Dekonstruktion eines antiken jüdischen Pergaments durch Bildgebung über das elektromagnetische Spektrum

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Die Analyse der Materialien in den Schriftrollen hilft dabei, das Objekt in einen historischen Kontext zu stellen und leitet die Restauratoren bei zukünftigen Restaurierungsarbeiten an.
Ein Bild sagt vielleicht mehr als tausend Worte, aber die Erfassung mehrerer Bilder eines Artefakts über das elektromagnetische Spektrum hinweg kann eine reichhaltige Geschichte über die ursprüngliche Entstehung und den Verfall historischer Objekte im Laufe der Zeit erzählen. Forscher demonstrierten kürzlich, wie dies möglich ist, indem sie mehrere sich ergänzende Bildgebungsverfahren verwendeten, um eine jüdische Pergamentrolle nicht-invasiv zu untersuchen.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Frontiers in Materials veröffentlicht.
Ein Team von Wissenschaftlern des rumänischen Nationalen Instituts für Forschung und Entwicklung in der Optoelektronik extrahierte Details über die ursprünglichen Materialien und Herstellungstechniken des Manuskripts mit Hilfe verschiedener spektroskopischer Instrumente.

Diese spezialisierten Kameras und Geräte erfassen Bilder, die das menschliche Auge normalerweise nicht sehen kann.

“Das Ziel der Studie war … zu verstehen, was der Lauf der Zeit über das Objekt gebracht hat, wie es degradiert wurde und was der beste Ansatz für seinen zukünftigen Konservierungsprozess wäre”, erklärte Dr. Luminita Ghervase, eine Mitautorin der Arbeit und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut.

Das Manuskript, das das Team untersuchte, war eine schlecht erhaltene, aber heilige Schriftrolle mit mehreren Kapiteln des Buches Esther aus der hebräischen Bibel.

Als Artefakt aus einer Privatsammlung war wenig über die Herkunft oder Geschichte des Objekts bekannt.
“Der Einsatz von ergänzenden Untersuchungstechniken kann Licht in die unbekannte Geschichte eines solchen Objekts bringen”, so Ghervase. “Seit einigen Jahren sind nicht-invasive, zerstörungsfreie Untersuchungstechniken die erste Wahl bei der Untersuchung von Objekten des kulturellen Erbes, um eine der wichtigsten Regeln der Konservierungspraxis zu erfüllen, nämlich das Objekt nicht zu beschädigen.”
Eine der gängigeren bildgebenden Techniken ist die multispektrale Bildgebung, bei der ein Objekt in bestimmten Bereichen des elektromagnetischen Spektrums gescannt wird. Solche Bilder können sonst unsichtbare Details über die Abnutzung des Manuskripts zeigen.

Verschiedene ultraviolette Modi enthüllten zum Beispiel einen dunklen Fleck auf der Schriftrolle, der auf eine Reparatur mit einem organischen Material wie einem Harz hinweisen könnte, da der Fleck UV-Licht stark absorbiert.

Eine verwandte Technik, die hyperspektrale Bildgebung, wurde verwendet, um die Materialbasis der Tinte auf dem gealterten Pergament zu bestimmen.

Die Wissenschaftler entdeckten zwei verschiedene Arten von Tinte, ein weiterer Hinweis darauf, dass jemand in der Vergangenheit versucht haben könnte, den Gegenstand zu reparieren.

Mit Hilfe eines Computeralgorithmus charakterisierten sie außerdem die spektralen Signale einzelner Pixel, um die Materialien weiter zu unterscheiden – eine Methode, die auch für die Rekonstruktion des Textes selbst vielversprechend ist.
“Der Algorithmus, der für die Materialklassifizierung verwendet wurde, hat das Potenzial, für die Identifizierung von Spuren der Tinte verwendet zu werden, um auf die mögliche ursprüngliche Form der Buchstaben zu schließen”, sagte Ghervase.
Das Team setzte auch ein bildgebendes Verfahren ein, das als Röntgenfluoreszenz (XRF) bekannt ist und mit dem die Arten von Chemikalien identifiziert werden können, die sowohl in der Tinte als auch bei der Herstellung des Pergaments verwendet wurden.

Zum Beispiel fand die RFA hohe Konzentrationen von Zink, eine Chemikalie, die oft mit dem Bleichprozess in Verbindung gebracht wird, aber möglicherweise auch ein weiteres Indiz für vergangene Restaurierungsarbeiten ist.

Schließlich setzten die Wissenschaftler ein Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometer (FTIR) ein, um mit Hilfe einer Infrarotlichtquelle zur Messung der Absorption weitere vorhandene Chemikalien zu identifizieren. Die FTIR-Analyse gab unter anderem Aufschluss über die Abbaugeschwindigkeit des Kollagens in der Schnecke, das aus Tierhaut hergestellt wird.
Der Einsatz dieser verschiedenen bildgebenden Verfahren bei der Sezierung des Pergaments könnte Restauratoren dabei helfen, das Objekt näher an seinen ursprünglichen Zustand zu bringen, indem sie die Materialien identifizieren, die zu seiner Herstellung verwendet wurden.
“Sie können klug entscheiden, ob ungeeignete Materialien verwendet wurden und ob diese entfernt werden sollten”, sagte Ghervase. “Außerdem können die Restauratoren die am besten geeigneten Materialien für die Restaurierung und Konservierung des Objekts auswählen und mögliche inkompatible Materialien ausschließen.”
Referenz: “Application of Spectroscopic and Hyperspectral Imaging Techniques for Rapid and Nondestructive Investigation of Jewish Ritual Parchment” von Ioana Maria Cortea, Luminiţa Ghervase, Lucian Ratoiu und Roxana Rădvan, 18. Dezember 2020, Frontiers in Materials.DOI: 10.3389/fmats.2020.601339

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