考古研究中，應(yīng)用xrf分析儀可以測定古代遺物中的成分，從而達到各種分析目的, 了解當(dāng)時的人類社會文化。xrf分析儀主要應(yīng)用于鑒定古代遺物的年代、真?zhèn)巍a(chǎn)地和制作工藝等。

    (1)、文物的鑒定

    文物的鑒定包括兩個內(nèi)容：一是鑒定文物的材質(zhì)。如安徽東至發(fā)現(xiàn)的南宋關(guān)子鈔版，當(dāng)時有人認為是鐵質(zhì)的，經(jīng)X射線熒光分析后發(fā)現(xiàn)是鉛質(zhì)的。二是鑒定真?zhèn)?。如美國曾對迭戈?658年畫的油畫《奧地利的瑪麗安娜皇后》進行鑒定，用X射線熒光光譜儀分析了畫中的白色顏料，其材質(zhì)是鉛白和石膏。這就證明此畫是真的，因為1870年以后油畫的白色顏料只使用鈦白。

    (2)文物的斷代

    同一類型的古代遺物，不同時代的制作工藝和配料是不一樣的，其成分是有區(qū)別的，因而可以利用X射線熒光分析進行文物的斷代。例如銅鏡，漢代普遍使用高錫含鉛的青銅鏡，唐代青銅鏡則加入大量的鉛，宋代青銅鏡加鋅同時含鉛量高達30%以上，元以后大量使用白銅鏡，明中期后使用黃銅鏡。由于這些特點和規(guī)律，通過X射線熒光分析，就可以推斷它們的年代。

    (3)文物產(chǎn)地及其礦料來源分析

    時空框架的建立是考古學(xué)的基礎(chǔ)，斷代測年是為古代遺存提供時間標尺，文物產(chǎn)地及其礦料來源則為古代遺存提供空間坐標。文物的成分與其制作時間、地點存在著一定的關(guān)系。對文物進行X射線熒光光譜儀分析，可知其成分，經(jīng)聚類分析和其他方法的旁證，可確定其產(chǎn)地及其礦料來源。

    這就為研究古代各種文化之間的關(guān)系，提供了有意義的信息。德國的拉德肯實驗室用xrf分析儀了尼羅河流域的古陶器，發(fā)現(xiàn)一般低質(zhì)產(chǎn)品各地都有出產(chǎn)，而高質(zhì)量產(chǎn)品，則來自于尼羅河中部地底比斯幾個中心地區(qū)。彭子成等用能量色散X熒光光譜儀測定了臨江窯、吉州窯、湖田窯和長沙窯古瓷胎的化學(xué)主量元素、微量元素的含量。通過化學(xué)指標和多元統(tǒng)計方法，研究了臨江窯及其它三個窯場古瓷胎的化學(xué)組成和相互關(guān)系，揭示了不同產(chǎn)地的化學(xué)分區(qū)特征。

    ( 4)制作工藝的研究

    通過對文物的 X 射線熒光光譜分析，可了解文物的成分，從成分構(gòu)成又可以推斷當(dāng)時的制作工藝。例如，敦煌莫高窟隋代佛像上的涂金粉，經(jīng) X 射線熒光分析發(fā)現(xiàn)鉛(Pb)的含量是金(Au)的4倍多，其表面呈金色，涂層極薄。從而可以推測，在佛像上先涂鉛粉再涂金粉，就可以節(jié)省金的用量。魏國鋒等采用 X 射線熒光儀、金相顯微鏡等現(xiàn)代檢測手段，分析了金沙遺址出土銅片的元素成分和金相組織。研究表明銅片為高溫?zé)徨懗尚?，其熱鍛溫度范圍?00 ~ 700度之間，符合現(xiàn)代金屬學(xué)原理。銅片表面的樹形紋飾是用預(yù)先制作的樹模在銅片上壓印而成。這一研究結(jié)果對進一步了解成都平原的青銅加工技術(shù)有重要意義。

    2、文物保護的研究應(yīng)用

    文物保護是研究人類文化遺產(chǎn)質(zhì)變規(guī)律，從而研究如何對抗自然界對文物產(chǎn)生破壞的科學(xué)[。在文物保護研究中應(yīng)用的內(nèi)容主要有:

    (1) 研究文物材料的成分和結(jié)構(gòu)。

    通過分析文物材料的成分和結(jié)構(gòu)，查明各類質(zhì)地材料的損壞過程和機理，探索各種材料的質(zhì)變規(guī)律，從而設(shè)法對抗質(zhì)變來保護文物。如，干福熹用X熒光光譜儀分析了越王勾踐劍上的鑲嵌玻璃和同地出土的時代稍晚的楚墓玻璃珠的成分，發(fā)現(xiàn)與江西低鈣原始瓷釉的化學(xué)成分十分接近。又如, 朱劍等用能量色散 X 射線經(jīng)驗系數(shù)法，對江西吳城出土的商代原始瓷殘片中主、次量元素含量進行了測試，所得結(jié)果與前人的研究頗為吻合。說明該法能滿足考古樣品分析的要求, 特別適用于古陶瓷樣品的無損分析。

    (2) 研究文物的地下埋藏環(huán)境。

    文物保護的好壞與它在地下環(huán)境有直接的關(guān)系。地下環(huán)境包括水文地質(zhì)條件。有些文物在地下保護很好，掌握了它的地下環(huán)境，就可以在地面上以類似的環(huán)境條件來保護它。如，金普軍等用 X 射線熒光光譜等科學(xué)分析手段，研究了九連墩楚墓出土的戰(zhàn)國青銅器的埋藏環(huán)境，發(fā)現(xiàn)整個環(huán)境密閉，總體呈中性，HCO3-的濃度較高。這樣的埋藏環(huán)境就是減緩鉛錫焊料腐蝕的主要原因之一，使得大部分青銅器完好地保存了下來。

    (3)研究文物地上保存的*環(huán)境。

    文物保存*環(huán)境的研究，是當(dāng)今國內(nèi)外文物保護研究的熱點。不同質(zhì)地的文物對環(huán)境有不同的要求，如果環(huán)境能滿足文物保存的要求，將大大延長其壽命。如，羅曦蕓、吳來明采用 X 熒光光譜、 離子色譜等方法分析了變色銀幣清洗液的成分, 并對博物館周邊環(huán)境空氣和顆粒物進行了檢測。實驗結(jié)果和銀化物化學(xué)性質(zhì)的結(jié)合，解釋了銀與各種污染例子作用zui終轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫化銀的原因，同時也為制定銀質(zhì)文物保護環(huán)境標準和改造方案提供了科學(xué)依據(jù)。

    (4)研究文物的保養(yǎng)技術(shù)。

    對已經(jīng)損壞的文物，希望能恢復(fù)它的原貌，如果做不到這一點，也必須保持它的現(xiàn)狀，因而要針對不同文物采取不同的保護措施。這是目前文物保 護的重點內(nèi)容。如,潘郁生、黃槐武用 X 射線熒光分析了廣西博物館漢代鐵器的銹飾產(chǎn)物的化學(xué)成分, 結(jié)果表明鐵銹的主要成分是針鐵礦和纖鐵礦, 而且鐵銹樣品中存在痕量的氯離子, 在一定條件下, 將形成鐵器集體腐蝕的惡性循環(huán)。

    (5) 研究文物保護修復(fù)的傳統(tǒng)技術(shù)。

    任何一門科學(xué)都是在繼承前人成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。我國古代勞動人民積累了許多行之有效的文物保護技術(shù)，這都需要很好地去發(fā)掘、繼承和改進，從而更好地為保護文物服務(wù)。