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多元分析与激光诱导击穿光谱（LIBS）：现代艺术材料空间分辨分类的新方法

DOI：10.1007/s00216-020-02574-z 期刊：Analytical and Bioanalytical Chemistry 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 思想、信息和文化的交流速度不断加快，使得当代艺术持续发展，尤其在艺术材料的选择方面。这些材料的特性不仅对研究艺术技法至关重要，也对材料稳定性研究及相应的最佳保存方法具有重要意义。为此，分析方法应具备无需样品制备、进行表面微观分析并获得详细光谱信息的优势。本研究采用了激光诱导击穿光谱法（LIBS），用于识别由无机颜料和有机粘合剂（如丙烯酸、醇酸树脂和苯乙烯-丙烯酸）组成的现代涂料。主成分分析（PCA）被用于对不同纯材料（尤其是聚合物粘合剂）进行分类。为区分因颜料/粘合剂相互作用而导致LIBS光谱结果更为复杂的涂料混合物，选择了一种最近应用于文化遗产领域的统计方法——随机决策森林（RDF）。该方法能够降低数据方差，通过交叉验证测试不同训练数据集，并提高预测能力。此外，本研究首次利用开发的RDF对未知样品中不同无机颜料和有机粘合剂材料的分布进行了绘制并正确分类。这项研究代表了首次结合两种不同多元分析方法，使用LIBS对现代和当代材料进行分类的尝试。后续将考虑优化测量参数和数据处理，以将其应用扩展到其他艺术材料和?；ご碇?。
作者： Laura Pagnin，Lukas Brunnbauer，Rita Wiesinger，Andreas Limbeck，Manfred Schreiner
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用激光诱导击穿光谱（LIBS）结合多元分析研究现代艺术材料的分类，以探究艺术技法与保存实践。

研究成果

该研究表明，激光诱导击穿光谱（LIBS）结合多元统计方法在现代艺术材料鉴定与分类方面具有巨大潜力。所开发的径向基函数（RDF）分类法能可靠地区分颜料混合物，未来应用可拓展至其他有机粘合剂和颜料领域。

研究不足

激光诱导击穿光谱法（LIBS）是一种微损检测技术，这可能限制其用于具有高历史价值的独特艺术品。交叉验证的准确性通常比真实测试准确性更为乐观。

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