考古學是依據(jù)古代物質遺留以了解古代人類行為與當時社會文化的學問,分析研究古代遺跡,獲取其豐富的潛在信息,探索古代人類社會歷史以及人類與自然的相互關系。到20世紀中期出現(xiàn)了一個新的考古學派,形成了一門新的學科,那就是“科技考古學”。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,分析研究古代實物遺存,獲取豐富的“潛”信息,以探索人與自然的關系以及古代人類社會歷史的科學。從考古學的發(fā)展上看出,自然科學的學科在理論和方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推動考古學的發(fā)展。科學分析概念用以研究推論出土遺物的性質與來源,也經(jīng)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范圍廣泛,包括環(huán)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。
在考古研究中,X射線熒光光譜分析屬於非破壞性檢測,達到無損分析的成效,主要是測定古物中的成分,從而達到各種分析目的,進而推斷和判斷當時的人類社會文化。X射線熒光光譜分析在考古學中主要應用有鑒定古物的年代、真?zhèn)巍a(chǎn)地、制作工藝以及如何進行文物保護。
早在20世紀50年代中期,英國牛津大學就建立了考古研究室,該研究室中就有X射線熒光分析技術。一般認為,國際上一些先進國家應用X射線熒光進行文物考古研究始于20世紀50年代未到60年代初。此后50多年的時間內(nèi),X射線熒光分析技術在考古中的應用得到了迅速的發(fā)展。我國的X射線光譜分析起步較晚,直到20世紀50年代后期,才在儀器的制造、應用分析等方面開始研究工作。而對考古樣品的分析研究,則始于20世紀70年代。此后,發(fā)展迅速,特別是在陶瓷、青銅器考古方面,已經(jīng)做了大量的工作,如對宋代五大名窯之一的汝瓷燒制工藝的研究;又如XRF在建立中國古陶瓷成分數(shù)據(jù)庫方面的應用等等。這些工作說明了X射線熒光分析技術在我國考古中的豐富實踐和豐碩成果,并成為現(xiàn)代科技手段在考古中一個極為重要的應用。
應用一: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,考古學家們有時為一件文物是什么材質爭論不休。如安徽東至發(fā)現(xiàn)的南宋關子鈔版,當時有人認為是鐵的,經(jīng)X射線熒光分析是鉛;再如,漢代白金三品,有人認為是銀的,有人認為是錫鉛合金,有人還從合金的組成上推斷是錫,經(jīng)X射線熒光分析,結果是鉛;再如,蟻鼻錢,是先秦楚國的貨幣,又叫鬼臉錢,由于是春秋、戰(zhàn)國時期的,很多考古學家理所當就地認為是青銅器,經(jīng)X射線熒光分析,雖然也是銅錫鉛合金,但有的含鉛量達70%~80%,有的含錫量達68%,含銅量超過50%的,17個樣品中只有3枚,這說明蟻鼻錢的配料沒有統(tǒng)一的規(guī)定,將它歸納到青銅類顯然是不妥的。
青銅器馬踏飛燕
2.真?zhèn)舞b定;