Measurement of the chemical composition of ancient coins with portable XRF

Abstract

Die elementare Zusammensetzung antiker Münzen ist in der Numismatik von großem Interesse. Eine einfache und schnelle Methode ist die Röntgenfluoreszenzspektrometrie, besonders mit portablen Geräten, wobei die Genauigkeit und Richtigkeit der Resultate limitiert sind. Einige dieser Limitierungen wurden in dieser Arbeit genauer untersucht. Um aussagekräftige gemittelte Elementkonzentrationen zu bestimmen, sollte die Zahl der Einzelmessungen groß gewählt werden. Eine höhere Genauigkeit der Daten lässt sich generell durch eine höhere Anzahl an Einzelmessungen erreichen. Durch Korrekturfaktoren lässt sich auch die Richtigkeit verbessern; diese wurden in dieser Arbeit über zwei verschiedene Herangehensweisen ermittelt. Zunächst wurde ein Korrekturfaktor über Referenzproben mit bekannter Elementkonzentration ermittelt. Anschließend wurde ein weiterer  Korrekturfaktor über ein Simulationsprogramm bestimmt. Die Röntgenfluoreszenzspektrometrie kann mithilfe dieser Korrekturfaktoren insgesamt richtigere und präzisere Messwerte liefern, wird jedoch hochpräzise und richtige Methoden, wie ICP-MS, nicht ersetzen können. Die Möglichkeit, viele Einzelmessungen in kurzer Zeit durchzuführen, erhöht aber die Präzision und die Korrekturfaktoren erhöhen die Richtigkeit der Datensätze. Insgesamt ist dies hinreichend für eine Untersuchung von einheitlichen Münzgruppen, z. B. im Hinblick Korrelationen von Spurenelementen mit Hauptkomponenten. Damit bietet die portable Röntgenspektrometrie einen einfachen Zugang zur Messung großer Münzgruppen und die Möglichkeit, bisher unbekannte Trends in Zusammensetzungen zu finden.