Anwendungsbeispiel: Präventive Konservierung von Glasobjekten
Antike römische Glasflaschen. Archäologisches Museum, Aquileia.
Bild: Wolfgang Sauber, CC BY-SA 3.0
Glas mag im alltäglichen Gebrauch robust erscheinen, aber tatsächlich ist dieses Material empfindlich gegenüber Luftfeuchtigkeit, Wärme und Luftverschmutzung. Glas, das diesen Faktoren ausgesetzt ist, verwittert mit der Zeit, was zu Rissbildung und zum Abplatzen dünner Oberflächenschichten führt. Abhängig von der Materialzusammensetzung sind verschiedene Glasarten unterschiedlich anfällig für solche Schäden. Eine wichtige Aufgabe bei der Konservation von Glasobjekten ist daher die Identifizierung von Glasobjekten, die wegen ihrer Zusammensetzung besonders empfindlich sind, um angemessene Maßnahmen zu ihrem Schutz ergreifen zu können bevor erste Schäden sichtbar werden.
Zu diesem Zweck kann die Ionenstrahlanalytik durch zerstörungsfreie Analyse der Materialzusammensetzung hilfreiche Informationen liefern. Die drei Methoden PIXE (/protonen-induzierte Röntgenemission), PIGE (protonen-induzierte Gamma-Emission) und RBS (Rutherford Rückstreuung) sind empfindlich für unterschiedliche chemische Elemente und können unterschiedliche Materialtiefen sondieren. RBS liefert zusätzlich tiefenaufgelöste Daten zur Materialzusammensetzung. Eine sorgfältig kombinierte Auswertung der Daten aller drei Methoden ermöglicht die zuverlässige Bestimmung der ursprünglichen Materialzusammensetzung eines Glases, auch wenn die Zusammensetzung an der Oberfläche bereits durch Korrosionsprozesse verändert wurde. Zudem ermöglicht die Untersuchung von Glasstücken, die absichtlich kontrollierter Korrosion durch Säuren ausgesetzt wurden, die Vorhersage der Auswirkungen bestimmter Lagerungsbedingungen auf gleichartige Materialien.
Indem sie die ursprüngliche Zusammensetzung von Glasobjekten zerstörungsfrei bestimmt, leistet die Ionenstrahlanalytik einen Beitrag zu deren Konservierung. Auf Grundlage zuverlässiger Informationen über die Zusammensetzung des Glases und sein Verhalten unter bestimmten Lagerungsbedingungen kann eine Entscheidung über die nötigen Maßnahmen für die Konservierung des Glasobjekts getroffen werden.
- M. Mäder and C. Neelmeijer, Proton beam examination of glass – an analytical contribution for preventive conservation.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 226 (2004) 110
https://doi.org/10.1016/j.nimb.2004.03.086
