Múzeumi Kutatások Csongrád Megyében 1992 (Szeged, 1993)

MŰTÁRGYVÉDELEM - Bertalan Ákos: Régészeti munkák RFA-vizsgálata

BERTALAN ÁKOS Régészeti minták RFA-vizsgálata Az anyag összetételének különféle vizsgálati módszerei közül egyre növekvő jelentőséggel bir a röntgen-fluoreszceneiás (RFA) vizsgálati módszer. Előnye a mérés gyorsaságában, rendkívüli érzékenységében, továbbá abban rejlik, hogy a minta semmiféle változást nem szenved a vizsgálat során. A MOSELY-törvény értelmében, ha valamely atom elektronhéjairól (K, L, M) eltávohtunk egy elektront, az atom gerjesztett állapotba kerül, és kifelé pozitív töltést mutat. Ezen állapot instabil, az atom arra törekszik, hogy az eltávolított elektront pótolja. Amikor ez bekövetkezik, tehát az atom visszatér stabil állapotába, akkor karakterisztikus röntgen-sugárzást bocsát ki, amelynek energiája jellemző az atom rendszámára, így magára a kémiai elemre. A karakterisztikus röntgensugárzás energiájának megmérése lehetőséget kínál a kibocsátó elem meghatározására. Ha több elem van a vizsgálandó mintában, akkor több különböző energiájú karakterisztikus sugárzást kapunk. ÁAanahzátor valamennyit megméri, így komplex spektrumot szolgáltat. A nagyobb koncentrációban jelen lévő elem nagyobb gyakorisággal ad karakterisztikus röntgensugárzást. A különféle energiákon kapott gyakoriság értékek jellemzőek a mintában jelen lévő alkotóelemek koncentrációjára. Az NZA 8500 típusú RFA-berendezés különböző forrásokból származó röntgensugarak energia eloszlásának vizsgálatára szolgál. A sugárzást egy Si/Li/ detektor érzékeli, amely a sugárzás energiájával arányos amplitúdójú impulzust ad. Az analizátor az impulzusok amplitúdó elosztását méri. A display képernyőjén pedig az egyes energiák gyakorisága látható. A képernyőn a vizsgált röntgensugárzás energia eloszlása jelenik meg. A minta gerjesztésére három eljárás áll rendelkezésre: - rádióaktív izotóp - elektronmikroszkóp elektron sugara - röntgencső Mind a három gerjesztési mód elektront távolít el az atom K, L, M... héjáról. A gerjesztési módot a feladattól függően kell megválasztani. Az elemek magas koncentrációja esetén általában megfelel a rádióaktív izotóp, kis koncentráció esetén, főként ha nagyon kicsiny a rendelkezésre álló minta, az elektrormiikroszkópos gerjesztés a legelőnyösebb. A röntgencsöves gerjesztést (1. ábra) célgépekben alkalmazzák, mely a humán biológiától az űrkutatásig egyaránt megtalálható. A röntgencső „hideg" sugárforrás, mert a feszültség kikapcsolásával a sugárzás megszűnik. A hullámhossz, az energia szabadon választható a röntgen sugárzási sávban. Miután karalrterisztikus sugárzással mérünk, az eredmények bárhol, bármikor, bármely berendezéssel reprodukálhatók. A berendezések mérete a félvezetők fejlődésének eredményeként ma már hordozhatóra csöxkent. Régészeti minták vizsgálatánál - a különböző geometriai méretek miatt - szükséges lenne egy olyan mérőfej kialakítása, mellyel mikro és makro felületekről