互补的光谱分析历史乐器的清漆|光谱学欧洲和世界半岛综合体育官方APP下载德甲bdapp官方下载安卓版

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让-菲利普•无效水量^一个和洛奇•贝特朗^b

^一个Laboratoire de矫揉造作的et de修缮,博物馆de la音乐节,引用de la音乐节,221大道吉恩•饶勒斯,75019年法国巴黎。电子邮件:(电子邮件保护)
^b伊帕内玛,同步加速器苏蕾Saint-Aubin 91192温度cedex,法国

介绍

在过去的两个世纪,清漆涂层的性质历史仪器一直是一个争议很大的话题。尤其关注使用的清漆涂层由意大利仪器制造商的安东尼奥·斯特拉迪瓦里小提琴众多仪器制造商提出的假设是,专家、音乐家和化学家,没有达到古代涂漆技术有一个大体的了解。几年前,我们决定做这个主题使用几个互补方法材料描述和研究的历史来源(古代清漆配方,等等)。

事实上,研究和保护实验室de la音乐节在巴黎博物馆旨在研究乐器的集合为:

定义最优保护条件
在各种情况下研究材料的老化,特别是当仪器被展出或扮演的音乐家
获得一个更好的理解古代乐器的技术,这是不能完全描述。

清漆是基本上被认为是一个或多个层(s)的有机电影物质,零点几微米厚,涂到表面。这些层可以包含矿物颗粒。有机化合物是天然产品,如油、树脂和树胶树,昆虫树脂、染料、蛋白质的材料,单独使用或混合在一起,可能净化预处理或挥发性溶剂稀释。无机成分为氧化物、氢氧化物、碳酸盐、其他添加颜料、填料、司机或湖基质。仪器制造商通常区分精神清漆(树脂溶解在酒精),精油清漆(树脂溶解在挥发油)和油清漆(树脂与干燥剂混合油)。

古老的乐器,演奏,处理,清洗和修复,清漆已经被化学和机械老化和磨损不均匀改变仪器的不同部分,增加漆成分的复杂性及其分析。此外,只有非常有限的micro-sampling允许清漆的罕见和古代乐器。

从1950年代开始,分析化学开放为古代乐器清漆的研究(主要是意大利小提琴进行)。有限的可用微量分析技术导致的部分描述和理解复杂的成分和地层学。¹

它似乎我们有必要定义一个分析方法致力于最完整的描述古代清漆涂层的乐器。为了最大化的数量信息(关于有机和矿物成分的地层学),我们使用的序列分析技术适应层厚度的规模和可用的材料数量分析(见图1)。这个序列包含几种光谱技术已被应用于过去几十年古老的材料科学领域的(保护文化遗产文物考古)、地球和环境科学。我们特别感兴趣的是技术的发展,使一个来执行原位分析(,因此,不需要采样),或者显微镜光谱仪的耦合。一些近期的例子使用光谱技术在我们的分析方法简要介绍如下。

Figure 1. Analytical methodology.

原位能量色散x射线荧光光谱法

虽然乐器清漆透明看宏观的规模,我们发现矿物颜料粒子在一些仪器清漆,低浓度使用原位光学显微镜(见图2 (a))。使用原位能量色散x射线荧光光谱法(EDXRF)(见图2 (b)我们已经确定了艺术家的颜料含有重元素如银朱(硫化汞),从Hg L-lines与红色颗粒的存在有关,和三硫化二砷(如₂年代₃),由于和S光谱仪信号与黄色颗粒有关。²这样利用x荧光技术是普遍博物馆实验室。不太明显的应用原位荧光检测铅在清漆或汗水浸渍的跟踪。铅化合物如铅黄(PbO),在某些情况下,被混在清漆干燥剂包含油,为了加快,否则长时间腌制和干燥。在这种情况下,导致可能出现在非常低的浓度,需要长时间的EDXRF数据采集(Mo阳极,500年代,50 kV, 600µA, 0.6毫米针孔,在空气中)。

Figure 2. (a) Vermillion (HgS) grains in the varnish of the “Sarasate” violin (A. Stradivari, 1724) observed using light microscopy and (b) being characterised by in situ EDXRF.

在文化遗产的工件,乐器是特殊的,因为他们往往是和处理。例如,小提琴共鸣板的接触汗水滴下降等地方的小提琴家的额头,下巴或手。我们已经发现,可以从汗水微量矿物元素(例如,氯、钾、铜、Zn-Na太光荧光系统可以探测到)浸渍的工具。特别是,我们有证据表明,木材可以从这些元素被盐污染地区漆磨损,如下巴休息(参见图3)。³这个描述是特别重要的保护目的,因为薄的木制响板可能在这些领域对湿度的变化更敏感。

Figure 3. EDXRF Cl(Kα) intensity along a linescan between A and B points (the “Provigny” violin, A. Stradivari, 1716). The highest chlorine signals are found on areas where the varnish is worn and where sweat has impregnated the wood.

