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扎卡里 •天拉斯 (Zachary Voras )差式扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC )属于破坏式分析技术。
DSC 与差热分析 (differential thermal analysis, DTA）有关，是一种能够识别材料热稳定性差异的定量技术。利用DSC可以分辨一种材料与标准物质在结晶度、玻璃化转变状态或熔点/沸点方面的差异。虽然该技术无法像光谱法或质谱法那样提供阳性定性，但它对热稳定性差异的检测非常灵敏，因此成为有机材料劣化研究的最佳选择。这种技术会在样品加热过程中测量样品所发生物理/ 化学变化的各种属性。实验基本设置为，将样品和标准物质分别置入两只样品托盘，放入分析室内统一加热，以便生成热谱图。这种托盘只需毫克级样品就可进行分析。分析室内可有各种氛围条件，如真空或气体吹扫（如氧气、氮气或氩气吹扫)。应根据要检测的物理/化学变化来监控样品托盘的加热温度和（或）功率。此外，还可使用吹扫气体诱导样品表征（例如用氧气令样品氧化）来调节 DSC 实验中的观察结果。现代设备可完全自动化运转，也可在一个实验中加热多个样品，因此可获得更高的实验效率。
在这些实验中，得到的热谱图可用于观察与样品能量属性相关的所有变化，如结晶、相变、放热/ 吸热过程和动力学速率。
DSC 有3种常见类型：功率补偿型 DSC、热流型 DSC 和调制型 DSC。功率补偿型 DSC 是用两组独立的加热元件分别加热样品和标准物质，再监测维持恒定温度所用的功率差。图2为功率补偿型 DSC 实验的一般示意图。热流型 DSC 实验是以相同速率加热样品和标准物质，再测量热流差异并生成热谱图。调制型 DSC 的实验设置与热流型 DSC相似，不过样品和标准物质是在温度循环（热/ 冷循环）条件下测量热流并加以比较。图3是热流型 DSC 或调制型 DSC 实验的一般示意图。![]()
凭借检测生成的热谱图，分析人员可对各种转变温度进行量化，再将量化结果转化为比热、玻璃化转变温度、结晶温度和动力学速率等物理量。在使用热谱图时，必须先用己知标准进行基线校正和校准，尤其是要考虑吹扫气体的极限压力和气体品种可能对监测的转变温度造成的影响。DSC 通常用于分析转变温度相对较低的有机材料，不过如果有高性能的加口熱元件和托盘，也可以用 DSC 仪器分析转变温度较高的对象。
3. 应 用
在文化遗产研究领域，DSC已用于油画颜料中氧化产物的鉴定，在这种技术的帮助下，人们也可以更深入地认识质谱实验中常见的复杂光谱 (Preusser, 1979; Preusser，1978)。DSC 也对含/ 不含颜料粉的黏结剂质谱分析起过同样的帮助作用(Odlyha, 1987; Odlyha, 1990; Burmester, 1992)。对于含颜料粉黏结剂的质谱分析来说，这种帮助作用非常明显，因为不同种颜料粉与同一种黏结剂组合成的样品会生成不同的 DSC 热谱图。不过这种差异的重要性可能在于确定各种颜料粉与黏结剂的相互作用方面( Burmester，1992)。DSC 还可以分析古代畜皮纸的相关降解产物，以确定结构蛋白的变化( Badea、Della Gatta 和 Budrugeac, 2011)。这种方法也可以帮助表征水敏性文物中的水凝胶，以确定水凝胶的吸水量（ D''Orazio 等，2001；Domingues 等，2013)。
4. 局限性
DSC 需使用毫克级样品，只能采用破坏式分析，因此在使用这项分析后，样品将无法再进行其他分析。另外，样品必须尽可能纯净，尽可能减少污染物对转变温度产生影响（依数性），生成的热谱图才不会过于复教，才自治转变清晰地呈现出來。DSC也不常用于纯无机材料的分析。5. 补充技术
DSC与直接进样的质谱技术非常相似，后者还可提供样品随温度升高达到气相后的质量碎片细节。由于DSC需要把少量样品放入加热托盘进行破坏式分析，可在这项检测之前先对样品进行其他非破坏式分析，例如用粉末XRD或XRF识别样品中的无机材料。
6. 技术规范与注意事项
- 置入加热托盘的样品量
-加热托盘中标准物质的量与种类
-加热元件识别码/型号
- 热电偶识别码/型号
- 分析期间腔室内压力，包括吹扫气体的种类（如果使用的情况下）
- 样品/标准物质托盘的加热程序
- 基线校正
-温度校准标准
-对观察到转变的计算数据
7. 技术简史
1962年E.S. 沃森(E S.Watson）和M.J.奥尼尔(M.J.O''Neill）开发了 DSC。随后，E.普罗伊塞尔(E.Preusser）将它应用在了文化遗产领域。M. 奥德丽哈（M. Odvna）进一步拓展了这项技术的应用，使它成为文化遗产领域常用的分析技术。8. 文献
