Kovács Petronella (szerk.): Isis - Erdélyi magyar restaurátor füzetek 17. (Székelyudvarhely, 2017)
Békési-Gardánfalvi Magdolna - Hofmann Tamás - Fehér Sándor: Pásztázó elektronmikroszkóp energia-diszperzív röntgen-analizátorral (SEM-EDX) anyagvizsgálati módszer alkalmazhatósága régészeti textile szál- és színezékvizsgálatában I.
Pásztázó elektronmikroszkóp energia-diszperzív röntgen-analizátorral (SEM-EDX) anyagvizsgálati módszer alkalmazhatósága régészeti textilek szál- és színezékvizsgálatában I. Békési-Gardánfalvi Magdolna - Hofmann Tamás - Fehér Sándor 1. Bevezetés Múzeumi textilek restaurálása során gyakran felmerül a kérdés, hogy a tárgy aktuális színe vajon megegyezik-e annak eredeti megjelenésével. A talajban töltött idő, a nem megfelelő tárolási körülmények, a használat, valamint a korábbi beavatkozások eredményeként a textil eredeti színének megállapítása gyakran jelent nehézséget a szakemberek számára. A régészeti textilek a legrövidebb élettartamú tárgyi emlékeink közé tartoznak; általában kisebb-nagyobb töredékek formájában maradnak meg. Ezen anyagok lebomlását a tárgy és környezete között lejátszódó fizikai, kémiai és biológiai folyamatok határozzák meg, melyek eredményeként a színt „hordozó” szálasanyag is erősen degradálódik. A régészeti textilek általában barnás színűek, amikor a restaurátormühelybe kerülnek. Ilyen esetben meghatározni eredeti megjelenésüket, a színezék azonosítása nélkül szinte lehetetlen. A színezék és a textil színe fontos információkat hordozhat a tárgy készítéstechnikájáról, eredetéről és koráról, továbbá segítséget nyújthat a restaurálás, konzerválás kapcsán (tisztítás, kiegészítés). Kiemelt jelentőségű tárgyak, leletek esetében elengedhetetlen az eredeti szín meghatározása azok rekonstruálásához. A szín minél pontosabb meghatározásához a jellemzően szerves színezék azonosításán túl a szervetlen komponensek meghatározása is fontos, mivel a természetes színezékek nagy részét pác színezékként használták. Munkánk során arra kerestük a választ, hogy különböző korú régészeti textilminták esetén azok szálasanyagának típusa, valamint szervetlen anyagai milyen eredménnyel határozhatók meg pásztázó elektronmikroszkóppal kapcsolt energia-diszperzív röntgen-analizátorral. 2. Pásztázó elektronmikroszkóp energia-diszperzív röntgen-analizátorral (SEM-EDX) Az első pásztázó elektronmikroszkópok (scanning electron microscope, SEM) a kereskedelmi forgalomban az 1960-as években jelentek meg. Az elmúlt évtizedek során a SEM elterjedt eszközzé vált az anyagvizsgálatok területén. Összehasonlítva az optikai mikroszkópokkal, az elektronmikroszkópok drágábbak, nehezebb a használatuk, viszont számos előnnyel is rendelkeznek, melyek nélkülözhetetlenné teszik használatukat a biológiában, ásványtanban s egyéb anyagvizsgálati területeken - például műtárgyak vizsgálata során. Az elektronmikroszkópok előnyei1:- Kisebb részletek figyelhetők meg, elérhető akár egymilliószoros nagyítás is.- Jobb az elektronmikroszkópos képek mélységélessége.- A vizsgálandó minta előkészítése egyszerű (nem minden esetben szükséges).- A vizsgálat gyors, egy mintatartóra egyszerre több minta is felvihető. A nagy energiájú elektronok által a mintában gerjesztett karakterisztikus röntgensugárzás detektálásával és szétválogatásával kis térfogatból (néhány pm3) megmérhető az anyag kémiai összetétele is. Az elektronmikroszkópiában a minta gerjesztésére nagy energiájú (10-30 kV) elektronnyalábot használnak. Az elektronmikroszkópok két nagy csoportra oszthatók felépítésük szerint: pásztázó-(SEM) és transzmissziós („átvilágításos”) elektronmikroszkópokra (TEM). Pásztázó elektronmikroszkópokkal vastag, az elektronnyaláb számára áthatolhatatlan mintákat is vizsgálhatunk, és többek között az anyagról visszaverődő, valamint a benne képződő sugárzásokat detektálva jutunk a nagy nagyítású képhez. Felületi, morfológiai vizsgálatok (SEM) Pásztázó elektronmikroszkóppal egyrészről elektromosan vezető vagy vezető réteggel (arany vagy szén nanofilm) bevont minták vizsgálata végezhető el, ahol a mintakamra nagy vákuum alatt van. A mikroszkóp kis vákuum üzemmódban is működik (low vacuum, LV), ekkor a mintakamrában kis vákuumot állítanak be (10-100 Pa). Ebben az esetben a vizsgálandó anyag nem igényel előkészítést. A morfológiai megfigyeléseket másodlagos elektron (SE) vagy visszaszórt elektron (BSE) detektorral végzik. Pontszerű elemanalízis (EDX/EDS/EDAX) A képalkotáson kívül lehetőség van a vizsgált anyag felületi elemösszetételének meghatározására, a hozzá csat- 1 * 1 http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/0033_SCORM MFFAT6101/SCO 32_01.htm (a letöltés dátuma: 2016. 12. 05.) 13
