随着物理、化学分析技术和手段日益广泛地应用于考古研究，彩陶成分、颜料及呈色机理已成为目前研究的热点问题，也是文化交流和传播亟待解决的基础问题。我国一些考古专家会运用现代科技检测技术——XRD及XRF分析技术加之丰富的考古经验来对一些文物进行发掘和修复工作。下面我们来举例说明手持式光谱仪X荧光光谱仪运用在文物保护的具体应用方法。
陈晓峰、马清林等采用XRD及
X荧光光谱仪分析技术对马家窑文化半山、马厂类型黑色彩和红彩彩陶颜料进行了分析研究，认为黑色颜料以磁铁矿、黑锰矿或锌铁尖晶石为主；红色颜料以赤铁矿为主，并发现锌铁尖晶石。该分析结果还揭示了半山、马厂类型用两种不同色调的颜料调配复合颜料。马清林、胡之德等人采用XRD、
X荧光光谱仪分析仪将甘肃秦安大地湾遗址出土的颜料块（粉末）与彩陶（彩绘陶）颜料进行了分析，发现红色颜料为赤铁矿、朱砂，黑色为磁铁矿、赤铁矿与磁铁矿的混合物。 采用XRD、
X荧光光谱仪等多种方法分别对彩陶的胎和颜料及其呈色机理进行研究，为深入认识汉水中游地区彩陶的成分、工艺和来源问题提供科学资料。
手持式光谱仪X荧光光谱仪与文物保护与科技的关系
手持式光谱仪X荧光光谱仪优点：
1. 振动筛避免择优取向。
2. 样品要求：经研钵研细、过筛（100目）后放置于振动筛内装样、测试。陶胎、黑色彩和陶衣则用手术刀轻轻刮取需要取样的部位用于测试。
二、分析方法
手持式光谱仪X荧光光谱仪：：EDX-6000型号的能量色散型X荧光光谱仪，下照式X光管，内置多段可变电压，电流200uA、功率4W，采用高灵敏度SDD硅漂移探测器，可分析元素周期表Mg-U范围之间元素，分析精度高达PPM，数据处理采用Windows CE操作系统。在分析过程中，无需制样，可直接将激光打在样品需要检测部位。分析模式有地球化学、土壤、矿物、合金四种，本次实验采用的是地球化学模式。
三、分析结果
（一）彩陶及陶彩的化学成分、黑色彩的显色物相分析
使用XRD方法共测试5件有代表性的黑色彩彩陶样品。测试结果显示各物质衍射峰：石英为3.34，钠长石为3.20，伊利石为4.46、10.15，白云母为2.56、10.09，莫来石为5.38，方钠石为3.68，方石英为4.03，方解石为3.02~3.07，赤铁矿为2.51、2.69，磁铁矿为2.53，方铁锰矿为2.70。5件黑色彩成分含量的变化范围：石英在19.6～22.7%之间，钠长石为10.9～13.4%，伊利石为22.5～28.0%，白云母为19.5～23.9%，莫来石是5.3～7.8% ，方钠石为1.9～2.3% ，方石英为1.1% ，方解石为1.0～1.5%，磁铁矿为4.0～8.5%，方铁锰矿为0.7～1.3%，赤铁矿仅为1.0～1.9%。其中，石英、钠长石、伊利石、白云母等是制作陶器常见的矿物原料；黑色彩的显色成分主要为磁铁矿、少量赤铁矿和方铁锰矿，磁铁矿含量明显高于赤铁矿和方铁锰矿。
手持式光谱仪X荧光光谱仪
陶衣的XRD分析显示各物质含量：石英12.3～19.1%，钠长石13.0～15.9%，伊利石19.9～29.1%，白云母24.2～26.7%，莫来石8.2～12.8%，方钠石2.3～2.7%，方石英1.3～1.7%，方解石1.0~1.7%，赤铁矿0.7～1.9%。其中，07XSGT3625G16②∶29、T3519⑩∶24两件仰韶文化三期的陶衣与仰韶文化二期一件陶器（07XSGT3029⑤∶13）内外壁陶衣相比，赤铁矿含量明显较少，是丰富的赤铁矿使仰韶文化二期陶衣呈现出浓郁的红色。
陶胎中石英、钠长石、伊利石等黏土中常见的矿物含量与黑色彩、陶衣基本一致。7件土样与黑色莫来石，而陶器中莫来石含量达5.3～12.8%，其他物相成分的含量与陶器相似。除一件仰韶文化二期的陶胎检测到微量外，其余陶胎与黏土中都未检测出赤铁矿、磁铁矿、方铁锰矿。
陶胎、黑色彩的XRF元素分析结果显示，其化学组成基本一致，均检测有Si、Al、Fe、Ca、Mn等元素。陶胎中Fe元素含量约为5.26～16.97%，Mn元素为0.05～0.20%；黑色彩中Fe（据XRD检测的物相分析，应存在Fe2+、Fe3+，但XRF不能检测出元素化合价）元素约为1.72～8.15%，Mn元素为0.1741～1.3494%，陶胎中Fe、Mn元素的含量均远远小于黑色彩，因此黑色彩较之陶胎会呈现出浓翠的黑色。
综上所述，沟湾遗址黑色彩的显色物质为磁铁矿、方铁锰，另外还有少量赤铁矿。这就是现代检测可以与文物考古及保护产生的联系。我们可以通过现代检测技术通过一定的技术分析从而对文物进行考古发掘以及后期的认知及保护的依据。手持式光谱仪X荧光光谱仪其无损快速的特点也是其被广泛应用到野外诸如矿脉检测、土壤分析、考古发掘的重要原因。因为其受环境影响相对于实验室分析仪仪器来说比较少，所以备受野外工作者青睐。
