Badania metalowych elementów z okładu ikony św. Paraskiewy w stanie przed konserwacją oraz po testach czyszczenia laserowego

• Autorzy: Fortuna-Zaleśna, E. , Marczak, J. , Strzelec, M. , Hryszko, H. , Krzemińska-Maciejko, A. , Stachurska, M. , Barańska, J.

Warianty tytułu

EN

Studies of decorative metal elements from the dress of Saint Paraskewia's icon in their original state and after laser cleaning tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach pracy przeprowadzono badania metalowych elementów z XVIII-wiecznego, haftowanego okładu ikony z przedstawieniem św. Paraskiewy ze zbiorów Muzeum Narodowego w Poznaniu: nimbu, rozety oraz detalu z elementem jubilerskim w otoku, wytypowanych do prób czyszczenia laserowego. W Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej wykonano próby oczyszczenia detali za pomocą impulsowego promieniowania laserowego emitowanego z urządzenia ReNOVALaser 2 z zaadaptowanym na wyjściu lasera światłowodem wielomodowym (energetycznym). Wartość gęstości energii (fluencji) promieniowania laserowego regulowano w zakresie od około 80 mJ/cm2 do 2,2 J/cm2. Celem badań była identyfikacja materiałów, z jakich wykonane zostały elementy metalowe, określenie składu produktów korozji i zanieczyszczeń oraz ocena efektów prób czyszczenia laserowego wytypowanych detali. Przeprowadzone badania pozwoliły określić skład badanych materiałów oraz rodzaj zanieczyszczeń nagromadzonych w trakcie 300-letniej historii okładu ikony. Na podstawie obserwacji mikroskopowych stwierdzono, że zastosowanie promieniowania laserowego skutecznie usuwa zanieczyszczenia i produkty korozji. Jednak wymaga ono ściśle określonych i kontrolowanych parametrów, żeby uniknąć uszkodzenia pierwotnej struktury materiałów.

EN

In the present work, studies of the decorative elements from a 18th century embroidered icon dress of Saint Paraskiewia were undertaken. The icon is a part of the Poznan National Museum collection. The detailed analysis was done on the newer cover decorations such as: the crown, rosette, and jeweled detail, selected for the removal of corrosion products using laser radiation. The details were cleaned at the Optoelectronic Institute of the Military University of Technology using the ReNOVALaser 2 system. The device emitted laser pulse radiation with a front-mounted multimode fiber-optic adapter. The density value of laser energy radiation (fluence) was regulated to the range of around 80 mJ/cm2 to 2.2 J/cm2. The goal of the studies was to identify the materials, the composition of the corrosion products and pollutants, and asses the effectiveness of the laser cleaning. The finished studies let to identify the composition of the above mentioned metal elements and pollutants that have gathered on the icon cover over its 300 year history. Microscopic observations have shown that the laser cleaning was successful in removing corrosion products and pollutants from different kinds of threads and metal elements. However, the cleaning process requires detailed and strictly controlled laser radiation parameters as to avoid melting the surface layer and removing any decorati ve gilding.

Słowa kluczowe

PL

czyszczenie laserowe; dzieło sztuki; SEM

EN

laser cleaning; works of art; SEM

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 3
• Strony: 190-197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fortuna-Zaleśna, E.

autor

Marczak, J.

autor

Strzelec, M.

autor

Hryszko, H.

autor

Krzemińska-Maciejko, A.

autor

Stachurska, M.

