Li Yali, Çin Elmlər Akademiyası

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləriMikroskopla inteqrasiya olunmuş zamanla qapalı Raman spektrometrinin prototipi. Kredit: AIRCAS

Çin Elmlər Akademiyasının Aerokosmik İnformasiya Tədqiqat İnstitutunda (AIRCAS) professor Vanq Çjenyuun rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, güclü flüoresans normalda siqnalı gizlətsə belə, kövrək arxeoloji fil sümüyünün dağıdıcı olmayan, mikrometr miqyaslı kimyəvi analizini apara bilən mikroskopik zamanla idarə olunan Raman spektrometri hazırlayıb. Tədqiqat ACS Applied Materials & Interfaces jurnalında dərc edilib .

Sanxindui xarabalıqlarından çıxarılan və 3000 ildən çox yaşı olan fil sümüyü artefaktları qədim Şu sivilizasiyasını anlamaq üçün əvəzsizdir. Lakin, uzun müddətli dəfn şərtləri – o cümlədən yeraltı sular, həll olan duzlar və mikrob aktivliyi – fil sümüyünü daxildən ciddi şəkildə zəiflədə bilər, xarici hissəni isə bütöv saxlaya bilər. Bu, dağıdıcı olmayan, yüksək dəqiqlikli analitik alətləri qoruma və bərpa işləri üçün vacib edir.

Qədim fil sümüyünün təhlilində çətinliklər

Molekulyar tərkibin təhlili üçün geniş istifadə olunan Raman spektroskopiyası, prinsipcə, bu vəzifə üçün çox uyğundur. Lakin praktikada arxeoloji materiallar lazer işığı altında tez-tez güclü flüoresans yaradır, daha zəif Raman siqnallarını boğur və ənənəvi ölçmələri təsirsiz hala gətirir.

Bu problemi həll etmək üçün tədqiqat qrupu, Raman səpələnmə siqnallarını onların əsaslı şəkildə fərqli zaman şkalalarına əsasən flüoresansdan ayıran zamanla idarə olunan Raman yanaşması hazırladı. Raman siqnalları lazer həyəcanından dərhal sonra meydana gəlir, flüoresans isə daha uzun müddət davam edir.

Ultra qısa aşkarlama pəncərəsini Raman siqnalı ilə dəqiq sinxronlaşdırmaqla , cihaz fon flüoresansını effektiv şəkildə basdırır və güclü flüoresan materiallardan Raman spektrlərini əldə edir.Kredit: ACS Tətbiqi Materiallar və İnterfeyslər (2025). DOI: 10.1021/acsami.5c18910

Texniki yeniliklər və sınaqlar

Aparat təminatı dizaynı və alqoritm optimallaşdırmasının kombinasiyası vasitəsilə komanda səmərəli flüoresans yatırılmasına nail oldu, əsas kimyəvi komponentlərin lokalizasiyasını artırdı və ümumi sistem xərclərini azaldıb – bu, zamanla idarə olunan Raman texnologiyasının irs elmində daha geniş tətbiqi istiqamətində vacib bir addımdır.

Komanda yeni aləti Sanxingduidən çıxarılan dörd fil sümüyü fraqmenti üzərində sınaqdan keçirdi. Ənənəvi davamlı dalğalı Raman şəraitində, nümunələrdən ikisi flüoresans səbəbindən az və ya heç bir istifadəyə yararlı spektral məlumat vermədi.

Bunun əksinə olaraq, zamanla idarə olunan Raman ölçmələri flüoresans müdaxiləsini effektiv şəkildə yatırmış və güclü flüoresan nümunələrdə siqnal-səs-küy nisbətini 20 dəfədən çox yaxşılaşdırmış və açıq daxili tərkib fərqlərini aşkar etmişdir.

Əsas tapıntılar və daha geniş təsirlər

Təhlillər göstərir ki, müxtəlif dəfn mühitlərindən götürülmüş fil sümüyü üzvi tərkib, mineral kristallığı və korroziya şiddətində nəzərəçarpacaq fərqlər göstərir.

Nəticələr daha sonra göstərir ki, metal-ion infiltrasiyası və qeyri-metal ion əvəzlənməsi – məsələn, hidroksiapatitdə sulfat əvəzedici struktur komponentləri – fil sümüyünün dərin parçalanmasında mərkəzi rol oynayır. Bəzi nümunələrdə mümkün istilik məruz qalması ilə uyğun spektral xüsusiyyətlər də müşahidə edilmişdir ki, bu da potensial yanğınla əlaqəli zərərlərə işarə edir.

Bu tədqiqat göstərir ki, zamanla qapalı Raman spektroskopiyası qədim fil sümüyünün uzunmüddətli aşınmasını anlamaq üçün vacib olan molekulyar səviyyəli dəlillər təqdim edə bilər. Fil sümüyündən başqa, metodun güclü flüoresansdan əziyyət çəkən arxeoloji materiallara geniş tətbiq olunacağı gözlənilir.

Daha çox məlumat: Jinchang Xu və digərləri, Zamanla Qapalı Raman Spektroskopiyası 3000 illik Fil Dişilərində Deqradasiya Yollarını Dekodalaşdırır: İrs Elminə Floresansız Bir Yanaşma, ACS Tətbiqi Materiallar və İnterfeyslər (2025). DOI: 10.1021/acsami.5c18910

Jurnal məlumatları: ACS Tətbiqi Materiallar və İnterfeyslər 

Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilib