Lasertechnologie für archäologische und künstlerische Studien

Ein griechisches Institut entwickelte vor kurzem ein neues Laser-Emissionsspektroskopieverfahren (Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS) für die Elementaranalyse von Festkörperoberflächen. Das kompakte, tragbare Gerät gestattet sehr schnelle In-situ-Analysen und erfordert keine Präparation oder Entnahme von Materialproben.

Das Studium von Kunstwerken und archäologischen Funden ist eine höchst anspruchsvolle Forschungsarbeit und erfordert sehr zuverlässige Informationen, die mit Techniken der Elementaranalyse gewonnen werden. Die Ergebnisse dieser Studien erlauben die Identifikation verschiedener Materialien und Objekte anhand der Zusammensetzung von Haupt-, Neben- und Spurenelementen. Die Detailanalyse von Metalllegierungen beispielsweise ist ein leistungsstarkes Hilfsmittel beim Prüfen von Objekten, Komponenten oder sogar ganzen Geräten, die Licht in das wirtschaftliche und gesellschaftliche Leben vergangener Zeiten bringen können.

In dieser Forschungsgruppe wurde eine fortschrittliche, praktisch zerstörungsfrei arbeitende und voll transportable Technik entwickelt, mit der sich in kürzester Zeit aussagefähige Informationen über die Zusammensetzung einer Oberfläche gewinnen lassen könnten. Das Verfahren liefert in wenigen Sekunden qualitative und semi-quantitative Ergebnisse, indem ein intensiver Nanosekunden-Laserimpuls auf die Oberfläche des betrachteten Materials bzw. Objekts gerichtet wird. Die Eigenschaften der abgegebenen Strahlung wie z.B. Spitzenwerte und die Spitzenintensität ergeben nach der weiteren Auswertung nützliche Details, die eng mit der Zusammensetzung und Konzentration der in der Probe enthaltenen Elemente korreliert sind.

Dieses praktisch anwendbare Verfahren wurde bereits zu Spezifikationszwecken bei der Restauration verschiedener historischer Objekte getestet und liefert wichtige Informationen für die künstlerische Charakterisierung und die Datierung von Materialien. Gemälde wie z.B. Staffeleibilder, Wandmalereien, Ikonen, polychrome Skulpturen und illuminierte Manuskripte konnten so mit hoher Genauigkeit datiert werden. Für dieses analytische Gerät gibt es auch bedeutende Anwendungsmöglichkeiten in der Produkt-Qualitätssicherung, beim Sortieren von Schrott in Anlagen zum Recycling von Metallen und Metalllegierungen, bei der Schnelluntersuchung von Schlämmen auf Spurenelemente oder zur schnellen Analyse von Erzen und Mineralien.

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TSAMOURAS, Dimitrios

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