SEM-EDS

مواد آلی به دلیل ساختار آسیب پذیرشان در زمره مواد کمیاب باستان شناسی قرار می گیرند. مصنوعات چرمی به دست آمده از منطقه چهرآباد زنجان متعلق به دوره هخامنشیان از جمله مصنوعات آلی و بسیار نادر موجود در ایران است که با مطالعه آن ها اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با صنعت چرم سازی آن دوره می توان به دست آورد. برای بازشناخت فناوری تولید و ساخت این آثار، گونه حیوانی پوست، مواد دباغی به کار رفته و مواد مورد استفاده برای چربی دهی مورد مطالعه قرار گرفت. برای شناسایی گونه حیوانی از مشاهدات میکروسکوپی با لوپ دیجیتال بهره برده شد و برای شناسایی عوامل دباغی، از آزمون شیمی تر برای تشخیص حضور تانن های گیاهی، از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM-EDS برای شناسایی عوامل دباغی معدنی، از آنالیز کروماتوگرافی گازی جفت شده با طیف سنج جرمی GC-MS برای شناسایی مواد مورد استفاده در چربی دهی و نهایتاً برای حصول اطمینان از نتایج آنالیز GC-MS از آنالیز دستگاهی طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) بهره برده شد. نتایج حاصل از این مطالعات حاکی از این بود که از پوست حیوانات گاو، گوسفند و بز برای فرآوری این مصنوعات استفاده شده و هیچ-گونه دباغی بر روی این پوست ها صورت نگرفته اما مواد مورد استفاده جهت چربی دهی این آثار، اسیدهای لینولئیک، استئاریک، کاپریک و اولئیک، شناسایی شدند. هم چنین نتایج به دست آمده از آنالیز FT-IR صحت نتایج به دست آمده از آنالیز GC-MS را تأیید نمود.

طلاکاری روی سنگ از جمله تزئینات ارزشمندی است که به واسطه ی ساختار لایه لایه و حساسش، در معرض آسیب و نابودی کامل قرار دارد. امروزه تعداد معدودی از نمونه های این تزئینات در هنر ایران شناسایی شده اند. مهم ترین دلیل این مسئله می تواند از بین رفتن این تزئینات در طول سالیان متمادی باشد. این پژوهش به مطالعه و بررسی ویژگی های فنی یک نمونه از این تزئینات واقع در کلیسای وانک و متعلق به دوره ی صفوی پرداخته است. هدف از این پژوهش، شناخت ویژگی های فنی تزئینات طلاکاری بر روی کتیبه های سنگی کلیسای وانک در اصفهان متعلق به دوره ی صفوی است. این تزئینات معماری، به دلیل بی توجهی و با گذر زمان و به سبب حساسیت ساختاری در معرض نابودی و فراموشی قرار گرفته است. مطالعات و شناسایی نمونه های برجای مانده، تاکنون، حاکی از آن بود که طلاکاری روی سنگ در ایران به 4 روش انجام می گرفته است: 1- ترصیع، 2- استفاده از فویل یا ورق ضخیم طلا، 3- استفاده از ورق نازک طلا یا روش طلاچسبانی و در نهایت 4- برجسته سازی مطلا (لایه چینی روی سنگ). بررسی و شناسایی نمونه های مربوط به هنر ایران پیش از اسلام، نشان دهنده ی رواج این تزئینات در ایران پیش از اسلام است. همچنین نمونه هایی مربوط به هنر ایرانی- اسلامی به ویژه در سه دوره ی متأخر صفوی، زندیه و قاجار شناسایی شده است. در اینجا مطالعه ی ساختار یک نمونه از تزئینات طلاکاری روی سنگ متعلق به دوره ی صفوی نشان از کاربرد ورق طلا با عیار بالا و یک ماده ی روغنی به عنوان چسباننده ی ورق طلا داشت. از آزمون کوره برای شناسایی ورق فلزی، از روش دستگاهی SEM-EDS برای آنالیز عنصری ورق فلزی و از روش دستگاهی FTIR به همراه مطالعات میکروسکوپی برای شناسایی ماده ی واسط چسباننده ی ورق فلزی بر سطح سنگ استفاده شد. روش مورد استفاده در اجرای تزئینات طلاکاری این کتیبه، تکنیک ""طلا چسبان"" و به روش ""طلاکاری روغنی"" است. در این پژوهش، روش تحقیق، تحلیلی- تجربی و روش یافته-اندوزی کتابخانه ای، میدانی- مشاهده ای و آزمایشگاهی است. در نهایت با تحلیل اطلاعات گردآوری شده، نتیجه گیری حاصل شده است.

سکه بهترین ماده برای تشخیص دوره های تاریخی و فرهنگی و شناسایی ویژگی های دقیق دوره هاست. در سال 1393 کاوش هایی توسط هیئت باستان شناسی به سرپرستی نوری و جاوری در محوطه تاریخی فیض آباد کاشان انجام شد که علاوه بر به دست آمدن بخش هایی از بافت این روستا، روی کف یکی از آن ها پنجاه عدد سکه مسی در عمق دو و نیم متری به صورت یک جا در مساحت حدود یک مترمربع به دست آمد. این سکه ها مهم ترین داده های تاریخ دار به دست آمده از کاوش های باستان شناسی از این منطقه است. هدف این پژوهش خوانش خط، شناخت شیوه ساخت و ضرب این سکه ها، شناسایی ترکیب شیمیایی و نوع آلیاژ آن ها است که در این راستا از روش های متالوگرافی، میکروسکوپ روبشی (SEM) مجهز به سیستم میکرو آنالیز شیمیایی EDS و رادیوگرافی استفاده گردید. تصاویر میکروسکوپ SEM و همچنین نتایج آنالیز عنصری (EDS) نشان می دهند که سکه های مکشوفه آلیاژی از مس، سرب و قلع دارای ریزساختار دوقلویی مکانیکی هستند. ریزساختار حکاکی شده سکه ها علائمی از تبلور مجدد و همراه با خطوط لغزش باقیمانده از مراحل ضرب سکه را نشان می دهند؛ همچنین خوانش نسبی خط و نقش موجود بر روی برخی از سکه ها و شباهت و تطبیق این سکه ها با سکه های ایلخانی بیان گر آن است که این سکه ها احتمالاً متعلق به دوره ایلخانیان در ایران است.

