手持式X射线荧光光谱仪在考古行业的应用

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。