+7 (495) 12-77-907

Решения для экспертизы произведений искусства

Метод рентгеновской флуоресценции для экспертизы произведений искусства и антиквариата



   Метод рентгеновской флуоресценции для экспертизы произведений искусства и антиквариата
   Установление подлинности произведений искусства требует глубоких знаний, причём не только в специфической искусствоведческой области. Это достаточно важная и ответственная задача, где в большинстве случаев речь идёт не только о проблемах истории искусства, но и о значительных денежных средствах, ведь стоимость старинных картин, икон, монет, ювелирных произведений и антикварных предметов порой очень высока.
   Использование исключительно искусствоведческих методов далеко не всегда гарантирует достоверность экспертизы, так как известно немало примеров ошибочных оценок, допущенных квалифицированными специалистами мирового уровня. В настоящее время наиболее надёжным подходом является разумное сочетание экспертной оценки искусствоведа с аппаратурным исследованием, в качестве которого чаще всего применяется метод рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) элементного состава шедевров искусства.



   РФА для произведений искусства

   Теоретическое обоснование рентгенофлуоресцентного метода было разработано ещё в начале ХХ столетия. Впервые работа на эту тему была опубликована в 1923 году шведским исследователем Сигбаном, который даже получил за неё Нобелевскую премию. Через пять лет после этой публикации метод был реализован на практике рядом известных учёных из разных стран: Глокером и Шрайбером, Бёмом, Фесслером, Хевеши и др. Но лишь в 1948 году Фридман и Беркс сконструировали прибор, позволяющий выполнять РФА различных веществ. В последующие годы установки совершенствовались — расширялся диапазон определяемых элементов, повышалась чувствительность оборудования.
  
   Одновременно рос интерес к методике со стороны экспертного сообщества в сфере произведений искусства. Первоначально анализ определял, из каких химических элементов состоит анализируемый образец, причём со вполне удовлетворительной точностью. В дальнейшем, по мере развития технологии, прибор позволил получать информацию о количественном соотношении элементов в образце.
   Примерно двадцать лет назад впервые при помощи РФА была проведена оценка количественного распределения различных химических элементов на исследуемой плоскости (речь идёт об экспертизе живописных произведений), что позволило в последующие годы совершить ряд поразительных открытий. В настоящее время существуют рентгенофлуоресцентные спектрометры, позволяющие исследовать по всей площади картины крупных размеров.


   Открытия, сделанные при помощи РФА

   Наиболее известным широкой публике стало исследование при помощи рентгенофлуоресцентного спектрометра картины знаменитого Винсента ван Гога под названием «Лоскут травы». Эта картина является собственностью музея Kröller-Müller, и при внимательном обследовании красочного слоя эксперты неоднократно делали предположения, что под изображением травы скрывается что-то ещё. Известно, что ван Гог был крайне беден, поэтому часто писал свои картины на старых холстах, накладывая новое изображение поверх прежней картины, к которой на тот момент уже потерял интерес.
   Исследование методом РФА показало, что под верхним живописным слоем на холсте действительно находится ещё одно изображение — портрет неизвестной женщины. Результаты были получены после изучения распределения жёлтой краски, описание опубликовано в специализированном журнале Analytical Atomic Spectrometry.


   Первым случаем применения рентгенофлуоресцентного анализа стало исследование картины, приписываемой немецкому художнику Филиппу Рунге, жившему в конце XVIII — начале XIX столетий. На ней изображена девушка с косами на фоне лесного летнего пейзажа. Работу вели специалисты научного центра DESY в Гамбурге. Составив схему распределения ртути, кобальта, свинца и сурьмы, входящих в состав красной, синей, белой и жёлтой красок, удалось выявить скрытый живописный слой картины. Первоначально художник изобразил девушку со светлыми волосами и с лентами, вплетёнными в причёску, но впоследствии цвет волос был изменён, а ленты исчезли. Результаты работы публиковались в американо-немецком журнале Zeitschrift fur Kunsttechnologie und Konservierung.

