Целостность произведений искусства является основной предпосылкой, которая должна определять профессиональную деятельность реставраторов и хранителей произведений искусства, а также должна быть нормой для методов, используемых для их характеристики.
Существуют неразрушающие и неагрессивные методы анализа, такие как рентгеновский флуоресцентный анализ (РФА), которые, не подвергая опасности и не разрушая работы, дают ценную качественную информацию об их элементарных химических компонентах. Кроме того, конфигурация портативного и простого в эксплуатации оборудования, которое можно транспортировать из лаборатории в музей, избегая любой транспортировки музейных предметов в другую сторону, имеет очевидные преимущества для целостности этих объектов.
Для этой цели широко используются портативные рентгеновские установки. Эта простая, недорогая и портативная рентгеновская рентгеновская установка, разработанная археометрическим отделом Института потери материалов Валенсийского университета (ICMUV), состоит из рентгеновской трубки малого размера (0-50 кВ, 1 мА), криогенного детектора высокого разрешения Si(Li), модуля детектора кадмия с охлаждением. С помощью этих элементов проведен неагрессивный и неразрушающий in situ анализ картин в музее искусств Валенсии.
Также проведен анализ желтых пигментов, используемых в системе XRF наиболее известными валенсийскими художниками 15 и 16 веков, Мигелем де Альканвизом, Висенте Мачипом, Хуаном де Хуанесом и кастильскими художниками, обосновавшимися в Валенсии, Эрнандо Янвесом и Эрнандо Льяносом. Обширные исследования с физико-химическим анализом, проведенные Куэном, показывают, что свинцово-желтый пигмент, неиспользуемый с 1750 года, часто использовался итальянскими, фламандскими и немецкими художниками с 1300 года.
Материал и методы.
Идентификация пигмента была достигнута с помощью рентгеновской системы, интегрированной с рентгеновской трубкой небольшого размера (Oxford Instruments, модель XTF 5010), которая производит луч рентгеновского излучения из анода родия. Напряжение и сила тока источника рентгеновского излучения непрерывно изменяются от 0 до максимальных значений, 50 кВ и 1 мА. Энергия рентгеновских лучей достаточно велика, чтобы возбудить характерные рентгеновские линии K и L элементов, присутствующих в образцах с атомным числом больше, чем у натрия.
Луч коллимируется с помощью метакрилатной системы, которая образует пятно размером 5 мм. Возбужденные рентгеновские лучи выделяются из образца и собираются детектором высокого разрешения Si(Li) 30 мм2 (Оксфордский прибор) с FWHM 140 эВ при 5,9 кэВ. Извещатель имеет бериллиевое окно диаметром 5 мм и толщиной 8 мм и охлаждается жидким азотом. Электронный сигнал, поступающий от детектора, поступает на анализатор высоты импульса Link 2048 (Oxford Instruments).
Источник рентгеновского излучения и оба детектора интегрированы в механическое устройство, которое позволяет фиксировать угол падения луча и телесный угол, который детектор вычитает из направления характерных рентгеновских лучей, испускаемых образцом. Это рентгеновское оборудование является портативным и простым в обращении, которое было доставлено в выставочные галереи и в отдел реставрации Музея искусств Валенсии для проведения in situ анализа картин.
Когда краска покрыта слоем лака, низкоэнергетическое флуоресцентное излучение ослабляется и генерирует очень низкий уровень сигнала в детекторе. В этих случаях проводится анализ только высокоэнергетических переходов и используем CdZnTe с высоким напряжением в трубах. Для анализа и идентификации низкоэнергетических флуоресцентных линий необходимо снять лаковый слой с окраски и использовать Si(Li) детектор с бериллиевым входным окном всего 8 мм.
После того, как были выбраны точки интереса для окраски, анализ проводится с различным напряжением рентгеновской трубки в зависимости от элементов, объединяющих желтые пигменты (оксиды свинца и олова) и охристые пигменты (сульфиды мышьяка и гидратированные оксиды железа). Напряжение 35 кВ дает хороший выход на линию Ka олова, напряжения 25 и 15 кВ - на линии L свинца и K мышьяка и железа, напряжение 8 кВ используется для возбуждения линий L олова.
Результаты и обсуждение.
С помощью описанного выше оборудования было проанализировано в общей сложности 19 алтарей. Анализ спектров рентгеновского спектра позволяет определить энергию и интенсивность пиков. Выбор напряжения рентгеновской трубки является обязательством между проникновением и электронными переходами, которые мы хотим вызвать на пигменте.
Ученые использовали напряжения 8 и 15 кВ для возбуждения низкоэнергетических электронных переходов и анализа поверхностных слоев, напряжения 25 и 35 кВ были использованы для возбуждения более высоких энергетических электронных переходов, которые проникают более глубоко. Энергия и интенсивность спектров рентгеновского излучения соответствуют элементу и его изобилию в картине.
Однако в связи с неоднородным распределением элементов в матрице картины количественный анализ был исключен и оценен только качественный анализ и полуколичественное приближение. Результаты рентгеновских спектров выражаются в соотношениях площади пика идентифицированных элементов по отношению к доминирующему элементу. Элемент с наибольшей площадью пика классифицируется как доминирующий; большинство элементов - это те, соотношение площадей пика которых достигает 10% от доминирующей; и меньшинство - те, соотношение площадей пика которых ниже 10%.
Наличие олова и свинца в этих алтарях привело нас к тому, что желтый пигмент, используемый авторами, был классифицирован как свинцово-желтый. Высокая интенсивность свинцовых линий может быть обусловлена использованием свинцово-белого цвета при приготовлении деревянных опор или в смесях с желтым пигментом для их размягчения. В остальных работах, отсутствуют данные, подтверждающие наличие олова в желтых пигментах. Также были изучены проявления желтой охры с преобладанием железа и деградировавшей охры с мышьяком в качестве основного элемента. И получили результаты:
- В первом случае самая интенсивная линия рентгеновского спектра соответствует переходу железа в спектре Ka12 и, вероятно, желтая охра (гидратированный оксид железа).
- Во втором случае мышьяк был идентифицирован в рентгеновских спектрах охристого пигмента с оранжевыми тональностями, которые находились в деградировавшем состоянии.
Этими пигментами могут быть сульфиды мышьяка, такие как орпимент или вещевой вещество, в связи с их тенденцией к изменению в смесях с другими пигментами.
Выводы:
Археометрический отдел ICMUV сконфигурировал портативное рентгеновское оборудование, которое позволило нам проводить качественный и неразрушающий анализ in situ для изучения средневековых картин из музея искусств Валенсии. Система рентгеновского контроля интегрирована рентгеновской трубкой (0-50 кВ, 1 мА), криогенным Si(Li) детектором высокого разрешения и CdZnTe с охлаждением Пельтье небольшого размера.
С помощью этой системы XRF были проанализированы алтари М. Алканвиз, В. Мачип, Х. Льянос, Х. Янвес и Х. де Хуанес, художники, создавшие свои произведения искусства в Валенсии в течение XV и XVI веков. В некоторых из проанализированных работ был обнаружен желтый свинец в желтом цвете.
Использование этого желтого пигмента свидетельствует о влиянии европейских школ, которые использовали его с XIII века и который, вероятно, был внедрен в Валенсии художниками, сформировавшимися в итальянских школах.