Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη απεικονιστικής φασματοσκοπίας φθορισμού ακτίνων-Χ για την στοιχειακή χαρτογράφηση μεταλλικών αντικειμένων και φορητών εικόνων αγιογραφίας.
Η μελέτη πραγματοποιείται με φασματοσκόπιο φθορισμού ακτίνων-Χ, ενεργειακού διαχωρισμού, και με ίχνος ιονίζουσας δέσμης ακτίνων-Χ μικρότερης του χιλιοστού. Το προς μελέτη αντικείμενο τοποθετείται επί δειγματοφορέα, ο οποίος επιτρέπει την σχετική κίνηση του δείγματος ως προς την ιονίζουσα δέσμη ακτίνων-Χ.
Στο πρώτο μέρος της εργασίας πραγματοποιείται χαρακτηρισμός της πειραματικής διάταξης ως προς την απόδοσης στον εντοπισμό στοιχείων του περιοδικού πίνακα, της ενεργειακή διακριτική ικανότητα, καθώς και τη χωρική διακριτική ικανότητα. H ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των φασμάτων φθορισμού ακτίνων-Χ πραγματοποιείται με τη βοήθεια του λογισμικού ελεύθερης πρόσβασης PyMCA. Προκειμένου να πιστοποιηθούν οι δυνατότητες της διάταξης αλλά και η ορθότητα της ανάλυσης πραγματοποιούνται ποσοτικές αναλύσεις σε πρότυπα μεταλλικά κράματα, και γίνεται η σύγκριση των αποτελεσμάτων με τις αναμενόμενες τιμές.
Στο δεύτερο μέρος της εργασίας πραγματοποιούνται μετρήσεις απεικονιστικής φασματοσκοπίας. Ειδικότερα πραγματοποιήθηκε στοιχειακή ποιοτική (και όπου αυτό ήταν δυνατό) χαρτογράφηση στα νομίσματα του 1 Ευρώ και του 1 λεπτού του Ευρώ, σε μεταλλικά δείγματα μυκηναϊκής περιόδου, και σε μεταβυζαντινές φορητές αγιογραφίες. Στα νομίσματα του Ευρώ πραγματοποιήθηκε και ποσοτική στοιχειακή χαρτογράφηση. Η ανάλυση και η κατανόηση των αποτελεσμάτων επιτυγχάνεται με τη μέθοδο των θεμελιωδών παραμέτρων και ειδικότερα με μέθοδο προσομοιώσεων Monte Carlo, με τη χρήση του λογισμικού ελεύθερης πρόσβασης ΧΜΙ-MSIM.
(EL)
This thesis aims to develop X-ray fluorescence imaging spectroscopy for the elemental mapping of metallic objects and portable painting images (hagiographies). The study is carried out with an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer, with an X-ray beam spot less than one millimeter. The specimen to be studied is mounted on a sample carrier, which allows its relative movement to the ionizing X-ray beam. In the first part of the thesis, the spectrometer is characterized in terms of its sensitivity to the identification of the periodic table elements, energy resolution, and spatial resolution. Qualitative and quantitative analysis of X-ray fluorescence spectra is performed using the free access software PyMCA. The spectrometer's capability is certified by measuring standard metallic targets. A comparison of the extracted results from the quantitative analysis, with the nominal values of the standard samples, verifies the accuracy of the applied quantitative analysis. In the second part of the thesis, we perform imaging spectroscopy by X-ray fluorescence measurements. Elemental qualitative mapping was performed on the coins of 1 Euro and 1 cent of Euro, on Mycenaean metal specimens, and on post-Byzantine portable hagiographies. Quantitative elemental mapping was performed on the Euro coins. The analysis and interpretation of the results are achieved by applying fundamental parameter analysis, and by the Monte Carlo simulation method using the free XMI-MSIM software.
(EN)
University of Ioannina
