|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
КР микроспектроскопия в исследованиях старинных бумажных материаловтезисы доклада
- Авторы: Балахнина И.А., Брандт Н.Н., Ребрикова Н.Л., Чикишев А.Ю.
- Сборник: Пятый "Сибирский семинар по спектроскопии комбинационного рассеяния света"
- Тезисы
- Год издания: 2015
- Место издания: Институт автоматики и электрометрии Новосибирск
- Первая страница: 4
- Последняя страница: 5
- Аннотация: Интерес к научной реставрации объектов культурного наследия в последние годы неуклонно растёт. В исследованиях исторических документов на бумажных носителях широко применяются различные физико-химические методы. Бумага на 90% состоит из переплетённых молекул целлюлозы. В её состав могут входить проклеивающие вещества и наполнители, улучшающие такие свойства бумаги, как белизна, непрозрачность, гладкость, способность удерживать чернила и т.п. Для современной бумаги в основном применяют синтетические клеи и наполнители. При старении бумаги происходят процессы гидролитической и окислительной деструкции молекул целлюлозы, сопровождающиеся уменьшением степени полимеризации и формированием групп с С=O связями. Визуально деградация целлюлозы ведёт к пожелтению и механическому разрушению бумаги. Старение может сопровождаться образованием жёлто-коричневых пятен (фоксингов), в пределах которых бумага разрушается значительно быстрее. В реставрационных целях важно располагать как можно более полной информацией об образце, в частности, о его составе (тип целлюлозы, наполнители, проклейки, красители и т.п.). Кроме того, подобная информация является ключевой для датировки образцов. В настоящее время для исследования молекулярного состава веществ широко используются методы колебательной спектроскопии. Для анализа бумаги в основном используется ИК спектроскопия. Однако линии характеристического для старой бумаги диапазона (1500-1800 см-1) перекрываются с широкой линией воды на частоте 1640 см-1. При использовании КР микроспектроскопии эта проблема отсутствует, хотя анализ спектров осложняется наличием флуоресцентного фона, поэтому данный метод практически не используется. Идентификация наполнителей и проклеек методами колебательной спектроскопии затруднена тем, что основной вклад в спектр вносят линии колебаний молекул целлюлозы. В таких случаях используется деструктивный химический анализ, что крайне нежелательно при исследовании ценных документов. В работе приводится исследование бумажных материалов методом КР микроспектроскопии, позволяющей проводить неразрушающие измерения с пространственным разрешением ~1 мкм, что меньше характерного диаметра целлюлозных волокон (~10 мкм). Для сравнения спектров разработана оригинальная методика. Применение описанной техники позволяет проводить бесконтактное исследование состава бумажного листа. Для исследования содержания дополнительных компонентов в бумаге предлагается использовать эффект лазерной абляции для получения микропроб из образца (без повреждения волокон), с последующим анализом методом КР микроспектроскопии. Для измерения спектров был использован конфокальный КР микроскоп DXR Raman Microscope (Thermo Scientific). Спектральный диапазон 50-3550 см-1, длина волны возбуждения 780 нм, спектральное разрешение 3 см-1, максимальная мощность 24 мВт, диаметр лазерного пятна 1 мкм. Абляция образцов проводилась с помощью второй гармоники Nd:YAG лазера (λ=532 нм) с длительностью импульса 10 нс, частотой повторения 10 Гц, и энергией в импульсе до 180 мДж. Лазерное излучение заводилось на образец бумаги, под которым фиксировалась подложка для сбора продуктов лазерной абляции. Результаты показали, что метод КР микроспектроскопии эффективен для исследования состава бумаги, определения типа целлюлозы (хлопковая/древесная) и детектирования фоксингов. Кроме того, вместе с бесконтактным методом отбора проб он является мощным инструментом для определения различных составляющих бумажного листа, входящих в его состав в малых количествах (казеин, кальцит, доломит, лазурит, оксиды титана и т.д.). Работа выполнена с использованием оборудования, приобретённого за счёт средств Программы развития Московского университета.
- Добавил в систему: Брандт Николай Николаевич