超大样品室微区 X 射线荧光分析仪(XRF)的古董纸画颜料分析

XGT-9000SL 配备了超大样品室，样品室尺寸达到了 1030 mm (宽)  x  950  mm (深)  x  500 mm (高)，这一设计使得它能够轻松应对各种大型样品的分析需求。为满足不同分析场景的需求，XGT-9000SL 可配备多种尺寸的 X 射线管，其中包括应用范围广泛、性能卓越的 100 微米高强度 X 射线管。此外，它还配有电动 XYZ 平台，该平台支持多点分析，并可实现 350 mm x 350 mm 的面扫描。在安全性方面，XGT-9000SL 采用符合 IEC-61010-1 辐射安全要求的 X 射线屏蔽设计，确保用户能够在安全的环境下进行大面积的无损分析。

我们在传统纸画上选择了一个指定区域，对其进行了面扫描，对该区域的多种颜料组成同时展开分析。下图显示了使用 XGT-9000SL 进行面扫描的结果。颜色越亮代表元素的荧光X射线信号越强。如下图所示，不同区域的颜料显示了以下信息：

• 金色区域：金色区域是这幅纸画的主要部分。该区域没有检测到金（Au），而是检测到了锌（Zn）和铜（Cu），这与我们的预期不一致。
• 蓝色区域：与周围其他区域相比，蓝色区域的硫（S）、硅（Si）和 钾（K）含量更高。而没有检测到任何流行的蓝色颜料的关键元素，如普鲁士蓝中的铁(Fe)或烟青石中的钴（Co），这些元素在江户后期很流行，也没有发现天青石 (Cu₃(CO₃)₂(OH)₂)中的铜元素。
• 绿色区域：绿色区域的铅（Pb）、铬(Cr)、铜（Cu）和砷（As）的浓度高于周围其他区域。这些元素表明，该绿色颜料为铬黄（PbCrO₄）和翠绿（Cu(C₂H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)₂）的混合物。铬黄（PbCrO₄）首次生产在1809 年，翠绿（Cu(C2H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)₂）首次生产在 1814 年。

测试条件如下：

• 检测环境：部分真空；
• X射线管强度：100 μm；
• 电压：50 kV；
• 电流：600 μA；
• 测量区域：175 mm x 88 mm；
• 总测量时间：约90分钟。

微区X射线荧光（XRF）技术让研究人员能够精确缩小一幅大型传统纸画所用颜料成分的范围，而无需对样品进行预处理或破坏其完整性。作为理想的初步筛选工具，该技术可为后续采用拉曼光谱分析或其他分析技术深入探究材料特性提供可靠的参考依据。