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Strahlenverfahren in Kombination - ein Werkzeug für Analyse und Zertifizierung von Feststoffen
(2002)
Ein Konvolut einzelner Schmuckstücke und die Goldbeigaben eines angeblichen Grabfundes wurden technologisch und analytisch untersucht. Die meisten Objekte sind Blecharbeiten, die aus einer Vielzahl von Einzelteilen mit metallischem Goldlot zusammengefügt und mit Granulation oder granulations-imitierendem Perl- oder Kerbdraht verziert wurden. Nur vier kleine Ohrringe sind massiv gegossen.
Zwei Zierbleche dürften über Patrizen (Positivmodeln), die Deckel der Astragale in Matrizen (Negativmodeln) geformt worden sein. Alle Objekte wurden mit Synchrotron- und atmosphärischer Röntgenfluoreszenz analysiert. Die Daten zeigen das breite Spektrum an Goldlegierungen, die im 7./6. Jahrhundert v. Chr. in Kleinasien verarbeitet wurden: vom natürlichen Seifengold (Elektrum) bis zu geläutertem, fast reinem Gold. Eine Korrelation zwischen Goldqualität und Verarbeitungsmethode konnte nicht festgestellt werden. Sowohl hochreines als auch mit viel Silber und Kupfer legiertes Gold wurde zum Schmieden von Blecharbeiten, aber auch zum Massivguss verwendet. Aus der Goldfarbe kann wegen des Phänomens der oberflächlichen Goldanreicherung nicht auf eine Legierungszusammensetzung geschlossen werden. Der 1963 angekaufte Fundkomplex aus lydischen Metallarbeiten und ostionischen Salbgefäßen aus Ton dürfte einen Grabfund des frühen 6. Jahrhunderts v. Chr. darstellen, dessen Herkunft aus Ephesos jedoch nicht zu sichern ist.
Short-range order has been investigated in Zr69.5Cu12Ni11Al7.5 and Zr41.5Ti41.5Ni17 metallic glasses using X-ray absorption spectroscopy and ab initio molecular dynamics simulations. While both of these alloys are good glass formers, there is a difference in their glass-forming abilities (Zr41.5Ti41.5Ni17 > Zr69.5Cu12Ni11Al7.5). This difference is explained by inciting the relative importance of strong chemical order, icosahedral content, cluster symmetry and configuration diversity.
Well-defined and facetted bimetallic gold–palladium nanoalloys have been synthesized and anchored in spherical polyelectrolyte brushes (SPB) as composite particles (AuPd@SPB). These particles are better catalysts in aqueous phase than the pure metals. The atomistic arrangement of these nanoalloys has been analysed by extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy at the Au–L3 and the Pd–K absorption edge. The samples with high amounts of gold appear as almost statistically mixed random alloys. Alloy compositions with less gold show slight enrichment of Pd at the surface of the particle. In addition, signals of non-metallic palladium appear at the Pd–K edge which indicate the presence of the Pd2+ species in addition to metallic palladium. The relation of these structural features to the catalytic activity is discussed.
Four hundred and sixteen silver coins stemming from the Ottoman Empire (16th and 17th centuries) were analyzed to confirm the fineness of the coinage as well as to study the provenance of the alloy used for the coins. As most of the coins showed the typical green patina on their surfaces due to corrosion processes that have led to the depletion of copper in the near surface domains of the silver coins in comparison to their core composition, small samples had to be taken, embedded in synthetic resin, and cross sectioned to investigate the true-heart metal composition. µ-synchrotron micro X-ray fluorescence analysis and µ-proton-induced X-ray emission were applied to determine the silver contents as well as the minor and trace elements. The type of the alloy was investigated as well as if coins minted in different locations demonstrated homogeneous traits concerning the predominant impurities (Au and Bi), which could suggest a common ore. Finally, energy-dispersive microanalysis in a scanning electron microscope was applied to study the homogeneity/heterogeneity of the coins and the presence of surface enrichments and to explain differences between the µ-synchrotron micro X-ray fluorescence analysis and µ-proton-induced X-ray emission measurements concerning the main component. In general, the silver content of the analyzed specimen varies between 90 and 95%. These outcomes have not supported the historical interpretations, which predict that during the period studied, a debasement of approximately 44% of the silver content of the coins should have occurred.
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.