Metody kontroli grubości warstw wierzchnich usuwanych podczas ablacji laserowej

• Autorzy: Marczak J.

Warianty tytułu

EN

Control methods of top layers thickness removal during laser ablation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metody kontroli grubości warstw wierzchnich - nawarstwień usuwanych z dzieł sztuki i obiektów zabytkowych w architekturze. Omówiono również wybrane wyniki eksperymentalne. Dla wielu materiałów, a zwłaszcza tych, z których wykonane są dzieła sztuki i zalegające na nich nawarstwienie, istnieje granica związana ze stopniem oczyszczenia obiektu, jak również ryzyko uszkodzenia powierzchni substancji zabytkowej. W konserwacji dzieł sztuki obowiązuj e, podobnie jak w medycynie, zasada "przede wszystkim nie szkodzić". Omówione w artykule metody kontroli wykorzystywano podczas prac konserwatorskich związanych z usuwaniem warstw wierzchnich - nawarstwień z dzieł sztuki.

EN

The paper presents and discusses the methods of removal control of top layers - encrustation on works of art and architectural monuments. Author presents also and discuss selected experimental results. A particular limit as well as minimal risk of substrate surface damage exist for many materials, especially original works of art materials and lying on it encrustation. Similarly to the medicine, a rule "first of all not to harm" is forced also in the conservation of the works of art. Discussed control methods were utilized during conservation works connected with the removal of top surface layers - - encrustation on works of art.

Słowa kluczowe

PL

ablacja laserowa; czyszczenie laserowe; kontrola w czasie rzeczywistym; fala akustyczna; OCT

EN

laser ablation; laser cleaning; on-line control; acoustic wave; OCT

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 3
• Strony: 176--189
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marczak J.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa,

