с любым атомным номером. Такие анализаторы имеют высокое пространственное разрешение (как по поверхности, так и по глубине), а само исследование может проводиться без какой-либо предварительной пробоподготовки в режиме реального времени [12].
Форма образующихся кратеров позволяет получить дополнительную информацию о составе поверхностного слоя [13].
LIBS является экспрессным, относительно недорогим методом анализа и позволяет регистрировать эмиссионные спектры в течение нескольких секунд. При этом, по сравнению с РФА, имеет более высокую чувствительность и позволяет идентифицировать элементы с малым атомным весом.
Исследования красочных слоев иконы «Св. Николай Мирликийский»
По стилистическим особенностям икону можно отнести к первой половине XIX в. С целью уточнения времени ее создания использовались оба описанных выше спектральных метода.
Для проведения исследования с поверхности иконы при помощи скальпеля был взят небольшой (порядка 2 мм3) фрагмент красочного слоя.
На первом этапе проводилось его микроскопическое исследование в поле зрения оптического микроскопа МБС-9. Так как исследуемая проба содержала в общей сложности до 11 различных слоев, то проводилось ее предварительное послойное разделение. Полученные таким образом образцы последовательно наносились на спектральное окно из селенида цинка и анализировались методом ИК-Фурье спектроскопии[1]. Результаты исследования представлены в Табл. 1.
Исходя из структуры, морфологических особенностей образцов, а также состава их минеральной и органической части, можно предположить, что авторский слой грунта содержит мел (ил. 1), а синий авторский красочный слой – свинцовые белила (с примесью гипса) и азурит (ил. 2). На ил. 3 приведен спектр зеленого реставрационного красочного слоя (см. таблицу 1, слой 3), в состав которого входит берлинская лазурь.
Таблица 1. Результаты послойного исследования иконы
В дополнение к исследованиям на ИК-Фурье-спектрометре был проведен элементный анализ пробы. Эта часть работы была выполнена на установке MODI (Marwan Technology, Италия) в Лаборатории прикладной спектроскопии университета г. Пиза. Данная установка представляет собой мобильную систему, включающую оптический модуль и систему обработки данных (см. фото на ил. 4)[2]. По сравнению с «классическим» устройством систем для LIBS-анализа в аппарате MODI используется двойной лазерный импульс, что обеспечивает более высокую чувствительность измерений [14].
Ил. 1. ИК-спектр грунтовочного слоя иконы
Ил. 2. ИК-спектры: (1) авторского красочного слоя иконы синего цвета и (2) азурита
Полученный на этой установке эмиссионный спектр, представлен на ил. 5.
Анализ этого спектра позволил определить в составе
ИК-Фурье-спектрометр IFS-85 (Bruker) с ИК-микроскопом (МСТ-детектор). Условия регистрации спектров: спектральный диапазон 4000-600 см-1, разрешение 4 см-1, число сканов – 150. Спектры регистрировались в режиме пропускания.
Основные технические характеристики установки MODI: двухимпульсный Nd: YAG лазер (длина волны излучения – 1,064 мкм, длительность импульса – 7 нс, энергия импульса – 5–150 мДж, диаметр светового пучка на поверхности образца – 20–250 мкм, частота повторения импульсов – 1–10 Гц, задержка между импульсами – 0–60 мкс); широкополосный Эшелле-спектрометр и ПЗС-камера (спектральный диапазон – 200–1000 нм).
