冲浪通过历史性的弓弦乐器的涂层系统:一个光谱的视角

Giacomo Fiocco,^a、b克劳迪娅Invernizzi,^a、c托马索Rovetta,^一个Michela,阿尔巴诺^,维Marco Malagodi^{a, e}Patrizia吊柱^b和莫妮卡Gulmini^b

^一个Laboratorio Arvedi di Diagnostica非Invasiva CISRiC,意大利degli某迪帕维亚通过贝尔'Aspa 3, 26100克雷莫纳,意大利
^bdi Dipartimento di Chimica意大利都灵,通过Pietro Giuria 7, 10125年,意大利都灵
^cDipartimento愿望Matematiche Fisiche e Informatiche,意大利degli某迪帕尔马帕可区域delle愿望,7 / 43124帕尔马,意大利
^dDipartimento di运动方面,米兰理工大学,达芬奇广场32岁,20133年,米兰,意大利
^eDipartimento di Musicologia e贝尼省Culturali,意大利degli某迪帕维亚·科索加里波第178、26100克雷莫纳,意大利

DOI:https://doi.org/10.1255/sew.2021.a8
©2021年作者
发表在Creative Commons BY-NC-ND执照

这材料做了好对阵小提琴制造商使用外套的小提琴吗?有可能确定的秘密食谱小心翼翼的保护着琴师在车间吗?虽然近三个世纪过去了自从他死后,安东尼奥·斯特拉迪瓦里的神话仍是小提琴的缩影。事实上,每一个小提琴制造商都有野心,或多或少地公开宣布,构建工具类似于17日在对阵车间生产^th和18^th世纪。斯活了93年,在他死后对阵小提琴在质量和数量逐渐减少。这种下降趋势已经不可避免地导致了传统的丧失和知识,创造一个历史和当代lutherie之间存在巨大的鸿沟。下半年以来的20倍^th世纪,然而,琴师的人渴望成为科学家和科学家热爱乐器或多或少的有说服力的假设提出关于材料使用的大师。¹只有在过去几十年里科学家们对乐器的兴趣有所加大,增加历史(和经济)的重要性,古老的小提琴已经推动了科学辩论如何处理调查。这些艺术品的技术特点研究,^2、3与主要关注好对阵清漆的性质和所涉及的其他材料整体完成治疗。⁴

众所周知,多个清漆层应用于木材,被预处理的封口机,防止漆渗透。此外,µm-sized无机粒子有时分散在涂料体系。最常见的材料参与完成的过程是干燥剂油、天然树脂、酪蛋白、动物胶、无机填料、有机和无机色素。⁵此外,其他物质如苯偶姻或虫胶树脂常用在古老的小提琴,还是在当代的表面抛光保护、恢复和维护。⁶

尽管有一些相似之处与其他绘画技巧,木制的结束,鞠躬弦乐器有特殊的用途和特点。特别是,清漆不仅必须是一个保护层,但它应该是彩色的,透明和光泽,为了提高木材的特性。很多染发剂(颜料、湖泊或染料)、一般蔓延在非常低的浓度,或特定的预处理可以用来获得典型的深浅的清漆。

基于红外辐射光谱和x射线是完美的候选人研究这些材料使有机和无机化学物种的识别。

傅里叶变换红外(ir)光谱专门识别相关的主要官能团有机材料和一些无机成半岛综合体育官方APP下载德甲分(如碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐)层。至于鞠躬弦乐器,抽样常常是不可能的,便携的使用非侵入性反射红外光谱可能需要收集化学信息。半岛综合体育官方APP下载德甲暂时的非侵入性地层的方法,认为获得的光谱分析不同保存清漆所以是成功的使用这种技术。⁶另一方面,可以利用傅立叶变换红外光谱micro-spectro半岛综合体育官方APP下载德甲scopy截面为研究嵌入式样品准备。通过这种方式,地层学可以观察和分析分层技术。⁷

描述的元素组成的无机材料分散在涂料体系中,X-ray-based技术代表第一组分析选项中选择。x射线荧光(光谱仪)光谱特征元素组合在一个体积的材半岛综合体育官方APP下载德甲料不需要样品。出于这个原因,光谱仪是一种使用最广泛的技术检测色素和其他文化遗产领域的无机材料。⁸在音乐弦乐器的调查,整个系统的体积(涂料和木材)参与分析,从外部污垢沉积inorganic-based治疗的木头。⁹

另一方面,扫描电镜耦合能量色散x射线能谱的分析(SEM-EDX)使测微的斑点在地层学的每一层,半岛综合体育官方APP下载德甲⁴从仪器提供micro-sample是分离的。

多年来,其他光谱技术被用来审查完成层的乐器:激光诱导击穿光谱(LIBS)已经被用来获得地下地层学micro-destructive方法;半岛综合体育官方APP下载德甲¹⁰核磁共振(NMR)和拉曼光谱半岛综合体育官方APP下载德甲¹¹为深入理解提供了有价值的数据材料和施工技术的历史对阵小提琴,虽然信息更难获得这些技巧。结果相关的所有上述光谱方法中描述本文中引用的引用。

