Развитие высокочувствительных методик атомной и молекулярной спектроскопии и их применение для исследования культурного наследия

   Представлен обзор методик, разработанных в Институте физики НАН Беларуси, для повышения чувствительности методов атомного и молекулярного анализа при исследовании микропроб, отобранных с произведений живописи (более 200). Рассмотрен пример комплексного мультианалитического исследования микропробы красочного слоя с произведения “Рождение Венеры” методами лазерного эмиссионного анализа, ИК-Фурье-спектроскопии и гигантского комбинационного рассеяния. По результатам исследования сделан вывод, что произведение написано в технике клеевой темперы, среди пигментов идентифицированы оранжевый хром, литопон и железоокисные пигменты, что определяет нижнюю временную границу создания произведения не ранее последней четверти XIX века.

1. Технология, исследование и хранение произведений станковой и настенной живописи, под ред. Ю. И. Гренберга, Москва, Изобразительное искусство (1987)

2. J. T. Smith. Antiquities of Westminster, London (1807) 223—226

3. J. Chaptal. Annales de Chimie, 70 (1809) 22—31

4. H. Davy. Philosophical Transactions of the Royal Society, 105 (1815) 97—124

5. Desormes, Clement. Annales de Chimie, 57 (1806) 317—326

6. C. Cennini. In: Trattato della Pittura, Ed. G. Tambroni, Rome, Torchi di Paolo Salviucci (1821)

7. C. Plinii. Naturalis Hystoriae, Venetiis, Magistrum Marinum Saracenum (1487)

8. An essay upon various arts by Theophilus, called also Rugerus. Forming an Encyclopaedia of Christian art of the eleventh century. Transl., with notes, by Robert Hendrie. London, John Murray (1847)

9. Heraclius, Von den Farben und Kilnsten der Romer, Quellenschriften fur Kunstgeschichte, Vienna (1873)

10. J. Brocchieri, E. Scialla, A. D’Onofrio, C. Sabbarese. Quantum Beam Sci., 7 (2023)

11. A. Macchia, S. N. Cesaro, Y. Keheyan, S. A. Ruffolo, M. F. La Russa. Periodico di Mineralogia, 84, Special Issue 3A (2015) 483—495

12. S. Annarilli, A. Casoli, C. Colantonio, L. Lanteri, A. Marseglia, C. Pelosi, S. Sottile. Heritage, 5 (2022) 2904—2921

13. M. Albini, S. Ridolfi, Ch. Giuliani, M. Pascucci, M. P. Staccioli, C. Riccucci. Front. Chem., 8 (2020)

14. M. L. Saladino, S. Ridolfi, I. Carocci, D. Ch. Martino, R. Lombardo, A. Spinella, G. Traina, E. Caponetti. Microchem. J., 133 (2017) 607—613

15. I. Holclajtner-Antunović, M. Stojanović-Marić, D. Bajuk-Bogdanović, R. Žikić, S. Uskoković-Marković. Spectrochim. Acta Part A: Mol. and Biomolec. Spectrosc., 156 (2016) 78—88

16. A. Macchia, Ch. Biribicchi, P. Carnazza, S. Montorsi, N. Sangiorgi, G. Demasi, F. Prestileo, E. Cerafogli, I. A. Colasanti, H. Aureli, M. Zappelli, M. Ricca, M. F. La Russa. Sustainability, 14 (2022) 3972

17. R. A. Cristache, I. C. A. Sandu, A. E. Simionescu, V. Vasilache, A. M. Budu, I. Sandu. Rev. Chim., 66, N 7 (2015) 1034—1037

18. P. Calderón-Mesén, D. Jaikel-Víquez, M. D. Barrantes-Madrigal, J. Sánchez-Solís, J. P. Mena-Vega, J.Arguedas-Molina, K. Ureña-Alvarado, G. Maynard-Hernández, L. Santamaría-Montero, M. Cob-Delgado, E. Angulo-Pardo, FelipeVallejo, M. I. Sandoval, A. M. Durán-Quesada, M. Redondo-Solano, O. A. Herrera-Sancho. Sci. Rep., 13 (2023) 2143

