Ëàçåð çàìåñò ï³ïåòê³
— Íàïà÷àòêó 2000-õ ãàäî¢ ÿ ñóìÿø÷àëà ïðàöó ¢ ²íñòûòóöå ô³ç³ê³ ³ ¢ ô³ç³êà-õ³ì³÷íàé ëàáàðàòîðû³ Íàöûÿíàëüíàãà ìàñòàöêàãà ìóçåÿ. Ó àïîøíÿé íà òîé ÷àñ àäíûì ç àñíî¢íûõ ñïîñàáࢠ³äýíòûô³êàöû³ æûâàï³ñíûõ ðý÷ûâࢠáû¢ êðîïåëüíà-õ³ì³÷íû: ç êàðö³íû áðàë³ ì³êðàôðàãìåíòû êàëÿðîâûõ ïëàñòî¢ ðàçàì ç ãðóíòàì ³ ç äàïàìîãàé õ³ì³÷íûõ ðýàêòûâࢠâûÿ¢ëÿë³ êàòû¸íû ìåòàëà¢, ÿê³ÿ ¢âàõîäç³ë³ ¢ ñêëàä ìàñòàöê³õ ìàòýðûÿëà¢. Àëå íàêîëüê³ òîå ýôåêòû¢íà? Ïà-ïåðøàå, ó õ³ì³³ ³ñíóå òàêîå ïàíÿööå, ÿê àä÷óâàëüíàñöü ðýàêöû³. Ìîæíà âàëîäàöü âûäàòíûì³ ðýàêòûâàì³, àëå, êàë³ ïàòðýáíàãà âàì ï³ãìåíòó ¢ ñàñòàâå ôàðáû çàìàëà ö³ ¸í óâîãóëå çìÿø÷àåööà òîëüê³ ¢ ïðûìåñ³, ðýàêöûÿ íå àäáóäçåööà. Àäïàâåäíà, ïðà ïðà¢äç³âàñöü äàñëåäàâàííÿ íÿìà ãàâîðê³. Ïà-äðóãîå, àäíîé ðýàêöû³ íå õîï³öü, êàá âûñâåòë³öü óñå ðý÷ûâû ¢ ñêëàäçå ôàðáû. Íåàáõîäíà ïðàâåñö³ 5 — 6 ðîçíûõ ðýàêöûé, íàïðûêëàä, íà ñâ³íöîâûÿ áÿë³ëû, êàòû¸íû ìåäç³ ³ ãýòàê äàëåé. Ïàñëÿ êîæíàé ç ³õ óçîð öàëêàì çí³ø÷àåööà — óÿâ³öå, ÿê³ áû¢ âÿë³ê³ ðàñõîä ïðîá ³ êîëüê³ ÷àñó çàéìàë³ ãýòûÿ äàñëåäàâàíí³!
Äîáðàé àëüòýðíàòûâàé äëÿ âûÿ¢ëåííÿ ýëåìåíòíàãà ñêëàäó ìàñòàöê³õ ðý÷ûâࢠñòàëà ëàçåðíàÿ ýì³ñ³éíàÿ ñïåêòðàñêàï³ÿ. Âûñîêàÿ àä÷óâàëüíàñöü ïîðó÷ ç ìíîãàýëåìåíòíàñöþ (ìàã÷ûìàñöþ âûÿ¢ëÿöü óñå ýëåìåíòû ¢ àäíûì ñïåêòðû) äàçâàëÿþöü äàñëåä÷ûêàì çíà÷íà ïàìåíøûöü êîëüêàñöü óçîðà¢, ïàòðýáíûõ äëÿ àíàë³çó.
Ñó÷àñíàÿ âåðñ³ÿ àé÷ûííàãà LIBS, ðàñïðàöàâàíàÿ ïàä ê³ðà¢í³öòâàì êàíäûäàòà ô³ç³êà-ìàòýìàòû÷íûõ íàâóê Ñÿðãåÿ Ðàëüêîâà, ç’ÿ¢ëÿåööà ìàá³ëüíàé ³ äàçâàëÿå ïðàâîäç³öü àíàë³ç íàâàò ó ïàëÿâûõ óìîâàõ.
