XRF-onderzoek

Introductie

Röntgenfluorescentiespectrometrie (vanuit het EngelsHet Engels (English) is een Indo-Europese taal, die vanwege de nauwe verwantschap met talen als het Fries, (Neder-)Duits en Nederlands tot de West-Germaanse talen wordt gerekend. De taal is ontstaan in Engeland in de tijd van de Angelsaksen en is nu de lingua franca in grote delen van de wereld, als resultaat van de militaire, economische, culturele, wetenschappelijke en politieke invloed van het Britse Rijk gedurende de 18e, 19e en begin 20e eeuw en de invloed van de Verenigde Staten vanaf het begin van de 20e eeuw tot op heden. Het Engels wordt tegenwoordig op grote schaal gebruikt als tweede taal of officiële taal in de Gemenebestlanden en is de voertaal van vele internationale organisaties. Zo is het een van de zes officiële talen van de Verenigde Naties. afgekort tot XRF) is een elementanalyse-techniek om de anorganische samenstelling van een (bodemNULL)monster of object vast te stellen.

In het kort

DoelGewenste verandering in de organisatie, een doelgroep of de samenleving waar voor een gerichte inspanning geleverd moet worden.: vaststelling chemische samenstelling van een bodemlaag of artefact.
Bruikbaar voor: bodemNULL en sediment, keramiek, non-ferro metalen, glasGlas is de verzamelnaam voor hard, doorzichtig, niet kristallijn materiaal, bereid uit gesmolten zand, kalk en soda (natriumcarbonaat) of potas (kaliumcarbonaat). Met 'niet kristallijn' wordt bedoeld dat glas een gestolde vloeistof is., faienceFaience is tingeglazuurd aardewerk, dat vooral in Italië, Frankrijk, Duitsland of Scandinavië is gemaakt..
Nodig: met een HH-XRF is het mogelijk bodems direct in het veld te analyseren. Omdat de metingen van HH-XRF worden beïnvloed door het vochtgehalte is het echter beter om monstersEen monster is een stukje van een voorwerp dat eraf is genomen voor onderzoek, analyse of voor het archief. Men moet erop letten dat het monster representatief is voor het materiaal dat men wil onderzoeken. (Conservation Dictionary) te nemen, die te drogena. Men droogt een voorwerp of de omgeving ervan door water weg te nemen. b. Een bindmiddel droogt wanneer het van vloeibaar tot vast wordt door de verdamping van een dispergeermiddel of het oplosmiddel. en dan in het lab te meten met HH-, P- of lab-XRF. Met P-XRF kunnen ook metingen gedaan worden aan boorkernen. ArtefactenIn algemene zin, objecten die zijn gemaakt of bewerkt door mensen, gewoonlijk handgereedschap, gebruiksvoorwerpen, sieraden of kunst. In de archeologie is een artefact een object dat is vervaardigd door een menselijke cultuur en wordt onderscheiden van natuurlijke resten, en later is aangetroffen bij archeologische werkzaamheden. Zie ook 'culturele artefacten' voor de context van objecten die specifiek worden verzameld door musea. Gebruik de term niet in de technische en medische betekenis, dat wil zeggen voor een product of effect dat niet aanwezig is in de natuurlijke toestand van een organisme of een systeem, maar optreedt wegens het onderzoek zelf of het gevolg is van een andere externe activiteit. (AAT-Ned)", "Een artefact (Latijn: arte factum - 'kunstmatig gemaakt') is in de archeologie de benaming voor ieder verplaatsbaar object dat door de mens is vervaardigd, bewerkt en/of gebruikt. Artefacten worden meestal bij archeologische opgravingen gevonden. Enkele voorbeelden van artefacten: een vuurstenen vuistbijl, een terracotta amfora, een bronzen fibula, een barnstenen kraal, textiel, een gouden munt, een benen vishaak etc.") kunnen in labs of depots direct, non-destructief worden gemeten met HH- of P-XRF.

