Hadak Útján. A népvándorlás kor fiatal kutatóinak konferenciája (Szeged, 2000)
Farkas Csilla - Márk László: Szarmata kori fémleletek analitikai vizsgálata
FARKAS Csilla-MÁRKLászló ELMÉLETI Á TTEKINTÉS A mérési módszer ismertetése előtt elengedhetetlen néhány alapvető fogalom és törvény leírása. Összegyűjtöttük a módszerrel kapcsolatos alapvető tudnivalókat, oly módon, hogy azok rövid, érthető és logikus vázat alkossanak. A minták kiválasztása és gondos csomagolása, illetve tárolása is rendkívül fontos körülmény a vizsgálatok során. A legcélszerűbb eljárás az, hogy már a régészeti feltárás közben kijelöljük azokat a leleteket, amelyeket vizsgálatra szánunk. A kiválasztott leleteket különös figyelemmel kell csomagolni és tárolni, annak megfelelően, hogy milyen meghatározást kívánunk a mintán elvégeztetni. A kiválasztás és a szükséges régészeti vizsgálatok után, de restaurálás előtt (ha ez megoldható), a leleteket a laboratóriumba küldjük. A megfelelően kiszárított minták tárolására kiválóan használható a zárható műanyag zacskó, ha a kiszárítás nem tökéletes, akkor perforált mintatartót kell használnunk.8 Óvakodjunk az olyan mintatartóktól, amelyek esetleg elszennyezhetik a mintát, mint például a papír. Ennek főleg akkor van jelentősége, ha a minta mennyisége nagyon kicsi, és felülete nehezen tisztítható.9 A röntgensugárzást alkalmazó fotoelektron-spektroszkópiás technikák A röntgensugárzás tulajdonságai Wilhelm Conrad Röntgen német fizikus 1895-ben új elektromágneses sugárzást fedezett fel, amelyet X-sugárzásnak10 nevezett el. Az angolszász és francia irodalom ma is ezt az elnevezést használja, a német és magyar köztudatban a röntgensugárzás elnevezéssel találkozhatunk, de egyre gyakrabban olvashatjuk az angolszász terminológiát is. Az elektromágneses sugárzásokra jellemző adat a sugárzás hullámhossza, a röntgensugárzás esetében a hullámhossz 109 és 1015 m-es tartományba esik, amelyből analitikai célokra általában a 0,1-1 nm-es tartományt használjuk (POLLARD-HERON 1996, 36). A gyakorlatban az X-sugárzás különböző tulajdonságait számos anyagvizsgálati technikában alkalmazzák: a röntgendiffrakciós módszerekben az anyagok kristályszerkezetének vizsgálatára; a röntgenabszorpciós eljárásokban, pl. rétegvastagság mérésére, és fotometriás elemvizsgálatokra; a röntgenemissziós spektroszkópiai módszerekben ugyancsak a minőségi és mennyiségi analitikában nyújt segítséget. A kvalitatív és kvantitatív analitikában a röntgenemissziós spektroszkópiás módszerek közül a roncsolásmentes anyagvizsgálati eljárásoknak, a röntgenfluoreszcenciás színképelemzésnek és a mikropróbás analízisnek van a legnagyobb jelentősége. E módszerekkel fémek, ötvözetek, ércek, ásványok és a mintában található zárványok, ipari félkész- és késztermékek minőségi és mennyiségi analízise végezhető el (GÁL 1974,777). A röntgenfluoreszcens spektroszkópia (XRF11) Elvi alapok Folytonos röntgensugárzás akkor jön létre, amikor egy nagy energiájú elektronsugár (katódsugár) szilárd anyagba, pl. a röntgencső anódjába ütközik.12 * Ha a röntgencső gyorsítófeszültségét fokozatosan növeljük, kezdetben ilyen folytonos röntgensugár8 A mintavétel és csomagolás előtt célszerű kikérni az analitikus tanácsát. Sok helyen bevált szokás az, hogy a minta kiemelésénél a vegyész is ott van a lelőhelyen, segítve a régész munkáját. Az analitikai vizsgálatok kiértékelésekor esetlegfontosak lehetnek a kémikus megfigyelései a lelőhellyel kapcsolatban. 9 A fémleletek szennyeződése általában nem olyan jelentős, mint a szerves maradványoké, de a mérési adatok pontossága érdekében biztosítanunk kell a tökéletesen tiszta felületet. A felszín megtisztítása azonban csak speciális eszközökkel valósítható meg a további szennyeződés elkerülése érdekében. A kormeghatározásra beküldött mintáknál találkozunk igen erős szennyeződéssel, amely gyakran a helytelen csomagolásnak tudható be. Természetesen a mérési eljárás megkezdése előtt a leletek szennyezett felületét eltávolítjuk. Sajnos ez a minta tömegének csökkenéséhez vezet, így kis mennyiségű minták esetében a mérés elvégzésének komoly akadályai lehetnek. Az előre nem tervezett mérések pontos lebonyolítása érdekében szükséges lenne kialakítani egy egységes csomagolási és tárolási rendszert. 10 Az X-sugárzás legfeltűnőbb sajátossága, hogy áthatol az összefüggő szilárd anyagokon, így üvegen, vékony fémlemezen, műanyagon, az emberi szervezeten stb. Bizonyos anyagokat fénykibocsátására (fluoreszkálásra) kényszerít, a levegőt és más gázokat vezetővé teszi, valamint a fényképező lemezt megfeketíti. 11 X-ray Fluorescence. 12 Ekkor az elektronok ütközési energiája fénykvantumokká alakul, amelynek rezgésszáma arányos az ütköző elektronok energiájával: E = h = eV, ahol h az általános Planck-féle hatás kvantum, e az elektron töltése, a rezgésszám, V az elektront 164