“Äç¸íí³ê” àä êàäì³þ
— Çàðàç ñåêòàð ô³ç³êà-õ³ì³÷íûõ äàñëåäàâàííÿ¢ ó àääçåëå ðýñòà¢ðàöû³ ÍÌÌ íÿäðýííà àáñòàëÿâàíû. Ìàåööà ìàã÷ûìàñöü àòðûìë³âàöü ³íôðà÷ûðâîíûÿ ðýôëåêòàãðàììû òâîðࢠæûâàï³ñó, ÿê³ äàå ¢ÿ¢ëåííå, ÿê³ ìàëþíàê ¸ñöü íà ïàëàòíå ïàä â³äàâî÷íûì³ ñëàÿì³ ôàðáû, ìàã÷ûìûÿ çìÿíåíí³ ïåðøàïà÷àòêîâàé êàìïàç³öû³. Ðýíòãåíàãðàô³ÿ äàïàìàãàå âûñâåòë³öü ðàçìåðêàâàííå ìàòýðûÿëࢠ(íàïðûêëàä, ó ðýíòãåí-âûïðàìåíüâàíí³ äîáðà áà÷íà ðàçìÿø÷ýííå ñâ³íöîâûõ áÿë³ë), âûçíà÷ûöü ñòðàòû, çðàçóìåöü, íà àðûã³íàëüíûì ö³ äóáë³ðàâàíûì ïàëàòíå äàéøëà äà íàñ êàðö³íà, øòî òàêñàìà ìîæà ìåöü êðûòû÷íóþ ³íôàðìàöûþ äëÿ àòðûáóöû³ æûâàï³ñó. Âûâó÷ýííå æûâàï³ñíàé ïàâåðõí³ ç äàïàìîãàé óëüòðàô³ÿëåòàâàãà âûïðàìåíüâàííÿ, äàçâàëÿå àòðûìàöü óÿ¢ëåííå àá öýëàñíàñö³ ëàêàâàé ïë¸íê³ ³ çðàá³öü âûí³ê³ àá êîëüêàñö³ ðýñòà¢ðàöûéíûõ óìÿøàííÿ¢, à òàêñàìà, íà ÿê³ì ó÷àñòêó ÿíû ïðàâîäç³ë³ñÿ. Êàá ìîæíà áûëî ãàâàðûöü ïðà êîìïëåêñíàå äàñëåäàâàííå, çàñòàëîñÿ “çàêðûöü” õ³ì³÷íû áëîê. Òóò äàïàìàãàå ø÷ûëüíàå ñóïðàöî¢í³öòâà ç ²íñòûòóòàì ô³ç³ê³. ßíî ðàñïà÷àëîñÿ ÿø÷ý ¢ 1980-ÿ ãàäû, êàë³ áûëà ðàñïðàöàâàíà ¢ñòàíî¢êà äëÿ ëàçåðíàé à÷ûñòê³ òâîðࢠìàñòàöòâà ç áðîíçû ³ ³íøûõ ìåòàëà¢.
Êàë³ ïà¢ñòàëà çàäà÷à äàñëåäàâàöü ýëåìåíòíû ñêëàä ìàñòàöê³õ ï³ãìåíòࢠâûêàðûñòàííå ìåíàâ³òà ãýòàãà ñïåêòðîìåòðà äàëî ìàã÷ûìàñöü àäíà÷àñîâàãà äàñëåäâàííÿ ðàñïà¢ñþäæâàííÿ ýëåìåíòࢠÿê ïà ïàâåðõí³ óçîðࢠòàê ³ ïà ãëûá³í³. Àïîøíÿå âåëüì³ âàæíà, êàë³ ìû ãàâîðûì ïðà äàñëåäàâàíí³ ðýàëüíûõ êàðö³í, òàìó øòî ñÿðîä óñ¸é êóëüòóðíàé ñïàä÷ûíû ìåíàâ³òà ïîìí³ê³ æûâàï³ñíàãà ìàñòàöòâà ç’ÿ¢ëÿþööà ñàìûì³ ñêëàäàíûì³ àá’åêòàì³ äëÿ àíàë³òû÷íûõ äàñëåäàâàííÿ¢.
