Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (13) (entfernen)
Referierte Publikation
- nein (13)
Schlagworte
- High-fired medieval gypsum mortars (2)
- Raman microspectroscopy (2)
- Anhydrit (1)
- Anorganische Materialien (1)
- Applikationslabor (1)
- Correlative Imaging (1)
- Gips (1)
- Gypsum (1)
- Hyperspectral imaging (1)
- Interdisciplinary research (1)
Organisationseinheit der BAM
Eingeladener Vortrag
- nein (13)
In the present talk the basics of the Raman spectroscopy and particularly of Raman microscopy are explained. Advantages and disadvantages of the method are highlighted through selected case studies. In the second part of the lecture examples of correlative imaging with electron, X-ray, ion and optical microscopies from micro- to the nanoscale are highlighted.
Raman microspectroscopy enables imaging of the distributions of mineral phases as well as physical properties of materials, such as crystal orientations and crystallinities, with down to sub-micrometre resolution. In a combination with other spectroscopic and microscopic techniques, this approach was applied to the analysis and elucidation of ancient production technologies of stucco fragments made of high-fired gypsum mortar and Egyptian blue pigment discovered on a monochrome wall painting fragment originating from the Early Medieval (5th/6th century AD) construction phase of the church St. Peter above Gratsch in South Tyrol (Northern Italy).
Characterization of Cu (In x, Ga y) (S m, Se n) 2 thin-film solar cell materials by Raman microscopy
(2014)
Früh- bis spätmittelalterliche Stuckausstattungen bilden ein regionales, da an Gips-vorkommen korreliertes kunsttechnologisches Spezifikum. Aufgrund der beschränkten Kontrollmöglichkeiten über die in einem Meiler oder Feldofen herrschenden Parameter charakterisiert mittelalterliche Hochbrandgipse ein Phasengemisch aus Calciumsulfat-Hydratstufen und thermisch mehr oder weniger stark geschädigten Nebenbestandteilen aus der Gipslagerstätte. Die Analyse mittelalterlicher Hochbrandgipse erfordert die genaue Kenntnis der Bildungs- und Stabilitätsbereiche der Phasen im System CaSO4–H2O. Gips CaSO4 x 2 H2O entwässert beim Brennen über Halbhydrat CaSO4 x 0.5 H2O zu Anhydrit III CaSO4, welches schließlich in den für mittelalterliche Hochbrandgipse relevanten Anhydrit II (AII) übergeht. Für diesen wurden aufgrund der Abbindeeigenschaften drei bis vor kurzem nicht spektroskopisch unterscheidbare Sub-Phasen postuliert: Anhydrit II schwerlöslich (300-500°C, AII-s), unlöslich (500-700°C, AII-u) und Estrichgips (> 700°C, AII-E). Anhydrit I ist nur über 1180°C stabil.
Mittels strukturanalytischer Methoden wie Röntgenbeugung (XRD) und Raman-Spektroskopie lassen sich nur die verschiedenen Hydratstufen sowie AIII, AII und AI eindeutig aufgrund unterschiedlicher Kristallstrukturen identifizieren. Ein neues auf Raman-mikrospektroskopischer Bildgebung basierendes Verfahren ermöglicht den Nachweis verschiedener Brenntemperaturen aufgrund der Auswertung von Raman-Bandenbreiten von AII, welche ein Maß für die mit steigender Brenntemperatur zunehmende Kristallinität der Anhydritkörner sind.
Die Anwendung dieser Methode sowie der Nachweis pyrometamorpher Umwandlun-gen von Begleitmineralien aus dem Gipsstein als Mineralthermometer zur Bestimmung von Brenntemperaturen wird anhand von Proben früh- und spätmittelalterlicher Skulpturen und Stuckdekorationen aus Südtirol diskutiert. Außerdem wird gezeigt, wie die Analyse solch komplexer Materialien Rückkopplungen in die Analytische Chemie erzeugen kann, da zur erfolgreichen Analytik eine Möglichkeit zur reproduzierbaren Bestimmung von Ramanbandenbreiten und der Korrektur instrumentenabhängiger Verbreiterung gefunden und optimiert werden musste.
Damit sollten überzeugende Belege dafür erbracht werden können, dass die Komplexität des monomineralischen Bindemittels Gips bezüglich der je nach Brandbedingungen unterschiedlichen Eigenschaften und insbesondere bezüglich der Herausforderungen an die Analytische Chemie häufig unterschätzt wird.
Bildgebende Phasenbestimmung mittels Ramanmikroskopie- Grundlagen und Anwendungen an Zementstein
(2015)
Research in the SALSA Application Lab – Shedding light onto high-fired medieval gypsum mortars
(2019)
After an introduction into the SALSA lab building and the ideas and sources of inspiration for building up the Application Lab as a spectroscopy lab with a strong focus on imaging and microspectroscopy, a very successful example of an interdisciplinary collaboration between the fields of art technology and analytical sciences is presented.