基于泵浦-探测显微镜的人工降解 CdS 颜料三维无损成像
材料科学
2025-01-06 v1 化学物理
光学
摘要
硫化镉 (Cadmium sulfide, CdS) 颜料在数幅著名画作中已发生降解,但其降解机制尚未被完全理解。传统的无损分析技术主要关注宏观降解,而微观信息通常借助需取样的有损技术获得。此处,我们展示利用泵浦-探测显微镜无损可视化油画中 CdS 颜料的三维结构与降解进程。遵循历史合成方法复现的 CdS 颜料,通过暴露于高相对湿度 (relative humidity, RH) 与紫外 (ultraviolet, UV) 光下进行人工老化。应用泵浦-探测显微镜追踪单颗粒中的降解进程,体积成像揭示了小颗粒以及大颗粒表面的早期 CdS 降解。这表明颗粒尺寸影响历史 CdS 的降解程度与演变。此外,降解 CdS 中的泵浦-探测信号下降在肉眼可见变化之前即可观测到,证明泵浦-探测显微镜是检测艺术品早期降解的有力工具。泵浦-探测显微镜观测到的降解通过 CdS 向 CdSO4.xH2O 的转化发生,经 FTIR (傅里叶变换红外) 与 XPS (X 射线光电子能谱) 实验共同验证。
引用
@article{arxiv.2310.15126,
title = {Non-destructive Three-dimensional Imaging of Artificially Degraded CdS Paints by Pump-probe Microscopy},
author = {Yue Zhou and David Grass and Warren S. Warren and Martin C. Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15126},
year = {2025}
}