Ïàä ì³êðàñêîïàì äîáðà áà÷íà, øòî êàðö³íà ïàäîáíàÿ íà ï³ðîã ç ìíîã³õ ñëย: ãðóíò, ÿêîãà ìîæà áûöü íåêàëüê³ íàêëàäàííÿ¢, ôàðáàâûÿ ñëà³, ëàê. Êîæíû ç ïëàñòî¢ ñêëàäàåööà ç ìíîñòâà àðãàí³÷íûõ ³ íåàðãàí³÷íûõ ìàòýðûÿëà¢. Ïðû äàïàìîçå LIBS ìû çàéìàåìñÿ äàñëåäàâàííåì íåàðãàí³÷íûõ ñêëàäí³êࢠæûâàï³ñó. Ïðûíàìñ³, êàë³ ñïåêòðîìåòð çàðýã³ñòðàâࢠðòóöü, àïåðàòàð ðîá³öü âûí³ê, øòî òóò âûêàðûñòî¢âàëàñÿ ê³íàâàð. Ö³, âûçíà÷û¢øû õðîì, ìîæà äàêëàäíà ñêàçàöü, ÿê³ êàíêðýòíà ¢æûâà¢ñÿ — çÿë¸íû ö³, íàïðûêëàä, æî¢òû. Òîå ñàìàå ìîæíà ðàñïàâåñö³ ïðà êàäì³åâûÿ ôàðáû.
Âûí³ê³ ìîãóöü âûêàðûñòî¢âàööà ÿê ðýñòà¢ðàòàðàì³, òàê ³ ìàñòàöòâàçíà¢öàì³ äëÿ àòðûáóöû³ êàðö³í. Äëÿ ïåðøûõ — òàìó, øòî íåêàòîðûÿ ìàòýðûÿëû íå ñïàëó÷àþööà ïàì³æ ñàáîé, ³ ñïåöûÿë³ñò ïàâ³íåí óë³÷âàöü ñêëàä àðûã³íàëüíûõ ï³ãìåíòà¢, êàá âûïàäêîâà íå âûêàðûñòàöü ðý÷ûâà, ÿêîå ìîæà íåçâàðîòíà ïàøêîäç³öü ôàðáàâûÿ ñëà³. Äðóã³ÿ — ìîãóöü ðàá³öü âûí³ê³ àá òýõíàëîã³ÿõ ³ ìàñòàöê³õ òðàäûöûÿõ, ÿê³ÿ ³ñíàâàë³ ¢ ðîçíûÿ ÷àñû íà ðîçíûõ òýðûòîðûÿõ, à òàêñàìà ïðà àäíîñ³íû ïý¢íàé êðà³íû ç ³íøûì³ êðà³íàì³. Äà òàãî æ, ³äýíòûô³êàöûÿ ìàñòàöê³õ ðý÷ûâࢠäàïàìàãàå âûçíà÷ûöü í³æíþþ ìÿæó ÷àñà, êàë³ áû¢ çðîáëåíû òîé ö³ ³íøû òâîð (íàïðûêëàä, âÿäîìà, øòî ôàðáࢠíà àñíîâå êàäì³ÿ ö³ õðîìó äà ïà÷àòêó XIX ñòàãîääçÿ íå ³ñíàâàëà), à òàêñàìà àäðîçí³öü àðûã³íàëüíû òâîð àä ÿãî ïàçíåéøàé êîï³³ ö³ ïàäðîáê³.
Ìåíø çà ì³ë³ìåòð
— ×àìó íàñ çàö³êàâ³¢ ðýæûì ç äâóìà ³ìïóëüñàì³? Ñëà³ æûâàï³ñó âåëüì³ òîíê³ÿ, à íàì âàæíà íå òîëüê³ âûñâåòë³öü, ÿê³ÿ ýëåìåíòû çíàõîäçÿööà ¢ òâîðû ¢ öýëûì, àëå ³ ÿê ÿíû ðàçìåðêàâàíû àä ïàâåðõíåâàãà ñëîÿ äà ãðóíòó. Ïåðøû ³ìïóëüñ, êàë³ òðàïëÿå íà ðý÷ûâà, äàâîäç³öü ÿãî äà íåàáõîäíàé òýìïåðàòóðû ³ àòðûìë³âàå ñâÿ÷ýííå ïëàçìû. Äðóã³, ÿê³ âûïðàìåíüâàåööà àäðàçó çà ïåðøûì, ãýòóþ ïëàçìó ÿø÷ý áîëüø ðàçàãðàâàå. Ó âûí³êó ³íòýíñ³¢íàñöü ñïåêòðà ïàâÿë³÷âàåööà ¢ 10 ðàçî¢ — çíà÷ûööà, äàñëåä÷ûê àòðûìë³âàå áîëüø ³íôàðìàöû³ äëÿ ãðóíòî¢íàãà àíàë³çó.
