Mikro fluorescencja rentgenowska – µXRF (Artax 800)

Dysponent: Muzeum Narodowe w Krakowie – LANBOZ

Kontakt: dr Julio del Hoyo Meléndez 

Opis metody

Metoda µXRF 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 ARTAX 800 produkcji Bruker (Niemcy) wraz z oprogramowaniem fabrycznym (Spectra 5.3.18.0) (Bruker, Niemcy) o następujących podstawowych danych technicznych:

• źródło promieniowania rentgenowskiego: lampa z anodą rodową (Rh) chłodzona powietrzem, max. U=50 kV, 600 μA, soczewka polikapilarna (0,05 x 0,05 mm²)
• detektor: SDD (Silicon Drift Detektor) 10 mm² zdolność rozdzielcza < 150 eV
• kamera CCD (średnie powiększenie ok. 20x)
• pomiar punktowy, możliwe skanowanie, maksymalny obszar skanowania: 45 x 45mm²
• minimalny rozmiar plamki promieniowania (zdolność rozdzielcza) 100 μm
• czas pomiaru: regulowany
• Wykrywane pierwiastki: od sodu (Na¹¹), pomiar w atmosferze powietrza oraz możliwość pomiaru w atmosferze helu
• odległość od głowicy pomiarowej do obiektu wynosi około 1cm

Warunki badania

Możliwość transportu spektrometru do obiektu. Obiekty mogą być badane zarówno w położeniu pionowym, jak i poziomym. Nie ma ograniczenia co do wielkości obiektu.

Format wyników

Wykonywana jest analiza jakościowa, w szczególnych przypadkach możliwa analiza półilościowa. Wyniki dostarczane są w postaci widm fluorescencji z liniami emisyjnymi charakterystycznymi dla każdego pierwiastka zawartego w badanym materiale. Do wyniku dołączana jest  fotografia każdego mierzonego punktu. Na podstawie otrzymanych widm XRF dokonywana jest analiza składu pierwiastkowego.

Możliwe jest również otrzymanie map rozkładu danego pierwiastka z wartościami pól powierzchni

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.