Analiza rentgenowska dzieł sztuki – przy użyciu techniki profilowej

W stuttgarckiej ASP wykorzystuje się do analizy rentgenowskiej dzieł sztuki specjalną konstrukcję wykonaną z elementów techniki profilowej item.

Stuttgarcka Akademia Sztuk Pięknych jest jedną z najstarszych, największych i najbardziej  renomowanych akademii sztuk pięknych w Niemczech. Na Akademii działają grupy tematyczne zajmujące się nie tylko architekturą, designem i sztuką, lecz również grupa o nazwie „Nauki o sztuce – restauracja”. Jeden z pięciu należących do tej dziedziny kierunków studiów zajmuje się konserwacją i restauracją obrazów i polichromowanych rzeźb. Wspólnie z Galerią Państwową w Stuttgarcie ASP wykorzystuje do analizy obrazów metodę diagnostyki rentgenowskiej. Na zdjęciach RTG widać szczegółowo pojedyncze warstwy nakładane na dzieła sztuki lub różnego rodzaju powłoki gruntujące. Do takich zadań zakupiono w 2020 roku specjalne cyfrowe urządzenie, które zastąpiło dotychczas używany analogowy aparat rentgenowski. „Dodatkowo do aparatu potrzebna była jednostka pozycjonująca, dzięki której obrazy można ułożyć do badania w optymalnej pozycji. Szukając odpowiedniego partnera, który nam w tym pomoże, natknęliśmy się na firmę item. Wspólnie opracowaliśmy jednostkę pozycjonującą, która wykonana jest z profili”, wyjaśnia Peter Vogel, dyplomowany konserwator i współpracownik naukowy w Państwowej Akademii Sztuk Pięknych w Stuttgarcie.

Łatwiejsza praca dzięki cyfrowemu aparatowi RTG i technice liniowej

Konstrukcja przypomina sztalugę, na której obraz można przesuwać w poziomie i pionie. Z tego rodzaju stelażu do różnego rodzaju badań korzysta nie tylko ABK, lecz również stuttgarcka Staatsgalerie. „Obrazy badaliśmy dotychczas za pomocą analogowego aparatu rentgenowskiego, co było dosyć czasochłonne. Obrazy układaliśmy w poziomie na blacie”, opowiada Peter Vogel. Poprzednia metoda polegała na robieniu licznych, szczegółowych zdjęć RTG różnych obszarów na płótnie: zdjęcie po zdjęciu. Następnie wszystkie zrobione zdjęcia były wywoływane, skanowane, a następnie łączone w całość za pomocą programu do obróbki zdjęć. Cała procedura była uciążliwa i długotrwała.

Aparat rentgenowski ustawia się w odległości od 3 do 4 m od jednostki pozycjonującej i pozostawia się go w tym miejscu na stałe.

Teraz wszystko odbywa się inaczej: Jednostka pozycjonująca służąca do cyfrowej analizy rentgenowskiej dzieł sztuki składa się z dwóch pionowych segmentów. W tylnym segmencie mocuje się obraz, natomiast przedni segment przeznaczony jest na mikroskop i dodatkowe urządzenia badawcze. Obraz można umieścić również w pierwszym segmencie, a z tyłu włożyć kasetę z kliszą, która potrzebna jest to robienia zdjęć RTG. Aparat rentgenowski ustawia się w odległości od 3 do 4 m od jednostki pozycjonującej i pozostawia się go w tym miejscu na stałe. Obrazy o wymiarach do 117 x 160 cm mocuje się w specjalnej ramie. Dzięki technice liniowej item obraz można przesunąć dokładnie o jeden wymiar rastrowy do wybranego miejsca.

Elastyczna konstrukcja specjalna do analizy rentgenowskiej dzieł sztuki

Analiza rentgenowska składa się z 3 etapów: automatyczne przesunięcie kasety w bok po wykonaniu zdjęcia, wyjęcie kliszy, jej analiza i ponowne umieszczenie w aparacie. Po każdej wymianie kliszy można ponownie precyzyjnie dojechać do wybranego miejsca. Ze względu na wielkość kasety (35 x 45 cm) do zapisu całego obrazu konieczne jest wykonanie kilku zdjęć. Do badania bardzo dużych dzieł sztuki aparat rentgenowski i klisze trzeba dodatkowo przesuwać. Nowa konstrukcja o szerokości i wysokości 2,50 m idealnie się do tego nadaje. Jednostka pozycjonująca składa się z czterech osi: Każda prowadnica – pozioma i pionowa – sterowana jest za pomocą jednego silnika. Tutaj dochodzi do głosu system liniowy item, a dokładniej mówiąc, kompletne rozwiązanie składające się z jednostki liniowej, silnika, przekładni i układu sterowania. Zastosowana jednostka liniowa KLE 8 80×80 wyposażona jest w zakryty pasek zębaty. Dzięki temu zapewnia bezpieczeństwo pracowników podczas obsługi.

Ponieważ system nie ma osłon, zakryty pasek zębaty gwarantuje najwyższy stopień bezpieczeństwa i chroni przed zmiażdżeniem lub innymi obrażeniami.