   Как работает рентгенофлуоресцентный анализ? Принцип работы рентгенофлуоресцентного спектроскопа основан на способности атомов испускать кванты света определённой длины (флуоресцировать) под воздействием рентгеновского излучения. Сфокусированный поток высокоэнергетичных фотонов передаёт часть своей энергии атомам вещества, которые переходят после этого в возбуждённое состояние: их электроны поднимаются с нижних орбиталей на более высокие уровни.
   Возбуждение длится не дольше одной микросекунды, после чего электроны снова опускаются на низкие орбитали. При этом происходит сброс излишней энергии в виде фотона, энергетический показатель которого имеет строго определённое значение для каждого химического элемента. Улавливая и анализируя вторичное флуоресцентное излучение возбуждённых атомов, исследователи получают предельно точную информацию о составе исследуемого вещества. Фиксация спектра излучения происходит при помощи специального детектора, который по сути является основным узлом прибора. От его разрешающей способности зависит точность определения элементного состава исследуемого объекта.
   Детектор преобразовывает попадающие на него фотоны в микроимпульсы напряжения и передаёт на электронный счётчик, где излучение оцифровывается. Преобразованная в цифровой формат информация, регистрируемая детектором, обрабатывается специально разработанным калибрующим программным обеспечением и представляется в удобном для дальнейшего изучения виде.

   Для чего необходим РФА произведений искусства? В настоящее время рентгенофлуоресцентный анализ предметов искусства и антиквариата выполняют для достижения двух основных целей: изучения истории создания произведения и техники мастера, а также для установления либо опровержения подлинности того или иного предмета искусства. Кроме того, в ювелирном деле РФА используется для контроля качества изделий, поскольку он позволяет быстро сравнивать состав сплава с эталонным образцом и выявлять нарушения на этапе производства.
   Современные рентгенофлуоресцентные спектроскопы обладают высокой разрешающей способностью, благодаря чему могут улавливать чрезвычайно малые концентрации атомов — от 0.0001 %. Как правило, приборы способны одновременно регистрировать элементы от магния до урана, чего вполне достаточно для изучения состава красок при исследовании картин и икон и состава сплавов при исследовании монет, статуэток, антикварных предметов и утвари. Фактически прибор составляет спектральный код каждого вещества, который обладает такой же степенью индивидуальности, как ДНК у живых существ.


   Преимущества рентгенофлуоресцентного метода анализа

   Для экспертизы произведений искусства, археологических экспонатов и антикварных предметов метод РФА чрезвычайно важен, а его достоинства неоспоримы, потому что:

   — в процессе анализа не нарушается целостность исследуемого предмета: для проверки не нужно отбирать даже микроскопическую частицу слоя краски, металла, древесины или другого материала, из которого изготовлен объект;
   — чаще всего анализ не занимает много времени, для формирования предварительного заключения достаточно всего нескольких часов, а порой даже минут, однако длительность работы с объектом зависит от конечной цели исследования;
   — метод универсален и может использоваться для получения разной информации;
   — современные рентгенофлуоресцентные спектроскопы достаточно компактны и могут использоваться в составе передвижной лаборатории;
   — по сравнению с другими исследовательскими методиками РФА обходится достаточно дёшево, при этом обеспечивает высокую точность и надёжность результата.

   Рентгенофлуоресцентный метод в течение двух десятилетий успешно используется отечественными музеями, археологами, нумизматами, антикварами, так как с его помощью можно быстро получить бесценную информацию по любому предмету искусства, при этом не нарушив его целостности.