Êàë³ âû íå âåäàåöå, øòî äàäçåíàå ïàëàòíî äàñëåäàâࢠëàçåðíû ïðîìåíü, âû í³êîë³ íå âûçíà÷ûöå ìåñöà ïðàïàëüâàííÿ. Ïàä ì³êðàñêîïàì áóäçå áà÷íû ïðûãîæà âûïàëåíû êðàòàð, àëå âîêàì, êàë³ ¢ñ¸ æ çàäàööà ìýòàé àäøóêàöü ìåñöà äàñëåäàâàííÿ, ìîæíà çà÷àï³ööà òîëüê³ çà ëåäçü ïðûêìåòíóþ êðîïà÷êó, ìåíøóþ çà ì³ë³ìåòð. Ó ëþáûì âûïàäêó, ðàçáóðýííå àä ëàçåðà êóäû ìåíøàå, ÷ûì àä àï³ñàíàãà ìíîé íàïà÷àòêó êðîïåëüíà-õ³ì³÷íàãà àíàë³çó. Íàâàò ó òûì âûïàäêó, êàë³ ¢ ²íñòûòóò ô³ç³ê³ ïðûâîçÿöü ì³êðàôðàãìåíòû ïàëàòíà (íàïðûêëàä, êàðö³íà çàíàäòà âÿë³êàÿ, òàìó íåìàã÷ûìàå ÿå òðàíñïàðòàâàííå), ïðîáû íå çí³ø÷àþööà, à ìîãóöü âûêàðûñòî¢âàööà ÿø÷ý ³ ÿø÷ý.
Ïàêóëü íàø ëàçåðíû ýì³ñ³éíû ñïåêòðîìåòð ³ñíóå ¢ àäç³íêàâûì ýêçýìïëÿðû. Ìû ïàñòàÿííà ÿãî ¢äàñêàíàëüâàåì, ïðûíàìñ³, íåêàëüê³ ãàäî¢ òàìó áû¢ àñíàø÷àíû ãðóâàñòê³ì³ áëîêàì³ ðýã³ñòðàöû³ ³ àõàëîäæâàííÿ, à öÿïåð ìàå àäç³í ïåðàñî¢íû áëîê, ÿê³ àá’ÿäíî¢âàå àáåäçâå ôóíêöû³. LIBS àêòû¢íà âûêàðûñòî¢âàåööà ¢ ²íñòûòóöå ô³ç³ê³. Àëå àñàá³ñòà ìíå õàöåëàñÿ á, êàá òàê³ ïðûáîð òàêñàìà ïàñÿë³¢ñÿ ¢ ëàáàðàòîðû³ ëþá³ìàãà ìíîé Íàöûÿíàëüíàãà ìàñòàöêàãà ìóçåÿ. ³äàâî÷íà, òîå ïàéøëî á íà êàðûñöü íàöûÿíàëüíàìó ìàñòàöòâó ³ çâÿçàíàé ç ³ì íàâóöû.