(Synchrotron-based) micro-Fourier变换红外光谱学半岛综合体育官方APP下载德甲

清漆层可能只有几微米厚。为了分析其中每一层的具体成分,我们削减micro-samples截面进行了分析使用同步加速器radiation-based micro-Fourier变换红外光谱学(SR-FT-IR)。半岛综合体育官方APP下载德甲切片机薄片(1 - 5µm)分析了在传输模式或transflection模式(reflection-absorption方法从一个样本放置在一片反光的幻灯片,即产生的光谱几乎是相当于一个透射谱的样品厚度的两倍)。红外源来自一个同步加速器辐射,低分化,因此,非常聪明,意味着分析光斑尺寸可以小到ca 6µm-a维度强加的衍射限制哪些通常是小到足以描述一个层。因此,我们能够描述蛋白质层和矿物颗粒混在清漆截面(摄像仪进行红外micro-spectroscopy ID21 beamline,欧洲同步辐射实验室,格勒诺布尔)。半岛综合体育官方APP下载德甲⁴

我们也可以分析两层清漆的仪器由安东尼奥·斯特拉迪瓦里(在重度红外beamline,房子两个红外micro-spectroscopy仪器,苏蕾同步加速器,Saint-Aubin)。半岛综合体育官方APP下载德甲傅立叶变换红外光谱记录显示小差异,都是典型的以石油为基础的媒体:吸收光谱与地相关联,碳氢键和C = O延伸主导谱(图4)。肩膀约2958厘米¹的特点是CH₃反对称的长脂肪链。低清漆层,而广泛(C = O)乐队是1725厘米之间为中心¹和171厘米¹。这些特性可以解释为部分氧化和水解干燥油。至于上层,我们观察到一个更大的可变性的位置(C = O)乐队,1730厘米之间的最大范围¹和169厘米¹。我们认为乐队在1730 - 1710厘米¹原始甘油三酸酯的降解产物,而乐队低于1710厘米¹建议在上层树脂酸的存在。随后的热解气相色谱分析-质谱法(Py-GC / MS)分析证实了这些结果,表明,此外,树脂用于上层diterpenic,的渗出物松科种虫害树,即“松果体树脂”。^5,6

Figure 4. Cross-sectional view of Stradivari’s “Provigny” varnish under 450–490 nm illumination and typical SR-FT-IR spectra obtained on each layer. From the bottom: wood, underlying stratum (whitish material impregnating wood cells), surface stratum (tinted).

之间所有可能的成分被广泛发表文献中提到的弦乐器的清漆,今天我们已经能够排除蛋白蛋,酪蛋白或动物胶而缺席重要成分的红外光谱的观察amide-I和amide-II乐队1650厘米左右¹和1550厘米¹,分别。同样,无论是(C-O-C)乐队1040厘米左右¹在1470厘米和锋利的紧身上衣¹/ 1460厘米¹由于CH₂/ CH₃弯曲模式,牙龈和蜡的特点,分别观察。

台光谱法

在清漆的情况下从三弦乐器仪器,原位荧光和扫描电镜/ EDX能谱(SEM / EDX) micro-samples能够准确半岛综合体育官方APP下载德甲回答两种类型的红色颜料的性质。EDX点分析特定的谷物表明,第一类是Fe-rich,可能表明氧化铁。第二种类型是Al -和O-rich,表明一个铝复合是一个红色的有机染料的衬底。只有通过使用台谱,空间分辨率接近2µm(使用45 nm和514.5 nm激发波长,30µW功率样本,光谱分辨率ca3厘米¹在1000厘米¹在LADIR (Laboratoire de Dynamique交互等Reactivite Vitry-Thiais化学研究所的科学),专注于单个粒子,我们能够找到证据赤铁矿和磁铁矿阶段的铁氧化物和红色染料是一种蒽醌,可能胭脂红酸。^5,6后者识别更为困难,因为分子的拉曼光谱可以被修改的环境,特别是矿物基质和油基绑定中(参见图5)。这样的分析结果可以解释使用材料交易的历史知识和实用知识颜料的制备:学习乐器,弦乐器很纯的混合使用或精制赭石(含赤铁矿)和胭脂红色素湖(胭脂红酸在氧化铝衬底)给这些乐器的红色色调。

Figure 5. Raman spectra of (1) a red particle in a Stradivari varnish and of anthraquinonic reference substances: (2) carminic acid, (3) alizarin and (4) purpurin, all recorded with a 458 nm excitation laser and baseline subtracted. Differences in the relative band intensities between (1) and (2) could be due to the dye interaction with aluminium or the surrounding medium.

Microspectrofluorimetry

这些古老的清漆的另一个特点是,他们经常紫外/可见光激发下发出荧光。清漆的荧光对比已经使用了很长一段时间来检查下小提琴清漆的修整和穿地区木材的灯。Microspectrofluorimetry似乎是一种很有前途的技术来区分各种类清漆绑定的媒体,即使他们的光谱特性不是很清晰。⁷发射光谱获得各4µm斑点的截面从16世纪琵琶清漆说明不同层的光谱性质的变化(见图6、分析执行国家美术馆的艺术,华盛顿特区,美国)。

Figure 6. Microspectrofluorimetry spectra of (A) the polymer resin embedding the varnish cross-section, (B) and (C) two different layers of the varnish stratigraphy (lute, L. Maler, before 1552) (405 nm Hg band excitation, 4 µm spot size, spectra normalised in intensity).

结论

光谱技术是关键技术的描述和理解上釉的组成和结构的历史乐器。这个项目的多个分析问题解决了使用互补分析技术的结合。我们正在探索进一步发展包括荧光寿命测量的研究⁷和FT-Raman谱⁸有机清漆材料和测试原位电器仪表。

确认

作者要感谢所有合作者的文章总结本文,科学研究部门(美国华盛顿国家美术馆的艺术),重度的beamline(苏蕾同步加速器)和MOLAB计划(Eu-Artech /魅力)。

引用

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