在考古研究中, X 射線熒光光譜分析屬於非破壞性檢測，達(dá)到無損分析的成效，主要是測定古物中的成分, 從而達(dá)到各種分析目的, 進(jìn)而推斷和判斷當(dāng)時(shí)的人類社會(huì)文化。X 射線熒光光譜分析在考古學(xué)中主要應(yīng)用有鑒定古物的年代、真?zhèn)巍a(chǎn)地、制作工藝以及如何進(jìn)行文物保護(hù)。
早在20 世紀(jì)50 年代中期, 英國牛津大學(xué)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(shù)。一般認(rèn)為,上一些*國家應(yīng)用X 射線熒光進(jìn)行文物考古研究始于20 世紀(jì)50 年代未到60 年代初。此后50 多年的時(shí)間內(nèi),X射線熒光分析技術(shù)在考古中的應(yīng)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(jì)50 年代后期,才在儀器的制造、應(yīng)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(jì)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?jǐn)?shù)據(jù)庫方面的應(yīng)用等等。這些工作說明了X 射線熒光分析技術(shù)在我國考古中的豐富實(shí)踐和豐碩成果, 并成為現(xiàn)代科技手段在考古中一個(gè)極為重要的應(yīng)用。
一束高能粒子(射線)在與原子的相互作用下，如果其能量大于或等于原子某一軌道電子的結(jié)合能時(shí)，可以將該軌道的電子逐出，形成空穴；此時(shí)原子處于非穩(wěn)定的狀態(tài)，在極短的時(shí)間內(nèi)，軌道的外層電子向空穴躍遷，使原子恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)。 那么，在外層電子躍遷的過程中，兩個(gè)殼層之間的能量差就以特征的X射線形式溢出原子。
元素周期表中，不同元素的特征X射線具備特征的能量與波長(波粒二象性)，XRF內(nèi)部的核心部件 半導(dǎo)體探測器，收集特征X射線辨識(shí)能量范圍，來對應(yīng)相應(yīng)能量的元素。即為能量型XRF的工作原理的簡單解釋。同理，用于檢測特征波長來對應(yīng)相應(yīng)元素的儀器被稱為波長型XRF。通常后者比前者的分析精度更高，其價(jià)格也是相差數(shù)倍之多。
