Die Elementanalyse von historischen Dokumenten

Ein großer Teil des reichhaltigen kulturellen Erbes, von Sinfonien über Kunstwerke bis hin zu historisch wichtigen Dokumenten, wurde mit eisenhaltiger Galltinte niedergeschrieben. Diese eisenhaltige Galltinte war zwar leicht herzustellen und schwer zu entfernen, aber mit der Zeit zerstört sie das Papier, auf das sie aufgetragen wurde, durch eine Serie komplexer chemischer Reaktionen.

Um dieses wichtige Vermächtnis zu sichern, wurden durch das Fünfte Rahmenprogramm acht Organisationen (Museen, Universitäten, Forschungsinstitute usw.) gefördert, um neue Analyse- und Konservierungsverfahren zu entdecken. Physiker am Institut Jozef Stefan (IJS) in Slowenien nutzten zerstörungsfreie Verfahren, um die Elementzusammensetzung der Tinten zu bestimmen.

Das IJS wendete seinen TANDETRON-Beschleuniger an, um energiereiche Ionenstrahlen in einem Verfahren zu erzeugen, das als Protoneninduzierte Röntgenemission (PIXE) bezeichnet wird. Durch das Abtasten der Dokumentoberfläche durch den Strahl können die verschiedenen mit den Tinten verwendeten Metalle quantifiziert werden.

Da die alten Rezepte zur Herstellung von Galltinte variierten, muss jedes Dokument einzeln untersucht werden, um eine passende Behandlung zu bestimmen. Mit dem am IJS entwickelten PIXE-Verfahren kann der wichtigen Maßgabe entsprochen werden, dass die Probe unzerstört bleiben muss; zudem verläuft das Verfahren genau und schnell.

Im Zuge des InkCor-Projekts analysierte das IJS mit PIXE eine große Zahl von Dokumenten. In einer Datenbank, die den Teil eines während des Projekts entwickelten Entscheidungsfindungsprozesses bildet, wurden mehr als 800 Datenpunkte gesammelt. Das IJS strebt Partnerschaften zur Nutzung des PIXE-Verfahrens und der Datenbank an.