光绪十文铜币和民国十文钱的拉曼光谱研究

对于金属文物来说，金相研究、微量元素和同位素溯源分析等方法已经十分成熟，但都需要对金属本体进行破坏性的取样。因此近年来通过对金属锈蚀层分析来获取相关数据的研究越来越多。由于拉曼光谱对于铜氧化物及其结晶度和晶粒大小非常敏感，Noemí Montoya等尝试使用拉曼光谱分析铜币锈层来区分铜币。

该研究选取了1905年前各省局铸造的“光绪元宝”十文铜币；1905年后户部和各省度支部造币分厂铸造的“大清帝国”铜币、民国十文铜币和开国纪念币；共计59枚铜币。使用HoribaXploRA显微拉曼光谱仪对铜币进行分析。测试条件根据每件样品情况有所不同，曝光时间为5～20s，10～50次叠加次数，激光能量30～80mW。选取了赤铜矿(Cu2O)拉曼光谱90，215cm-1处的特征峰为研究对象，拉曼结果表明所有铜币的A90/A215比值相对于A90强度有系统性变化。清朝时期的铜币被分为了4组，组Ⅰ为1905年后各省局铸造的“大清帝国”铜币1～11号，组Ⅱ为1905年前湖北和安徽省局铸造的“光绪元宝”，组Ⅲ为1905年前河南、江南省局铸造的“光绪元宝”和1905年后户部铸造的“大清帝国”铜币，组Ⅳ为1905年前湖南和广东省局铸造的“光绪元宝”。而民国时期的铜币则为一类。说明尽管清朝政府试图改革币制进行统一的货币铸造，但地方生产的货币仍然保持当地的铸造方法。

该研究还结合了聚焦离子束电镜观察，发现不同的铜币锈蚀层的厚度和结构不同，金属基底也有显微结构的差异。这些差异可能源自于铸造时热机械加工的不同所导致的合金成分、金相结构的不同，最终反映在了锈层的拉曼光谱上。

尽管拉曼光谱方法存在一定的局限性，但仍可以作为一种无损分析的补充工具，为考古学和钱币学等研究提供相关数据。