   РФА металлов и сплавов

   При помощи метода рентгеновской флуоресценции эксперт получает возможность быстро определить состав сплава, из которого изготовлен антикварный предмет или археологическая находка. Это позволяет довольно точно проставить датировку изготовления вещи, а в спорных случаях — подтвердить подлинность или установить факт подделки.
   Как было сказано выше, спектральный код каждого предмета обладает неповторимой индивидуальностью. Однако технологии, применявшиеся для выплавки металла в бронзовом веке и в современном мире, разительно отличаются друг от друга, и состав металла старинной и новодельной статуэтки отчётливо выявляет эти различия. Кроме того, для искусственного состаривания поверхности изделия используются определённые химические процессы и известные экспертам вещества. Если их следы выявляются спектральным анализатором, это однозначно говорит о современном происхождении предмета.

   Более глубокие методы исследования позволяют не только определить подлинность археологической находки, но и достаточно точно указать её возраст, а также установить местность, в которой была добыта руда и изготовлено изделие. Это становится возможным благодаря изучению концентрации следовых примесей различных химических элементов. Если же примесей в металле очень мало — скорее всего, мы имеем дело с современной подделкой.
   Так, для выплавки бронзы необходимо до 15 % олова, до 15 % свинца и до 28 % цинка, но пропорции сплава различаются в зависимости от исторического периода, технологии плавления и других факторов. Микроскопические включения никеля, сурьмы, кобальта, марганца и других элементов, присутствующих в сплаве, позволяют определить, в какой местности были добыты металлы, что даёт историкам поистине бесценную информацию о жизни предков. Если же содержание цинка в сплаве превышает 28 %, предмет однозначно был изготовлен в наши дни.
   Рентгенофлуоресцентное исследование монет из нумизматических коллекций позволяет со стопроцентной точностью установить их подлинность по составу металла. Для археологов интерес представляет происхождение металлов, так как эта информация позволяет судить об экономических связях, существовавших в глубокой древности.

   РФА произведений живописи

   Согласно данным, опубликованным экспертной группой при Третьяковской галерее, до 60 % живописных произведений, предоставляемых им для экспертизы, оказываются подделками. Ежедневно эксперты выявляют два-три поддельных полотна, приписываемых известным русским художникам. Наиболее часто копиисты подделывают работы великих русских художников XIX века: Коровина, Левитана, Айвазовского, Шишкина, Саврасова. Основная доля подделок приходится на период 90-х годов ХХ столетия, когда в мире вспыхнул бум на русскую станковую живопись. До сих пор в коллекциях обнаруживается большое количество поддельных работ, купленных в этот период.ний живописи
   Сегодня серьёзные коллекционеры и любители живописи не рискуют приобретать полотна известных художников без всесторонней экспертизы, неотъемлемой частью которой является рентгенофлуоресцентный анализ красочных слоёв и холста. Это касается как полотен, продаваемых в нашей стране, так и лотов международных аукционов. Дело в том, что за рубежом безупречная аукционная история картины служит гарантией её подлинности, и серьёзный анализ в таких случаях не проводят. Однако отечественные эксперты не раз выявляли подделки, давность изготовления которых насчитывает многие десятилетия.ний живописи
   Состав краски, используемой при написании картины, нередко становится доказательством её подлинности либо свидетельствует о подделке. Так, наличие в составе белил титана однозначно указывает на работу современного мастера: художники XIX века пользовались свинцовыми белилами, тогда как титан стал известен только в ХХ веке. Наличие обычной поваренной соли говорит о попытке выдать современную картину за старинную: соль добавляют в краски, чтобы после высыхания они растрескались, образовав тонкие трещинки-кракелюры. Впрочем, некоторые умельцы используют для этой цели керосин, следы которого тоже без труда обнаруживает рентгенофлуоресцентный анализатор. ний живописи
   Современные рентгенофлуоресцентные спектрометры позволяют решить множество задач, связанных с экспертизой художественных произведений, археологических экспонатов, нумизматических коллекций и антиквариата. Достоверное установление подлинности, причём без разрушения целостности предмета, широко востребовано экспертами, учёными и коллекционерами как в нашей стране, так и за рубежом.