معرفی

یکی از کاربردهای جالب و مفید دستگاه Micro XRF در این مقاله به بحث گذاشته شده است.

این مقاله به طور کلی تمرکز خود را بر روی توانایی آنالیز Micro XRF در تحقیق و بررسی نقاشی های قدیمی قرار داده است. دو هدف اصلی بررسی حاضر عبارتند از: مطالعه تکنیک نقاشی و ارزیابی وضعیت حفاظت از سطح.

مطالعه صحیح و مناسب حفاظت  آثار هنری، از نقطه نظر باستان شناسی و انسان شناسی بسیار مهم و حیاتی است تا جایی که برای تمیز دادن و مشخص کردن ترسیم مجدد و مواد ترمیمی ضروری می باشد.

این مقاله در خصوص روش آماده سازی نمونه بحث می کند و همچنین قابلیت دستگاه Micro XRF ساخت شرکت Unisantis آلمان مدل XMF-104 را برای چنین کاربردهایی نشان می دهد.

پیش زمینه ای از کاربرد دستگاه

یک کاربرد جالب و مفید Micro XRF که در مقاله پیش رو مطرح گردیده، در خصوص بررسی نقاشی های دیواری Filippo Lippi موجود در کلیسای Prato می باشد. این نقاشی های دیواری بین سال های 1452 تا 1465 نقاشی شده و زندگی S. Stefanoو S. Giovanni Battistaرا به تصویر می کشد.

این کاملاً مشهود است که جزئیات بسیاری با تکنیک دمایی نقاشی شده است (رنگدانه ها در امولسیون تخم مرغ پراکنده شده اند)، و علاوه بر این بسیاری از این تزئینات برجسته، طرح ها، لباس ها و دیگر جزئیات توسط موم طلاکاری شده ساخته شده اند.

نقاشی هایی که برای این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته در شکل شماره 1 نشان داده شده است:

شکل شماره 1: به تصویر کشیدن زندگی St. John: هاله عیسی مسیح با نقاط کوچکی از موم طلاکاری شده تزئین شده است (تصویر سمت چپ). به تصویر کشیدن زندگی St. Stephen: لباس یک دختر در نتیجه تزئینات موم طلاکاری شده، نفیس تر شده است (تصویر سمت راست).

ابزار مورد استفاده

اندازه گیری ها با استفاده از دستگاه Micro XRF ساخت شرکت Unisantis آلمان مدل XMF-104 انجام گرفته. این دستگاه مجهز به تیوب مولیبدن 50 وات و یک دتکتور با وضوح بالای compact Si-PIN و two–stage Peltier cooled می باشد.

ابعاد دستگاه به صورت قابل ملاحظه ای کاهش می یابد و دتکتور نیز برای خنک شدن دیگر به نیتروژن مایع نیازی ندارد.

دستگاه XMF-104 از یک لنز متمرکز کننده Polycapillary استفاده می کند که این لنز یک پرتو ایکس متمرکز با اندازه بسیار کوچک تولید می کند. اندازه معمول نقطه کانونی در خروجی لنز بین 50 تا 250 میکرون متغیر است.

آماده سازی نمونه

با در نظر داشتن توسعه وسیع نقاشی های دیواری، بیش از 30 ناحیه برای تحقیقات جامع در خصوص مشخصات ترکیبی لایه های نقاشی، مورد بررسی قرار گرفته و نمونه برداری شده است.

همانگونه که پیش تر اشاره شد، بسیاری از جزئیات تزئینی، توسط موم طلاکاری شده و به صورت برجسته ساخته شده است. دو نمونه در شکل شماره 1 مطرح گردید که هر دو تزئینات با موم می باشند یکی جهت غنی سازی هاله عیسی و دیگری برای یک لباس. علاوه بر آن، طرح آسمان در گنبد کلیسا، توسط ستاره های برجسته طلاکاری شده، پوشیده شده است.

باقیمانده موم در سطح نقاشی قابل مشاهده است که روی پس زمینه قرمز رنگ نقاشی را پوشانده است. پس زمینه شاید سبز و آبی باشد، شبیه به چشم انداز یک دریاچه، ولیکن امروزه لایه­های نقاشی از بین رفته است و زمینه ای قرمز رنگ و بدون پوشش از یک نقاشی با آبرنگ بر روی گچ باقی مانده که اصطلاحاً Morellon نامیده می شود.

جهت مشخص نمودن مواد موم، نمونه هایی با ابعاد بسیار کوچک، از این ناحیه، جمع آوری شده است. نمونه ها، به عنوان یک نگهدارنده نمونه، به صورت بسیار باریکی بر روی شیشه مانت شده اند (شکل شماره 2) در نتیجه می توان جهات مختلف قطعه را مطالعه و بررسی کرد.

نتایج به دست آمده

µ-XRF یک نمونه بسیار کوچک سیاه از تزئینات با موم

µ-XRF باقیمانده طلاکاری تزئینات با موم

نتیجه گیری

آنالیزهای µ-XRF گرفته شده از نمونه ها که در نمودارهای شماره 3 و 4 نشان داده شده است، نشان می دهد که عناصر Ca, Fe, Cu, Au, Pb, Sn در نمونه وجود دارد. درصد عناصر در نقاط مختلف یک نمونه شدیداً متفاوت می باشد. با این حال، جالب است که توجه داشته باشید که در مناطق سیاه، تقریباً فقط Pb شناسایی شده است (شکل شماره 3). به علاوه مطالعه چینه شناسی تزئینات طلاکاری شده هنوز در حال انجام است.

بنابراین µ-XRF یک ابزار بسیار با ارزشی را در آنالیز غیر مخرب میراث فرهنگی ارائه می نماید. مطالعه آثار هنری اهمیت بسیار بالایی دارد، زیرا در خصوص شناخت مواد هنری که در یک دوره خاص و در یک منطقه بخصوص موجود بوده و استفاده می شده است و نیز برای انتشار روش های جدید، اطلاعاتی را آشکار می سازد. به بیان دیگر، یک هدف مهم دیگر این بررسی کمک به مرمتگران جهت ارزیابی دلایل نابودی آثار و بهینه کردن روش های حفاظت از آثار هنری می باشد.

مزایای دیگر دستگاه UNISANTIS XMF-104 عبارتند از:

•         عدم نیاز به گاز

•         عدم نیاز به سیستم واترکولر خارجی برای تیوب اشعه ایکس

•        محدوده اثر کوچک

•         تیوب با توان پایین