autor

Barańska, J.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska,

Bibliografia

• [1] Normandin K. C., Platon D.: Cleaning techniques in conservation practice. Donhead Publishing Ltd., Shaftesbury, UK (2005).
• [2] Salimbeni R. et al.: The European Community research concerning laser techniques in conservation: Results and perspectives. COST Program, Action G7 Report (2004).
• [3] Matteini M., Lalli C., Tosini I., Giusti A., Siano S.: Laser and chemical cleaning tests for the conservation of the Porta del Paradiso by Lorenzo Ghiberti. Journal of Cultural Heritage 4 (2003) 147÷151.
• [4] Pini R. et al.: Tests of laser cleaning on archeological metal artifacts. Journal of Cultural Heritage 1 (2000) 129÷137.
• [5] Garbacz H. et al.: Laser cleaning of copper roofing sheets subjected to long lasting environmental corrosion. Applied Physics A: Materials Science & Processing 100 (3) (2010) 693÷701.
• [6] Garbacz H. et al.: Optimized laser cleaning of metal artworks-evaluation of determinants. Physics Procedia 5 (1) (2010) 457÷466.
• [7] Onyszczuk T. et al.: Study of copper artworks. Inżynieria Materiałowa 3 (2010) 344÷347.
• [8] Marczak J., Strzelec M., Ostrowski R., Rycyk A., Sarzyński A., Skrzeczanowski W. et al. (29 coauthors): Advanced laser renovation of old paintings, paper, parchment and metal objects. [In] Lasers in the conservation of artworks, Pablo Moreno, Marta Castillejo, Javier Ruiz, Roxana Radvan, Mohamed Oujja Eds, Taylor & Francis Ltd (2008) 263÷270.
• [9] Garbacz H., Koss A., Marczak J., Mróz J., Onyszczuk T., Rycyk A., Sarzyński A., Skrzeczanowski W., Strzelec M., Zatorska A.: Optimized laser cleaning of metal artworks – evaluation of determinants. Physics Procedia 5 (1) (2010) 457÷466.
• [10] Garbacz H., Fortuna E., Ciupiński Ł., Kurzydłowski K. J., Koss A., Mróz J., Zatorska A., Chmielewski K., Marczak J., Strzelec M., Rycyk A., Skrzeczanowski W.: Bronze putti from Wilanów Palace garden façade – conservation studies and tests of laser cleaning. [In] Lasers in the conservation of artworks, LACONA 8 Proc., Taylor & Francis Ltd (2010) in press.
• [11] Krzemińska-Maciejko A.: Dokumentacja prac konserwatorskich i restauratorskich. Chorągiew Procesyjna z Przedstawieniem Niepokalanego Poczęcia Matki Boskiej, XVIII wiek, Muzeum Narodowe w Warszawie, nr inw. SZT 1534. Praca magisterska pod kierunkiem prof. H. Hryszko, maszynopis, Warszawa (2001).
• [12] Miecznik J.: Dokumentacja prac konserwatorskich i restauratorskich. Haftowane Postacie z Chorągwi Procesyjnej z Przedstawieniem Matki Bożej Różańcowej. Matka Boża z Dzieciątkiem, Św. Katarzyna Sieneńska, Św. Dominik. XVII wiek, Polska, Muzeum Narodowe w Warszawie, nr inw. SZT 2289. Praca magisterska pod kierunkiem prof. H. Hryszko, Katedra Konserwacji i Restauracji Tkanin Zabytkowych ASP w Warszawie, maszynopis, Warszawa (2004).
• [13] Stachurska M.: Dokumentacja prac konserwatorskich i restauratorskich. Chorągiew Procesyjna z Przedstawieniem Matki Bożej z Dzieciątkiem, Polska, 1618 r., Klasztor OO. Dominikanów w Lublinie. Praca magisterska pod kierunkiem prof. H. Hryszko, Katedra Konserwacji i Restauracji Tkanin Zabytkowych ASP w Warszawie maszynopis, Warszawa (2003).
