Laser-induced breakdown spectroscopy for semi-quantitative and quantitative analyses of artworks—application on multi-layered ceramics and copper based alloys

Colao, F.; Fantoni, R.; Lazic, V.; Spizzichino, Valeria

doi:10.1016/s0584-8547(02)00054-x

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“…Alternatively the use of portable LIBS and XRF spectrometers is a convenient way to analyse big, non-moving artefacts. In particular LIBS instrument allows the quantitative study of the glaze layers [59].…”

Section: +mentioning

confidence: 99%

The Use of Metal Nanoparticles to Produce Yellow, Red and Iridescent Colour, from Bronze Age to Present Times in Lustre Pottery and Glass: Solid State Chemistry, Spectroscopy and Nanostructure

Colomban

2009

JNanoR

154

128

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Abstract. The use of metal nanoparticles dispersed in an optically clear matrix by potters and glassmakers from the Bronze Age up to the present time is reviewed from the solid state chemistry and material science point of view. The nature of metal (gold, silver or copper), the importance of some other elements (Fe, Sn, Sb, Bi) added to control metal reduction in the glass in relation to the firing atmosphere (combined reducing oxidizing sequences, role of hydrogen and water) are considered in the light of ancient Treatises and recent analyses using advanced techniques (FIB-TEM, EXAFS,…) and classical methods (optical microscopy, UV-visible absorption). The different types of colour production, by absorption/reflection (red, yellow) or diffraction (iridescence) and the relationship between nanostructure (metal particle dispersion, layer stacking) and lustre colour are discussed. The very specific interaction between light and the metal nanoparticle makes Raman scattering a very useful "bottom up" technique to study the local glass structure around the metal particles as well as to detect incomplete metal reduction or residues tracing the preparation route, hence making it possible to differentiate between genuine artefacts and fakes.

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Section: +mentioning

confidence: 99%

The Use of Metal Nanoparticles to Produce Yellow, Red and Iridescent Colour, from Bronze Age to Present Times in Lustre Pottery and Glass: Solid State Chemistry, Spectroscopy and Nanostructure

Colomban

2009

JNanoR

154

128

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“…Laser cleaning, with the aid of on-line. LIBS monitoring, has been employed to remove extraneous coatings of various kinds, including dark encrustations from marble, terracotta, stone and glass artworks due to exposure to air pollutants [9] [18], corroded layers from metal objects [19] [20], dirt (dust and pen and pencil traces) from historical paper documents [21] [22], pencil and pen marks on alabaster and marble statues in a standoff configuration [23],and patinas on surfaces of historical buildings [24]. The most appealing features of LIBS applications in the field of cultural heritage analysis are mainly the following: its micro-destructiveness, with ablated sample portions on the order of fractions of micrograms and induced damage virtually invisible to the naked eye; its potential for fast multi-elemental analysis and capability of simultaneous detection of major and trace elements; its equipment, easily compactable into portable instruments for in situ analyses of piece of arts that cannot be removed from museums or excavation sites, or of historical buildings and wall paintings.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Libs Tool to Diagnose the Egyptian Deteriorated Wall Paintings During Laser Cleaning Process, an Experimental Study

Sayed

Omran

Den

et al. 2011

Egyptian Journal of Archaeological and Restoration Studies

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“…Una aplicación particularmente interesante de LIPS se encuentra en el análisis de cerámicas con diferentes capas de decoración, esmaltes o barnices [23,25], en particular cuando se pretende obtener perfiles de composición en profundidad para distinguir entre las diferentes capas o entre el fino barniz y el cuerpo de la cerámica. En este trabajo, la técnica láser se utiliza como herramienta para distinguir las diferencias en composición elemental entre el engobe y la pasta de los fragmentos de Terra Sigillata.…”

