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當藝術文物遇上 ARTAX

2019-09-19

以 ARTAX 對歷史畫作和油墨進行 Micro-XRF 非破壞性表徵

 

ARTAX 是第一款便攜式 Micro-XRF 螢光光譜儀,旨在滿足非破壞性元素分析的特定要求,專為價值匪淺、不易移動的樣品所設計。XRF 技術非常適合用於油墨的表徵,當對無價的藝術文物進行測試或做為刑事調查的輔助工具時,非破壞性分析已證明是必要的。下面呈現 ARTAX 在具有歷史性油墨文物的成功應用與表現。

 

鐵膽墨水 Iron Gall Inks,又稱鞣酸鐵墨水,是一種由植物中提取的鞣質和鐵鹽混合而配製成的一種黑褐色或紫黑色的墨水,16~18 世紀的手稿大部分是用鐵膽墨水書寫。由於使用天然存在的原料,油墨的組成分中主、副成分和污染物具有可變量,因此分析這些組分的變化可作為對油墨進行明確的表徵和年代排序的依據。

 

 

測量條件: 以 X-ray tube, 30 W,Mo target,U =45 KV,I = 600 µA,進行具有 10 個測量點(每個測量點持續 15 秒)的線掃描

除鐵之外的各種硫酸鹽成分如下表,18 世紀鐵膽油墨 X 射線光譜圖如下圖所示。

 

 

 

在分析鐵膽油墨時,不同厚度層的油墨會對測量造成阻礙,無法取得絕對的量化值,因此在檢查鐵膽油墨時,會將主要成分 Fe 標準化(≡1),再相對於鐵量化其他組分 如下表 )。於是透過 XRF 光譜的結果,可以獲得各種鐵膽油墨的特徵 “fingerprints“ ,這允許對藝術家使用的各種油墨進行表徵和年代排序分類。

 

 

無機顏料的調色板含有大量具有精確化學計量組成的不同化合物,不同顏色和元素組成構成每種顏料的特徵。一些顏料來自於天然或合成,除了主要成分的分析之外,微量元素和污染物的確切分析亦可表明顏料是人工合成抑或是天然來源。

 

彩色雕版是一種罕見的藝術形式,Albrecht Dürer  最令人印象深刻的作品之一為 Copperplate Passion,雕版 “Peter and John heal the lame person“ 即是這一類作品,下面將使用 ARTAX 通過顏料的表徵來分析這些著色的時間順序。

 

測量條件: 以  low-power X-ray tube,30 W,Mo-target。excitation: U = 45 kV,I = 600 µA,每個點 100

 

可以在下面左圖雕版中明確識別出多種顏料,這些顏料普遍使用於 16 世紀 參照下表 ),而右圖中使用的顏料最早是在 19 世紀合成。通過 ARTAX 的表徵,可以證明一件作品在 16 世紀晚期由 Georg Mack  (signature GM) 著色,而另一件作品的著色發生在 19 世紀。

  

 


 

reference

1. Iron Gall Inks

 

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