Forskere udvikler banebrydende røntgenteknik til at analysere gamle artefakter

En banebrydende røntgenteknik, der kan analysere artefakter af enhver form eller tekstur på en ikke-destruktiv måde, er blevet udviklet af et internationalt team af forskere ledet af University of Leicester.

Teknikken, som er blevet fremvist i et papir offentliggjort i tidsskriftet Acta Crystallographica A , anvender røntgendiffraktion (XRD) for at bestemme krystallografisk faseinformation i artefakter med meget høj nøjagtighed og uden at forårsage skade på objektet, der scannes.

Ved at bruge teknikken, forskere kan identificere pigmenter i malerier og på malede genstande - som potentielt kan anvendes i fremtiden for at hjælpe med at slå ned på forfalskede kunstværker og artefakter og verificere ægtheden.

Forskningen tyder på, at den ikke-invasive teknik også kunne eliminere det hyppige behov for at gå på kompromis mellem arkæologiske spørgsmål, der kan løses, og de tilgængelige analytiske metoder.

Dr. Graeme Hansford, fra University of Leicesters Institut for Fysik og Astronomi, forklarede:"Evnen til at lave ikke-destruktiv XRD-analyse af høj kvalitet af kulturarvsgenstande er meget spændende for mig og repræsenterer kulminationen på flere års arbejde.

"Det, der gør denne metode virkelig unik, er, at formen og teksturen af ​​prøven bliver uvæsentlig. Jeg forventer, at fremtidige undersøgelser vil yde væsentlige bidrag til at bestemme herkomsten af ​​en række arkæologiske genstande, og disse data vil i sidste ende give vital kontekstinformation til museumssamlinger.

"I malerier, den type pigment, der ofte anvendes, giver nyttig indsigt i produktionsmetoder og organisering af gamle industrier, samt begrænsning af den mulige fremstillingsdato. Dette kunne hjælpe med at afgøre, om en artefakts herkomst er som påstået."

Udviklingen af ​​den nye XRD-teknik ledes af Dr. Hansford, sammen med Dr. Stuart Turner (en ph.d.-studerende i Leicester på tidspunktet for forskningen) og professorerne Andrew Shortland (Center for Arkæologisk og Forensisk Analyse, Cranfield University) og Patrick Degryse (Center for Arkæologisk Videnskab, K.U. Leuven, Belgien).

Den nye teknik er ufølsom over for prøvens form, tolererer selv markant ikke-plane og teksturerede overflader.

Følgelig, den kan påføres uden forberedelse af prøven overhovedet og er derfor fuldstændig ikke-destruktiv, i modsætning til konventionelle XRD-metoder.

Disse karakteristika er ideelle til analyse af kulturarv og arkæologiske artefakter, for hvilke opretholdelse af objektets integritet er af afgørende betydning.

Effektiviteten af ​​XRD-teknikken er for nylig blevet bevist i en højopløsningskonfiguration ved Diamond Light Source-synkrotronen. En synkrotron producerer meget intense lysstråler, primært røntgen, som kan bruges til at undersøge stof på en lang række forskellige måder.

Storbritanniens Diamond Light Source er en national, state-of-the-art synkrotron-anlæg beliggende på Harwell Science and Innovation Campus i Oxfordshire.

Professor Andrew Shortland, fra Center for Arkæologisk og Forensisk Analyse ved Cranfield University, sagde:"Arkæologiske videnskabsmænd er konstant opmærksomme på, at udtagning af prøver til analyse fra sjældne og historiske genstande skal minimeres, eller endnu bedre elimineret helt. Denne nye ikke-destruktive teknik har potentialet til at åbne nye forskningslinjer og besvare nye spørgsmål om vores mest værdifulde og interessante historiske og arkæologiske genstande. Cranfield University er meget glad for at spille en rolle i et så vigtigt projekt."

Professor Patrick Degryse fra Center for Arkæologisk Videnskab, K.U. Leuven, Belgien, sagde:"I en museumssammenhæng, udvikling af nye, nøjagtige midler til ikke-invasiv analyse er en absolut nødvendighed. Det er ofte den eneste tilgang, der tolereres af kuratorer. I en arkæologisk sammenhæng, bærbare og ikke-destruktive in-situ teknikker, umiddelbart gældende på området, er krævet. Disse undgår prøveudtagning, lad artefakten være uberørt, og overholde ofte strenge eksportrestriktioner."