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手持式X射线荧光光谱仪在考古行业的应用

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手持式X射线荧光光谱仪在考古行业的应用

发布日期:2019-11-02 作者: 点击:

在考古研究中,X 射线荧光光谱分析属于非破坏性检测,达到无损分析的成效,主要是测定古物中的成分,从而达到各种分析目的,进而推断和判断当时的人类社会文化。X 射线荧光光谱分析在考古学中主要应用有鉴定古物的年代、真伪、产地、制作工艺以及如何进行文物保护。

早在20 世纪50 年代中期,英国牛津大学就建立了考古研究室,该研究室中就有 X 射线荧光分析技术。一般认为,国际上一些先进家应用 X 射线荧光进行文物考古研究始于 20 世纪 50 年代未到 60 年代初。此后 50 多年的时间内,X 射线荧光分析技术在考古中的应用得到了迅速的发展。我国的X 射线光谱分析起步较晚,直到20 世纪 50 年代后期,才在仪器的制造、应用分析等方面开始研究工作。而对考古样品的分析研究,则始于 20 世纪 70 年代。此后,发展迅速,特别是在陶瓷、青铜器考古方面,已经做了大量的工作,如对宋代五大名窑之一的汝瓷烧制工艺的研究;又如 XRF 在建立中国古陶瓷成分数据库方面的应用等等。这些工作说明了 X 射线荧光分析技术在我国考古中的丰富实践和丰硕成果,并成为现代科技手段在考古中一个极为重要的应用。

1、材质鉴定

有些文物用肉眼就可以分辨,是陶器还是青铜器;有些文物用肉眼就不好分辨,考古学家们有时为一件文物是什么材质争论不休。如安徽东至发现的南宋关子钞版,当时有人认为是铁的,经 X 射线荧光分析是铅;再如,汉代白金三品,有人认为是银的, 有人认为锡铅合金,有人还从合金的组成上推断是锡,经 X 射线荧光光谱分析,结果是铅;再如,蚁鼻钱,是先秦楚国的货币,又叫鬼脸钱,由于是春秋、战国时期的,很多考古学家理所当就地认为是青铜器,经 X 射线荧光光谱分析,虽然也是铜锡铅合金,但有的含铅量达 70 %~80 % , 有的含锡量达 68 %,含铜量超过 50 %的,17 个样品中只有 3 枚,这说明蚁鼻钱的配料没有统一的规定,将它归纳到青铜类显然是不妥的 。

2、真伪鉴定

乱世黄金,盛世古董。超高的利益驱使造假高手技术越来越高。真的与假的,虽然在外表上一样,但在成分上存在着区别。如汝官瓷与仿汝瓷,虽然现代仿汝瓷可以以假乱真,但成分上有区别,X 射线荧光光谱图是不一样的,有的仿汝瓷含锌量高,有的仿汝瓷含锶量高,古代的成分含量现代人是烧不出来的。再如银元,真的是银,假的是白铜。古代的金、银器与现代的也不一样。古代的内质较多,现代的较纯。再如古画,古代用的颜料与现代的是不一样的,美国曾对迭戈在1658年画的奥地利的玛丽安娜皇后的油画进行鉴定,用 X 射线荧光光谱分析了画中的白色颜料,用的是铅白和石膏,证明此画是真的,因为1870年以后油画的白色颜料只用钛白了。

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