研究目的
展示了升级版手持式Bravo拉曼光谱仪在纽约市知名博物馆的艺术品中,对多种有机和无机材料进行原位、无损分析的有效性。
研究成果
手持式拉曼光谱仪对于多种文化遗产材料(包括天然染料、矿物颜料、合成有机颜料、蛋白质类材料、塑料和填料)的原位、无损分析具有重要价值。尽管该仪器在聚焦、激光功率控制和光谱分辨率方面存在局限,但其便携性、扩展的光谱范围以及SSE荧光抑制功能,使其能够成功表征各类艺术品,而手动数据处理可进一步提升光谱质量。未来的工作将拓展至更多敏感材料。
研究不足
缺少机载摄像头使得聚焦微小细节变得复杂;无法调节激光功率(固定约为50毫瓦)可能对敏感材料造成热损伤风险;激发波长的有限灵活性限制了某些化合物(如绿色颜料)的分析;与台式光谱仪相比,较低的光谱分辨率阻碍了对密切相关的分子进行区分;在某些情况下,需要手动进行光谱操作才能获得最佳结果。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用手持式拉曼光谱仪(布鲁克Bravo)进行原位无损分析,配备双激光激发(785和853纳米)及顺序移动激发(SSE)技术以抑制荧光干扰。光谱数据采集范围为170–2200厘米⁻¹和1200–3200厘米⁻¹,通过OPUS软件进行人工或自动处理。
2:样本选择与数据来源:
分析样本来自五家博物馆,包括罗马-埃及葬礼肖像画、中世纪与文艺复兴手稿、韩国漆盒、马蒂斯剪纸作品以及杰夫·昆斯塑料艺术品。样本选取基于博物馆合作及材料多样性。
3:实验设备与材料清单:
使用配备电荷耦合器件探测器的布鲁克Bravo手持拉曼光谱仪、双激光器(785和853纳米)、OPUS软件及参考材料(如用于校准的方解石和聚苯乙烯)。
4:实验流程与操作规范:
在距艺术品1–2毫米处进行测量,并根据敏感基底调整参数。积分时间(200–1000毫秒)和扫描次数(1–20次)灵活设置。光谱处理包括截除噪声区域、频率校准、平均化、基线校正及光谱合并。
5:数据分析方法:
通过与光谱数据库及文献比对解读谱图,并采用人工后处理提升数据质量。
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