TY - THES A1 - Wolff, Timo T1 - Referenzprobenfreie quantitative Mikro-Röntgenfluoreszenzanalyse N2 - Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) ist ein Standardverfahren in der zerstörungsfreien Elementanalyse. Die Entwicklung von Polykapillaroptiken und von SDD-Halbleiterdetektoren, die ohne Stickstoff-Kühlung auskommen, ermöglicht eine breite Anwendung dieses Verfahrens z. B. in der Kunst- und Kulturgutanalyse. Die dafür entwickelten Spektrometer sind mobil und bieten die Möglichkeit der Analyse von kleinen Strukturen, da Untersuchungs- flächen mit Durchmessern von 10-70 ¹m erzeugt werden. Für quantitative RFA-Ergebnisse werden in den meisten Anwendungsfällen referenzprobenbasierte Auswertungsverfahren eingesetzt. Aufgrund von Absorptionsprozessen in der Probenmatrix ist die Genauigkeit und Verlässlichkeit der ermittelten Konzentrationen dabei stark von der Ähnlichkeit von Referenz- und Untersuchungsprobe abhängig. Liegen keine geeigneten Referenzmaterialien vor, stellt die „Fundamental Parameter (FP) Methode“ eine Alternative dar. Dabei werden die bei der Erzeugung und Detektion auftretenden Wechselwirkungen mit Hilfe geeigneter Datenbanken mathematisch beschrieben. In einem Iterationsverfahren können auf diese Weise die Elementkonzentrationen ermittelt werden. Voraussetzung ist eine genaue Kenntnis der Spektrometerparameter, u. a. der spektralen Verteilung der Anregungsstrahlung. Da durch die Transmissionseigenschaften der Polykapillaroptiken die gut beschriebenen Röntgenröhrenspektren erheblich verändert werden, war eine Anwendung der FP-Methode für die Mikro-RFA bisher nicht möglich. Ziel dieser Arbeit ist es, die Transmission dieser Optik in einer Weise zu beschreiben, die eine routinemäßige Quantifizierung auf Basis der fundamentalen Parameter möglich ist. Die notwendigen Untersuchungen erfolgten an einem kommerziellen Mikro-RFA-Spektrometer, das für die Analyse im Kunst- und Kulturgutbereich entwickelt wurde. Zum einen wurden im Rahmen der Arbeit umfangreiche Charakterisierungsmessungen an der zum Spektrometer gehörenden Linse durchgeführt, um die grundsätzlichen Prozesse bei Strahlungstransport in Polykapillarlinsen besser zu verstehen. Dabei wurde besonders auf den Einfluss messungsbedingter Artefakte bei der Bestimmung der Linsenparameter geachtet. Zusätzlich wurden an Polykapillarhalblinsen Charakterisierungsuntersuchungen am Rasterelektronenmikroskop und mit Synchrotronstrahlung durchgeführt. Die Ergebnisse ergänzen die Erkenntnisse der Volllinsencharakterisierung, insbesondere den starken Einfluss der Messbedingungen auf die ermittelten Parameter. Zum anderen wurde ein neues Kalibrierungsverfahren entwickelt, welches die Beschreibung der Linsentransmission ohne vorherige Linsencharakterisierung ermöglicht. Das Verfahren wurde an zertifizierten Referenzmaterialien getestet. An verschiedenen Anwendungen aus dem Bereich der Archäometrie werden schließlich Quantifizierungsergebnisse präsentiert, so z. B. die Analyseergebnisse antiker römische Kupfermünzen, die im Rahmen eines Methodenvergleiches auch mit PIXE und Synchrotron- RFA untersucht wurden sowie Untersuchungsergebnisse historischer Pergamente und Schreibmaterialien. N2 - X-ray fluorescence analysis (XRF) is a standard method for non-destructive investigations. Due to the development of polycapillary optics and SDDdetectors requiring no cooling with liquid nitrogen, XRF becomes a suitable method for a large number of applications, e. g. for the analysis of objects in arts and archaeology. Spectrometers developed for those purposes allow investigations outside of laboratories und provide excitation areas with diameters of 10-70 μm. In most applications, quantification of XRF data is realized by the usage of standard reference materials. Due to absorption processes in the samples the accuracy of the results depends strongly on the similarity of the sample and the reference standard. In cases where no suitable references are available, quantification can be done based on the “fundamental parameter (fp) Method”. This quantification procedure is based on a set of equations describing the fluorescence production and detection mathematical. The cross sections for the interaction of x-rays with matter can be taken from different databases. During an iteration process the element concentrations can be determined. Quantitative XRF based on fundamental parameters requires an accurate knowledge of the excitation spectrum. In case of a conventional setup this spectrum