Metalle

Prüfen Sie die Qualität und Eigenschaften wie die Partikelgröße oder die elementare Zusammensetzung von Metallen bis ins kleinste Detail. Hier finden Sie Praxisberichte rund um maßgeschneiderte Instrumente für die Metallurgie und andere Anwendungen, die zerstörungsfreie Methoden für die Metallanalytik verlangen.

Zerstörungsfreie Lösungen für die Metallanalytik

Application Notes

Analyse der Legierungselemente antiker Münzen

Um mehr über die Herkunft antiker Münzen zu erfahren, nutzen Forscher die unterschiedlichsten Informationsquellen. Die bei der Herstellung der Münzen verwendeten Schmelzprozesse oder die beinhalteten Erze geben z. B. Hinweise auf die Herkunft und das Alter der Münzen. Aber wie erhält man diese Informationen, ohne die meist wertvollen und seltenen Münzen zu beschädigen? Da in den Münz-Legierungen sowohl leichte als auch schwere Elemente vorkommen, wird zum einen ein Messsystem benötigt, welches einen breiten Element-bereich abdeckt, zum anderen eine leistungsfähige Messroutine, um aussagekräftige Messergebnisse zu erzielen.

Eine gute Möglichkeit, mehr über den bei der Münz-Herstellung verwendeten Schmelzprozess oder die verwendeten Erze zu erfahren, ist die Röntgenfluoreszenz-Analyse (RFA). Eines der größten Vorteile der RFA ist ihr zerstörungsfreies Prinzip, welches ohne Beschädi­gung der Probe die Analyse der Zusammensetzung an unterschiedlichen Stellen ermöglicht.

Abb. 1: Römische Münze, gefertigt ca. 355 n. Ch. in Konstantinopel, gefunden 2005 im Saarland. Das Quadrat markiert den untersuchten Bereich

Als Beispiel wurde eine römische Münze aus dem Jahre 355 n. Chr., welche Constantius II. zeigt, auf ihre Zusammensetzung hin untersucht. Die Messergebnisse, erzielt mit dem Messsystem FISCHERSCOPE® X-RAY XUV®, sind in Tabelle 1 dargestellt: In der Legierung sind 13 Elemente enthalten; darunter sowohl sehr leichte Elemente, wie z. B. Aluminium oder Silizium als auch schwere Elemente wie Silber und Blei.

Die Auswerte-Software WinFTM®, mit der alle FISCHERSCOPE® X-RAY Geräte ausgestattet sind, enthält eine sehr leistungsfähige Routine, welche einen einzelnen Messgegenstand automatisch mit mehreren Anregungsbedingungen (Hochspannung der Röntgenröhre bzw. Primärfilter) misst und so sowohl leichte als auch schwere Elemente gleichzeitig optimal nachweist.

Element

Inhalt [%]

Element

Inhalt [%]

Al

2,52 ± 0,06

Fe

0,16 ± 0,01

Si

3,16 ± 0,06

Ag

0,94 ± 0,04

P

0,25 ± 0,01

Sn

0,80 ± 0,03

S

0,18 ± 0,02

As

0,09 ± 0,02

Cl

7,37 ± 0,12

Pb

3,54 ± 0,05

K

0,37 ± 0,01

Cu

79,90 ± 0,27

Ca

0,91 ± 0,01

   

Tab 1: Ergebnis einer Wiederholmessung im Auge des Kopfes

In der Antike wurden für die Herstellung von Münzen fast ausschließlich die Metalle und Legierungen Gold, Elektron, Silber, Billon, Kupfer, Bronze, Potin und Messing bzw. Aurichalkum verwendet. Kennt man die genaue Zusammensetzung der Legierungsbestandteile inklusive der Spurenelemente einer Münze, so lassen sich daraus Rückschlüsse auf deren Herkunft und Alter ziehen.

Das Röntgenfluoreszenz-Messsystem FISCHERSCOPE® X-RAY XUV® ist prädestiniert für die Analyse von Legierungen mit einem breiten Element-Spektrum. Zusammen mit der ausgefeilten Auswerte-Software WinFTM® bietet es ideale Bedingungen für ausgefallene und herausfordernde Messaufgaben wie z. B. die Legierungsanalyse antiker Münzen. Für weitere Informationen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner von Fischer gerne zur Verfügung.

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