19. S. R. Amato, D. Bersani, P. P. Lottici, P. Pogliani, C. Pelosi. Archaeometry, 59, N 6 (2017) 1050—1064

20. D. Fontana, M. F. Alberghina, R. Barraco, S. Basile, L. Tranchina, M. Brai, S. O. Troja. J. Cult. Heritage, 15, N 3 (2014) 266—274

21. T. Calligaro, V. Gonzalez, L. Pichon. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 363, N 15 (2015) 135—143

22. A. Shaaban, M.F. Ali, A. Turos, A. Korman, A. Stonert. J. Nano Res., 8 (2009) 71—77

23. T. Tuurnala, A. Hautojärvi, K. Harva, A. Hautojarvi. Studies in Conservation, 30, N 2 (1985) 93

24. S. Bruni, F. Cariati, F. Casadio, L. Toniolo. Vib. Spectrosc., 20 (1999) 15—25

25. M. Bouchard, R. Rachel, M. Carrie, T. Learner. e-PS, 6 (2009) 27—37

26. R. J. H. Clark, L. Cridland, B. M. Kariuki, K. D. M. Harris, R. Withnall. J. Chem. Soc. Dalton Trans., 16 (1995) 2577—2582

27. S. Bruni, F. Cariati, F. Casadio, V. Guglielmi. J. Cult. Herit., 4 (2001) 291—296

28. M. Bicchieri, M. Nardone, A. Sodo. J. Cult. Herit., 1 (2000) 277—279

29. D. Anglos. Appl. Spectrosc., 55, N 6 (2001) 187A—205A

30. A. Giakoumaki, K. Melessanaki, D. Anglos. Anal. Bioanal. Chem., 387 (2007) 749—760

31. Y. Zhang, D. Sun, Y. Yin, Z. Yu, B. Su, Ch. Dong, Maogen. Plasma Sci. Technol., 24 (2022) 084003

32. M. Picollo, M. Aceto, T. Vitorino, Phys. Sci. Rev., 4, N 4 (2019) 20180008

33. G. Conejo-Barboza, E. Libby, C. Marín, O. A. Herrera-Sancho. Herit. Sci., 8 (2020) 125

34. K. Sutherland. Phys. Sci. Rev., 4, N 6 (2018) 20180010

35. I. Degano. Phys. Sci. Rev., 4, N 5 (2019) 20180009

36. B. Witkowski, A. Duchnowicz, M. Ganeczko, A. Laudy, T. Gierczak, M. Biesaga. J. Separation Sci., 41, N 3 (2017) 630—638

37. Г. Менке, Л. Менке, Введение в лазерный эмиссионный спектральный анализ, Москва, Мир (1968) 33—36

38. Т. И. Берлин. Журн. прикл. спектр., 10, № 6 (1969) 899—902

39. E. V. Muravitskaya, V. A. Rosantsev, M. V. Belkov, E. A. Ershov-Pavlov, E. V. Klyachkovskaya, Specrochim. Acta, Part B, 64 (2009) 119—125

40. М. Л. Петух, В. А. Розанцев, А. Д. Широканов, А. А. Янковский. Журн. прикл. спектр., 67, № 6 (2000) 798—801

41. В. И. Журавлева. Журн. прикл. спектр., 71, № 3 (2004) 394—397

42. Е. В. Клячковская, В. А. Розанцев, Н. М. Кожух, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 72, № 3 (2005) 348—351

43. V. Burakov, V. Kiris, A. Klyachkovskaya, N. Kozhukh, S. Raikov. Microchim. Acta, 156 (2006) 337—342

44. Т. В. Горовец, Е. М. Довнар-Запольская, В. В. Кирис, Е. В. Клячковская, С. Н. Райков, А. П. Сайко. Докл. НАН Беларуси, 52, № 3 (2008) 118—124

