安徽市文物保护工程考古能 谱仪

时间:2020年02月10日 来源:

X 射线荧光光谱法在硅酸盐岩石分析中应用

       硅酸盐类矿物是主要的造岩矿物,是火成岩、沉积岩、变质岩的主要组分,是工业生产的重要原材料。在地质工作和工业生产中,为了了解岩石内部组分的含量变化,元素在地壳内的迁移情况和变化规律、元素的集中和分散、岩浆的来源及可能出现的矿物,为阐明岩石的成因、岩石矿物定名的确定、解决矿体岩相分带和工业生产的合理有效综合利用,需要进行样品组分全分析。传统的化学分析方法,操作过程繁琐、分析周期长、劳动强度较大、分析结果受分析人员及各种试剂因素影响较大。X

荧光光谱法具有制样简便、分析速度快、重现性好、多元素组份同时分析和低成本等优点,被广泛应用在硅酸盐岩石分析中。 安徽市文物保护工程考古能 谱仪

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文物保护是一项跨越多个学科的综合性工作。这就要求保护者根据文物的年代,材料,损坏程度运用不同的技术和设备进行分析研究。目前,我国在敦煌文物保护中已经使用了很多先进的设备和技术。


文物保护修复会用到很多科技,例如手持式考古分析仪、雷达,环境温湿度测量、甚至在医学领域的内窥镜也会用到;主要介绍项目——手持式考古分析仪无损检测技术。


通过将这些技术各自的优势综合利用,来解决文物保护研究中对不同壁画制作材料及工艺的分析研究问题。


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X射线荧光光谱分析法在检测矿石组分中的应用

       以铁矿石为例。含铁的矿物种类繁多,但一般可作为炼铁原料的铁矿石只有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、针铁矿、褐铁矿和钒钛铁矿。常用的分析化学法通常采用酸解和碱融分解铁矿石,具有流程长、耗时长、重现性不好等。X射线荧光光谱

(XRF)分析法克服了传统的化学分析方法缺点,**地提高了测试的效率。但对于SiO2含量较高的铁矿,XRF分析法存在分析精度不够的不足。与熔融法相比,

X射线荧光光谱法无需做烧失量校正,克服了硫、铜含量较高的样品及还原性较强的物质对铂坩埚的损坏等问题,同时提高了微量元素测定的峰背比,具有操作简便快速、经济、精度高的优点。

2、仪器功能和技术参数:

(1) 功能:定性分析、半定量分析和定量分析;

(2) X射线管:4KW超薄端窗型(30μm)、铑靶X射线管;

(3) 分光晶体:LiF(200)、Ge(111)、PET、RX25、LiF(220);

(4) 进样器:48位自动样品交换器;

(5) 测角仪:SC:5-118度(2θ);PC:13-148度(2θ);

(6) 分析元素范围:Be4-U92;

(7) 线性范围:10-2 - 10-6;

(8) 仪器稳定度:≤0.05%;

(9) 测量误差:<5%。

3、应用和优势:

   XRF应用***,可用于岩石、矿物、土壤、植物、沉积物、冶金、矿业、钢铁、化工产品等样品中常量和痕量的定量分析。具有快速方便、制样简单、无损测量、分析元素宽、灵敏度高等优点。

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  2、文物年代的断定

       同种材质的文物,不同朝代的成分组成不同,制作工艺也不同,利用X射线荧光分析可以断定文物的年代。例如瓷器,景德镇的瓷器在不同的朝代采用的配方不同,其成分有很大的不同。唐代景德镇的瓷器瓷胎成分组成为高硅低铝的配比,SiO2的含量在75%以上,Al2O3的含量在20%以下;宋元明时期,SiO2的含量相对唐朝约下降了5%,在70%左右,Al2O3含量在20%左右;而到了清朝,瓷胎中Al2O3的含量明显增多,达到了20%以上,通过X射线荧光分析,不同朝代的瓷器的图谱不同,根据其图谱能判断出器物的年代。除了陶瓷,X射线荧光分析还能断定其他器物的年代,例如铜镜,汉代普遍使用高锡含铅的青铜镜,唐代在青铜镜中大量加入铅,宋代青铜镜中含铅量极高,达30%以上,并开始加入锌,元以后大量使用白铜镜,明中期后使用黄铜镜,通过X射线荧光分析就可以推断它们的年代。 安徽市文物保护工程考古能 谱仪

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