具有FTIR光谱的绘画非接触式分析

介绍

恢复艺术作品是一个具有挑战性的任务，总是存在对对象本身造成无意损害的风险。由于其异质结构，壁画，帆布，羊皮纸或纸张上的绘画特别脆弱。

因此，在修复工作中，尽可能多地收集有关材料性质和材料的信息是非常必要的。欧洲杯足球竞彩这包括使用过的成分的化学特性的细节，以便找到合适的清洗剂，例如，从一幅画上去除表面杂质或改变的清漆层。

另一项任务是出于科学原因复制历史颜料。在这种情况下，了解某种涂料的化学性质是成功的关键。傅里叶变换红外光谱是一种理想的颜料和绘画分析技术。红外光谱中典型的吸收模式使样品中存在的物质得以识别。

直到最近，这种技术的主要缺点是，现场分析艺术品几乎不可能。大绘画或壁画的测量通常要求破坏性取样，因为样品的碎片必须被移动到实验室。当然，在大多数情况下，这绝对不是一个选择。

幸运的是，使用ALPHA II FTIR光谱仪及其前反射模块进行无损分析是容易可行的。ALPHA II提供了一种快速和简单的方法，以非破坏性和非接触的方式对现场壁画和绘画进行红外分析。

在下一篇文章中，我们将介绍一些FTIR光谱分析艺术的真实例子。

马里奥·希法诺的一幅画的表面分析

图1所示。Nottetempo由Mario Schifano与三脚架安装阿尔法- r在前面。

“Nottetempo”（CSAC - Centro Studi E Archivio Della Comunicazione-Parma）是1986年由意大利艺术家Mario Schifano创建的一幅画，是一个完美的例证，证明了FTIR光谱能够分析最复杂的现代涂料组合物。图1显示了使用alpha-r安装在绘画前面的三脚架上的测量设置。

图2描绘了在画中分别覆盖着蓝色和白色颜料的两个不同点上测量的原始反射光谱。乍一看，这两种光谱看起来都很复杂，暴露出红外光谱中通常不会出现的伪影。

然而，这些效应是典型的反射光谱，因为反常色散发生在光谱区域，表现出强烈的光吸收。因此，谱带被扭曲，看起来与一阶导数曲线相似。Kramers Kronig变换(KKT)被整合到布鲁克的光谱软件OPUS中，可以用来将这些畸变转化为吸收带。

图2。两种不同颜料的两种不同颜料的原始反射光谱（蓝色颜料=蓝色光谱，白色颜料=红光谱）。

图3显示了白色颜料的KKT校正谱为黑色曲线。很明显，光谱现在看起来像一个“正常的”吸收光谱。利用光谱参考库，对样品的复杂混合组分进行了鉴定。

各组分结合在一个参考和光谱中(如图3中的红色曲线所示)。计算时使用钛白颜料、碱性树脂和硝基纤维素(用作粘合剂)的参考光谱。立即，两个光谱的相似性变得清晰，因为和光谱有一个适合的对应的样品光谱的所有波段。这表明油漆的所有关键成分都已被识别。

图3。KKT变换了一个白色着色区域的样品光谱(黑色曲线)和不同参考光谱的和光谱(红色曲线)。

对蓝色颜料重复该过程，产生图4中所示的光谱。黑色曲线表示颜料的KKT转化的光谱。当光谱与两个参考光谱的总和频谱进行比较时，化学成分再次明显：聚（甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸甲酯），3：2和钴蓝。再次观察到两个光谱之间的醒目相似度，这意味着已经建立了涂料的所有显着成分。

这个案例研究揭示了这项技术的真正优势:可以获得非常宽的光谱范围。在这里，将波数调查为大约400厘米的选项^－1提供了识别有机粘合剂或底层旁边的无机颜料的机会。钴蓝和钛白仅显示800厘米以下的指纹信号^－1这是使用MIR钙系光纤的光谱仪无法到达的区域。

图4。KKT变换了蓝色着色区域的样品光谱(黑色曲线)和不同参考光谱的和光谱(红色曲线)。

北极绘画的表面分析²

这些测量方法也可以用来分析古代绘画。图5是乔托(Polittico，大约1330年，意大利博洛尼亚国家美术馆)在使用三脚架ALPHA光谱仪进行FTIR测量期间的一幅备受赞誉的画作。

图5。Polittico di giotto与三脚架安装的alpha-r和笔记本电脑。

图6显示了位于左边第二个面板(Arcangelo Gabriele)上的天使翅膀区域的分析结果。测量点的摄像机视图显示在小插图中。在这里，底层(金箔)给出了一个所谓的半透明光谱，它直接可与不需要KKT的吸收光谱相比较。在样品光谱的旁边是草酸钙、硫酸钙和萜烯清漆的参考光谱。这三种参考光谱的组合清楚地反映了样品光谱中所有主要的吸光度波段，表明对所有必需成分的检测。^3.

图6。测量点的面板和视频图像细节(左)。右图:萜烯清漆(蓝色)、硫酸钙(红色)和草酸钙(绿色)的样品光谱(黑色)和参比光谱。

仪器

αFTIR光谱仪的操作很简单。它对冲击和振动不敏感，即使在繁忙的环境中也能够进行操作。用实验室笔记本的脚印称重小7kg，它可以快速移动到另一个位置并立即使用，因为它之后不需要手动调整。图7显示了Alpha II，它具有高级连接功能，可选的触摸PC和进一步的性能增强功能。

前反射模块具有一个集成的视频摄像机，提供一个直接和清晰的测量区域的视觉。此外，它使用户能够精确定位光谱仪在感兴趣的区域。由于物体和ALPHA II之间的工作距离大约是15毫米，任何不希望的意外接触是安全的。通常的样品光斑尺寸约为5mm，如果需要更高的空间分辨率，可以选择性地减少到3mm。此外，ALPHA II FTIR光谱仪可以通过无线连接和电池组进行无线操作。

图7。带有前反射模块的ALPHA II FTIR光谱仪。

总结

具有前反射模块的αFTIR光谱仪是一种灵活和用户友好的仪器，用于识别诸如清漆或颜料的所有类型的材料。欧洲杯足球竞彩无接触和非破坏性分析可以在现场进行。Bruker的Opus软件提供了广泛的强大工具，仍然易于用于测量光谱的后处理和分析。总而言之，FTIR光谱可以提供有关保护和恢复的各种涂料的基本信息。

¹与意大利帕尔马大学的D. Bersani, A. Casoli和P. P. Lottici合作
²与D. Cauzzi，Soprintendenza Bsae Di Bologna（意大利）合作
^3.《博洛尼亚的政治家》——《新莴苣》，D. Cauzzi e . Seccaroni, Centro di di》(2009)

这些信息来源于布鲁克光学提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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