Rumstrålingsdetektor kan hjælpe med at få øje på falske mesterværker

Teknologi, der oprindeligt blev udviklet til CERNs Large Hadron Collider og derefter fløjet i rummet af ESA, bruges nu til at analysere historiske kunstværker, hjælper med at opdage forfalskninger.

"Kunstmarkedet er en jungle - nogle siger, at omkring 50% af kunstværker og malerier enten er falske eller er forkert tilskrevet, "forklarer Josef Uher, teknologichef for det tjekkiske selskab InsightART. "Dette har enorme konsekvenser for værdien af ​​sådanne kunstværker."

Det unge firma - baseret i ESA's Business Incubation Center Tjekkiet i Prag - gør ny brug af en kraftfuld strålingsføler, der hedder Timepix.

Chips oprindelse går tilbage til dybt under den schweizisk -franske grænse:CERN, Den europæiske organisation for nuklear forskning, havde brug for en detektor med tilstrækkelig følsomhed og dynamisk område til at samle øjebliksbilleder af, hvad der ville komme fra Large Hadron Collider, når den blev operationel.

Efterfølgende blev der etableret et samarbejde kaldet Medipix for at overføre teknologien ud over det højenergiske fysikfelt. Timepix nåede videre til rummet ombord på den internationale rumstation og ESAs jordobserverende Proba-V.

Timepix bruger en 256 x 256 pixel siliciumsensor. Nøglen til dens effektivitet er, at hver pixel - hver cirka 55 mikrometer kvadrat, omkring halvdelen af ​​tykkelsen af ​​et gennemsnitligt menneskehår - behandler stråling og sender signaler uafhængigt af alle de andre pixels, fanger meget høje detaljer.

InsightART bruger denne iboende følsomhed til at undersøge kunstværker på en måde, der tidligere kun var mulig ved hjælp af enorme synkrotronpartikelacceleratorer - som er både sjældne og svære at få adgang til.

En standard røntgen af ​​et maleri kan vise underliggende detaljer gemt af det øverste lag af maling. InsightARTs Timepix-baserede sanseapparat kan 'udsætte' hvert enkelt pigment separat. Hvert pigment kan tildeles en farve til hjælp med visuel analyse, og en filtreringsproces kan kun vise penselstrøg lavet med et specifikt pigment, såsom blymaling.

En kunstekspert kan derefter analysere resultaterne for at bedømme, om de underliggende billeder og materialer er i overensstemmelse med både den formodede kunstners stil og den dato, der er tilskrevet maleriet.

Sætter en ny standard inden for strålingsovervågning

I CERNs Large Hadron Collider og andre partikelacceleratorer, Timepix -sensorer leverer 3D -snapshots af ladede partikelspor. I kredsløb udfører de lignende opgaver.

En Timepix-chip har flyvet ombord på den internationale rumstation siden 2012, og Institute of Experimental and Applied Physics fra det tjekkiske tekniske universitet brugte en Timepix-enhed til at bygge deres SATRAM (Space Application of Timepix-based Radiation Monitor) instrument, som blev lanceret på Proba-V i 2015.

SATRAM har været uvurderlig i forbindelse med undersøgelse af højstrålingsområdet kendt som South Atlantic Anomaly - et svagt sted i Jordens magnetfelt. Som et resultat vil Timepix nu udgøre kernen i ESAs nye Miniaturized Radiation Monitor, en ny generation af strålingsdetektorer beregnet til at flyve på fremtidige telekommunikationssatellitter.

I mellemtiden, nede på jorden, Timepix -enheder finder også bredere anvendelser, herunder ikke-destruktiv test af højtydende strukturer såsom flyvinger, samt kunstværker.

"Fremover ønsker vi at kombinere vores røntgenbillede med virtual reality for at gøre det lettere og mere naturligt at bruge, når der scannes objekter, "tilføjer Josef Uher." Ultimate dette kan endda bruges til medicinske applikationer - det vil tage tid, men det rummer så meget potentiale. "