X射线衍射分析仪（XRD）

利用X射线在被测样品上产生衍射，对物质内部原子空间分布的情况进行研究，主要由X射线发生器、测角仪、计算机数据处理器等组成。X射线照射在样品上会得到物质的衍射花样或衍射线条谱图，据此判断物质的性质。再根据衍射线的强弱，从而实现对混合物中各分含量的定量分析。期间，改变入射角度和衍射角度，检测并记录衍射X射线的强度，可以得到X射线衍射谱图。用计算机解析在谱图中出现的峰的位置和强度关系，可以对物质进行定性分析和定量分析。根据其腐蚀产物成分的不同进行有选择性地清理或去除，在青铜器腐蚀产物的成因及化学机理的研究与处理中发挥着关键作用。X射线衍射分析仪能够对各类文物材料及腐蚀产物进行定性和定量分析，形成微区形貌成分分布图像等，包括金属器锈蚀物和玉石器、壁画、陶瓷器上的结晶物质。

例如，曾侯乙编钟复制研究组通过X射线衍射发现中层甬钟中甬是中空的，内部泥芯犹存。山西博物院解晋对馆藏太原赵卿墓及长治分水岭墓等出土的青铜器进行X射线成像分析，发现其腐蚀的表现形式主要有基体矿化、点腐蚀、缝隙腐蚀和暗裂纹等，直观反映了文物的铸造工艺、加工技术、装饰铭文等信息。西北大学郭振琪等人对秦俑一号铜车马构件材质、金银器及其锈蚀产物、彩绘、涂层做了系统的X射线衍射分析，揭示了青铜器锈蚀的主要反应过程，银器的锈蚀产物为氯化银和硫化银，并通过对银器的锈蚀机理进行比较，得出青铜器文物保护的侧重点在于防潮的结论。

虽然，X射线衍射在物质的结构分析方面功能强大，但也有其不足之处：局限于无机物质的检测分析，不能很好地获取有机质成分组成信息；由于测角仪空间狭小，操作平台有限，采样需要对样品进行粉碎与研磨处理，使用范围有限；定量分析的精度不高，需要与X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等分析仪器结合使用。

图3-61　X射线检测青铜造像