DF13P01OVV010 Historické technologie a moderní metody průzkumu. Interpretační možnosti specializovaných metod průzkumu děl středověkého umění s využitím inovativních technologií.

Projekt financovaný Ministerstvem kultury ČR, řešený v letech 2013-2017.

Účastníci projektu:


Schema konfokální XRFNa pracovišti Katedry dozimetrie a aplikace ionizujícího záření (KDAIZ) FJFI ČVUT v Praze byl sestaven unikátní přístroj umožňující provádět neinvazivní výzkum prvkového složení materiálů s možností hloubkového rozlišení. Zařízení využívá metodu tzv. konfokální mikro rentgenové fluorescenční analýzy (konfokální μ-XRF), která na rozdíl od klasické XRF analýzy poskytuje informaci o prostorové distribuci prvků přítomných ve vzorku. To je umožněno díky jemnému fokusačnímu systému, který je tvořen tzv. rentgenovými polykapilárními optikami.

Konfokální μ-XRF představuje relativně novou metodu, která zatím ani ve světě nepatří mezi standardní a rutinně využívané metody analýzy vzorků. Technologická náročnost metody a vysoká cena jednotlivých komponent přístroje jsou zřejmě důvodem toho, že doposud na trhu neexistují žádné komerční konfokální μ-XRF spektrometry – zařízení tohoto typu byla zkonstruována zatím pouze v několika laboratořích na světě. Konfokální μ-XRF již přesto prokázala velký potenciál při analýzách nejrůznějších typů vícevrstvých vzorků. Zvlášť významné uplatnění nachází tato metoda při výzkumu děl kulturního dědictví.

Aparatura pro měření konfokální XRF

Doposud jediný laboratorní konfokální μ‑XRF  spektrometr v České republice sestavený na KDAIZ FJFI ČVUT nabízí široké praktické využití. Tento přístroj byl navržen ve spolupráci s Národní galerií v Praze a je zkonstruovaný tak, aby umožňoval zejména in-situ analýzy maleb v depozitářích či přímo ve výstavních síních. Díky svým vlastnostem však může být využit také při zkoumání dalších typů (nejen) uměleckých či historických předmětů. S pomocí tohoto zařízení lze rozlišit jednotlivé vrstvy pod povrchem vzorku o tloušťkách pouhých několika desítek mikrometrů, čímž se otevírají nové analytické možnosti a potenciální aplikace. Při zjišťování stratigrafie historických a uměleckých děl (např. maleb, pergamenů, rukopisů, kovových předmětů atd.) může konfokální μ-XRF představovat alternativu či komplementární metodu k odběru vzorků. Při výzkumu maleb může být konfokální μ-XRF využita pro identifikaci sledu použitých pigmentů. Na základě detekce skrytých podpovrchových vrstev (např. podmaleb) může tato metoda posloužit i při rozpoznání případných falsifikátů uměleckých děl. Jednou z největších předností konfokální μ-XRF je její neinvazivní povaha – tato vlastnost hraje často zásadní roli při výběru vhodné metody analýzy vzácných historických objektů či děl kulturního dědictví.

Jedním z hlavních výstupů vývoje této metody na KDAIZ FJFI ČVUT v Praze je certifikovaná metodika „Konfokální rentgenová fluorescenční analýza". Čtenáři by měla poskytnout jak návod na praktickou aplikaci konfokální XRF při analýze neznámého vzorku, tak i postup zpracování naměřených dat a získání požadované informace. Metodika také uceleně vysvětluje základní teoretické aspekty konfokální μ-XRF a diskutuje různé přístupy ke kvantitativnímu způsobu vyhodnocení získaných dat. Metodika byla vytvořena za podpory projektu NAKI DF13P01OVV010 Ministerstva kultury ČR.

Měření obrazu RYBIČKY metodou konfokální XRF

 

Hloubkový profil zastoupení jednotlivých prvků v obraze RYBIČKY