文物产地与原料来源的研究是科技考古学研究中的重要内容之一,我国是著名的文明古国，有着灿烂的文化和丰富的历史遗存,古代先民遗留下来的珍贵文化遗产,是古人利用科学技术手段提高社会生产力的有力证明,探究其产地以及原料来源,不仅可以了解这些遗产的产地,而且有助于人们认识古人的科技水平、迁徙区域和贸易范围,同时也为研究不同文明的发展和交流提供线索,因此文物产地与源料来源研究将是今后科技考古研究的趋势。同位素比值法是鉴定文物产地与原料来源的主要方法,如何准确、可靠、方便地测定同位素是此方法的关键。本论文通过简并四波混频(Degenerate four-wave mixing, DFWM)技术测量同位素的丰度比,首先在实验和理论上对DFWM技术的相位匹配方式、分辨率、灵敏度等进行了研究,而后在前期工作的基础上,在石墨炉中测量了Rb同位素的丰度比,并将此方法应用在文物样品中Rb同位素的测定,具体工作如下：首先研究了DFWM光谱分辨率、共振吸收及Rb同位素测量的一些问题。通过研究相位共轭DFWM和前向DFWM的分辨率,了解到相位共轭DFWM的分辨率高于前向DFWM,前者可以消除Doppler展宽,后者虽然分辨率较低,但是检出限、灵敏度等高于相位共轭DFWM,因此在测量同位素时优先选择相位共轭DFWM,如果是对于元素的定性研究可以选择前向DFWM.之后研究了前向DFWM信号和样品温度的变化关系,结果表明在Rb原子浓度较高时对信号会产生共振吸收,因此在测量时应严格控制样品的原子数密度,防止因为吸收造成测量结果的不准确。最后通过使用相位共轭DFWM测量85Rb和87Rb同位素的丰度比,结果为2.590±0.001,与吸收光谱法测得的结果进行了比较,非常吻合,所以将DFWM技术应用于同位素丰度比的测量是完全可行的。在石墨炉中研究了DFWM光谱技术对Rb同位素的测量,首先介绍原子化装置——石墨炉的原子化原理,第一次确定了前向DFWM技术下Rb元素在石墨炉中的检出限,可以达到15.24fg/mL,优于大多数的元素检测技术；还检测了RbCl中85Rb和87Rb同位素的丰度比为2.649±0.002,同时对相同的样品使用质谱法进行测量,其结果为2.67±0.02,西种方法的测量结果非常接近,使用DFWM技术在石墨炉中测量同位素丰度比在国内尚属首次,说明了使用相位共轭DFWM光谱技术测量同位素的丰度比是完全可行的；最后我们还以RbC1样品为例,首次研究了在石墨炉中金属氯化物对Rb相位共轭DFWM信号的影响特性,不同的金属氯化物其影响结果随浓度是不同的,而且对于高浓度的Rb和低浓度的Rb,基体效应对其信号的作用结果也有很大区别,此项研究在国内外都属首创。最后我们使用相位共轭DFWM技术测试了西安和新疆地区一共9个陶质文物样品和2个西安地区土壤的同位素丰度比,首先使用原子吸收光谱技术测试了样品中Rb元素的含量,发现新疆地区的文物样品中Rb含量高于西安地区出土的陶质文物,之后使用相位共轭DFWM技术测试了样品中85Rb/87Rb的丰度比,发现西安和新疆地区的陶质文物中其Rb同位素比值存在较大差异,将测量结果与考古学知识进行验证,结果与实际情况十分符合,此研究开创了Rb同位素比值法应用于鉴定文物产地及原料来源的先例,同时也证明了相位共轭DFWM技术在文物产地及原料来源中的应用前景。