کاربرد روش میکروپیکسی جهت آنالیز عنصری مهره‌های شیشه‌ای مکشوفه از آرامگاه‌های صالح‌داود خوزستان: شواهدی از تجارت مصنوعات شیشه‌ای در دوره اشکانی

مهره های شیشه ای اشیاء بسیار مناسبی برای بررسی تجارت و مبادله مصنوعات شیشه ، بین مناطق و فرهنگ های مختلف در دوران گذشته است. محوطه و آرامگاه های باستانی صالح داود در شوش، در دو فصل در سال های 1378 و 1382 به سرپرستی مهدی رهبر مورد کاوش قرارگرفته است. از این کاوش ها تعداد قابل توجهی مهره های شیشه ای و تعدادی نیز ظروف شیشه ای یافت شده است که بر اساس شواهد به دست آمده مانند سکه و سفال دوره تاریخی مصنوعات شیشه ای این محوطه به دوره اشکانی الیمایی برمی گردد. در این پژوهش 13 نمونه از اشیاء شیشه ای به دست آمده در صالح داود شامل 5 ظرف و 8 مهره رنگی با استفاده از آنالیز با باریکه یونی میکرونی و با استفاده از روش های micro-pixe و micro-rbs با هدف اندازه گیری عناصر تشکیل دهنده بدنه اصلی و تزیینات به کاررفته در سطح شیشه ها و همچنین اندازه گیری ضخامت و خلوص لایه طلا کوب استفاده شده در سطح نمونه ها آنالیز شده است. مهم ترین سوالات مطرح شده در این پژوهش شامل: 1 آیا مهره ها و ظروف شیشه ای، تولید محلی هستند یا از مناطق دیگری به این ناحیه وارد شده اند. 2 تعیین نوع ماده رنگزای استفاده شده در تهیه رنگ های مختلف، به دلیل استفاده از رنگ های متنوع در تزئینات سطح و بدنه اصلی مهره ها. 3 اندازه گیری ضخامت و بررسی لایه طلا با استفاده از روش پس پراکندگی رادرفورد جهت شناخت تکنیک ساخت و فن شناسی این آثار به کاررفته است. آنالیز عنصری این نمونه ها نشان می دهد که نمونه های آنالیز شده از این محوطه از نوع سیلیکا سودا آهک (sio2-na2o-cao) هستند. نتایج کمی آنالیزها نشان می دهد میانگین درصد وزنی اکسید منیزیم و اکسید پتاسیم که دو عنصر شاخص و مهم در تعیین نوع سودای استفاده شده در نمونه ها هستند، در مهره های رنگی به ترتیب 1.12 و 0.92 درصد و در ظروف آنالیز شده به ترتیب 5.20 و 3.52 درصد است. بنابراین، با توجه به درصد وزنی این دو اکسید که برای مهره های رنگی کمتر از 1.5 درصد و برای ظروف بیشتر از 2.5 درصد است، می توان نتیجه گرفت که سودای استفاده شده در مهره های شیشه ای از ماده معدنی ناترون و سودای استفاده شده در ظروف از خاکستر گیاهان به دست آمده است. بنابراین این نتایج نشان می دهند که مهره های شیشه ای احتمالاً از مناطق دیگری مثل مصر و یا نواحی شرقی دریای مدیترانه از طریق تجارت محصولات شیشه ای و یا مواد اولیه مورداستفاده در ساخت شیشه به صالح داود آورده شده اند. همچنین نتایج آنالیز micro-pixe نشان داد که در بدنه اصلی این مهره ها از اکسید مس (cu2o) و اکسید آهن (fe2o3) با درصد وزنی متفاوت به عنوان عامل رنگزا در ایجاد رنگ سبز استفاده شده است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که از اکسید سرب (pbo) برای ایجاد رنگ زرد و سفید و همچنین از اکسید مس (cu2o) برای ایجاد رنگ قرمز در تزئینات سطحی مهره ها استفاده شده است.

Elemental Composition of Glass Beads Excavated from Saleh Davoud Tombs in Susa by micro-PIXE: Evidences of Trade of Glass Artifacts During the Parthian Period

Glass beads are unique objects to investigate the trade and exchange of these artifacts between different regions and cultures in the past. The site of Saleh Davoud and its ancient tombs in Susa were excavated in two seasons in 2000 and 2004, under the supervising of Mehdi Rahbar. From these excavations, a significant number of colored glass beads and a number of pieces of glass vessels have been unearthed. In regard to the other objects such as coins, potteries, etc., the period of these glass artifacts dated back to the ParthianElymae period. The majority of glass vessels found in Saleh Davoud are simple in shape (undecorated) with green hue in contrast to the glass beads which were considered in much diversity of color. Meanwhile, the different color lines and the gilded layer were used to decorate on the external surface of beads. In this study, totally 13 samples of glass objects from Saleh Davoud, including five samples from glass vessels and eight samples from colored beads have been selected to analyze by microion beam techniques. The aims of the analysis of these objects by microPIXE were to focuse on the elemental composition of the main body (bulk glass composition) of the artifacts as well as the decorations which were applied in order to identify the raw materials and get information about the mineral pigments. The thickness and purity of the gold in the gilded layer that was used in a few glass beads were also measured by microRBS. The most important questions and hypotheses in this research are: 1 Whether glass beads and glass vessels are locally produced or are imported from other areas; 2 Determination of the pigments and the elements that are responsible for different surface decoration of beads; and 3 Measurement of thickness and the purity of the gold layer using Rutherford Back Scattering (RBS) technique to obtain information about the gilding process. The microIon Beam analysis was performed with microprobe system manufactured by Oxford Instruments using the 3 MV Van de Graaff accelerators at the Nuclear Science Technology Research Institute in Atomic Energy Organization of Iran. The samples were analyzed in a vacuum chamber using a beam of 2.5MeV protons focused to a diameter less than 10 mu;m. The beam current was in the range of 30 to 50 pA. Characteristic Xrays were detected using a Si(Li) detector with an active area of 60 mm2 positioned at an angle of 135◦ relative to the incident beam direction and with an energy resolution of 150 eV for FeK alpha;. Elemental analysis and measurement of the constituents of these samples show that all analyzed glasses from the Saleh Davoud are Sodalimesilica glass type. However, the weight percentages of magnesium oxide (MgO) and potassium oxide (K2O) in the analyzed samples suggest that the glass beads are manufactured by the mineral soda (natron) flux, and glass vessels were used the plant ashes as a flux. The amount of MgO and K2O are the main reason for this identification. These two oxides in the glass beads are less than 1.5wt. %, while in the glass vessels are more than 2.5wt. %. Therefore, the glass beads were most likely imported from other areas such as Egypt or the eastern Mediterranean Sea through the trade and exchange of glass products to the Saleh Davoud. Moreover, based on the elemental maps from the microPIXE analysis, the elements which are responsible for, red, green, yellow and white colors might be identified as Fe, Cu and Pb.