Lichtalterungssimulationstest organischer Kulturdenkmäler

Jedes beleuchtete Objekt wird ständig von Photonen beleuchtet. Die Frequenz f ist gleich der Lichtgeschwindigkeit c dividiert durch die Wellenlänge λ. Die Energie von Photonen ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge, je kürzer die Wellenlänge, desto größer die Energie. Mit steigendem Photonenanteil steigt die Wahrscheinlichkeit, dass das Licht die Moleküle des Stoffes lichtempfindlich macht. Licht ist die Hauptursache für das Ausbleichen oder die chemische Beschädigung von Kulturgütern, insbesondere organische Kulturgüter sind äußerst lichtempfindlich. Beim Kuratieren ist es entscheidend, Kulturdenkmäler vor den Auswirkungen der Lichtalterung zu schützen.

FARKE M et al. haben eine Gruppe von Lichtalterungssimulationsgeräten entwickelt, die verschiedene Beleuchtungssysteme wie Leuchtstofflampen, Halogenlampen, Metallhalogenidlampen und LED-Lampen usw. verwenden. Das Schädigungspotential des Materials wurde experimentell untersucht. Für den Einfluss von UnterschiedenUm die Lichtquellen auf organischen Materialien zu demonstrieren, wurden einige Lichtsensorproben präpariert und unter verschiedenen Lichtbedingungen getestet, wie z. B. mit Pflanzenfarben gefärbte Textilien.

Das Testgerät wählt 4 identische Vitrinen aus, deren Größe: 353 mm × 707 mm × 1 000 mm beträgt, und die obere Lichtbox ist mit unterschiedlichen Lichtquellen ausgestattet : Vitrine 1 : Leuchtstofflampe; Vitrine 2: Halogenlampe, faseroptische Fokuslinse; Vitrine 3: Halogen-Metalldampflampe; Vitrine 4: Halbkugelförmige optische LED-Linse (variabler Abstrahlwinkel 30°~60°). Die Seitenwände der Vitrine bestehen aus 10 mm starken Scheiben aus Verbundsicherheitsglas, ausgeführt als Drei-Wege-Schiebetüren, abgedichtet durch ein doppelwandiges Silikonprofil. Der Leuchtkasten wird in den oberen Rahmen des Gehäuses eingesetzt und der untere Rahmen wird durch einen Glasboden auf der Innenseite der Vitrine abgedichtet, wo während der Prüfung Material absorbiert wird.ial Proben platziert werden. Durch den Einlass im Glasboden wird die Luft gut konditioniert.

MateriShowcases umfassen auch Stoffe aus Seide, Baumwolle und Wolle, die mit natürlichen Farbstoffen (Safran, Saflor, Ginsterfarbe, brasilianisches Holz, Karmin und Blätter) gefärbt sind. Jeder Stoff wurde in einer Lösung aus demineralisiertem Wasser (0,1 mol/l) und Farbstoff (10 %) bei 40°C für 30 Minuten gefärbt.

