Portables RFA-Gerät zur Untersuchung von Kunstwerken

01.02.2008 - 31.12.2010
Forschungsförderungsprojekt
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ist heute eine der bedeutendsten Methoden zur Kunstanalyse, da sie eine zerstörungsfreie Analysenmethode darstellt, die sowohl qualitative, als (zum Teil) auch quantitative Informationen über die Probenzusammensetzung liefern kann. Durch moderne instrumentelle Entwicklungen in diesem Bereich konnte sie in den letzen Jahrzehnten sogar noch an Bedeutung zulegen, v.a. durch die Konstruktion transportabler RFA-Systeme, welche entweder auf große Flexibilität oder hohe Mobilität optimiert wurden. Trotzdem ist die Analyse von Elementen mit niedriger Ordnungszahl aufgrund der Absorption von niederenergetischer Strahlung in Luft bei der in situ Analyse immer noch ein Problem. Das Kunsthistorische Museum (KHM) mit den angegliederten Institutionen (Museum für Völkerkunde (MVK) und Österreichisches Theatermuseum (ÖTM)) beherbergt umfangreiche Sammlungen einzigartiger Objekte. Aufgrund der großen Vielfalt von Kunst- und historischen Objekten sind auch die Anwendungsmöglichkeiten der RFA mannigfaltig (bezüglich Materialien, Objektformen und Transportmöglichkeiten). Um ein RFA-Instrument daher für den vielfältigen Einsatz im KHM zu optimieren sind hohe Anforderungen in Punkto Flexibilität, Mobilität und v.a. dem Umfang der detektierbaren Elemente zu erfüllen. Kürzlich wurde durch Kooperation der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) mit dem Atominstitut der Österreichischen Universitäten Wien (ATI) der Prototyp eines portablen RFA-Geräts konstruiert. Dieses soll das Problem der Detektion niederenergetischer Strahlung durch die Verwendung einer Vakuum-Kammer ¿ in der sich der Messkopf befindet ¿ lösen. Der Messstrahl verlässt die Kammer durch ein KaptonTM Fenster und wird bereits ca. 1-2 mm außerhalb der Kammer auf das Objekt fokussiert, wodurch Absorptionsverluste in der Anregungs- und Röntgen- fluoreszenzstrahlung minimiert werden. Testmessungen, die mit diesem Gerät am KHM durchgeführt wurden, zeigten jedoch, dass noch weitere Verbesserungen nötig sind, um es für die Anwendung im Museumsbetrieb zu optimieren: Die Verbesserung der Detektionslimits der leichten Elemente für die Analyse von Glas und Email, die Anpassung der Form und Größe der Vakuumkammer, die Vermeidung der Krümmung des Vakuumfensters, genauere Positionierungsmöglichkeiten, mehr Flexibilität des gesamten Systems und schnelle Auswertung von in situ Untersuchungen. Im Zuge dieses Projekts wird daher ein verbessertes transportables RFA-Gerät, das den hohen Anforderungen des KHM genügt, durch Kooperation des Naturwissenschaftlichen Labors des KHM mit den bereits genannten Institutionen entwickelt, konstruiert und am KHM installiert. Dieses verbesserte Instrument wird zur Durchführung einiger ausgewählter Studien an einzigartigen Kunstwerken zur Analyse von Glas und Email sowie Pigmenten und Metalllegierungen eingesetzt. So werden z.B. eine Sammlung von Glasjuwelen des 16. Jhdts., das so genannte ¿Rudolfinische Email¿ und ca. 30 emaillierte Gold- und Siberobjekte des 15. und 16. Jhdts. hinsichtlich der Glas- bzw. Emailzusammensetzung untersucht. In Verbindung mit bereits laufenden Projekten und Studien werden weiters Metallobjekte ¿ z.B. Renaissance- und Barock-Bronzen der Kunstkammer und antike sassanidische Münzen ¿ sowie teilweise komplex geformte Papierobjekte des ÖTM analysiert.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Materials Characterization: 100%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
zerstörungsfreie Röntgenfloureszenzanalysenon destructive analysis
tragbares Röntgenanalysegerätportable XRF
Kunstobjekteart objects
Konservierungpreservation

Externe Partner_innen

  • Kunsthistorisches Museum
  • International Atomic Energy Agency

Publikationen