進行。取樣部位及數量取決於器物的大小及完整與否。瓷器要用塗有金剛砂、直徑4毫米之空心鑽，在冷水沖洗下取樣。樣品通常取自無釉處，如器底或器足內壁。所有樣品密封后送至英國牛津檢測中心資料庫之化驗室進行測試。
熱釋光測試所得年代結果，準確幅度有百分之八十上下。絕大多數情況下，此結果足以推斷一件器物之燒造年代，從而確定其真偽。測試完畢後，每一件陶瓷器均獲發一份Doreen Stoneham 夫人簽發的單頁證明書，列明推斷所得的燒制年代、取樣部位及化驗過程中的其他發現。部分證明書也會列明修復所用的物料。如果取樣多於一個，證明書也會列明各個樣品的一致性。
套用
熱釋光測試可用於燒制的陶器，瓷器，以及附在青銅器裡面的陶范殘留部份。任何經過攝氏500度或更高火候燒制的18世紀或更早的陶瓷器，若含有足夠之石英，長石與放射性雜質如鈾、釷、鉀等，不論其文化淵源，均可進行熱釋光測試。
仿品與真品熱釋光檢測
長期而又微弱的外來輻射與極短時間的強輻射，對陶瓷器物的物質微結構影響是不同的，因此經過輻射處理的仿品和真品的熱釋光實驗曲線性態也是不完全相同的。因為這問題涉及到一些現代物理概念，就不進一步解析了。
器件的胎、釉成分，埋在地下的深度和環境，會影響檢測結果嗎？應該說有影響的，但都處在正常的誤差範圍之內。如一件北宋的瓷器，檢測結果可能會給出：一千年加減五十年。這加減五十年就是誤差，它就是由其它因素引起的。
再通過器物本身的釉、風格、造型、大小等目測鑑定基本上是可以肯定檢測結果的。熱釋光現象三百多年前就已發現了，在上個世紀六十年代它被發展成為一項考古、測年的新技術。目前進行商業化鑑定並有良好聲譽的機構只有英國的牛津鑑證公司，佳士得和蘇富比等國際大拍賣公司和許多博物館及收藏機構都請他們進行鑑定，同時檢測報告具有法律效應。
放射測年法
放射測年法是利用測定被測定物中某些放射性元素與其衰變產物的比率，之後套用這种放射性元素半衰期計算年代的方法，亦被稱為絕對測年法。
原理
放射性衰變
一般物質皆是由化學元素之結合體所組成，各有其獨特的原子序數，標明了原子核內的質子數。另外，元素核內可擁有相異的中子數，而以不同的同位素狀態存在。有的特定元素的特定同位素被稱作核素。有的核素本身性質不穩定，因此在某些特定時刻，此類核素的原子會自然轉換為不同的核素。這種轉變可以多種方式達成，包括放射性衰變，其可以發射粒子（通常為電子（β衰變）、正電子或α粒子）、電子捕獲或自發分裂進行。
地質年代方程式
放射性衰變對應之地質年代的數學表達式為：
- D=D0+N(e− 1)
其中，
- t表檢體之年代。
- D表檢體中子核素的原子數量。
- D0表最早成分中子核素的原子數量。
- N表檢體中母核素的原子數量。