• [14] Koss-Gajkowska D.: Dokumentacja prac konserwatorskich i restauratorskich. Chorągiew Kościelna z Przedstawieniem Adoracji Matki Bożej z Dzieciątkiem przez ŚŚ. Dominika i Jacka Odrowąża, Polska, 1636 r. Praca magisterska pod kierunkiem prof. H. Hryszko, Katedra Konserwacji i Restauracji Tkanin Zabytkowych ASP w Warszawie, maszynopis, Warszawa (2005).
• [15] Ciupiński Ł, Fortuna-Zaleśna E., Garbacz H., Koss A., Kurzydłowski K. J., Marczak J., Mróz J., Oniszczuk T., Rycyk A., Sarzyński A., Skrzeczanowski W., Strzelec M., Zatorska A., Żukowska G. Z.: Comparative laser spectroscopy diagnostics for ancient metallic artefacts exposed to environmental pollution. Sensors 10 (2010) 4926.
• [16] Marczak J., Jach K., Świerczyński R.: Numerical modeling of laser-matter interaction in the region of „low” laser parameters. Applied Physics A: Materials Science & Processing 100 (3) (2010) 725÷731.
• [17] Espié L., Aucouturier M.: Surface modification issues in art. La Revue de Métallurgie, Sept. (2001) 751÷766.
• [18] Klotzbach U., Panzner M., Wiedemann G.: Potential and limitations of laser technology in restoration of metallic objects of art and cultural heritage. Materials and Corrosion 59 (3) (2008) 220÷227.
• [19] Konserwacja okładu jest przedmiotem pracy magisterskiej Justyny Barańskiej, pod kierunkiem prof. H. Hryszko w Katedrze Konserwacji i Restauracji Tkanin Zabytkowych ASP w Warszawie.
• [20] Rudnicki P.: Pigmenty i ich identyfikacja. Skrypt dydaktyczny nr 13 ASP w Warszawie, Warszawa (1995).
• [21] Koss A., Marczak J., Strzelec M.: Laser cleaning of 17th century gonfalon. Lasers in the conservation of artworks, LACONA 4 Conference, Digest of papers, Paris, Sept. (2001).
• [22] Degrigny, Tanguy E., Le Gall R., Zafiropulos V., Marakis G.: Laser cleaning of tarnished silver and copper threads in museum textiles. Journal of Cultural Heritage 4 (1) (2003) 152÷156.
• [23] Jong-Myoung Lee, Jae-Eun Yu, Yang-Sook Koh: Experimental study on the effect of wavelength in the laser cleaning of silver threads. Journal of Cultural Heritage 4 (2003) 157.
• [24] Omar Abdel-Kareem, Harith M. A.: Evaluating the use of laser radiation in cleaning of copper embroidery threads on archaeological Egyptian textiles. Applied Surface Science 254 (2008) 5854.
• [25] Gervais A., Meier M., Mottner P., Wiedemann G., Conrad W., Haber G.: Cleaning historical metals: Performance of laser technology in monument preservation. [In] Proceedings of the International Conference LACONA VI Lasers in the Conservation of Artworks, J. Nimmrichter, W. Kautek, M. Schreiner, Eds, Springer Proc. in Physics 116 (2007) 37÷44.
• [26] Panzner M., Wiedemann G., Meier M., Conrad W., Kempe A., Hutsch T.: Laser cleaning of gildings. [In] Proceedings of the International Conference LACONA VI Lasers in the Conservation of Artworks, J. Nimmrichter, W. Kautek, M. Schreiner, Eds, Springer Proc. in Physics 116 (2007) 21÷28.
• [27] Kearns A., Fischer C., Watkins K. G. et al.: Laser removal of oxides from a copper substrate using Q-switched Nd:YAG radiation at 1064 nm, 532 nm and 266 nm. Applied Surface Science 127-129 (1998) 773÷780.
• [28] Salimbeni R., Pini R., Siano S.: A variable pulse width Nd:YAG laser for conservation. J. Cult. Heritage 4 (2003) 72÷76.
• [29] Marczak J., Ostrowski R., Rycyk A., Strzelec M.: Set of advanced laser cleaning heads and systems. Proc. SPIE 7391, 73910T (2009).