Section: Introductionunclassified

“…En general, todas ellas requieren la preparación de muestras (fragmentación, pulverización, o disolución) y sólo pueden llevarse a cabo como métodos de laboratorio. La búsqueda de técnicas alternativas que no requieran preparación de la pieza y que, de forma rápida y con un moderado gasto y esfuerzo, permitan analizar un gran número de muestras, nos ha llevado a considerar el potencial analítico de la espectroscopía de plasmas inducidos por láser (LIPS) que, en los últimos años, se ha venido aplicando de forma creciente en el análisis de materiales arqueológicos, tanto metales como cerámicas o vidrios [21][22][23][24][25][26].En la técnica LIPS, un haz láser pulsado se hace incidir sobre la superficie de una muestra. Si la energía depositada supera un cierto umbral da lugar a la formación de un plasma sobre el área irradiada por el haz.…”

unclassified

Análisis de cerámicas romanas Terra Sigillata mediante espectroscopía de plasmas inducidos por láser (LIPS)

López¹,

Nicolás²,

Mateo³

et al. 2005

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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En este trabajo se ha aplicado la espectroscopía de plasmas inducidos por láser (LIPS) al análisis elemental de cerámicas romanas Terra Sigillata procedentes de distintos centros de producción. Para cada muestra se han obtenido los espectros característicos tanto del engobe como de la pasta y los perfiles de composición en profundidad. En todos los casos analizados, los elementos Fe y Ca son los que marcan la transición entre el engobe y la pasta en estas cerámicas. El gradiente de composición de otros elementos tales como el Si o el Al presenta diferencias entre las distintas piezas. Se han realizado también análisis complementarios por microscopía electrónica de barrido con espectroscopía de rayos X (SEM -EDX) para determinar las diferencias morfológicas y obtener una verificación de la composición química. Palabras clave: LIPS, Terra Sigillata, perfil de composición, cerámicas arqueológicas Analysis of roman pottery Terra Sigillata by laser induced plasma spectroscopy (LIPS)Laser induced plasma spectroscopy (LIPS) has been applied for the elemental analysis of roman pottery Terra Sigillata from different ceramic production centers. For each sample, representative LIP spectra of slip and body were obtained in addition of compositional depth profiles. In all the cases investigated, calcium and iron are the elements which best define the transition between slip and body in these ceramic samples. Compositional gradient of other elements like silicon and aluminum depends on the samples. Moreover, complementary scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM -EDX) examinations were carried out to analyze morphological differences and to obtain verification of chemical results. Keywords: LIPS, Terra Sigillata, compositional depth profile, archaeological ceramics INTRODUCCIÓNLa Terra Sigillata es una cerámica fina de mesa típica de la Época Romana que se caracteriza por estar dotada de un engobe sinterizado que asemeja la apariencia de un barniz de tonos rojizos. La producción de Terra Sigillata se inició en Italia Central en el siglo I a.C. y desde allí se extendió por todo el Imperio, siendo popular hasta los siglos IV-V d.C. Sus restos son de gran interés arqueológico por las implicaciones económico-comerciales, puesto que se trata de objetos de extensivo comercio en el Imperio Romano [1], sirviendo además como indicadores de la capacidad artística y tecnológica desarrollada en la época. El examen científico de estas cerámicas puede aportar información valiosa a la investigación arqueológica tanto en la asignación de procedencias como en el redescubrimiento de las tecnologías de producción [2,3]. Con este propósito se han venido utilizando distintas técnicas de microscopía (óptica y electrónica) y espectroscopías de tipo electrónico, atómico, molecular, nuclear o de rayos-X; pudiendo establecerse una clasificación de las mismas en dos grandes grupos: aquellas técnicas que pueden aportar información cualitativa o cuantitativa de microdominios homogéneos en cada pieza [4][5][6][7]...

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Laser-induced breakdown spectroscopy for semi-quantitative and quantitative analyses of artworks—application on multi-layered ceramics and copper based alloys

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The Use of Metal Nanoparticles to Produce Yellow, Red and Iridescent Colour, from Bronze Age to Present Times in Lustre Pottery and Glass: Solid State Chemistry, Spectroscopy and Nanostructure

The Use of Metal Nanoparticles to Produce Yellow, Red and Iridescent Colour, from Bronze Age to Present Times in Lustre Pottery and Glass: Solid State Chemistry, Spectroscopy and Nanostructure

Libs Tool to Diagnose the Egyptian Deteriorated Wall Paintings During Laser Cleaning Process, an Experimental Study

Análisis de cerámicas romanas Terra Sigillata mediante espectroscopía de plasmas inducidos por láser (LIPS)

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