光緒十文銅幣和民國十文錢的拉曼光譜研究

對于金屬文物來說，金相研究、微量元素和同位素溯源分析等方法已經(jīng)十分成熟，但都需要對金屬本體進(jìn)行破壞性的取樣。因此近年來通過對金屬銹蝕層分析來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的研究越來越多。由于拉曼光譜對于銅氧化物及其結(jié)晶度和晶粒大小非常敏感，Noemí Montoya等嘗試使用拉曼光譜分析銅幣銹層來區(qū)分銅幣。

該研究選取了1905年前各省局鑄造的“光緒元寶”十文銅幣；1905年后戶部和各省度支部造幣分廠鑄造的“大清帝國”銅幣、民國十文銅幣和開國紀(jì)念幣；共計(jì)59枚銅幣。使用HoribaXploRA顯微拉曼光譜儀對銅幣進(jìn)行分析。測試條件根據(jù)每件樣品情況有所不同，曝光時(shí)間為5～20s，10～50次疊加次數(shù)，激光能量30～80mW。選取了赤銅礦(Cu2O)拉曼光譜90，215cm-1處的特征峰為研究對象，拉曼結(jié)果表明所有銅幣的A90/A215比值相對于A90強(qiáng)度有系統(tǒng)性變化。清朝時(shí)期的銅幣被分為了4組，組Ⅰ為1905年后各省局鑄造的“大清帝國”銅幣1～11號，組Ⅱ?yàn)?905年前湖北和安徽省局鑄造的“光緒元寶”，組Ⅲ為1905年前河南、江南省局鑄造的“光緒元寶”和1905年后戶部鑄造的“大清帝國”銅幣，組Ⅳ為1905年前湖南和廣東省局鑄造的“光緒元寶”。而民國時(shí)期的銅幣則為一類。說明盡管清朝政府試圖改革幣制進(jìn)行統(tǒng)一的貨幣鑄造，但地方生產(chǎn)的貨幣仍然保持當(dāng)?shù)氐蔫T造方法。

該研究還結(jié)合了聚焦離子束電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)不同的銅幣銹蝕層的厚度和結(jié)構(gòu)不同，金屬基底也有顯微結(jié)構(gòu)的差異。這些差異可能源自于鑄造時(shí)熱機(jī)械加工的不同所導(dǎo)致的合金成分、金相結(jié)構(gòu)的不同，最終反映在了銹層的拉曼光譜上。

盡管拉曼光譜方法存在一定的局限性，但仍可以作為一種無損分析的補(bǔ)充工具，為考古學(xué)和錢幣學(xué)等研究提供相關(guān)數(shù)據(jù)。