Mit der Vertiefung der Forschung zum präventiven Schutz hat sich die Schadensdefinition von mechanischen Schäden auf Umwelteinflüsse wie Umgebungsluft und Licht erweitert. Mittels HAHN RK-2 (Glasbau Hahn GmbH, Frankfurt, Deutschland) werden die Vitrinen auf konstante Temperatur- und Feuchtigkeitswerte von 23°C und RH 50% eingestellt, um den Einfluss von Umweltfaktoren zu minimieren. Und die Vitrinen sind mit einer lichtunempfindlichen Textilabdeckung ausgestattet, um ein gegenseitiges Überleuchten benachbarter Vitrinen zu verhindern. Zur echten AusstellungUm Lichtbedingungen zu simulieren, wurde ein Zyklus von 12 Stunden Dunkelheit mit 6 Stunden Beleuchtungsintervallen für eine Gesamtbeleuchtungsdauer von 240 Stunden während eines Monats verwendet. Der Test verwendet eine einsträngige Multimode-Faser (Vis-NIR, 0,22 NA, Avantes, Apeldoorn, Niederlande) mit einem Durchmesser von 300 µm und einer Länge von 5 m, um die Lichtquelle jeder Vitrine abzutasten. Um Übertragungsverluste zu vermeiden, wird die Faser auf einen Durchmesser von 40 cm gewickelt. Die Spule wurde mit einem Ultraviolett-Vis (UV-Vis)-Spektrometer (USB2000 UV-Vis, Ocean Optics, Dunedin, FL, USA) verbunden, das im Wellenlängenbereich von 200–850 nm arbeitete. An beiden Enden der Faser befinden sich SMA-905-Anschlüsse, und die Position des Abtastendes wird manuell angepasst, um die höchste Signalstärke zu erfassen. Die integrierte Intensität der Lichtquelle wurde mit einem tragbaren Lichtintensitätsdetektor (Mini-Lux, Cristoph Waller, Eichstetten, Deutschland) gemessen und kontinuierlich mit aufgezeichnetmit einem HOBO U12 (Onset Computer Corporation, Cape Cod, MA, USA). Der Alterungsprozess wurde mit einem SPM 100-Spektrophotometer (Greta-Imaging AG, Regensdorf, Schweiz) bewertet, das die Reflexion von sichtbarem Licht im Bereich von 380–780 nm maß. Das Gerät kann kleine Punkte mit einem Durchmesser von etwa 3 mm messen. Die Reflexionsspektroskopie mit sichtbarem Licht ist zerstörungsfrei, einfach zu bedienen und für die tägliche

Messen Sie ausgehend vom Reflexionsspektrum den CIE L*a*b*(CIELAB)-Wert der Referenzprobe vor und nach der Belichtung. Im CIELAB-System werden 3 Parameter L*, a* und b* verwendet, um jede Farbe durch ein dreidimensionales Koordinatensystem zu beschreiben. Der L*-Wert stellt die Helligkeit dar (0-100); a* positiver Wert steht für Rot, negativer Wert steht für Grün; b* positiver Wert steht für gelb, negativWert steht für Blau. Farbunterschiede wurden unter Verwendung der CIEDE 2000-Formel bewertet. CIE L*a*b* (CIELAB) Werte werden immer an 3 Punkten einer homogenen Probe bestimmt und als Mittelwert ausgedrückt. Die Standardabweichung ist kleiner als 1 % und wird daher vernachlässigt. Verwenden Sie die Belichtungszeit von 1 bis 5 Monaten, um den Farbabstandswert ΔE00 jedes Referenzmaterials zu bestimmen.

Experimentell gemessenes Emissionsspektrum des Beleuchtungssystems: Leuchtstofflampen haben klare Emissionsspektren bei 435, 490, 595, 685 und 610 nm. Halogen- und Metalldampflampen haben breite, glockenförmige Emissionsspektren mit einem Maximum bei 595 nm. LED-Lampen haben zwei Peaks bei 550 und 600 nm, mit einem zusätzlichen Frequenzband bei 460 nm.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Oberflächenbehandlungen einen großen Einfluss auf die Beständigkeit von Materialien gegen Lichtschäden haben können. Korkfärbung ist sehr empfindlich gegenüber allen Lichtquellen dwerden in den Tests verwendet. Die Zugabe von Wachs oder Schellack erhöhte die Empfindlichkeit dieser Proben gegenüber Lichtquellen zusätzlich zu den LED-Lampen in Vitrine 4. Von den Papierproben zeigte die Probe unter der Halogenlampe weniger Verfärbungen. Die Proben zeigen eine anfängliche Farbänderung nach der anfänglichen Exposition in unterschiedlichem Ausmaß. Dies hängt nicht nur von der verwendeten Beleuchtung, also Lichtquelle und Beleuchtungsstärke ab, sondern auch vom untersuchten Material und dessen Erhaltungszustand. In der Studie wurde entsprechend der Praxis temporärer Ausstellungen die Belichtungszeit bewusst in einem relativ kurzen Bereich gehalten. Dieser Test ist ein gutes Beispiel für die Undurchführbarkeit einer längeren Exposition gegenüber lichtempfindlichen Materialien wie Dauerausstellungen.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Frage des „akzeptablen Lichtschadens“ nicht allein durch instrumentelle Studien gelöst werden kann, da es um die Wechselwirkung zwischen bBesucher, Beleuchtung und Ausstellung. Wechselwirkung, hier sind genauere Untersuchungen erforderlich.