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Einmalige Kunstwerke, handwerkliche Einzelstücke und teure Spezialteile aus der Industrie
haben eine Gemeinsamkeit: bei analytischen Untersuchungen sind weder die Entnahme von Proben noch sichtbare oder funktionseinschränkende
Veränderungen gestattet. Damit scheiden Messtechniken im Vakuum für Untersuchungen an Unikaten häufig aus.
Vor dem Protonenstrahl an Luft lassen sich auch große und sensible Objekte einfach positionieren.
Ein Ensemble spezieller Detektoren nahe dem Messpunkt auf der Oberfläche eines interessierenden
Details gestattet die simultane und effektive Erfassung von Signalen aus unterschiedlichen physikalischen
Prozessen (PIXE, PIGE, RBS). Kurze Messzeiten und niedrige Strahlströme im Messpunkt (ca. 1
mm2) garantieren zerstörungsfreie Analysen selbst für empfindlichste Kunstwerke, z.B. Aquarelle oder
Malfarben auf Glas und Porzellan.
Die "Himmelsscheibe von Nebra", ein Schlüsselfund für die europäische Vorgeschichte, wurde am externen Protonenstrahl des Forschungszentrums
Rossendorf untersucht. Die Archäologen interessieren sich für die chemische Zusammensetzung aller
Gold-Tauschierungen auf dem Bronzekörper. Ohne Beeinträchtigung des Erhaltungszustandes wurden über 30 Details aus Gold untersucht. PIXE konnte
die Konzentrationen der Hauptelemente Au und Ag, Cu (< 1%) erbringen und u. a. Sn als Spurenelement (~ 250 ppm) erkennen.
Durch Variation der Protonenenergie können tiefenabhängige Materialveränderungen aufgeklärt werden. Auch Schichtabfolgen, z. B. Malschichten
von Gemälden, lassen sich so identifizieren. RBS zeigt Modifikationen an Oberflächen an, auch Belegungen
mit organischen Materialien wie Reste von Reinigungsmitteln oder Firnislasuren auf Gemälden .
Die Kombination PIXE-PIGE-RBS ist ideal für die zerstörungsfreie Charakterisierung von Glas, Keramik oder Porzellan in oberflächennahen Bereichen.
Quelle: Physik mit Ionenstrahlen - Innovative Forschung in Deutschland
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Physik mit Ionenstrahlen - Innovative Forschung in Deutschland
Alle lebenden Organismen enthalten Kohlenstoff und einen Teil dieses Kohlenstoffs wird nach ihrem
Tod in Sedimenten erhalten. Vom Kohlenstoff (Symbol C) gibt es drei natürlichen Isotope, die bei
den gleichen chemischen Eigenschaften unterschiedliche Massen haben; die atomaren Massen
12, 13 und 14.
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G.Weber, L.Martinot, D. Strivay, H.P. Garnir
For several years, the specific features of PIXE and PIGE made them very attractive in the field of
archaeometry. Among them, the non-destructivity is one of the most appreciated. The possibility to work
under atmospheric pressure is also important because of the very different shapes and sizes of the
artefacts concerned.
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