H Φασματοσκοπία Φθορισμού με πηγή διέγερσης laser ή LED (φωτοδίοδο εκπομπής) βασίζεται στο φαινόμενο του φθορισμού, κατά το οποίο φθορίζοντα μόρια/υλικά, όταν ακτινοβολούνται με φως κατάλληλου μήκους κύματος, διεγείρονται σε υψηλότερη ηλεκτρονιακή κατάσταση, και κατά την αποδιέγερση (με τυπικό χρόνο ζωής λίγων ns έως μs) εκπέμπουν χαρακτηριστική ακτινοβολία μεγαλύτερου μήκους κύματος (και συνεπώς χαμηλότερης ενέργειας) από αυτό της διεγειρόμενης ακτινοβολίας . Το φάσμα φθορισμού μπορεί να παρουσιάζει χαρακτηριστικές κορυφές οι οποίες σχετίζονται άμεσα με το φθορίζον υλικό που βρίσκεται στην υπό μελέτη επιφάνεια. Οι πηγές που κατά κύριο λόγο χρησιμοποιούνται στη Φασματοσκοπία Φθορισμού έχουν κεντρικό μήκος εκπομπής στο Υπεριώδες (350-400 nm) ή χαμηλά στο ορατό, στην περιοχή του μπλε (400-450 nm).
Η φασματοσκοπία φθορισμού χρησιμοποιείται ευρέως για τον χαρακτηρισμό υλικών (οργανικών, βιοϋλικών, ανόργανων) σε αντικείμενα πολιτιστικής κληρονομιάς. Στην περίπτωση των ζωγραφικών έργων, η φασματοσκοπία φθορισμού μπορεί να συμβάλει στην ταυτοποίηση βερνικιών ή τη διαφοροποίησή τους σε περιπτώσεις ένας πίνακας φέρει περισσότερα του ενός προστατευτικά στρώματα βερνικιού. Επίσης, μπορεί να συμβάλει στον εντοπισμό χρωστικών, εφόσον αυτές φθορίζουν.
H φασματοσκοπία φθορισμού μπορεί να εφαρμοστεί τόσο με τη χρήση οπτικής ίνας όσο και με τη χρήση υπερφασματικής κάμερας, η οποία επιτρέπει τη χαρτογράφηση υλικών που έχουν την ιδιότητα να φθορίζουν. Και στην περίπτωση αυτή παράγονται φασματικοί κύβοι από τους οποίους μπορούν να εξαχθούν τα φάσματα φθορισμού για τις περιοχές ενδιαφέροντος.
Βασικά χαρακτηριστικά
● Ακτινοβολία διέγερσης στο υπεριώδες (~ 375 nm).
● Εκπομπή φθορισμού στο ορατό.
● Συλλογή της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας φθορισμού μέσω υπερφασματικής κάμερας.
● Φασματική ανάλυση του φθορισμού.
● Το φάσμα εκπομπής φθορισμού συνδέεται με συγκεκριμένα υλικά (φθορίζοντα χρωμοφόρα).
Εφαρμογή
Βερνίκια
- Εντοπισμός. Γίνεται σύγκριση του φάσματος φθορισμού με πρότυπα φάσματα γνωστών βερνικιών, έτσι ώστε να εντοπιστεί το πρότυπο φάσμα που ταυτίζεται με το εξαγόμενο από την μέτρηση φάσμα. Απαιτεί την ύπαρξη βάσης δεδομένων πρότυπων φασμάτων, η οποία μπορεί να δημιουργηθεί με συνδυασμό πρότυπων φασμάτων που βρίσκονται στην βιβλιογραφία, μαζί με μετρήσεις πρότυπων βερνικιών στο εργαστήριο.
- Διαφοροποίηση. Γίνεται σύγκριση μεταξύ των εξαγόμενων φασμάτων φθορισμού από διαφορετικά σημεία/περιοχές του ζωγραφικού έργου. Ενδεχόμενη διαφοροποίηση στα φάσματα φθορισμού αντιστοιχεί στη χρήση διαφορετικών βερνικιών για τις περιοχές αυτές.
Οργανικές χρωστικές
Ταυτοποίηση. Γίνεται σύγκριση του φάσματος φθορισμού με πρότυπα φάσματα γνωστών οργανικών χρωστικών, έτσι ώστε να εντοπιστεί το πρότυπο φάσμα που ταυτίζεται με το εξαγόμενο από την μέτρηση φάσμα. Απαιτεί την ύπαρξη βάσης δεδομένων πρότυπων φασμάτων η οποία μπορεί να δημιουργηθεί με συνδυασμό πρότυπων φασμάτων που βρίσκονται στην βιβλιογραφία μαζί με μετρήσεις πρότυπων οργανικών χρωστικών στο εργαστήριο.