用远红外显微光谱分析艺术家的颜料

艺术品的鉴定和保存主要是通过其所用材料的化学特性来实现的。欧洲杯足球竞彩通过将使用的材料与艺术品可能产生的欧洲杯足球竞彩年代进行比较，文物保护人员可以迅速区分真品和制作精良的复制品。此外，对所用材料的鉴定还可以指导管理员采取适当的清洁和保存方法，以减缓欧洲杯足球竞彩这些艺术品的自然降解过程。在许多情况下，鉴定以前应用过的保存材料也很重要。欧洲杯足球竞彩

傅里叶变换红外光谱(FTIR)

傅立叶变换红外（FTIR）光谱法是一种成熟的方法来测试，并确定艺术家的材料。欧洲杯足球竞彩^１－１０测量通常在中红外光谱区域(4000-400厘米)进行^-1）.FTIR光谱仪中通常使用的KBr光学器件在约400厘米处施加低频截止^-1．在FTIR显微镜中使用进一步限制低频截止到700-500厘米汞 - 镉 - 碲化物（MCT）检测器^-1的范围内。这些低频截止限制了中红外光谱在鉴别艺术品中发现的许多无机颜料的有效性，这些颜料通常在远红外区域(600-10厘米)有特征吸收带^-1）.拉曼光谱中，出于文化遗产材料的分子识别另一主振动光谱学方法，有一个基本光谱范围远低于400厘米欧洲杯足球竞彩^-1．然而，在拉曼光谱研究艺术颜料时，颜料和结合介质产生的荧光是一个经常遇到的问题。¹¹

远红外光谱对颜料材料的表征效果已经在宏观样品中得到了证实。欧洲杯足球竞彩^{12 - 15}然而，由于热源的低辐射、室温检测器相对较低的响应性以及孔径掩膜降低通量等挑战，色素的远红外微光谱研究一直是一个尚未开发的领域。光学材料和设计的最新进展已经超越了这些挑战，并为色素表欧洲杯足球竞彩征中的显微光谱应用开辟了远红外领域。本文用显微光谱法分析了几种颜料Thermo Scientific™Nicolet™iS50 FTIR光谱仪演示了Czitek™SurveyIR™显微光谱附件(图1)。

图像1．Nicolet iS50 FTIR光谱仪与SurveyIR显微光谱学附件在样品室。

实验

使用SurveyIR金刚石ATR附件在衰减全反射(ATR)模式下进行测量，或通过低e玻璃显微镜载玻片上的样品的反射进行测量。在8 cm处进行256次扫描收集光谱^-1光谱分辨率。在KBr分束器和DLaTGS探测器的帮助下测量了中红外光谱，KBr窗口允许采集4000到400厘米^-1．远红外光谱在1800-50厘米范围内^-1采用固体衬底分束器和带有聚乙烯窗的DLaTGS探测器进行采集。聚乙烯通常用作远红外窗口材料，但其强大的吸光度在1460厘米左右^-1和770厘米^-1不允许在这些特定区域进行测量。利用Nicolet iS50光谱仪上的自动分束器交换器(ABX)，可以很容易地实现在不同测量之间改变分束器。特殊的ABX设计使测量模式之间的自动切换没有任何损失的吹扫。不需要修改SurveyIR附件来测量中红外和远红外区域的光谱。

结果和讨论

为了展示远红外技术的实用性和性能，收集了涂层纸板的中、远红外光谱。纸板涂层中含有高岭石(铝)₂O_3.* 2 sio₂* 2 h₂O)、碳酸钙(CaCO_3.)和聚酯粘结剂。使用SurveyIR金刚石ATR微光谱附件在两种模式下收集涂层光谱。首先，利用传统的KBr衬底分束器和KBr窗口DLaTGS探测器采集光谱。这个光谱如图2B所示，在1850-400厘米^-1地区。FTIR的光学结构被修改为远红外模式。使用这种设计的红外光谱测量范围为1850-50厘米^-1如图2C所示。总的光谱质量和信噪比是相当合理的。在400厘米以下观察到许多来自高岭石和碳酸钙的吸收带^-1超出MCT探测器和KBr窗口截止范围。虽然这些无机材料在中红外光谱中也显示出特征，欧洲杯足球竞彩但扩大到远红外区域的范围提供了额外的光谱细节，有助于识别混合物中的材料或组分。