Alexander Knoll, kierownik projektu i specjalista ds. produktów w item, wyjaśnia szczegóły: „Tutaj nie pracujemy w otoczeniu maszynowo-przemysłowym. Ponieważ system nie ma osłon, zakryty pasek zębaty gwarantuje najwyższy stopień bezpieczeństwa i chroni przed zmiażdżeniem lub innymi obrażeniami.” Dodatkowo system nie wymaga prawie żadnej konserwacji i nie powoduje zabrudzeń. Uszkodzenie obrazu przez samą konstrukcję lub układ sterowania jednostek liniowych jest wykluczony dzięki precyzji systemu liniowego item. Jednostki liniowe zapewniają poza tym idealnie wykonane przesunięcia w pionie i poziomie, a także równomierne przełożenie siły: „Konieczna była konstrukcja, która byłaby w stanie transportować odpowiedni ładunek również w pozycji pionowej. To było dużym wyzwaniem, z którym poradziliśmy sobie, używając specjalnej przekładni”, dodaje Alexander Knoll. Dlatego możemy wprawić w ruch nie tylko samą konstrukcję, ale również techniczne wyposażenie i obraz o wadze do 30 kg. W poziomie możliwe jest przesunięcie o 1600 mm, natomiast w pionie do 1800 mm.

Łatwy pierwszy krok w świat techniki liniowej

Dzięki programowi item MotionSoft® uruchomienie osi liniowych poszło jak z płatka. Idealne współgranie ekonomicznej konstrukcji i przyjaznego dla użytkownika oprogramowania umożliwiło szybkie wdrożenie techniki liniowej. „Obsługa możliwa jest za pomocą zwykłego laptopa. Po krótkim wprowadzeniu użytkownik potrafi przesuwać osie lub wykonywać łatwe zadania programistyczne”, podkreśla Alexander Knoll. Użytkownicy otrzymują w programie dokładne wskazówki, do jakiego punktu drogi muszą dojechać. W ten sposób sprawują idealną kontrolę nad wszystkimi procesami. Możliwe jest również podłączenie się pod nadrzędny układ sterowania: „Zakończyliśmy pierwszą fazę testową i właśnie pracujemy nad wdrożeniem tego rodzaju systemu. Dzięki temu osoby, które na co dzień nie pracują przy jednostce pozycjonującej, nie będą miały problemów z jej obsługą”, mówi dodaje Peter Vogel.

Teraz możemy łatwiej analizować małe i duże obrazy. Cały proces został znacznie uproszczony, a czas potrzebny do przeprowadzenia analizy skrócił się prawie o połowę.

Lekka, ale stabilna konstrukcja idealnie pasuje do różnego rodzaju pomieszczeń, bez względu na warunki przestrzenne. Ramę konstrukcji tworzą osie liniowe. Aby ułatwić wizualną orientację, niektóre osie są kolorowe. Do małych obrazów używa się dodatkowo profili aluminiowych jako ramy. Całe mocowanie przesuwa się na wózku w lewo i prawo. Podsumowując, jednostka pozycjonująca umożliwia analizę obrazów o różnej wielkości: „Teraz możemy łatwiej analizować małe i duże obrazy. Cały proces został znacznie uproszczony, a czas potrzebny do przeprowadzenia analizy skrócił się prawie o połowę,” wyjaśnia Peter Vogel. Wreszcie nie musimy obawiać się żadnych artefaktów na zdjęciach. W nowym procesie rentgenowskim do analizy dzieł sztuki powstają cyfrowe zdjęcia, których można natychmiast używać i które wystarczy jedynie połączyć w całość. Ponieważ zasadniczo nie ma już potrzeby, aby przesuwać aparat rentgenowski, jego obsługa jest znacznie wygodniejsza i bezpieczniejsza niż wcześniej.

Elastyczność, ergonomia i estetyczny wygląd

Jednostka pozycjonująca wykonana z profili item nadaje się również idealnie do badań mikroskopowych i reflektografii w podczerwieni. Mikroskop mocuje się na przednim wózku, a obraz umieszcza w tylnym segmencie. Możliwość elastycznego dopasowania pozycji mikroskopu do wzrostu użytkownika jest zgodna z . Jednostka pozycjonująca pozwala nawet w przypadku dużych obrazów na analizę wszystkich obszarów: „Pozycja jest wprawdzie dość nietypowa, ponieważ obraz analizowany jest w pozycji pionowej, a nie jak dotychczas w poziomej. Dzięki tej technice możemy jednak łatwo i wygodnie badać również sam środek obrazu”, podkreśla Peter Vogel.

Sztuka i technika liniowa per se nie mają ze sobą wiele wspólnego, ale wykorzystując rozwiązania techniczne do zastosowań przemysłowych, zyskaliśmy idealny punkt wyjścia do naszej pracy. W item bardzo nam w tym pomogli i pokazali, że potrafią te tak różne dziedziny sprowadzić do wspólnego mianownika.

Cała konstrukcja wyróżnia się nie tylko swoimi praktycznymi właściwościami, lecz również swoim estetycznym wyglądem. Od początku istnienia item łączenie kształtów i funkcji w jedno stanowiło myśl przewodnią przy projektowaniu produktów. Ewentualne zmiany są dziecinnie proste w realizacji, ponieważ system można dowolnie rozbudowywać, dopasowując go do nowych wymagań. Peter Vogel w podsumowaniu projektu wspomniał również o obsłudze klienta i połączeniu ze sobą dwóch odległych światów: „W trakcie całego procesu projektowania i w fazie testowej byliśmy w stałym kontakcie z item. Sztuka i technika liniowa per se nie mają ze sobą wiele wspólnego, ale wykorzystując rozwiązania techniczne do zastosowań przemysłowych, zyskaliśmy idealny punkt wyjścia do naszej pracy. W item bardzo nam w tym pomogli i pokazali, że potrafią te tak różne dziedziny sprowadzić do wspólnego mianownika.

Chcesz być na bieżąco informowany o wszystkich zastosowaniach techniki liniowej? W takim razie mamy coś dla Ciebie: wystarczy zasubskrybować item Blog przez pole w prawym górnym rogu!