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Elucidating the distribution of organic consolidants in wood by Neutron Tomography

  • While the absorption of X-rays and gamma radiation is determined by the Z-number of the elements a specimen is composed of, it is the hydrogen making an effective contrast with neutron imaging. As a consequence, interrogating with neutrons presents a suitable tool to study the distribution of organic consolidants in materials such as wood as encountered in impregnated wooden artworks. Four different examples of objects are presented here to demonstrate the potential of neutron CT: 1) small wooden pieces of ship wrecks (< 2 cm thickness) interrogated with cold neutrons (0.5 meV at the ANTARES facility of the FRM II in Garching) to demonstrate the potential and the limitation of using low energy neutrons, 2) a wooden statue soaked with carbolineum (fission neutrons 1.8 MeV at the NECTAR facility of the FRM II), 3) a smaller wooden figure of a skull heavily soaked with carbolineum so it was too tight for the fission neutrons used before with accelerator neutrons (broad range about 5.5While the absorption of X-rays and gamma radiation is determined by the Z-number of the elements a specimen is composed of, it is the hydrogen making an effective contrast with neutron imaging. As a consequence, interrogating with neutrons presents a suitable tool to study the distribution of organic consolidants in materials such as wood as encountered in impregnated wooden artworks. Four different examples of objects are presented here to demonstrate the potential of neutron CT: 1) small wooden pieces of ship wrecks (< 2 cm thickness) interrogated with cold neutrons (0.5 meV at the ANTARES facility of the FRM II in Garching) to demonstrate the potential and the limitation of using low energy neutrons, 2) a wooden statue soaked with carbolineum (fission neutrons 1.8 MeV at the NECTAR facility of the FRM II), 3) a smaller wooden figure of a skull heavily soaked with carbolineum so it was too tight for the fission neutrons used before with accelerator neutrons (broad range about 5.5 MeV at the PTB in Braunschweig) and 4) pieces of charred wood to study the impregnation with a consolidant (NECTAR, FRM II). With the exception of the last example, all results have been combined with X-ray tomography (BAM 8.3 in Berlin). In the case of the charred wood specimens (example 4) the density histograms of the neutron tomography results were compared with those obtained from untreated references. The observed gain in specific density of the soaked specimens corresponded with an increase of specific weight. All results obtained so far showed distinct distribution patterns attributable to structural peculiarities or organic consolidants providing valuable support for subsequent restoration works.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Kurt Osterloh, S. Röhrs, A. Schwabe, S. Radujcovic, T. Bücherl, V. Dangendorf, Uwe ZscherpelORCiD, I. Reiche, A. Nüsser
Persönliche Herausgeber*innen:Uwe Zscherpel, S. Kasperl
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Graue Literatur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):The e-journal of nondestructive testing & ultrasonics
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.0 Abteilungsleitung und andere
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:NDT.net
Verlagsort:Kirchwald
Jahrgang/Band:24
Ausgabe/Heft:11
Aufsatznummer:24740
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Art restauration; Cold to fast neutron testing; Neutron Imaging; Tomography of wood samples
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Veranstaltung:International symposium on digital industrial radiography and computed tomography DIR2019
Veranstaltungsort:Fürth, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:02.07.2019
Enddatum der Veranstaltung:04.07.2019
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-505326
URL:https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=24740
ISSN:1435-4934
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-ND - Namensnennung - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:09.03.2020
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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