45. Е. В. Шабуня-Клячковская, В. В. Кирис, А. Н. Шимко, М. В. Бельков, С. Н. Райков. Журн. прикл. спектр., 80, № 6 (2013) 930—936

46. E. V. Shabunya-Klyachkovskaya, A. G. Mitskevich, Y. F. Moiseev, L. L. Sysoeva, O. S. Kulakovich, V. V. Kiris, A. S. Matsukovich, A. G. Karoza, M. V. Belkov. J. Cult. Heritage, 28 (2017) 158—163

47. Е. В. Шабуня-Клячковская, А. Г. Мицкевич, М. В. Бельков, К. Ю. Кацалап, А. С. Мацукович, С. П. Витязь, Н. П. Мельников, А. В. Медведь. Журн. прикл. спектр., 90, № 5 (2023) 766—774

48. М. В. Бельков, С. Н. Райков. Наука и инновации, 10 (2012) 17—20

49. https://bresttheatre.com/page.php?id=986 [дата доступа: 09. 07. 2024]

50. E. Tognoni, G. Cristoforetti, S. Legnaioli, V. Palleschi. Spectrochim. Acta, Part B, 65 (2010) 1—14

51. K. K. Herrera, E. Tognoni, I. B. Gornushkin, N. Omenetto, B. W. Smith, J. D. Winefordner. J. Anal. At. Spectrom., 24 (2009) 426—438

52. A. Botto, B. Campanella, S. Legnaioli, M. Lezzerini, G. Lorenzetti, S. Pagnotta, F. Poggialini, V. Palleschi. J. Anal. At. Spectrom., 34 (2019) 81—103

53. T. Mochizuki, A. Sakashita, H. Iwata, T. Kagaya, T. Shimamura, P. Blair. Anal. Sci., 4, N 4 (1988) 403—409

54. S. A. Darke, S. E. Long, Ch. J. Pickford, J. F. Tyson. J. Anal. At. Spectrom., 4 (1989) 715—719

55. Y. Iida, A. Tsuge, Y. Uwamino, H. Morikawa, T. Ishizuka. J. Anal. At. Spectrom., 6 (1991) 541—544

56. V. S. Burakov, N. V. Tarasenko, A. V. Butsen, V. A. Rotzantsev, M. Nedel’ko. J. Appl. Phys., 30 (2005) 107—113

57. G. W. Yang. Prog. Mater. Sci., 52 (2007) 648—698

58. Е. В. Клячковская, Н. М. Кожух. Вести НАНБ, 5 (2006) 100—102

59. Е. В. Клячковская, Е. В. Муравицкая, Н. М. Кожух, В. А. Розанцев, М. В. Бельков, Е. А. Ершов-Павлов. Журн. прикл. спектр., 77, № 6 (2010) 827—832

60. C. L. Brosseau, A. Gambardella, F. Casadio, C. M. Grzywacz, J. Wouters, R. P. Van Duyne. Anal. Chem., 81 (2009) 3056

61. G. Burrafato, M. Calabrese, A. Cosentino, A. M. Gueli, S. O. Troja, A. Zuccarello. J. Raman Spectrosc., 35 (2004) 879