Afbeelding 1. P-XRF analyse van een koperplaat uit een scheepswrak in een depot
Afbeelding 1. P-XRF analyseAnalyse is het onderzoek van een voorwerp met instrumentele en analytisch-chemische methoden. Men doet dit om bijvoorbeeld de samenstellende materialen te identificeren of de vervaardigingswijze te achterhalen. van een koperplaat uit een scheepswrak in een depot
Afbeelding 2. P-XRF analyse van het zwaard van Ommerschans - foto Rijksmuseum van Oudheden
Afbeelding 2. P-XRF analyseAnalyse is het onderzoek van een voorwerp met instrumentele en analytisch-chemische methoden. Men doet dit om bijvoorbeeld de samenstellende materialen te identificeren of de vervaardigingswijze te achterhalen. van het zwaard van Ommerschans - foto Rijksmuseum van Oudheden
Afbeelding 3. P-XRF analyse van een koperplaat uit een scheepswrak in een depot
Afbeelding 3. P-XRF analyseAnalyse is het onderzoek van een voorwerp met instrumentele en analytisch-chemische methoden. Men doet dit om bijvoorbeeld de samenstellende materialen te identificeren of de vervaardigingswijze te achterhalen. van een koperplaat uit een scheepswrak in een depot

Het monster wordt blootgesteld aan röntgenstraling en vervolgens wordt de teruggezonden straling gemeten. Ieder element heeft herkenbare golflengtes van teruggezonden straling en zo kan de samenstelling bepaald worden. Van oudsher is XRF een labmethode waarbij monstersEen monster is een stukje van een voorwerp dat eraf is genomen voor onderzoek, analyse of voor het archief. Men moet erop letten dat het monster representatief is voor het materiaal dat men wil onderzoeken. (Conservation Dictionary) voorafgaand aan de meting worden verpoederd of gesmolten. In de laatste decennia zijn ook apparaten beschikbaar gekomen die draagbaar zijn (“portable” of “P”) of zelfs uit de hand kunnen meten (“handheld” of “HH”). Deze uitvoeringen kunnen non-destructief worden ingezet: de bodemNULL of het object wordt niet aangetast.

Kansen en beperkingen

Metingen met P-XRF kunnen worden toegepast op bijna alle materialenEen materiaal is een natuurlijke of kunstmatig geproduceerde stof, grondstof of ingrediënt die bestemd is om verwerkt te worden tot het maken van objecten. (Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed):

  • Bij bodemmateriaal kunnen analyses informatie geven over de samenstelling, en variaties daarin, als gevolg van sedimentaire en antropogene processen en bodemvorming.
  • Bij keramiek kunnen HH-XRF metingen informatie verschaffen over de gebruikte grondstoffen. Soms is het mogelijk om kleibronnen te identificeren, of om het gebruik van specifiek toeslagmateriaal aan te tonen (zoals plantassen in metallurgische keramiek).
  • Bij non-ferro metalen kunnen keuzes voor specifieke grondstoffen worden aangetoond (b.v. verschillende soorten koperlegeringen) en kunnen chemische groepen worden gecorreleerd met (chrono-) typologische eenheden.
  • Bij glasGlas is de verzamelnaam voor hard, doorzichtig, niet kristallijn materiaal, bereid uit gesmolten zand, kalk en soda (natriumcarbonaat) of potas (kaliumcarbonaat). Met 'niet kristallijn' wordt bedoeld dat glas een gestolde vloeistof is. kan worden onderzocht welke grondstoffen gebruikt zijn om het basisglas te maken. Bij glasGlas is de verzamelnaam voor hard, doorzichtig, niet kristallijn materiaal, bereid uit gesmolten zand, kalk en soda (natriumcarbonaat) of potas (kaliumcarbonaat). Met 'niet kristallijn' wordt bedoeld dat glas een gestolde vloeistof is., faienceFaience is tingeglazuurd aardewerk, dat vooral in Italië, Frankrijk, Duitsland of Scandinavië is gemaakt. en geglazuurd keramiek kan worden bepaald welke anorganische pigmentenEen pigment is een onoplosbaar fijn poeder dat wordt gebruikt als kleur voor verf en andere stoffen zoals plastic en cement. (Conservation Dictionary) gebruikt zijn voor specifieke kleuren, en om bijvoorbeeld glasGlas is de verzamelnaam voor hard, doorzichtig, niet kristallijn materiaal, bereid uit gesmolten zand, kalk en soda (natriumcarbonaat) of potas (kaliumcarbonaat). Met 'niet kristallijn' wordt bedoeld dat glas een gestolde vloeistof is. ondoorzichtig te maken. Deze stoffen kunnen worden gelinkt aan typo-chronologische groepen, en geven informatie over hergebruik of recycling.

