Zwei berühmte Gemälde mit Neutronen untersucht: "St. Sebasian" von George de La Tour und "Girl with a Platter of Fruits" von Tiziano Vecellio
In Kooperation mit der Gemäldegalerie Berlin und der Stiftung Preußischer Schlösser und Gärten Berlin-Brandenburg sind am Forschungsreaktor BER II zwei Gemälde untersucht worden. Seit vielen Jahren wird ein spezielles Neutroneninstrument zur zerstörungsfreien Analyse von Gemälden mittels Neutronenautoradiographie genutzt.
Berichte zu den untersuchten Gemälden
- Autoradiographs from the Paintings "St. Sebasian" by George de La Tour (PDF-Datei, 677KB)
- Autoradiograph from "Girl with a Platter of Fruits" by Tiziano Vecellio (PDF-Datei, 633KB)
Gemäldeforschung mit Neutronen
Neutronen haben eine große Eindringtiefe. Die Atomkerne der Farbpigmente in den Gemälden werden durch die Bestrahlung mit Neutronen aktiviert. Die induzierte Beta-Strahlung schwärzt Röntgenfilme oder Image-Plates, deren Information digital weiterverarbeitet werden kann. So erhält man in Abhängigkeit der Halbwertszeiten der entstandenen Isotope verschiedene Aufnahmen des Gemäldes, bzw. Aufnahmen von unter der sichtbaren Oberfläche liegenden Schichten und damit eine Information über die Verteilung der Pigmente. Aus der Energieanalyse der radioaktiven Gamma-Strahlung mittels eines Ge-Detektors erhält man die elementanalytische Zusammensetzung der Farbpigmente. Mit dieser Methode kann man konzeptionelle Änderungen und Korrekturen (sog. "Pentimente") des Malers visualisieren. In einigen wenigen Fällen lassen sich auch Aussagen über die Authentizität eines Bildes machen. Kunsthistoriker und Restauratoren erhalten zudem wertvolle Informationen über die Bildgenese, die Maltechnik des Künstlers, den Zustand eines Gemäldes und die Möglichkeiten der Restaurierung.
Neutroneninstrument: Irradiation Device B8
Das Instrument erlaubt die Bestrahlung und Aktivierung von Folien, Materialproben, geologischen Proben sowie Kunstgegenständen mit kalten Neutronen und die anschließende Analyse mit Hilfe der Gamma-Spektroskopie und/oder Röntgenfilmen bzw. Imaging-Plate-Technik, (Neutronen-Autoradiographie und Neutronenaktivierungsanalyse). Seit vielen Jahren wird die Anlage hauptsächlich in der Gemäldeforschung zur zerstörungsfreien Analyse von Gemälden mittels Neutronenautoradiographie genutzt. Zu Beginn des Jahres 2000 wurde die Bestrahlungsanlage B8, organisatorisch und inhaltlich dem Berliner Zentrum für Neutronenstreuung (BENSC) angegliedert. (Instrument B8 bei BENSC)
- BESSY II: Phosphorketten – ein 1D-Material mit 1D elektronischen EigenschaftenErstmals ist es einem Team an BESSY II gelungen, experimentell eindimensionale elektronische Eigenschaften in einem Material nachzuweisen. Die Proben bestanden aus kurzen Ketten aus Phosphoratomen, die sich auf einem Silbersubstrat selbst organisiert in bestimmten Winkeln bilden. Durch eine raffinierte Auswertung gelang es, die Beiträge von unterschiedlich ausgerichteten Ketten voneinander zu trennen und zu zeigen, dass die elektronischen Eigenschaften tatsächlich einen eindimensionalen Charakter besitzen. Berechnungen zeigten darüber hinaus, dass ein spannender Phasenübergang zu erwarten ist. Während das Material aus einzelnen Ketten halbleitend ist, wäre eine sehr dichte Kettenstruktur metallisch.
- Ein innerer Kompass für Meereslebewesen im PaläozänVor Jahrmillionen produzierten einige Meeresorganismen mysteriöse Magnetpartikel von ungewöhnlicher Größe, die heute als Fossilien in Sedimenten zu finden sind. Nun ist es einem internationalen Team gelungen, die magnetischen Domänen auf einem dieser „Riesenmagnetfossilien” mit einer raffinierten Methode an der Diamond-Röntgenquelle zu kartieren. Ihre Analyse zeigt, dass diese Partikel es den Organismen ermöglicht haben könnten, winzige Schwankungen sowohl in der Richtung als auch in der Intensität des Erdmagnetfelds wahrzunehmen. Dadurch konnten sie sich verorten und über den Ozean navigieren. Die neue Methode eignet sich auch, um zu testen, ob bestimmte Eisenoxidpartikel in Marsproben tatsächlich biogenen Ursprungs sind.
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