62. R. J. H. Clark, J. van der Weed. J. Raman Spectrosc., 35 (2004) 279

63. J. Striova, C. Lofrumento, A. Zoppi, M. Castellucci. J. Raman Spectrosc., 37 (2006) 1139—1145

64. S. Galli, M. Mastelloni, R. Ponterio, M. Triscari. J. Raman Spectrosc., 35 (2004) 622

65. N. Welter, U. Schussler, W. Kiefer. J. Raman Spectrosc., 38 (2007) 113—121

66. M. Fleischmann, P. J. Hendra, A. J. McQuilaan. Chem. Phys. Lett., 26 (1974) 163—166

67. K. Chen, K-C. Vo-Dinh, F. Yan, M. B. Wabuyele, T. Vo-Dinh. Anal. Chim. Acta, 569 (2006) 234—237

68. K. L. Wustholz, C. L. Brosseau, F. Casadio, R. P. Van Duyne. Phys. Chem. Chem. Phys., 11 (2009) 7350—7359

69. C. L. Brosseau, K. S. Rayner, F. Casadio, C. M. Grzywacz, R. P. Van Duyne. Anal. Chem., 81 (2009) 7443—7447

70. A. G. Milekhin, L. L. Sveshnikova, T. A. Duda, N. V. Surovtsev, S. V. Adichtchev, Yu. M. Azhniuk, C. Himcinschi, M. Kehr, D. R. T. Zahn. J. Phys., Conf. Ser., 245 (2010) 012045

71. J. T. Hugall, J. J. Baumberg, S. Mahajan. Appl. Phys. Lett., 95 (2009) 141111

72. M. V. Chursanova, V. M. Dzhagan, V. O. Yukhymchuk, O. S. Lytvyn, M. Ya. Valakh, I. A. Khodasevich, D. Lehmann, D. R. T. Zahn, C. Waurisch, S. G. Hickey. Nanoscale Res. Lett., 5 (2010) 403—409

73. A. Rumyantseva, S. Kostcheev, P. M. Adam, S. V. Gaponenko, S. V. Vaschenko, O. S. Kulakovich, A. A. Ramanenka, D. V. Guzatov, D. Korbutyak, V. Dzhagan, A. Stroyuk. ACS Nano, 7 (2013) 3420—3426

74. E. V. Klyachkovskaya, D. V. Guzatov, N. D. Strekal, S. V. Vaschenko, A. N. Harbachova, M. V. Belkov, S. V. Gaponenko. J. Raman Spectr., 43 (2012) 741—744

75. E. Klyachkovskaya, N. Strekal, I. Motevich, S. Vaschenko, A. Harbachova, M. Belkov, S. Gaponenko, Ch. Dais, H. Sigg, T. Stoica, D. Grutzmacher. Plasmonics, 6 (2011) 413—418

76. Е. В. Клячковская, Н. Д. Стрекаль, И. Г. Мотевич, С. В. Ващенко, М. Я. Валах, А. Н. Горбачева, М. В. Бельков, С. В Гапоненко. Опт. и спектр., 110 (2011) 53—59

77. E. Shabunya-Klyachkovskaya, O. Kulakovich, S. Vaschenko, D. Guzatov, S. Gaponenko. Eur. J. Sci. Theol, 12, N 3 (2016) 211—220

78. Е. В. Шабуня-Клячковская, Е. В. Корза, Л. Л. Троцюк, А. С. Мацукович, О. С. Кулакович. Опт. и спектр., 122, № 1 (2017) 66—70

79. O. Kulakovich, E. Shabunya‐Klyachkovskaya, L. Trotsiuk, A. Matsukovich, Y. Korza. J. Raman Spectr., 50, N 7 (2019) 936—944

80. Е. В. Шабуня-Клячковская, С. В. Гапоненко, С. В. Ващенко, В. В. Станкевич, Н. П. Степина, А. С. Мацукович. Журн. прикл. cпектр., 81 (2014) 378—382

81. E. V. Shabunya-Klyachkovskaya, O. S. Kulakovich, S. V. Gaponenko. Spectrochim. Acta Part A: Mol. Biomolec. Spectrosc., 222 (2019) 117235

82. О. С. Кулакович, Е. В. Шабуня-Клячковская, А. С. Мацукович, Л. Л. Троцюк, С. В. Гапоненко. Журн. прикл. спектр., 83, № 5 (2016) 824—828

83. С. В. Гапоненко, Е. В. Шабуня-Клячковская, М. В. Бельков. Журн. прикл. спектр., 90, № 2 (2023) 156—164

84. E. Shabunya-Klyachkovskaya. Optical Nanospectroscopy, 3, Applications. De Gruyter, Berlin (2022) 335—366