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Archäologie und Kunst

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Im Bereich der Kunst und Archäologie beginnt die Erforschung der Geschichten hinter historischen Artefakten oft mit dem Verständnis ihrer Materialien und Farben. Die Zusammensetzung eines Artefakts kann wichtige Hinweise auf seine Herkunft, Echtheit und Provenienz liefern und Aufschluss über die bei seiner Herstellung verwendeten Techniken und Technologien geben. Darüber hinaus ist eine genaue Materialidentifizierung unerlässlich für die Entwicklung geeigneter Konservierungs- und Restaurierungsstrategien, um den Erhalt des kulturellen Erbes für zukünftige Generationen zu gewährleisten.

Die Raman-Spektroskopie hat sich in diesem Bereich zu einem wichtigen Werkzeug entwickelt, da sie eine zerstörungsfreie und äußerst informative Methode zur Materialidentifizierung bietet. Durch detaillierte Einblicke in die molekulare Struktur und Zusammensetzung von Artefakten ohne Beschädigung oder aufwendige Probenvorbereitung ermöglicht die Raman-Mikroskopie Forschern die Analyse selbst empfindlichster und wertvollster Objekte.

WITec Raman-Mikroskope –
Vielseitigkeit und Präzision für Ihre Forschung

WITec Raman-Mikroskope sind unübertroffen in ihrer Vielseitigkeit, um den Anforderungen Ihrer Anwendungen heute als auch in der Zukunft optimal gerecht zu werden. Durch ihre konfokale und optimierte Optik ermöglichen unsere Raman Mikroskope beste Auflösung, Sensitivität und Effizienz – ideal für die Analyse von fragilen und komplexen Proben.
Für zusätzliche Flexibilität in Ihren Raman Messungen bieten wir mit unserem alphaCART eine mobile Lösung, die beste Raman-Technologie direkt ins Feld oder Museum bringt. Dadurch haben Sie das richtige Werkzeug überall dabei, egal wo Ihre Forschung Sie hinführt.

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Raman-Messung eines gerahmten Bildes mit alphaCART. Die sensitive und konfokale Technologie ermöglicht hochwertige Raman-Messungen selbst bei Proben, die hinter Glas geschützt sind.

Raman-Imaging entlang der Oberfläche eines römischen Freskos

Topografisches konfokales Raman-Bild einer römischen Freske. Links: Mit TrueSurface-Mikroskopie analysierte Probentopografie; rechts: topografisches konfokales Raman-Bild.

Topografisches, konfokales Raman-Bild eines römischen Freskos. Links: Proben-Topographie, gemessen mit TrueSurface; Rechts: Überlagerung von Topographie und konfokalem Raman-Bild. Das Raman-Bild zeigt verschiedene Pigmente: Zinnober HgS (rot), Ruß (blau) und Kreide (grün).

Kunst- und Archäologieproben weisen oft unregelmäßige Oberflächen auf, wie zum Beispiel den rauen Untergrund von Putz, die geschwungenen Konturen einer antiken Vase oder die Farbschichten eines historischen Gemäldes. Diese Unregelmäßigkeiten können beim generieren von detaillierten und scharfen Raman-Bildern der Probenoberfläche eine Herausforderung darstellen, insbesondere wenn es sich um großflächige Messungen handelt.

Aus diesem Grund haben wir TrueSurface entwickelt – eine patentierte Bildgebungsoption, die optische Profilometrie mit Raman-Imaging kombiniert und Raman-Analysen entlang der Oberflächenstruktur einer Probe in Echtzeit ermöglicht.

Bei dieser Messung eines römischen Freskos setzten wir TrueSurface ein, wodurch die Oberfläche des Freskos schnell und präzise analysiert werden konnte. Dabei wurden sowohl detaillierte molekulare Informationen als auch die topografischen Daten gleichzeitig erfasst.

Lesen Sie mehr über die Studie in unserer Application Note.

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Raman-Analyse im Feld mit alphaCART

Das mobile alphaCART Raman System ermöglicht es, große oder wertvolle Objekte mit Raman zu charakterisieren, ohne dass diese in ein Labor gebracht werden müssen.
In diesem Beispiel nutzten wir alphaCART zur Analysie eines römischen Feskos aus Boscoreale (nahe Pompeji), das im Field Museum in Chicago ausgestellt ist. Mithilfe von alphaCART war es möglich, hoch aufgelöste, charakteristische Raman Spektren für verschiedene Hauptkomponenten im Gemälde zu detektieren. Dazu gehörten Calzit, Egyptian blue und ein kohlenstoffbasiertes Material. Währenddessen blieb die Integrität des Frescos vollständig erhalten.

alphaCART-Vermessung eines römischen Fresko – Messaufbau

alphaCART-Messung eines römischen Fresko – BF-Bild

alphaCART-Messung eines römischen Fresko – Raman-Spektren

Raman-Analyse eines römischen Freskos mit alphaCART. Links: Messaufbau. Mitte: Weißlichtbild mit drei Raman-Messpunkten. Rechts: Raman-Spektren an den drei ausgewählten Positionen, mit characteristischen Signalen für Calcit (grau), Ägyptisch Blau (blau) und amorphen Kohlenstoff (schwarz).

In einer Studie von Prof. Dr. Nasdala und seinem Team am Kunsthistorischen Museum (KHM) in Wien wurden Raman- und Photolumineszenz-Spektroskopie eingesetzt, um die Edelsteine der Reichskrone des Heiligen Römischen Reiches zu analysieren. Da mit dem alphaCART das Messinstrument direkt in das Museum gebracht wurde, konnte die Unversehrtheit dieses unschätzbaren historischen Artefakts während des gesamten Analyseprozesses garantiert werden.

Lesen Sie hier mehr über die Studie:

WITec unterstützt Forschungen an der Reichskrone
L. Nasdala et al. (2023) The Imperial Crown of the Holy Roman Empire, Part I: Photoluminescence and Raman Spectroscopic Study of the Gemstones. The Journal of Gemmology 38: 448-473. DOI: 10.15506/JoG.2023.38.5.448

alphaCART-Raman-Sonde, positioniert an der Reichskrone des Heiligen Römischen Reiches. © KHM-Museumsverband

TrueMatch – Automatische Identifikation von Raman-Spektren

TrueMatch ist ein leistungsstarker Raman-Datenbankmanager, der die akkurate Identifikation einzelner Komponenten in Ihren Proben beschleunigt und vereinfacht. TrueMatch ermöglicht den Zugriff auf etablierte Bibliotheken, wie beispielsweise die ST-Japan-Datenbanken. Gleichzeitig haben Sie die Option, frei verfügbare Datenbanken zu importieren oder einen eigenen individuellen Spektrenkatalog zu erstellen.

Mit TrueMatch wird die Analyse komplexer Proben schneller und effizienter, sodass Sie sich auf Ihre Forschung konzentrieren können.

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Literatur

Application Note TrueSurface Archäologie

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Wenn Sie mehr über die Möglichkeiten der Raman-Mikroskopie für archäologische und kunsthistorische Anwendungen erfahren möchten, stehen Ihnen unsere Anwendungsspezialisten gerne für ein Gespräch zur Verfügung.

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