De grootste beperking van XRF is dat de meting plaatsvindt aan het oppervlak van een monster of artefact. Het is daarom belangrijk om monstersEen monster is een stukje van een voorwerp dat eraf is genomen voor onderzoek, analyse of voor het archief. Men moet erop letten dat het monster representatief is voor het materiaal dat men wil onderzoeken. (Conservation Dictionary) of artefactenIn algemene zin, objecten die zijn gemaakt of bewerkt door mensen, gewoonlijk handgereedschap, gebruiksvoorwerpen, sieraden of kunst. In de archeologie is een artefact een object dat is vervaardigd door een menselijke cultuur en wordt onderscheiden van natuurlijke resten, en later is aangetroffen bij archeologische werkzaamheden. Zie ook 'culturele artefacten' voor de context van objecten die specifiek worden verzameld door musea. Gebruik de term niet in de technische en medische betekenis, dat wil zeggen voor een product of effect dat niet aanwezig is in de natuurlijke toestand van een organisme of een systeem, maar optreedt wegens het onderzoek zelf of het gevolg is van een andere externe activiteit. (AAT-Ned)", "Een artefact (Latijn: arte factum - 'kunstmatig gemaakt') is in de archeologie de benaming voor ieder verplaatsbaar object dat door de mens is vervaardigd, bewerkt en/of gebruikt. Artefacten worden meestal bij archeologische opgravingen gevonden. Enkele voorbeelden van artefacten: een vuurstenen vuistbijl, een terracotta amfora, een bronzen fibula, een barnstenen kraal, textiel, een gouden munt, een benen vishaak etc.") schoon en vlak te houden. Er moet rekening worden gehouden met effecten van corrosie, uitloging en verontreinigingen, die de samenstelling aan het oppervlak veranderen. De secundaire röntgenstraling van lichte elementen zoals Na, Mg, Al, P en S heeft een lage energie en is daardoor bijna uitsluitend van het oppervlak afkomstig. Voor deze elementen wordt daarom aangeraden de monstersEen monster is een stukje van een voorwerp dat eraf is genomen voor onderzoek, analyse of voor het archief. Men moet erop letten dat het monster representatief is voor het materiaal dat men wil onderzoeken. (Conservation Dictionary) voor te bereiden door ze te poederen of te smelten.

Hoe neem je een monster

  • Een specialist kan de HH-XRF direct in het veld gebruiken, maar vocht of geroerde grond bemoeilijken de metingen.
  • Bodemmateriaal moet gedroogd en gehomogeniseerd worden.
  • Metingen aan artefactenIn algemene zin, objecten die zijn gemaakt of bewerkt door mensen, gewoonlijk handgereedschap, gebruiksvoorwerpen, sieraden of kunst. In de archeologie is een artefact een object dat is vervaardigd door een menselijke cultuur en wordt onderscheiden van natuurlijke resten, en later is aangetroffen bij archeologische werkzaamheden. Zie ook 'culturele artefacten' voor de context van objecten die specifiek worden verzameld door musea. Gebruik de term niet in de technische en medische betekenis, dat wil zeggen voor een product of effect dat niet aanwezig is in de natuurlijke toestand van een organisme of een systeem, maar optreedt wegens het onderzoek zelf of het gevolg is van een andere externe activiteit. (AAT-Ned)",

"Een artefact (Latijn: arte factum - 'kunstmatig gemaakt') is in de archeologie de benaming voor ieder verplaatsbaar object dat door de mens is vervaardigd, bewerkt en/of gebruikt. Artefacten worden meestal bij archeologische opgravingen gevonden. Enkele voorbeelden van artefacten: een vuurstenen vuistbijl, een terracotta amfora, een bronzen fibula, een barnstenen kraal, textiel, een gouden munt, een benen vishaak etc.") gebeuren direct aan het object. Bij gecorrodeerd metaalEen metaal is een materiaal dat in vaste vorm kristallijn is, ondoorzichtig, smeedbaar, pletbaar en een goede geleider van warmte en stroom. (Conservation Dictionary) is het aan te raden – mits toegestaan door de eigenaar van het object – corrosie weg te schuren met fijn schuurpapier. Door per object meerdere metingen uit te voerenAanbrengen van spreidsel of voering tussen kinderbinten en vloerdelen, opdat de naden tussen de vloerdelen van onderaf niet zichtbaar zullen zijn. Het bestek van het stadhuis van Delft uit 1618 geeft hiervoor aan dat gebruikt moeten worden wagenschotbladen, niet minder dan 9 duim breed, drie uit een duim dik, glad geschaafd en gespijkerd op elke voet. (Haslinghuis) kunnen de effecten van de corrosie op de samenstelling in beeld worden gebracht.

