如何鉴定艺术品真伪-基于深度制冷CCD相机的便携式XRD/XRF系统

每个人都梦想着在自己的阁楼上发现一幅被遗忘的伦勃朗(Rembrandt)或一幅丢失的毕加索(Picasso)的杰作。当这样一幅作品出现时,通常很难确定它是真的还是假的。如今,一件拥有底蕴的艺术品通常价值昂贵,保险公司在为其提供保险前需要确保其是否是真品。因此,鉴定真伪就成了至关重要的环节。过去人们为了鉴定真伪会去了解艺术家使用的材料和技术、了解画作的历史……,但也难免出现错误,好在随着科技的进步发展,已经出现了可靠的检测技术。

 

有很多科学技术可以证明艺术品的真实性。比如使用X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)鉴定法,即对物品的一小部分进行分析,以测量矿物和化学成分。

XRD是一种拥有100多年历史的技术,用于研究晶体物质的结构。这种技术通常用于分析地质样品、人造材料或药物。NASA还将XRD部署在好奇号火星车上,用于分析火星土壤和岩石。XRF是一种成熟的定量元素分析方法,其基础是受初级X射线高能束照射的材料原子的电离。

 

在文物检测领域,XRD和XRF是非常普遍的技术,但它们通常需要从物体中收集样本,这就难免会对艺术品造成破坏,为了避免对艺术品造成损坏,也可以采用将物体带到实验室同步加速器设施,但是这又带来成本昂贵、耗时且不实用的问题。eXaminart LLC是一家位于美国的公司,它开发了一种便携式XRD/XRF系统,使艺术历史学家和保护科学家能够在现场应用XRD和XRF技术。

 

eXaminart LLC公司的Duetto 2仪器将一个微型X射线源和一个Raptor Photonics公司的CCD相机耦合在一起,以记录物体表面小区域的X射线衍射和荧光特征,从而能够识别材料,如绘画中的颜料。

图1 集成Raptor CCD相机的Duetto-2系统

 

一开始,作为NASA火星XRD/XRF仪器开发的方法,从一系列CCD曝光中提取XRD和XRF数据。在分析过程中,以几秒的间隔读取X射线探测器,实时处理原始CCD数据,并在计算机上显示XRD/XRF图表。

 

图2a 带有相位识别的二维XRD图和衍射图,显示颜料中存在重晶石

 

 

图2b镉-橙色油漆(蓝色)与纯镉-橙色颜料(红色)的XRF光谱比较,XRF中的Ba特征证实了XRD图中重晶石的阐释

 

从与XRD完全相同的物体部位获得的XRF数据,在帮助复杂样品的相位识别或确认被XRD独立发现的相位特征方面,这些数据可以提供丰富的信息,是非常实用的。

 


 

Duetto-2系统具有以下特点:

 

  • 小型坚固的机身,使其成为较小的XRD设备
  • Raptor Photonics公司Toucan深冷CCD X射线相机
  • 微型X射线管(钴或铜)
  • 微聚焦激光束和嵌入式相机,用于定位
  • 较低的功率(40W),允许使用锂电池可以完成一天的工作
  • 软件/数据库
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该系统帮助科学家更好地了解艺术家使用的材料和技术,制定保护和修复计划,并为年代测定/真实性目的提供证据。

图片和数据由美国eXaminart LLC提供,请访问https://examinart.com/。

Raptor Photonics与eXaminart LLC密切合作,为其Duetto-2系统开发OEM CCD相机解决方案。

 

相关产品介绍

 

 

 

Toucan OEM是一款定制的、采用了深度冷却、深度耗尽的CCD30-11传感器的相机,带有铍(Be)窗口,传感器鼓出和偏移。

 

2keV-20keV的光谱响应(能量)

鼓出、偏移的设计使传感器能够更接近物体

低噪声和低暗电流

USB 2.0接口

功耗低、结构紧凑(80 x 80 x 90mm)

重量轻(<750g),便于携带和使用

 

Raptor Photonics公司在科学、监视和工业应用领域与世界各地的许多OEM和仪器公司合作,这些公司需要定制设计以满足其严苛的检测要求。我们通过详细的项目管理系统开发可靠的解决方案。我们的质量、可靠性、灵活性和快速交货使我们成为OEM非常有吸引力的解决方案提供商。

 
更多信息请联系Raptor Photonics指定合作伙伴北京星光光技术有限公司。