在这里,Bracco 1793小小提琴由洛伦佐Storioni在克雷莫纳(1744 - 1816),意大利是报告为一个代表性的案例研究(图1)。仪器已经受到multi-analytical过程利用x射线和红外线辐射工作根据非侵入性和微创的方法。

图1所示。(一)可见图像的音板Bracco 1793小小提琴。采样点的黑色广场。通过(b)的分离micro-sample观察扫描电镜(背散射电子图像)和(c)下的光学显微镜紫外(UV)光。完成治疗(A, B, C)是可见的木底物。

傅立叶变换红半岛综合体育官方APP下载德甲外光谱反射几何

非侵入性的红外数据收集与力量α便携式光谱仪在一些景点的音板和背面板的基础上选择紫外荧光响应和清漆的不同程度的磨损。此外,同步辐射(SR)执行-FT-IR茜茜公主的beamline Sincrotrone Elettra的里雅斯特,与有价值的l . Vaccari和c . Stani博士的支持。在这里,一个样本脱离音板的代表区域(图1 b),嵌入环氧树脂和治疗暴露的横截面(图1 c)。SR亮度和横向分辨率导致光谱与提高信噪比。两种方法,即作为一种非侵入性的便携式仪器和大规模设施,进行了反射几何。

收集到的光谱通过漆领域上的非侵入性方法主要强调树脂清漆的信号在1710厘米左右¹(νC = O)(图2)。为了描述制备层,经常在木材,以避免传播清漆的渗透到木材毛孔,分析也主要集中在一些穿的音板或背面板,清漆的不再是可识别的。在这些领域,光谱(图2 b)建议的存在蛋白质的底漆¹²作为一个肩膀在1650厘米¹(νC = O,酰胺)和宽带1550厘米¹(结合νC-N和δN-H酰胺二世)。此外,无机compounds-probably分散层或直接在木头pores-were dry-filled也发现:Reststrahlen乐队大约在1100 - 1000厘米¹(ν_作为Si-O-Si)可以归因于硅酸盐组。信号的硫酸组为1150和1100 cm¹(ν_作为所以₄),在670和600厘米¹(δ_作为所以₄)也被观察到。¹³

图2。反射红外光谱获得的浸漆(a)和(b)穿的区域Bracco 1793小小提琴pseudo-absorbance Kramers-Kronig后(绝压)和转换(马)。乐队标志的报道。从参考7允许转载。

微创分析进行c截面如图1所示,允许我们深化知识的有机层的顺序。A和B SR-FTIR光谱收集层(图3 A, B)清楚地确认标记的存在自然萜烯的树脂的乐队¹¹主要为强烈νC = O乐队大约在1710厘米¹由于羧酸的贡献,δ_年代CH₂和δ_作为CH₃在1450厘米¹,δ_年代CH₃约1375厘米¹νC-O 1255和1185厘米¹。¹⁴光谱收集层C(图3 C)是相反的特点是乐队相关蛋白质的今天动物胶或casein-at 1650厘米¹和1550厘米¹。

图3。反射在pseudo-absorbance SR-FT-IR光谱(绝压)和马后对应层B (a, B)和C (C),报告标记乐队。从参考7允许转载。

调查无机相的x射线

非侵入性的方法,力量的光谱仪分析XG实验室埃利奥•便携式光谱仪基础上精心挑选不同区域对紫外荧光响应和清漆的不同程度的磨损。SEM-EDX通过进行了在嵌入式示例脱离响板Tescan米拉3 xmu-series配备一个能量色散x射线谱仪。

光谱仪数据获得的非侵入性方法揭示了Si,年代,K, Ca和Fe响板和背面板。穿地区硅的检测,以及更高数量的钙和硫,可以归因于这些无机相的存在,作为填料在地面水平,进一步支持信息通过非和一种红外。EDX微量分析部分证实了这些结果:Si - C和总部粒子被发现在层,明显识别的无机色散的存在蛋白质的扩散层的木头。铁的存在,确定与光谱仪和EDX,相反归因于地球铁粒子,可能是作为色素添加的。^6、15

结论和展望

技术基于红外和x射线光谱通常允许识别和描述的各种材料参与历史小提琴的完成过程,与洛伦佐Storioni Bracco小小提琴在1793年克雷莫纳这里讨论作为一个相关的例子的一个全面的光谱方法。

x射线衍射和红外光谱显示的天然树脂清漆,依照这些标识在其他历史对阵弦乐器的17岁^th和18^th世纪,并建议一个了不起的一致性在使用的材料和程序大师获得完成层近150多年的历史。蛋白质的地面层的分散一些硅酸盐sulphate-based粒子,和小红地球粒子的存在也发现在地层学。

在未来,预计光谱技术将广泛用于调查琴师的秘密,被调查进一步弦乐器。红外辐射x射线是主要研究向更深的知识的各种各样的材料,经常混在一起,受雇于琴师。

确认

作者承认这个基金会Arvedi-Buschini,这个基金会Bracco和基金会博物馆del Violino寻求支持。特别感谢丽莎Vaccari博士和博士Chiaramaria Stani其援助的茜茜公主beamline。

引用

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