Application of a Pulsed Neutron Transmission Method to a Cultural Heritage Study

Abstract

Gepulstes Neutronen-Transmissions-Imaging ist eine einzigartige Methode, die ortsaufgelöste Information zu physikalischen Eigenschaften von Materialien geben kann, wie z. B. kristallographische Charakteristika, Elemente, magnetische Felder usw. Diese Daten erhält man, indem die Transmissionsspektren in Abhängigkeit von der Neutronenwellenlänge in jedem Pixel eines zweidimensional ortsauflösenden Detektors untersucht werden. Wir haben diese Methode auf Proben des kulturellen Erbes angewandt und zwar auf japanische Schwerter. Drei dieser Proben waren Fragmente von Schwertern mit verschiedenen Flächen und unterschiedlichem Alter, die vierte war ein Schwert von voller Größe. Wir fanden in den Fragmentproben Unterschiede in der Textur und in der Größe der Kristallite, und der gequenchte Bereich ließ sich im Schwert von voller Größe klar nachweisen. Weiterhin wurde eine chinesische Münze untersucht und die wichtigsten Elemente und Unterschiede in den kristallographischen Charakteristika in der Münze aufgezeigt. Die Ergebnisse zeigten, dass die gepulste Neutronen-Transmissions-Methode zerstörungsfrei Informationen liefern kann, die sich mit anderen Methoden nicht leicht gewinnen lassen.