  • Keramiek kan het beste aan de buitenzijde worden geanalyseerd op een schoongemaakt of licht geschuurd vlak oppervlak. Zo wordt voorkomen dat er aangekoekt materiaal wordt gemeten of in geval van grove magering, een hoog aandeel kwartsKwarts is de minerale vorm van siliciumdioxide (SiO<sub>2</sub>); het komt veel voor in rots en edelstenen. op de breuk.
  • Objecten dienen niet gewassen te worden met zeepZeep is een anionische oppervlakteactieve stof gemaakt van een alkalizout van een vetzuur (natrium of kalium). Het wordt bereid door dierlijke en plantaardige vetten en oliën (triglycerides) te laten reageren met natrium- of kaliumhydroxide., aangezien dat voor een verontreiniging met fosfaat kan zorgen.
  • Kleinere objecten en grondmonsters (15 cm doorsnede) worden bij voorkeur gemeten in een loodbeklede standaard. Dit voorkomt blootstelling aan strooi-straling en zorgt voor een stabiele meetopstelling.
  • Om eventuele afwijkende metingen te verklaren wordt een foto gemaakt van het geanalyseerde oppervlak.

Combineren met andere methoden

HH-XRF wordt steeds meer toegepast in de archeologie. Voor bodemNULL- en sedimentonderzoek is een combinatie met de andere specialismen als micromorfologisch onderzoek, diatomeeënDiatomeeën zijn eencellige plantaardige micro-organismen met een celwand van twee als deksel en doos over elkaar sluitende schaaltjes van kiezelzuur; zij komen in zoet-, brak- en zeewater voor en de kiezelschaaltjes blijven na het afsterven van de cellen in het sediment bewaard. (Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed) onderzoek en paleobotanie geschikt voor het onderzoeken1. Het nauwkeurig onderzoeken van een situatie of voorwerp, meestal om de aard of huidige staat ervan vast te stellen (AAT-Ned). 2. Het (voor)onderzoek van een object is het materiële onderzoek dat voor en tijdens een behandeling wordt uitgevoerd om informatie te verkrijgen, voor documentatiedoeleinden en om beslissingen te kunnen nemen. Onderzoek is een studie die wordt ondernomen om nieuwe gegevens en inzichten op een bepaald wetenschapsgebied te verwerven. van landschaps- en vindplaats-vormende processen. In artefactonderzoek kan HH-XRF succesvol worden gecombineerd met andere chemische techniekenEen techniek is een werkwijze die men volgt bij het uitvoeren van een werk. Onder de techniek waarmee een kunstwerk tot stand komt, verstaat met de gebruikte techniek zoals de aquareltechniek of de film.", "Wordt gebruikt voor de manier waarop een handeling wordt uitgevoerd of de methode waarmee dat gebeurt. Gebruik 'procédés' wanneer er in het algemeen wordt verwezen naar de verrichtingen die worden uitgevoerd of de procedures die worden gevolgd teneinde een bepaald resultaat te bereiken, en ook voor werkingen of veranderingen die plaats vinden in materialen of objecten. (AAT-Ned)" ) (ICP-MS, SEM-EDX etc.), onderzoek met stabiele isotopenIsotopen zijn atomen van een zelfde chemisch element, met hetzelfde atoomnummer, maar met een verschillend massagetal. Ze hebben dus hetzelfde aantal protonen, maar een verschillend aantal neutronen in hun kernen. Hun chemische eigenschappen zijn dezelfde, hun fysische zijn verschillend. Het aantal neutronen bepaalt onder meer de stabiliteit van de kern en, samen met het aantal protonen, de atoommassa. Door het radioactief verval ontstaan uit radio-isotopen (niet stabiele isotopen) uiteindelijk stabiele isotopen, (m.n. Nd, Sr, Pb), microscopisch onderzoek (b.v. aardewerkpetrografie) en m-CT scanning om (veranderingen in) grondstoffenkeuze, -herkomst en vervaardigingstechnieken te onderzoeken1. Het nauwkeurig onderzoeken van een situatie of voorwerp, meestal om de aard of huidige staat ervan vast te stellen (AAT-Ned). 2. Het (voor)onderzoek van een object is het materiële onderzoek dat voor en tijdens een behandeling wordt uitgevoerd om informatie te verkrijgen, voor documentatiedoeleinden en om beslissingen te kunnen nemen. Onderzoek is een studie die wordt ondernomen om nieuwe gegevens en inzichten op een bepaald wetenschapsgebied te verwerven..