Bibliografia

• [1] Asmus J. F., Munk W. H., Murphy C. G.: Studies on the interaction of laser radiation with art artefacts. Proc SPIE 41 (1973) 72÷76.
• [2] Asmus J. F.: Light cleaning – laser technology for surface preparation in the arts. Technol. Conserv. 13 (1986) 14.
• [3] Asmus J. F.: More light for art conservation. IEEE Circuits Devices. (1986) 6÷15.
• [4] Marczak J.: Odnawianie dzieł sztuki za pomocą promieniowania laserowego. Przegląd Mechaniczny 15-16 (1997) 37÷40.
• [5] Marczak J.: Usuwanie nawarstwień z zabytków architektonicznych promieniowaniem laserowym. Przegląd Mechaniczny 10 (2000) 22÷26.
• [6] Marczak J.: Surface cleaning of art work by UV. VIS and IR Pulse Laser Radiation. Proc. SPIE 4402 (2001) 202÷209.
• [7] Marczak J.: Zagadnienie wykorzystania ablacji laserowej w usuwaniu wtórnych nawarstwień z powierzchni dzieł sztuki i obiektów zabytkowych w architekturze. Ochrona Zabytków 3 (2001) 233÷252.
• [8] Koss A., Marczak J.: Application of lasers in conservation of monuments and works of art. ISBN 83-922954-0-4, (2005).
• [9] Koss A., Marczak J.: Zalety i wady oczyszczania promieniowaniem laserowym dzieł sztuki i obiektów zabytkowych w architekturze – praktyka konserwatorska. Problemy remontowe w budownictwie ogólnym i obiektach zabytkowych. Praca zbiorowa. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne (2006).
• [10] Marczak J., Jach K., Sarzyński A.: Zwiększenie efektywności usuwania nawarstwień obcych z dzieł sztuki za pomocą serii zawężonych impulsów laserowych. Przegląd Mechaniczny 3 (2004) 9÷16.
• [11] Watkins K. G.: A review of material interaction during laser clearing in art restoration. Proc. LACONA 1, Verlag Mayer & Comp, Vienna (1997).
• [12] Marczak J., Koss A.: Czyszczenie laserem wybranych powierzchni kamiennych Grobu Nieznanego Żołnierza w Warszawie. Ochrona Zabytków 204 (1999) 39÷44.
• [13] Marczak J.: Zagadnienie wykorzystania ablacji laserowej w usuwaniu wtórnych nawarstwień z powierzchni dzieł sztuki i obiektów zabytkowych w architekturze. Ochrona Zabytków 3 (2001) 233÷252.
• [14] Koss A., Marczak J.: Application of lasers in conservation of monuments and works of art. Oficyna Drukarska – Jacek Chmielewski, Warszawa (2005).
• [15] Strlic M., Selim V. S., Kolar J., Kocar D., Pihlar B., Ostrowski R., Marczak J., Strzelec M., Marcinek M., Vuorinen T., Johansson L. S.: Optimisation and on-line acoustic monitoring of laser cleaning of soiled paper. Appl. Phys. A: Materials Science &Processing A81 (2005) 943÷951.
• [16] Huang D., Swanson E. A., Lin C. P., Schuman J. S., Stinson W. G., Chang W., Hee M. R., Flotte T., Gregory K., Puliafito C. A., Fujimoto J. G.: Optical coherence tomography. Science 254 (1991) 1178÷1181.
• [17] Stifter D.: Beyond biomedicine: a review of alternative applications and developments for optical coherence tomography. Appl. Phys. B-Lasers Opt. 88 (2007) 337÷357.
• [18] Targowski P., Rouba B. J., Wojtkowski M., Kowalczyk A.: The application of optical coherence tomography to non-destructive examination of museum objects. Studies in Conservation 49 (2004) 107÷114.
• [19] Yang M. L., Lu C. W., Hsu I. J., Yang C. C.: The use of optical coherence tomography for monitoring the subsurface morphologies of archaic jades. Archaeometry, University of Oxford (2004) 171÷182.
• [20] Góra M., Targowski P., Rycyk A., Marczak J.: Varnish ablation control by optical coherence tomography. Laser Chemistry (2006) http://www. hindawi.com/joumals/lc/7.
• [21] Targowski P., Góra M., Rycyk A., Marczak J., Targowski P., Kowalczyk A.: From medical to art diagnostics: OCT – a novel tool for varnish ablation control. Proc. SPIE 6429 (2007) 6429-292V-1.
• [22] Kwiatkowska E. A., Sylwestrzak M., Iwanicka M., Targowski P. Marczak J., Ostrowski J., Skrzeczanowski W.: Absolute LIBS stratigraphy with optical coherence tomography. Proc. SPIE 7391 (2009) 73910F.
• [23] Siano S., Fabiani F., Pini R., Salimbeni R., Giamello M., Sabatini G.: Determination of damage thresholds to prevent side effects in laser cleaning of pliocene sandstone of Siena. Journal of Cultural Heritage 1 (2000) S47÷S53.
• [24] Salimbeni R., Pini R., Siano S.: Achievement of optimum laser cleaning in the restoration of artworks: expected improvements by on-line optical diagnostics. Spectrochim. Acta B B56 (2001) 877÷885.
• [25] Siano S.: Handbook on the use lasers in conservation and conservation science 2008.
• [26] Carslaw H. S., Jaeger J. C.: Conduction of heats in solids. Clarendon Press, Oxford (1974).
• [27] Sigrist M. W.: Laser generation of acoustic waves in liquid and gases. Journal of Applied Physics 60 (1986) R83÷R121.
• [28] Bunkin F. V., Kolomemsky A. A., Mikhalevich V. G.: Laser in acoustics. Harwood Academic Publishers, Paris (1991).
• [29] Hunt R. W. G.: Measuring colour. Third ed. Fountain Press, Kingston- -upon-Thames, England (1998).
• [30] Marczak J.: Metoda akustyczna określania stopnia oczyszczenia powierzchni obiektów czyszczonych ablacją laserową. Pomiary-Automatyka- Kontrola 53bis (2007) 364÷367.
• [31] Targowski P., Marczak J., Góra M., Rycyk A., Kowalczyk A.: Optical coherence tomography for varnish ablation monitoring. Proc. SPIE 6618 (2007) 661 803-1.
• [32] Góra M., Targowski P., Kowalczyk A., Marczak J., Rycyk A.: Fast spectral optical coherence tomography for monitoring of varnish ablation process. Lasers in the Conservation of Artworks. Taylor & Francis Ltd. (2008) 23÷27.
• [33] Targowski P., Rouba B., Góra M., Tyminska-Widmer L., Marczak J., Kowalczyk A.: Optical coherence tomography in art diagnostics and restoration. Applied Physics A: Materials Science & Processing 92 (2008) 1÷9.
• [34] Huber R., Wojtkowski M., Fujimoto J. G.: Fourier domain mode locking (FDML): A new laser operating regime and applications for optical coherence tomography. Optics Express 14 (2006) 3225÷3237.
• [35] Huber R., Adler D. C., Fujimoto J. G.: Buffered fourier domain mode locking (FDML): Unidirectional swept laser sources for OCT imaging at 370,000 lines per second. Optics Letters 31 (2006) 2975÷2977.
• [36] Skrzeczanowski W.: Spektroskopia emisyjna ze wzbudzeniem laserowym w badaniach warstw wierzchnich metalowych dzieł sztuki. Inżynieria Materiałowa 3 (2011) 218÷227.