[1] Skoog D.A., F.J. Holler, S.R. Crouch, Instrumental Analysis, 7th Edition, Boston: Brooks Cole (Cengage Learning). (2016)[2] Domingues J.A.L., N. Bonelli, R. Giorgi, E. Fratini, F. Gorel, P. Baglioni, ''Innovative Hydrogels Based on Semi-interpenetrating P(HEMA)/PVP Networks for the Cleaning of Water-sensitive Cultural Heritage Artifacts'', Langmuir 29 (8), pp. 2746-2755. (2013)[3] Badea E., G. Della Gatta, P. Budrugeac, ''Characterisation and Evaluation of Environmental Impact on Historical Parchments by DSC'', Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 104 (2), pp. 495-506. (2011)[4] D''orazio L. G. Gentile, C. Mancarella, E. Martuscell,. V. Massa, Water-dispersed Polymers for the Conservation and Restoration of Cultural Heritage: A Molecular, Thermal, Structural and Mechanical Characterisation'' Polymer Testing 20 (3), pp. 227-240. (2001)[5] Miles J.S. R. White, The Organic Chemistry of Museum Objects, 2nd Edition, Oxord: Butterworth- Heinemann. (1994)[6] Burmester A., ''Investigation of Paint Media by Differential Scanning Calorimetry (DSC) Studies in Conservation 37, pp. 73-81. (1992)[7] Odlyha M., ''A Novel Approach to the Problem of Characterizing the Binding Media of Early Italian Paintings (13th/16th Century) ICOM Committee for Conservation, 9th Triennial Meeting, Dresden, pp. 57-61. (1990)[8] Odlyha M., A. Burmester, ''Preliminary Investigations of the Binding Media of Paintings by Differential Thermal Analysis'' Journal of Thermal Analysis 33, pp. 1041-1052. (1987)[9] Presser E., ''Untersuchung von Werken der Kunst - und Kulturgeschichte mit Hilfe der Differentialthermoanalyze'', Journal of Thermal Analysis 16, pp. 277-283. (1979)[10] Presser E., ''Differential Thermal Analysis of Paint Samples ICOM Committee for Conservation Report 78/20/2, 5th Triennial Meeting, Zagreb. (1978)
米尔科•登萊乌 （Milko den Leeuw）1. 分类
中子活化放射自显影 (neutron activated autoradiography，NAA) 利用的是光谱中非可见光波段的射线，属于非侵入式成像技术。
2. 说明
NAA 是将物体置于热中子束中暴露一段时间，进行放射激活，激活完成后，趁物体具有放射性时，立即拍摄一系列曝光时间不同的图像（胶片摄影或数字放射自显影)。由于每种元素都有自己固定的衰变时间，所以可根据图像的曝光时间来识别颜料中的元素。也可根据每幅图像的变暗程度来估算样品中每种元素的量。这些结果可以转化为对颜料粉品种的鉴定。
3. 应用
NAA几乎可以在所有情况下识别绘画中的颜料粉或颜料粉混合物。由于绘画底层颜料的元素构成基本上不会在后期发生改变，所以可用这种方法视觉化地呈现出绘画中特定颜料的原始分布，并用它来重建绘画被修改前的面貌。这种方法也可以视觉化地呈现出一幅画的构造方式(画家的工作方法)：底料的涂刷、底层的草稿，以及构成图像的各层颜料。因此可以用它来识别一个画家的 “笔迹”，因颜料层暗化或变色而漫漶不清的笔触，也可以像原底痕一样清晰起来。通过这种方式也可以识别全色、复绘和其他类型的修复痕迹，因为它们无法真正地模仿原始的笔触或颜料成分，常会在原始材料的放射自显影中凸显而出。
4. 局限性
NAA 无法提供每种颜料粉的相对深度信息，因为元素重叠可能导致颜料粉识别错误，所以总要配合使用别的颜料粉鉴定技术。这种技术还有一个重要的潜在缺陷：检测对象内元素的衰变时间因暴露时间、 辐射源和元素种类而异，在所有同位素衰变回基态之前，对象会一直带有放射性。