Hoe interpreteer je de resultaten

Het onderzoek dient altijd te worden uitgevoerd onder toezicht van een specialist omdat de geringe straling die vrij komt bij het gebruik van de techniek valt onder strikte veiligheidsnormen. De resultaten zelf dienen geïnterpreteerd te worden door een specialist met kennis van de chemische samenstelling van bodems of artefactenIn algemene zin, objecten die zijn gemaakt of bewerkt door mensen, gewoonlijk handgereedschap, gebruiksvoorwerpen, sieraden of kunst. In de archeologie is een artefact een object dat is vervaardigd door een menselijke cultuur en wordt onderscheiden van natuurlijke resten, en later is aangetroffen bij archeologische werkzaamheden. Zie ook 'culturele artefacten' voor de context van objecten die specifiek worden verzameld door musea. Gebruik de term niet in de technische en medische betekenis, dat wil zeggen voor een product of effect dat niet aanwezig is in de natuurlijke toestand van een organisme of een systeem, maar optreedt wegens het onderzoek zelf of het gevolg is van een andere externe activiteit. (AAT-Ned)", "Een artefact (Latijn: arte factum - 'kunstmatig gemaakt') is in de archeologie de benaming voor ieder verplaatsbaar object dat door de mens is vervaardigd, bewerkt en/of gebruikt. Artefacten worden meestal bij archeologische opgravingen gevonden. Enkele voorbeelden van artefacten: een vuurstenen vuistbijl, een terracotta amfora, een bronzen fibula, een barnstenen kraal, textiel, een gouden munt, een benen vishaak etc."), de waardenDe waarde van een object wordt bepaald door de waarde die een individu of de maatschappij toekent aan een voorwerp in verhouding tot andere voorwerpen. en variaties daarin en de implicaties voor archeologische vraagstellingen.

Resultaten delen

Alle onderzoeksresultaten, verkregen bij de specialist, dienen als primaire data in de basisrapportage te worden weergegeven, eventueel in een bijlage. De gebruikte meeten kalibratiemethodes, methode van monstername en behandeling, hoeveelheden monstersEen monster is een stukje van een voorwerp dat eraf is genomen voor onderzoek, analyse of voor het archief. Men moet erop letten dat het monster representatief is voor het materiaal dat men wil onderzoeken. (Conservation Dictionary) en metingen, data-precisie, en eventuele overwegingen/aanpassingen zijn van belang voor vervolgonderzoek, maar ook voor de vergelijking met onderzoek op andere sites en voorwerpen.

Lees verder

  • Roxburgh M., S. Heeren, H. Huisman & B. van Os, 2017: De koperlegeringen van Romeinse fibulae en hun betekenis, In: S. Heeren & L.
  • v.d. Feijst (red.) Prehistorische, Romeinse en middeleeuwse fibulae uit de Lage Landen, 243-258.

Huisman H., et al, 2019: Maken en handelen: merovingische kralen uit het sittard-kemperkoul grafveld geanalyseerd, Paleo Actueel 30, 65-74.

  • Van Os, B., 2014: XRF-onderzoek van een TRB-terrineamfoor, In: N.Bouma, Sporen van bewoning en begraving uit de late prehistorie en Middeleeuwen in Oosterdalfsen te Dalfsen, ADC-rapport 3678, 73.

Tekst: Yvonne Lammers

Deze pagina is voor het laatst bewerkt op 9 mei 2021 om 00:35.