Äàðý÷û
Êëàñ³÷íû ýì³ñ³éíû ñïåêòðàëüíû àíàë³ç óïåðøûíþ áû¢ ïàñòà¢ëåíû íà ñëóæáó ìàñòàöòâàçíà¢ñòâà ¢æî àìàëü ñòàãîääçå òàìó. Òàê, âûêàðûñòî¢âàþ÷û ÿãî, áû¢ âûâó÷àíû ñêëàä àñîáíûõ ôàðáࢠíà òâîðàõ Ðýíóàðà, øòî äàïàìàãëî àäðîçí³öü ïàçíåéøûÿ òâîðû ìàñòàêà àä òûõ, ÿê³ÿ âûäàâàë³ñÿ çà ðàáîòû ÿãî ïýíäçëÿ. Àäíàê òàäû ãýòû ìåòàä íå ¢âàéøî¢ ó øòîäç¸ííóþ ïðàêòûêó ìàñòàöòâàçíà¢÷àé ýêñïåðòûçû ïðàç ñêëàäàíàñö³ ýêñïåðûìåíòàëüíàãà àáñòàëÿâàííÿ. Êðûí³öàé óçáóäæýííÿ ñïåêòðࢠñëóæûëà ïëàçìà ýëåêòðû÷íàé äóã³ àáî ³ñêðû, à ðýã³ñòðàöûÿ ýì³ñ³éíûõ ë³í³é ïðàâîäç³ëàñÿ ôàòàãðàô³÷íà ç äàïàìîãàé ñïåêòðîãðàôà. Ìîæíà ïðûâåñö³ òîëüê³ àäç³íêàâûÿ ïðûêëàäû ¢æûâàííÿ òàêîãà àíàë³çó äëÿ âûâó÷ýííÿ ïðàäìåòࢠæûâàï³ñó, íàïðûêëàä, ïðû àòðûáóöû³ êîï³³ XVI ñòàãîääçÿ êàðö³íû Ðàôàýëÿ àáî ïðû äàñëåäàâàíí³ æûâàï³ñó ôëàìàíäñê³õ ïðûì³òûâà¢. Ó ÑÑÑÐ ïåðøàé òàêîé ïðàöàé ìîæíà ë³÷ûöü àíàë³ç ôàðáࢠç ðóñê³õ ³êîí. Íåêàòîðàå àæû¢ëåííå ïàäîáíûõ äàñëåäàâàííÿ¢ ìåëà ìåñöà ¢ 1960-ÿ ¢ ñóâÿç³ ç ïðàöàì³ Òàööÿíû Áåðë³í ïà âûâó÷ýíí³ ìàòýðûÿëó ï³ãìåíòࢠôðýñêàâàãà, àëåéíàãà ³ òýìïåðíàãà æûâàï³ñó. Àëå ÿå ìåòàä àíàë³çó òàêñàìà íå àòðûìࢠïðûêìåòíàãà ðàñïà¢ñþäæâàííÿ ñÿðîä ìóçåéø÷ûêࢠ— ãýòûì ðàçàì ïðàç ñêëàäàíàñöü ïðàöýäóðû àïðàöî¢ê³ ³ ³íòýðïðýòàöû³ ñïåêòðà¢. Ñóïðàöî¢í³êàì³ íàøàãà ²íñòûòóòà ÿø÷ý íà ïà÷àòêó 2000-õ ïàä ê³ðà¢í³öòâàì äîêòàðà ô³ç³êà-ìàòýìàòû÷íûõ íàâóê Àíòîíà ßíêî¢ñêàãà áû¢ ðàñïðàöàâàíû ïåðøû ¢ Áåëàðóñ³ äâóõ³ìïóëüñíû ëàçåðíû ýì³ñ³éíû ñïåêòðîìåòð. Òâîðû ìàíóìåíòàëüíàãà ³ ñòàíêîâàãà æûâàï³ñó, àêâàðýë³, ïðàäìåòû äýêàðàòû¢íà-ïðûêëàäíîãà ìàñòàöòâà ñà øêëà, êåðàì³ê³, ìåòàëó ³ êàìåíþ, ñòàðàäà¢í³ÿ ìàíåòû, îðäýíû, ìåäàë³, ïÿ÷àòê³, ñòàðàæûòíûÿ ðóêàï³ñû ³ êí³ã³, à òàêñàìà ïðàäìåòû ö³ ³õ ôðàãìåíòû, øòî áûë³ àòðûìàíû ¢ âûí³êó àðõåàëàã³÷íûõ ðàñêîïàê, ìîæíà ïðààíàë³çàâàöü äàâîë³ õóòêà: ýì³ñ³éíûÿ ñïåêòðû ðýã³ñòðóþööà äîë³ ñåêóíäû, äëÿ ³íòýðïðýòàöû³ àòðûìàíûõ äàäçåíûõ äàñòàòêîâà íåêàëüê³ õâ³ë³í. Òàê³ì ÷ûíàì, ìóçåéø÷ûê³ àòðûìë³âàþöü âûí³ê³ àäðàçó æ.