5. 补充技术
昼光照相术、紫外照相术、红外照相术、红外反射成像、红外假彩色照相术、X射线照相术、X射线荧光光谱成像、K-edge 成像、同步辐射X射线荧光成像、薄片鉴定以及扫描电子显微镜结合能量色散X射线光谱法。
6. 技术规范与注意事项
- 胶片/ 设备
- 时问
- 侦测器
-热中子源
7. 技术简史
这项技术最初是为医学领域开发的，1966 年希瑟 •N.莱希特曼 ( Heather N.Lechtman）和爱德华•V.赛尔（Edward V. Sayre )开始将其用于艺术品检测。
8. 文献
[1] Den Leeuw M., W. Verbakel, J. Dik, R. Peschar, R. Schillemans, H. Schenk, The Digital Reconstruction of a Smalt Discolored Painting By Hendrick Ter Brugghen'', Zeitschrift für Kunsttechnologie und Konservierung 16, pp. 130-146. (2002)[2] Fischer C.O., J. Kelch, C. Laurenze, W. Leuther, K. Slusallek, ''Die Neutronen Aktivierungsanalyze'', Restauro 4, p. 259. (1988)[3] Fischer C.O., J. Kelch, C. Laurenze, W. Leuther, K. Slusallek, ''Autoradiography of Paintings after Neutron Activation at a Cold Neutron Guide'', Kerntechnik 51. (1987)[4] Ainsworth M.W., E. Haverkamp-Begemann, J. Brealey, P. Meyers (ed.), Art and Autoradiography: Insights into the Genesis of Paintings by Rembrandt, Van Dyck, and Vermeer, New York: Metropolitan Museum of Art. (1982)[5] Cotter M.J., ''Neutron Activation Analysis of Paintings'', American Scientist, pp. 17-27. (1981)[6] Cotter M.J., K.K. Taylor, ''Neutron Activation Analysis of Paintings'', The Physic Teacher, pp. 263-271. (1978)[7] Cotter M.J., P. Meyers, Lambertus van Zelst, Charles Olin, and Edward V. Sayre. A Study of the Material and Techniques used by Some Nineteenth Century American Oil Painters by Means of Neutron Activation Autoradiography'', Applicazione dei Methodi Nucleari nel Campo delle Opere d''Arte, pp. 161-203. (1976)[8] Cotter MJ., P. Meyers, Lambertus van Zelst, and Edward V. Sayre: Authentication of Paintings by Ralph A. Blakelock Through Neutron Activation Autoradiography, Journal of Radioanalytical Chemistry 15, pp. 265-282. (1973)[9] Sayre E.V., H.N. Lechtman, ''Neutron Activation Autoradiography of Oil Paintings", Studies in Conservation 13, pp. 161-183. (1968)[10] Sayre E.V., Revelations of Internal Structure of Paintings through Neutron Activation Autoradiography'', Proceedings First International Conference on Forensic Activation Analysis, pp. 119-132. (1966)[11] Lechtman H.N., "''Neutron Activation Autoradiography of Oil Paintings'', M.A. diss., New York University. (1966)
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