Laboratorium Laserowej Spektroskopii Molekularnej (LLSM)

Laboratorium Laserowej Spektroskopii Molekularnej (LLSM)

Laboratorium Laserowej Spektroskopii Molekularnej (LLSM)
Instytut Techniki Radiacyjnej
Politechnika Łódzka
93-590 Łódź
Wróblewskiego 15
tel. (kier. 42)313175, fax. 42 6840043,[email protected]
Zastosowanie spektroskopii Ramana w konserwacji i renowacji dzieł sztuki
Technika Ramana w połączeniu z mikroskopem staje się jeszcze bardziej użyteczną
techniką, bowiem pozwala skierować wiązkę laserową na wybrany fragment próbki i
zogniskować ją na obszarze o średnicy 0,5-0,7 μm. Można w ten sposób badać np. wybrane
fragmenty tkanek widzialnych pod mikroskopem. Mikroskopowa technika Ramana stwarza
ogromne możliwości w dziedzinie konserwacji, renowacji i identyfikacji dzieł sztuki, takich
jak obrazy, druki średniowieczne, itd., bowiem ziarna pigmentów zastosowanych w farbach
są oddalone o więcej niż 0,7 μm. Identyfikacja materiałów użytych w manuskryptach o
historycznej wartości, obrazach, drukach znajdowała się od dawna w centrum
zainteresowania historyków sztuki. Niejednokrotnie odkrycia te prowadziły do rozszerzenia
stanu naszej wiedzy o technologii chemicznej, szlakach handlowych, sposobach przenoszenia
wpływów kulturowych w tamtych czasach. Techniki chemii analitycznej były przez lata
wykorzystywane w badaniu obiektów sztuki. Większość tych technik są metodami
destrukcyjnymi: trzeba zdrapać, zerwać, odłamać i rozpuścić fragment badanego obiektu, aby
przekonać się co to jest; nie można dokonać pomiaru in situ. W ostatnim przeglądzie różnych
technik stosowanych w analizie pigmentów porównując: mikroskopię skaningową,
fluorescencję promieniowania X, dyfrakcję promieniowania X, IR, UV/VIS oraz
spektroskopię Ramana, autorzy dochodzą do wniosku, że technika Ramana oddaje największe
usługi w analizie pigmentów dzieł sztuki. Mikroskopowa technika Ramana jest idealną
metodą analityczną: czułą, niedestrukcyjną, selektywną oraz in situ do badania pigmentów w
obrazach i drukach. Dzięki wysokiej rozdzielczości przestrzennej (mikroskop),
przestrajalności laserów, optymalizacji układów optycznych i elektronicznych można
otrzymywać silne sygnały Ramana (które mogą być słabe w nieobecności rezonansowego
efektu Ramana). Charakterystyka pigmentów polega na ich identyfikacji, określeniu czy
użyto pojedynczych pigmentów, czy też mieszaniny do osiągnięcia optycznie tego samego
lub podobnego koloru, czy efekt końcowy osiągnięto przez budowanie warstw farby o
różnym składzie pigmentów, czy poprzez warstwy o różnych rozmiarach pigmentów.
Charakterystyka pigmentów pomaga w: renowacji – aby naprawiać zniszczone obrazy trzeba
dopasować się do oryginalnych pigmentów, konserwacji – aby opiekować się dziełem sztuki
trzeba znać wpływ ciepła, światła i zanieczyszczenia środowiska i aby to było możliwe,
konieczna jest pełna identyfikacja materiałów, określeniu daty powstania i autentyczności
dzieła sztuki - nasza wiedza historyczna o technologii chemicznej danego okresu pozwala
określić dzieło jako oryginał czy falsyfikat. Ultramaryna (wyprodukowana w 1828 r. jako
syntetyczna wersja lazurytu) nie dziwi na obrazie Renoira „Les Parapluies” czy Moneta „Gare
Saint Lazare”, ale zdziwiłaby na inicjałach śpiewnika z XIII. Żółty pigment (siarczek
kadmu używany od 1818 r.) nie dziwi na obrazach impresjonistów, ale dziwiłaby na obrazie
„Death of Acteon” Tycjana znajdującym się w National Gallery i do malowania którego użyto
cynianu ołowiu. Jeżeli zastosowano egipski błękit - to dzieło może być bardzo stare (nawet 3
tysiąclecia p.n.e.), ale gdyby w obrazie uznawanym za średniowieczny zidentyfikowano
ftalocyjaninę, to falsyfikat nie może być wcześniejszy niż 1936 r., kiedy to zsyntetyzowano
po raz pierwszy ten barwnik. Widma Ramana wszystkich barwników i pigmentów są dobrze
znane od dawna i pozwalają na jednoznaczną identyfikację materiałów .