is given by the X-ray tube spectrum and can be calculated. The use of polycapillary optics in micro-XRF spectrometers changes the spectral distribution of the excitation radiation. For this reason it is necessary to access the transmission function of the used optic. The aim of this work is to find a procedure to describe this function for routine quantification based on fundamental parameters. Most of the measurements have been carried out using a commercial spectrometer developeded for applications in arts and archaeology. On the one hand the parameters of the lens, used in the spectrometer, have been investigated by different experimental characterization measurements. Especially the influence of measurement artifacts on the determined parameters was studied intensively. In addition polycapillary halflenses were investigated using scanning electron microscopy and synchrotron radiation. On the other hand a new calibration procedure has been developed allowing the user to determine the lens-transmission without changing the experimental setup. The quality of the determined excitation spectrum was verified by a conventional calibration with different standards and by comparing calculated concentration of measured standards with certified values. Finally different examples for applications in archeometry are presented. For example the quantification results of measurements on ancient roman copper coins can be compared with results from PIXE- and synchrotron-XRF-measurements. Further the results of the investigation of ancient parchment and writing materials are shown. T3 - BAM Dissertationsreihe - 50 KW - Mikro-Röntgenfluoreszenzanalyse KW - Archäometrie KW - zerstörungsfreie Analytik KW - Polykapillarlinse KW - quantitative RFA PY - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-1088 SN - 978-3-9812910-6-3 SN - 1613-4249 VL - 50 SP - 1 EP - 212 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-108 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hahn, Oliver A1 - Wolff, Timo T1 - Zerstörungsfreie Mikro-Röntgenluoreszenzanalyse von historischen Schreib- und Zeichenmaterialien T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Rostock, Deutschland DA - 2005-05-02 KW - Zerstörungsfreie Materialcharakterisierung KW - Mikro-RFA KW - Archäometrie PY - 2005 SN - 3-931381-64-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 94-CD SP - 1(?) EP - 7(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-7649 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Dedner, B. A1 - Hahn, Oliver A1 - Wolff, Timo ED - Dedner, B. ED - Mayer, T. M. T1 - Ergebnisse der Tintenanalyse KW - Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) KW - Materialcharakterisierung KW - Kunst- und Kulturgut PY - 2005 SN - 3-534-15603-X VL - 7 IS - Kap. 2.2 SP - 1 EP - 13 PB - Wiss. Buchges. CY - Darmstadt ET - Marburger Ausg. AN - OPUS4-7599 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Hahn, Oliver A1 - Malzer, W. A1 - Kanngießer, B. T1 - Untersuchung von historischen Malmaterialien mittels Mikro-Röntgenfluoreszensanalyse T2 - Jahrestagung Archäometrie und Denkmalpflege 2004 CY - Mannheim, Germany DA - 2004-10-06 PY - 2004 AN - OPUS4-4997 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hahn, Oliver A1 - Rabin, Ira A1 - Wolff, Timo A1 - Kanngießer, B. A1 - Malzer, W. A1 - Mantouvalou, I. A1 - Schade, U. A1 - Masic, A. A1 - Weinberg, G. T1 - Non-destructive investigation of the dead sea scrolls T2 - "Art2008", Non-destructive investigations and microanalysis for the diagnostics and conservation of cultural and environmental heritage CY - Jerusalem, Israel DA - 2008-05-25 PY - 2008 AN - OPUS4-17614 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ketelsen, T. A1 - Dietz, Georg A1 - Hahn, Oliver A1 - Hoss, M. A1 - Simon, O. A1 - Wintermann, C. A1 - Wolff, Timo T1 - Zu einer Typologie der niederländischen Zeichnung des 16. Jahrhunderts - Ein interdisziplinäres Forschungsprojekt am Kupferstich-Kabinett KW - Typologie KW - Zeichnungen KW - Zeichenmaterialien KW - Papier PY - 2009 SN - 0418-0615 VL - 4 SP - 281 EP - 290 PB - Deutscher Kunstverl. CY - München ; Berlin AN - OPUS4-21831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wolf, U. A1 - Hahn, Oliver A1 - Wolff, Timo ED - Wollny, P. T1 - Wer schrieb was? Röntgenfluoreszenzanalyse am Autograph von J.S. Bachs Messe in h-Moll BWV 232 KW - Kulturgut KW - Röntgenfluoreszenzanalyse PY - 2009 SN - 0084-7682 VL - 95 SP - 117 EP - 133 PB - Evang. Verl.