Mit Neutronen in die Vergangenheit blicken

Ein Forscherteam um Dr. Weimin Gan vom Helmholtz-Zentrum Hereon und Dr. Michael Hofmann vom FRM II hat am Neutronendiffraktometer STRESS-SPEC am MLZ keltische Eisenwerkzeuge und bronzezeitliche Goldartefakte aus der Archäologischen Staatssammlung mit Neutronen untersucht, um Hinweise zu ihrer Herstellung und Authentizität zu erlangen. Die Forscher stellten ihre Ergebnisse auf der fünften „Synchrotron Radiation and Neutrons in Art and Archaeology“ Konferenz in der Münchner Pinakothek der Moderne vor. Dort präsentierten international renommierte Forschende die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Synchrotron- und Neutronenstrahlung für Kunst und Archäologie. Der Beitrag von Weimin Gan und Michael Hofmann ist jetzt in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift Applied Physics A zur Konferenz erschienen.

„Neutronen sind die Methode der Wahl“

Das Instrument STRESS-SPEC erlaubt genaue Analysen der kristallographischen Orientierung von den Körnern in Materialien, der sogenannten Textur. Die Texturanalyse zeigt, wie sich die Orientierung dieser Körner im Inneren eines Objekts durch seine Bearbeitung verändert hat, etwa durch Hämmern, Walzen, Schmieden oder Glühen. So lassen sich Rückschlüsse auf Herstellungsprozesse und dadurch eventuell sogar Handelswege ziehen. Dabei haben Neutronen einen entscheidenden Vorteil: Sie durchdringen auch massive Metallschichten und liefern ortsaufgelöste, präzise Daten, ohne das Objekt zu beschädigen. Besonders bei Gold, das Röntgenstrahlung so gut wie nicht durchlässt, ist die Neutronendiffraktion unersetzlich. „Deshalb ist sie die Methode der Wahl bei der Texturanalyse von Gold“, erklärt Studienleiter Weimin Gan.

Originalpublikation:

W. Gan, M. Hofmann, F. Wagner, R. Gebhard, Texture measurements of archaeological objects at STRESS-SPEC neutron diffractometer, S.I.: SR2A - SYNCHROTRON RADIATION AND NEUTRONS IN ART AND ARCHAEOLOGY 2023, Applied Physics A (2024), 130:659, DOI: 10.1007/s00339-024-07790-3