Fluorescencja rentgenowska – pXRF (Titan)

Dysponent: Muzeum Narodowe w Krakowie – LANBOZ, UW, ASP w Krakowie

Kontakt: dr Julio del Hoyo Meléndez koperta (LANBOZ); dr hab. Barbara Wagner koperta (UW); dr Małorzata Walczak koperta (ASP)

Opis metody

Metoda XRF polega na wtórnej emisji promieniowania rentgenowskiego (fluorescencji) z materiału, który został wzbudzony za pomoc promieniowania rentgenowskiego.  Każdy pierwiastek zawarty w analizowanym materiale w skutek wzbudzenie rentgenowskiego, emituje charakterystyczne dla siebie widmo stanowiące podstawę do jego identyfikacji.

Zastosowanie

W dziedzinie badania obiektów zabytkowych metoda znajduje zastosowanie przede wszystkim do badania:

  • składu pierwiastkowego pigmentów i warstw metalicznych (np. złoceń) tworzących warstwę malarską obrazów sztalugowych i ściennych
  • składu pierwiastkowego atramentów zawierających komponenty nieorganiczne
  • składu pierwiastkowego szkła zabytkowego
  • skład pierwiastkowego obiektów ceramicznych
  • pierwiastków wchodzących w skład obiektów archeologicznych

Instrument

W badaniach wykorzystywany jest instrument S1 Titan LE model 600 (Bruker, Niemcy) wraz z oprogramowaniem S1PXRF 3.8.30 (Bruker, Niemcy) o następujących parametrach:

  • Instrument ręczny (waga 1,5 kg) wyposażony w baterię zapewniającą kilkugodzinną pracę bez potrzeby zasilania sieciowego, co umożliwia wykonywanie pomiarów w terenie
  • źródło promieniowania rentgenowskiego: lampa z anodą rodową (Rh) chłodzona powietrzem, max. U=50 kV, 15 μA
  • detektor: SDD (Silicon Drift Detektor)
  • minimalny rozmiar plamki promieniowania (zdolność rozdzielcza) 5 mm
  • czas pomiaru: regulowany
  • Wykrywane pierwiastki: od magnezu (Mg12), pomiaru w atmosferze powietrza

Warunki badania

Pomiar wykonuje się przykładając spektrometr do powierzchni badanego obiektu.

Titan

Rys. 1. S1 Titan LE, sposób pomiaru obiektu o małych rozmiarach

Format wyników

Możliwość wykonania analizy jakościowej oraz półilościowej z wykorzystaniem metody obliczeniowej parametrów fundamentalnych, która powstała na podstawie widm uzyskanych ze współczesnych stopów metali.

Wyniki dostarczane są w postaci widm fluorescencji z liniami emisyjnymi charakterystycznymi dla każdego pierwiastka i koncentracją tego pierwiastka w mierzonym materiale.

Bibliografia:

  1. Julio del Hoyo-Meléndez , Paweł Świt, Marta Matosz, Mateusz Woźniak, Anna Klisińska-Kopacz, Łukasz Bratasz, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, „Micro-XRF analysis of silver coins from medieval Poland”, 2015, 349, s. 6-16.