-Anst. CY - Leipzig AN - OPUS4-20795 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hahn, Oliver A1 - Bretz, S. A1 - Hagnau, C. A1 - Ranz, H.-J. A1 - Wolff, Timo T1 - Das Schwarzlot in der Hinterglasmalerei - Zerstörungsfreie Untersuchung von Kunst- und Kulturgut N2 - Die Bedeutung der Zerstörungsfreien Prüfung im Bereich der Kunst- und Kulturanalyse hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Mobile Untersuchungstechniken erweisen sich als besonders geeignet, da die fragilen und kostbaren Objekte in den Museen verbleiben und somit keine Schädigungen durch Transport oder Klimawechsel erleiden können. Dieser Beitrag möchte am Beis piel der Hinterglasmalerei die Bedeutung der naturwissenschaftlichen Analyse im Bereich der Kunstgeschichte aufzeigen. Der Begriff der Schwarzlotmalerei wird in der Kunstgeschichte allgemein für eine schwarze Konturmalerei verwendet. Während der Begriff in der Glasmalerei eindeutig das Material – ein mit Eisen- und Kupferoxiden schwarz gefärbtes Bleiglas – bezeichnet, steht der Begriff in der Tafelmalerei für tiefschwarze Konturen auf Goldgründen und Lüstern. Diese Modellierung ist jedoch im Vergleich zur Glasmalerei - soweit bekannt - mit organischen Schwarzpigmenten ausgeführt. Auch die Hinterglasmalerei, und hier insbesondere die des späten Mittelalters zeichnet sich durch eine dominierende schwarze Konturmalerei aus. Mittels zerstörungsfreier Röntgenfluoreszenzanalyse konnte in einer Auswahl repräsentativer Objekte Schwarzlot nachgewiesen werden. Bezogen auf die Konturierungen ist hier eindeutig der stilistische, aber auch der maltechnische Einfluss der Glasmalerei auf die Hinterglasmalerei ablesbar. Es ergibt sich aber ein wesentlicher Unterschied – bis auf wenige Ausnahmen wurde hier das Schwarzlot nicht eingebrannt, sondern als Kaltbemalung verwendet. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Kunst- und Kulturanalyse KW - Hinterglasmalerei PY - 2009 SN - 1616-069X SN - 0948-5112 VL - 113 SP - 38 EP - 40 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-19039 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Denker, A. A1 - Hahn, Oliver A1 - Merchel, S. A1 - Radtke, Martin A1 - Reinholz, Uwe T1 - Röntgenanalytische Methoden im Vergleich T2 - Jahrestagung Archäometrie und Denkmalpflege 2006 CY - Stuttgart, Germany DA - 2006-03-22 PY - 2006 AN - OPUS4-18934 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Mantouvalou, I. A1 - Malzer, W. A1 - Nissen, J. A1 - Berger, D. A1 - Kanngießer, B. T1 - Characterization of polycapillary halflenses in two directions T2 - BESSY User Meeting 2008 CY - Berlin, Germany DA - 2008-12-04 PY - 2008 AN - OPUS4-18935 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Mantouvalou, I. A1 - Malzer, W. A1 - Nissen, J. A1 - Berger, D. A1 - Kanngießer, B. T1 - Characterization of polycapillary halflenses in two directions T2 - European Conference on X-Ray Spectrometry CY - Dubrovnik, Croatia DA - 2008-06-16 PY - 2008 AN - OPUS4-18936 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Malzer, W. A1 - Mantouvalou, I. A1 - Hahn, Oliver A1 - Kanngießer, Birgit T1 - Extended Calibration Procedure for the Determination of Micro-SRF Excitation Spectra T2 - European Conference on X-ray Spectrometry 2008 CY - Dubrovnik, Croatia DA - 2008-06-16 PY - 2008 AN - OPUS4-18937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Hahn, Oliver A1 - Kanngießer, Birgit A1 - Wilke, M. A1 - Malzer, W. T1 - Influence of Restoration Treatments on the chemical composition of historical iron gall inks T2 - ART 2008 CY - Jerusalem, Israel DA - 2008-05-25 PY - 2008 AN - OPUS4-18938 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bretz, S. A1 - Hagnau, C. A1 - Hahn, Oliver A1 - Ranz, H.-J. A1 - Täube, D. A1 - Wolff, Timo T1 - Was ist tatsächlich Schwarzlotmalerei? T2 - Jahrestagung in der Pinakothek der Moderne - Archäometrie und Denkmalpflege CY - München, Deutschland DA - 2009-03-25 KW - Archäometrie KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Hinterglasmalerei PY - 2009 SN - 0947-6229 IS - 2 SP - 246 EP - 248 PB - Dt. Bergbau-Museum CY - Bochum AN - OPUS4-19336 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolff, Timo A1 - Hahn, Oliver A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Malzer, W. A1 - Mantouvalou, I. T1 - A new fundamental parameter based quantification procedure for micro-XRF data T2 - European Conference on X-Ray Spectrometry (EXRS) CY - Figueira da Foz, Portugal DA - 2010-06-20 PY - 2010 AN - OPUS4-21504 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -