揭示了中世纪的手稿

凯瑟琳·e·尼科尔森^一个安德鲁·毕比^b和理查德Gameson^b

^一个英国诺森比亚大学,纽卡斯尔NE1 8ST。电子邮件:(电子邮件保护);@teampigment;博客:www.durhamgospels.blogspot.co.uk
^b杜伦大学,南路,英国杜伦大学《3勒,

“Seo nydþearf feala læreð”必要性教很多东西。¹达勒姆箴言,DCL B_II_32 f.43-45

介绍

调查所使用的颜料中世纪照明系统往往是零散的、缓慢的,只是由于物流统一一个中世纪的手稿光谱仪。保险和保护防止珍贵书籍科学设施的交通问题进行分析,并暂停抽样结果的事实,只有光学光谱(或使用非接触式电磁辐射,非侵入性的方式)都可以使用。半岛综合体育官方APP下载德甲选择的技术是拉曼光谱和漫反射(也被称为福尔斯得到消息,光纤(可见光和近红外)反射光谱学]光谱学、多或高光谱成像和x射线荧光光谱仪。半岛综合体育官方APP下载德甲笨重的设备转移到手稿也一直是后勤挑战,但最近的事态发展在便携式设备允许这一领域蓬勃发展。

极端必须注意当使用无价的文物;通过与修复工作,安全暴露限制可能会决定。例如,在拉曼光谱研半岛综合体育官方APP下载德甲究激光功率密度是主要的关注对象,与< 0.02 mWµm的极限²列为安全限制,以防止退化光敏色素的共焦显微镜。^2,3工人往往没有意识到他们正在使用的条件,和一些商业系统使用更大的功率密度达到良好的信噪比,和很少能坚持这样的严格限制。为此我们将鼓励任何人考虑购买要注意,技术应该不是无意中损害他们的人工制品。

开发更好的系统导致的必要性(见“团队色素”http://www.durhamgospels.blogspot.co.uk和@teampigment)与仪器制造商合作开发定制的解决方案,允许可移植性和敏感性在这样的低功率密度,并采用拉曼光谱等技术的选择,多光谱成像和反射光谱来确定颜料在使用大量的手稿。半岛综合体育官方APP下载德甲

把山

在诺森伯兰郡的孤立我们最初的研究手稿的7^th和8^th几个世纪以来,⁴我们使用Horiba LabRAM人力资源。这个实验室仪器是搬到特别的收藏库,并配备了一个革新后的x, y样品阶段支持大型手稿在显微镜下的头。中性密度滤光器允许的功率密度降低到安全限制和50×徕卡LWD(长工作距离)目标保持一个安全的工作距离的手稿。这个系统也有多个激光可供选择的优势,因此,如果一个特定的色素荧光或吸收的地区标准633海里HeNe激光,785或532 nm激光可以使用。小心翼翼地拍摄使用功率计测量激光功率的焦点放在显微镜之前任何测量手稿。

早期工作是慷慨的提供两个工程师的帮助下移动和重新排列在这个项目中使用的光谱仪。尽管专家援助这一举动需要几天,身体和肌肉力量移动激光、光学表及辅助设备。明显,同时这个系统擅长表现并不是可行的仪器搬到其他库,需要更多的工作要做。

图1所示。左至右:手稿在接受调查,覆盖的频谱(雌黄As2S3)从黄色字母填满。Horiba工程师在宫殿绿色杜伦光谱仪搬到中世纪的地牢。便携式系统的行动。

Superheads和supersmall光谱仪

固定显微镜的Horiba LabRAM人力资源强加一些限制领域的手稿可以访问,因此Horiba Superhead拉曼探针夫妇激光和光谱仪通过光纤提供了一个逻辑设备的进化。Superhead的缺点是,过滤器是包裹在密封单元,因此每一个激光波长是必需的。然而,这种拉曼探针是否允许连接到外部激光源,并有效地任何摄谱仪/检测器。同时,由于激光的光纤耦合,这个系统的光斑大小明显大于LabRAM人力资源不再是严格意义上的共焦。现货估计30µm直径,使它更低功率密度的样本,0.5µWµm²。

牢记我们选择需要便携式系统组装一个波长移动基于低功耗HeNe激光拉曼光谱仪,在Horiba Superhead和海洋光学QEPro摄谱仪/相机探测系统。这种光谱仪,预设操作在633海里,具有占用空间小,重量轻,提供了良好的灵敏度。虽然局限于单一波长,这种设备很容易移植,可以设置在不到半个小时,保留其校准后的旅程。

系统是足够小,适合一个小手提箱,被送往在这个领域工作了一个为期三周的竞选活动在英国剑桥的菲茨威廉博物馆。这个移动系统的总体敏感性低于所需的台式系统和采集时间(120年代相比,20年代LabRAM)进展放缓。这种模块化系统表现非常优秀,允许大量的数据收集从欧洲中世纪手稿。bdapp官方下载安卓版

