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Organisationseinheit der BAM
Naturwissenschaftliche Informationen, insbesondere die chemische Zusammensetzung der Objekte, können Hinweise auf die Hintergründe der Objektherstellung liefern, die der alleinigen kunsthistorischen Begutachtung verborgen blieben. Es können nicht nur Fragen nach dem Prozess, Zeitpunkt und Ort der Herstellung beantwortet werden. Die chemische Analyse gibt auch Hinweise auf Ereignisse und Veränderungen, die erst nach der Fertigstellung des Objektes erfolgten. So werden Alterungsphänomene oder historische Überarbeitungen und Restaurierungen aufgedeckt, aber auch Konservierungsstrategien zur Erhaltung der Kunstwerke unterstützt. Durch den technologischen Fortschritt im Bereich der röntgenanalytischen Methoden, die berührungsfrei, ohne Probennahme und ohne Schädigung für das Untersuchungsobjekt arbeiten, erschließen sich dem Analytiker erstmalig Möglichkeiten, auch sehr wertvolle und fragile Objekte zerstörungsfrei zu untersuchen.
Trace-elements are more significant for provenancing archaeological metallic artifacts than the main components. For gold, the most promising elements are platinum group elements (PGE), Sn, Te, Sb, Hg and Pb. Several small fragments of natural Transylvanian gold placer and primary were studied by using micro-PIXE technique at the Legnaro National Laboratory AN2000 microbeam facility, Italy and at the AGLAE accelerator, C2RMF, Paris, France and by using micro synchrotron radiation X-ray fluorescence (micro-SR-XRF) at BESSY synchrotron, Berlin, Germany. The goal of the study was to identify the trace-elements, especially Sn, Sb and Te. A spectacular application to five Dacian gold bracelets authentication is presented (Sn and Sb traces).
Naturwissenschaftler arbeiten mit Archäologen, Kunsthistorikern und Restauratoren zusammen, um Materialinformationen über Kunstwerke mit den Erkenntnissen aus Altertumsforschung, Kunstgeschichte und Denkmalpflege zu verbinden. Röntgenfluoreszenz und Röntgenemission sind die Methoden der Wahl, wenn wertvolle und fragile Objekte zerstörungsfrei zu untersuchen sind.
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 5.5 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.