手持式光譜分析儀在考古行業的應用

考古學是（shì）依據古代物質遺留以了解古（gǔ）代人類行為與當時（shí）社會文化的學問，分析研（yán）究古代遺跡，獲取其豐富的潛在信息，探索古代人類社會（huì）曆（lì）史以及人類與自然的相互關係。到20世紀（jì）中（zhōng）期出現了一個新的考古學派, 形成了一門（mén）新的（de）學科 , 那就是“科（kē）技考古學”。科技考古學就是利用自然科學和考古學的理論、方法和手段, 分析研（yán）究古代實物遺存, 獲取豐富的“潛”信息 , 以探索人（rén）與自（zì）然的關係以及古代人類社會曆（lì）史的科學。從考古學（xué）的發展上看出，自然科學的學科在理論和方（fāng）法上的新成果被引入考古學中後，都促使考古學開辟新研究領域和有力（lì）推動考古學的發展（zhǎn）。科學分析概念（niàn）用以研究（jiū）推論出（chū）土遺物的性質與來源，也經常得以作為考古學家分析的研究材料。

     X射線光螢光分析儀應用範圍廣泛，包括環保、地質學(geology)、原料成份分析、 ROHS有害物質分析等相關應用，同時亦可應用於古文物分析。

     在考（kǎo）古研究中, X 射線熒光光譜分析屬於無損檢測，主要是測定古物中的成分,  從而達到各種分析目（mù）的, 進而推斷和判斷（duàn）當時的人類社會（huì）文化。X 射線熒光光譜分析在考（kǎo）古學中主要應用有（yǒu）鑒定古物的年代、真偽、產地、製作工藝以及如何（hé）進（jìn）行文物保護。

   早在20 世紀（jì）50 年代中期 , 英國牛津（jīn）大學就建立（lì）了（le）考古研究室, 該（gāi）研究室中就有X 射線熒光分析技（jì）術。一般認為 ,國際上一些先（xiān）進國家應用X 射線熒光進行（háng）文物考古（gǔ）研究始於20 世紀50  年代未到60 年代初。此後50 多年的時（shí）間內,X射線熒光分析技術在考古中的應用得到了迅（xùn）速的發展。我國的  X 射線光譜分析起步較晚, 直到 20 世紀  50 年代後期，才在儀器的製造、應用分析等方麵開（kāi）始研究工（gōng）作。而對考古樣品（pǐn）的分（fèn）析研究，則始於（yú） 20 世紀  70 年代。此後, 發展迅速，特別是在陶瓷、青銅器考古方麵，已經做了大量的工（gōng）作， 如（rú）某美術館對“關聖帝君木雕像”的XRF分析成果研究；又如（rú） XRF 在建（jiàn）立中國古（gǔ）陶瓷成分數（shù）據庫方麵的應用等等（děng）。這些工作說明了X  射（shè）線（xiàn）熒光分析技術在我國考古中的豐富實踐和豐碩成（chéng）果, 並成為現代科技手段（duàn）在考古中一個極為重要的應用。

應用一（yī）：文物的鑒定

1.材質鑒定；

 有些文物用肉眼就可以分辨，是陶器還是青銅器 ; 有些文物用肉眼就不好分辨（biàn）, 考古學家們有（yǒu）時為一件（jiàn）文物是什麽材質爭論不休。如安徽東至發現的（de）南宋關子（zǐ）鈔版,當時（shí）有人認為是鐵的（de） , 經X 射線熒光分析是鉛; 再如,  漢代白金三品,有人認為是銀的, 有人認為是錫鉛合（hé）金（jīn）, 有人還從合金的組成上推斷是（shì）錫（xī） , 經X 射線熒光分析, 結果是鉛；再（zài）如,  蟻鼻錢, 是先秦楚國的貨幣, 又叫鬼（guǐ）臉錢, 由於是春秋、戰國時（shí）期的 , 很多考（kǎo）古學（xué）家（jiā）理所（suǒ）當就地認為是青銅器, 經X 射線熒光分析 , 雖然（rán）也是銅錫鉛合金,但有的含鉛量（liàng）達70 %～ 80 % , 有的含錫量達68 % , 含銅（tóng）量超過50 % 的, 17 個樣品中隻有3 枚,  這說（shuō）明蟻鼻錢的配料沒有統一的規定, 將它歸（guī）納到（dào）青銅（tóng）類顯然是不妥的 。

2.真偽鑒定；

  亂世黃金，盛世古董。超高的利益驅使（shǐ）造假高手技術越來越高。真的與假的, 雖然在外表上一樣,  但在成分上存在著區（qū）別。如汝官瓷與仿汝瓷（cí）, 雖然現代仿汝（rǔ）瓷（cí）可以以假亂真, 但成（chéng）分（fèn）上有區（qū）別（bié）, X  射線熒（yíng）光光譜圖是不一樣的,有的仿汝瓷含鋅量高（gāo）, 有的仿汝瓷含（hán）鍶量高, 古代的成分含量現代人是（shì）燒不出來的。再如銀元 , 真的是銀, 假的是白銅。古（gǔ）代的金、銀器與現代的也不一樣。古代的內雜質較（jiào）多, 現代的較純。再如古畫 , 古代用的顏料與現代的是不一樣的（de）, 美國曾對迭戈在1658 年畫的奧地利的（de）瑪麗安（ān）娜皇（huáng）後的油畫進行鑒定 , 用（yòng）X 射線（xiàn）熒光分（fèn）析了畫（huà）中的白色顏料, 用（yòng）的（de）是鉛（qiān）白和（hé）石膏 , 證明此畫是真的,因為1870 年以後油畫的（de）白色顏（yán）料隻用鈦白了。

應用二：文物斷代

同一（yī）類（lèi）型的古物（wù）, 各朝代在製作工藝和配料上是不一樣的（de）, 反映到成分上是有區別的,  可以（yǐ）利用X 射線熒光分析進行文物的（de）斷代。例如銅（tóng）鏡, 漢代普遍使用高錫含鉛的青銅鏡,  唐代在青銅鏡（jìng）中大量加入鉛, 宋代青銅鏡中含鉛（qiān）量極高, 達（dá）30 %以（yǐ）上 , 並開始加入鋅, 元以後大量使用白銅鏡,明中期後使用黃銅（tóng）鏡,  通過X 射線熒光分析就可以推（tuī）斷它們的年代。陶瓷也是一樣, 如景德鎮的（de）瓷器,  瓷胎的主要成分在各朝代是有區別, 唐代（dài）SiO2 的含量（liàng）在75 % 以上, Al2O3的含量（liàng）在20 %以下;  宋元明, SiO2 的含量（liàng）在70 %以上,Al2O3 的含量在20 %左右; 清代, SiO2  小於70 % , Al2O3 大（dà）於20 %。用同步輻射X  射線熒光光譜分（fèn）析了（le）明朝景（jǐng）德鎮官窯青花瓷釉的成分, 從青花圖紋中的Fe/ Mn , K/ Ca 和 Ti/Zn 值來判斷明朝各代青花瓷器。

 在恒定的自然環境中, 實物自身的變化如果是有規律（lǜ）的, 也可以作為時代的標尺。例如骨