拉曼光谱是一半岛综合体育官方APP下载德甲种强大的技术色素的鉴定;然而,一些材料不容易产生良好的光谱,它可以从荧光材料受到干扰,只能分析一个示例基于逐点详述的。绕过我们采用结合光学技术包括漫反射和多光谱成像显示额外的色素的存在,例如铜碳——及油墨显示低反射率在近红外光谱区,和不能容易检测到633海里便携式拉曼系统在低功率密度不污染。

优化和测试

进一步投资的“颜料”项目允许进一步细化的便携式系统。我们正在使用deep-cooled,黑色背景,深耗尽层CCD(电荷耦合器件)相机(和或iDus 416)提供极低噪音和高效允许缩短采集时间(通常是20多岁)以及长时间曝光的可能性。耦合与一个可移动的和可交换的光栅摄谱仪(和或三叶草163)这个系统的优势是能够优化系统任何波长,允许它使用激光波长的选择。

拉曼探针的性能是一个重要的考虑:一些色素特征乐队在低波数,因此他们应该尽可能低的low-wavenumber截止:系统现在可以运行在> 80厘米¹633 nm和532 nm。例如,这种性能允许铅氧化物的混合物鉴定红铅和铅黄,以前只能在实验室系统。

直接比较的结果使用相同的拉曼探针,收集样本,样本的纤维和入射激光功率0.36 mW从这些便携式系统如图2所示。在这些正常光谱,明显改善信噪比(S / N)可以看到更高的性能检测系统。更好的S / N可以容易获得使用更高的激光,但是这些类似的条件下的性能进行了测试与使用的保护设置。

图2。比较结果从不同的便携式探测器使用相同的收集条件对液体样品的甲苯、Horiba Superhead和光纤耦合,所有使用相同的收购条件(总功率0.36千瓦,0.5μWμm-2)。

保护社区,拉曼光谱不一定是银弹,允许颜料的可靠的识别,但是一个有用的工具来补半岛综合体育官方APP下载德甲充其他技术已经在使用。初步研究,我们小组选择的常见的18岁^th世纪水彩颜料显示,超过一半的45(24)可以使用拉曼光谱识别提供样品,这个数字下降到20如果只是一个使用了激光波长。半岛综合体育官方APP下载德甲

另一个重要的考虑因素是user-whilst许多保护科学家的专业擅长的领域和渴望被训练在使用这种技术,这是一个需要经验和时间来完美。即使在一个密集的为期一天的培训课程,我们发现学生和管理者难以获得光谱从测试表和一层厚厚的新鲜的色素。这强调了投资所需的时间掌握了技术,而且它正在远离点,点击确定的解决方案。就事论事的时间是紧张的薄,,目前我们建议耐心而系统完善和优化应用程序而不是使一个昂贵的购买,可以提供很少的信息,或者更糟的是,可能会导致损害他们照顾的无价的文物。

结论

而拉曼光谱是这个领域的起步半岛综合体育官方APP下载德甲阶段,^5,6直到现在成为一种成熟的技术,可以应用原位任何人工制品,没有造成损害的曝光事件激光束。持续发展的设备仪器制造商(见表1)领导对新优化模块化的光谱仪,可以部署在该领域保持或改进的性能实验室同行在相当低的激光功率密度。开发的便携式设备使保护科学家之间的关系,图书馆员和历史学家。“团队色素”正在推动光谱仪的发展在这个应用程序中,与制造商密切合作,取得进步在手稿的色素鉴定。

表1。便携式系统目前零售业。注意作者强烈建议激光功率总是测量校准功率计和激光功率密度计算之前,任何对文物进行测量。(?显示信息不广告网站。)

最后的警告,我们强调的是,必须使用激光拉曼光谱等光谱方法以最大的关心和考虑,不做损害光敏色素无价的文物,保护,限制光功率密度总是被观察到。半岛综合体育官方APP下载德甲

确认

作者要感谢许多图书馆,保护科学家,馆长和修复我们去过的集合,允许我们访问的手稿。

笔记和引用

1. 作为一名训练有素的化学家,引用中世纪英语不是我所想象的前景,然而,过去三年成为“团队色素”的创始成员和执行分析许多手稿以后,我想提示我的帽子到最初的照明系统和文士我欠我目前的研究兴趣。
2. l . Burgio R.J.H.克拉克和美国弗斯,”拉曼光谱作为一种手段的块黑铅矿(Pb半岛综合体育官方APP下载德甲O的识别₂),铅颜料和它们的降解产物”,分析师126年,222 (2001)。doi:http://dx.doi.org/10.1039/b008302j
3. 这是功率密度采用共焦系统,但这并不与光斑大小成线性比例由于局部加热效果。
4. 毕比境Duckworth, r . Gameson石球尼克尔森R.J.H.克拉克,他和托帕克,颜料最早的诺森伯兰郡的手稿,写字间69 (1),33 (2015),ISSN 0036 - 9772
5. b . Guineau”,非破坏性分析des颜料microsonde喇曼激光器相当;例子de l 'azurite et de la孔雀石”,钉。Conserv。29日,35 (1984)。
6. j . Vezin“La microsonde喇曼激光器:联合国维尔仪器d分析des颜料在enluminures”,写字间38岁的325 (1984)。doi:http://dx.doi.org/10.3406/scrip.1984.1372