APPLICATIONS OF X-RAY DIFFRACTIONIN

APPLICATIONS OF X-RAY DIFFRACTION
IN CONSERVATION SCIENCE AND ARCHAEOMETRY
M.-C. Corbeil, Canadian Conservation Institute, Ottawa, Canada
Analysis performed on works of art and museum objects typically aims at answering
two types of questions. First, there are questions related to the materials used to make
the objects and to their degradation and ageing. These questions must be answered to
ensure the proper conservation of the objects, whether it is preventive or involves
intervention on the objects. Second, there are questions related to the date of execution
or manufacture, country of origin, or material history of the objects; such studies fall
within the field of archaeometry. Although several physical and chemical methods can,
and often must, be used to answer both types of questions, X-ray diffraction has always
played an important role in the study of works of art and museum objects.
Taking large samples of degradation or corrosion products from artistic and historical
objects is often not an issue, since such products will generally be removed as part of a
conservation treatment. However, the removal of samples of original material from
unique and priceless works of art and museum objects is limited to microscopic
amounts. At the Canadian Conservation Institute, we used to perform analysis of very
small volumes of powder using a fixed-tube generator and a Gandolfi camera. Samples
had to be measured for several hours, typically overnight. In the early 1990s, this system
was replaced by a Rigaku rotating anode generator equipped with a conventional 2-22
goniometer, a mount for a Gandolfi camera, and a microdiffractometer. The
microdiffractometer includes a goniometer with a triple-axis sample oscillation
mechanism (T,P,N), an X,Y,Z stage, and a goniometer head. A built-in 160x
microscope allows positioning of the sample in the path of the X-ray beam. Collimators
of various apertures are placed in a collimator holder to adjust the size of the X-ray
beam. The X-ray detection system includes a curved, position-sensitive, proportional
counter (PSPC), a position analysis device, and a multi-channel analyzer. One of the
advantages of the microdiffractometer is the great reduction in measurement time for
very small amounts of sample, especially when used in conjunction with a rotating
anode X-ray generator.
Examples of applications of microdiffractometry and diffractometry in conservation
science and archaeometry will be presented to demonstrate the usefulness of these
techniques as well as the challenges posed by the analysis of very small samples from
works of art and museum objects.

Kết quả (Việt) 2:

ỨNG DỤNG CỦA X-RAY nhiễu xạ
TRÊN BẢO TỒN KHOA HỌC VÀ ARCHAEOMETRY
M.-C. Corbeil, Viện Bảo tồn Canada, Ottawa, Canada
Phân tích thực hiện trên tác phẩm nghệ thuật và bảo tàng đối tượng thường nhằm trả lời
hai loại câu hỏi. Đầu tiên, đó là những câu hỏi liên quan đến các vật liệu được sử dụng để làm cho
các đối tượng và suy thoái và lão hóa của họ. Những câu hỏi phải được trả lời để
đảm bảo việc bảo tồn thích hợp của các đối tượng, cho dù đó là phòng ngừa hoặc liên quan đến việc
can thiệp vào các đối tượng. Thứ hai, có những câu hỏi liên quan đến ngày thực hiện
, sản xuất, xuất xứ, hoặc lịch sử vật chất của các đối tượng; nghiên cứu như vậy rơi
trong lĩnh vực archaeometry. Mặc dù một số phương pháp vật lý và hóa học có thể,
và thường phải, được sử dụng để trả lời cả hai loại câu hỏi, nhiễu xạ tia X đã luôn luôn
đóng một vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu các tác phẩm nghệ thuật và bảo tàng.
Lấy mẫu lớn của suy thoái, sự ăn mòn sản phẩm từ nghệ thuật và lịch sử
đối tượng thường không phải là một vấn đề, ​​kể từ khi sản phẩm như vậy thường sẽ được loại bỏ như một phần của
điều trị bảo tồn. Tuy nhiên, việc loại bỏ các mẫu vật liệu ban đầu từ
công trình độc đáo và vô giá của nghệ thuật và bảo tàng đối tượng được giới hạn để vi
lượng. Tại Viện Bảo tồn Canada, chúng tôi sử dụng để thực hiện các phân tích rất
nhỏ khối lượng của bột sử dụng một máy phát điện cố định ống và một camera Gandolfi. Mẫu
phải được đo trong vài giờ, thường qua đêm. Vào đầu những năm 1990, hệ thống này
đã được thay thế bởi một máy phát điện Rigaku anode quay được trang bị với một truyền thống 2-22
giác kê, một gắn kết cho một camera Gandolfi, và một microdiffractometer. Các
microdiffractometer bao gồm một giác kê bằng ba trục mẫu dao động
cơ (T, P, N), X, Y, Z sân khấu, và một đầu giác kê. A-xây dựng trong 160x
kính hiển vi cho phép định vị của các mẫu trong đường đi của chùm tia X-ray. Collimators
hở khác nhau được đặt trên giá đỡ ống chuẩn trực để điều chỉnh kích thước của X-ray
chùm. Hệ thống phát hiện X-ray bao gồm một cong, vị trí cực nhạy, tỷ lệ
truy cập (PSPC), một thiết bị phân tích vị trí, và một máy phân tích đa kênh. Một trong những
lợi thế của microdiffractometer là giảm lớn trong thời gian đo cho
một lượng rất nhỏ các mẫu, đặc biệt là khi sử dụng kết hợp với một quay
máy phát X-ray anode.
Ví dụ về các ứng dụng của microdiffractometry và nhiễu xạ trong bảo tồn
khoa học và archaeometry sẽ được trình bày để chứng minh tính hữu ích của các
kỹ thuật cũng như những thách thức đặt ra bởi các phân tích mẫu rất nhỏ từ
các tác phẩm nghệ thuật và bảo tàng.