图像2。涂布纸板的ATR测量。(A)通过钻石ATR晶体接触前后的样品区域图像，让用户验证样品区域

正在测量。（B）的中红外光谱与MCT和DLATGS探测器的特性低端截止值由虚线表示。（C）的光谱特征见于看到的溴化钾和MCT低下面指示碳酸钙和高岭石的远红外光谱

波数的截断。围绕1460和770厘米光谱区^-1由于在这些位置的聚乙烯检测器窗口的强吸收率而被封掉。

作为另一种对比，当代油漆的中红外光谱和远红外光谱如图3所示。这些光谱是在SurveyIR金刚石ATR微光谱附件的帮助下记录的。红外光谱与丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的聚合物相一致，^{16日至18日}典型的现代聚合物基涂料粘合剂。然而，远红外光谱允许鉴定无机颜料，氧化锌，或“锌白”，因为它有一个特征吸光度峰在380厘米^-1．显然，仅仅测量中红外光谱并不能确定锌白。

图片3。含氧化锌的白色涂料。上图:中红外光谱显示仅在380厘米处氧化锌吸收峰^-1(虚线)。下:远红外光谱清楚显示氧化锌在380厘米处的吸收峰^-1．

远红外显微光谱法也被用于分析费城艺术博物馆(PMA)收藏的一件家具上的颜料。图4所示的这件衣服据说是18世纪清朝时期在中国制造的。为了帮助规划保护处理，对装饰表面进行了分析，以确定它们是否与18世纪的中国相一致，还是后来添加的。从衣柜内部取样的横截面图也如图4所示。

图像4.．清代漆器衣柜和镶嵌物展示了从室内用的横截面来分析。(A)外部，(B)内部，(C)从复合衣柜分析的截面。星号代表原装饰面。在这一点之上的层是后来添加的。登录号:1940-7-2，费城

艺术博物馆;清代(1644-1911);涂了漆的木头，有彩绘和镀金的装饰;黄铜配件。1940年由布卢姆菲尔德·摩尔基金购买。

远红外显微分析是对黄色和红色层的横断面。从红色色素颗粒获得的图像如图5所示，Section a。通过金刚石ATR显微镜和朱砂欧洲杯猜球平台参考获得的红色层的光谱如图5所示，Section B和C。朱红色的参考来自福布斯在哈佛大学的颜料收藏。¹⁹这两个光谱显示出高度相似，证实了肯定的鉴别。朱砂是由矿物朱砂、HgS、硫化汞制成的。观测到的谱带与三角α-硫化汞(朱砂矿物)的谱带相容，并归因于晶体的晶格振动。^20.朱砂是中国漆器制作中使用的一种基本的红色颜料²¹它的存在为衣柜的真实性提供了重要的证据。所捕获的黄色颗粒(A)、黄色漆层颜料(B)的远红外光谱和雌黄参考(As欧洲杯猜球平台₂年代_3.）（C）是在图6中示出的这两个光谱记录在从压缩到低辐射玻璃基板样品的外部反射模式。对应于在样品250微米的孔径掩模用于靶向从黄色层提取的颜料。参考雌黄颜料也从福布斯收藏。雌黄是地热形成的矿物和作为黄色颜料从古代到20世纪早期。主要吸收带在图中指定。黄色颜料和雌黄参考光谱匹配并对应与前报告之间的吸收带。^{月22日至23日}结果清楚地表明黄色色素是雌黄。在这两种色素的情况下，中红外区域特征的缺乏突出了远红外测量的重要性。

图像5.．远红外ATR光谱:(A)从服装样品中提取的红色色素图像，(B)服装样品的远红外ATR光谱，(C)朱砂参考。

图6.．远红外光谱ATR：（A）从衣柜样品中提取黄色颜料，（B）的图像黄色衣柜样品的远红外反射光谱和（C）雌黄参考。

结论

中红外红外光谱是艺术品一个有用的分析工具，并与显微镜结合，主要是有益的，因为需要调查最少的样品。然而，许多材料，主要含有颜料欧洲杯足球竞彩的无机组分的，不能完全表征仅对中红外操作配置FTIR显微镜。锌白和古董工件的两个层的分析表明与显微配件，其允许颜料材料的更敏锐表征整合远红外光谱的优点。欧洲杯足球竞彩从这些光谱的解释收集到的化学信息可用于通过艺术品的约会，以确定真伪，鉴定早期养护的尝试，并规划新的保护工作。

参考资料及进一步阅读

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