آرایه لایه چینی و طلاکاری یکی از پیچیده ترین و خاص ترین شیوه های تزئین سطح، در معماری اسلامی ایران است که شکوفایی آن را باید در دوره صفوی جست و جو کرد؛ این آرایه معماری که ترکیبی از مواد آلی و همچنین مواد معدنی فلزی و غیرفلزی در کنار یکدیگر است، طی فرایند خاصی عمل آوری و اجرا می شده است. جهت حفاظت صحیح اثر و همچنین بازیابی اطلاعات فنی نهفته در آن و همچنین دستیابی به اطلاعات فنی این گونه آرایه معماری در ایران دوره صفویه، بازشناخت هنری و فنی آن در کاخ چهل ستون قزوین به عنوان یکی از مهم ترین بناهای پایتخت بخشی از دوره صفویه، اهمیت و ضرورت پیدا می کند. از اولین پایتخت دوره صفویه(در تبریز) آرایه لایه چینی و طلاکاری باقی نمانده است و قزوین قبل از اصفهان مورد توجه بوده و اقدامات شایسته ای در خلق آرایه های معماری انجام پذیرفته است. پژوهش حاضر، به مطالعه ساختار آرایه های لایه چینی و طلاکاری در دو دوره صفویه(دوره شاه تهماسب و دوره شاه عباس) در کاخ چهل ستون قزوین پرداخته است. این پژوهش، با رویکرد آزمایشگاهی با هدف واکاوی و شناخت ساختار بخش های مختلف این آرایه ها از جمله ساختار آلی و معدنی لایه چینی و همچنین لایه طلایی استفاده شده بر روی لایه چینی، موسوم به طلاکاری، انجام پذیرفته است. در این راستا، از بخش لایه چینی و طلاکاری لایه مربوط به دوره شاه تهماسب و همچنین لایه مربوط به دوره شاه عباس صفوی نمونه برداری انجام پذیرفت که با استفاده از آنالیزهای(SEM-EDS, FT-IR, GC-MS) به ارزیابی و مقایسه این نمونه ها پرداخته شد. نتیجه آنالیز EDS از سطح لایه فلزی نشان دهنده طلا با خلوص بالا است، همچنین بخش معدنی لایه چینی، از ترکیب گچ و نوعی خاک با درصد آهن بالا(گل هرمز یا گل ارمنی) تشکیل شده است. بررسی تصاویر SEM بر روی نمونه های مورد بررسی، نشان دهنده وجود بقایایی از مواد آلی مورد استفاده در آرایه های لایه چینی و طلاچسبانی است. بررسی نمونه ها با GC-MS نشان دهنده استفاده از روغن های گیاهی است که باتوجه به مقدار قابل توجه ترکیبات هیجده کربنی و اکسیدهای آن، می توان آن را منسوب به روغن بزرک دانست که به عنوان چسباننده ورق طلا در آرایه های لایه چینی و طلاکاری مورد استفاده بوده است.

مجموعه تاریخی کبودانی خواف، یکی از مهمترین آثار عصر تیموری است که در دوران شکوفایی این منطقه، پیرامون مزار عارف شهیر این دوران، سلطان محمود کبودانی ساخته شده است. این مجموعه تاریخی که امروزه تنها ویرانه ای از آن باقی است، در گذشته، مجموعه کاملی بوده است، مشتمل بر مزار، مسجد و آب انبار. بدنه داخلی بناهای این مجموعه، با انواع مختلف آرایه های معماری، همچون: دیوارنگاره ها، تزئینات تخمه درآوری، رسمی بندی، مقرنس کاری و گچبری آراسته شده است. در میان این آرایه های معماری، آن چه بیش از همه جلب توجه می کند، دیوارنگاره ها و تزئینات تخمه درآوری بدنه داخلی مسجد کبودانی است که در آن، سطوح داخلی مسجد با این آرایه ها به نحو بسیار زیبایی با نقوش هندسی به رنگ های نارنجی، قرمز، زرشکی، آبی، نخودی و سفید تزیین شده است. با توجه به اهمیت این مجموعه تاریخی به جای مانده از عصر تیموری و عدم مطالعه آن از یک سو و وضعیت در حال تخریب آرایه های آن، از سوی دیگر، در این پژوهش سعی شد تا به روش تجربی و با کمک روش های آزمایشگاهی، آرایه های این مسجد تاریخی و رنگ های به کار رفته در آن، مورد بررسی و شناسایی قرار گیرد. بررسی آزمایشگاهی دیوارنگاره ها و تزئینات تخمه درآوری این بنا، با روش های مختلف آنالیز دستگاهی، همچون: پراش پرتوی ایکس (XRD)، فلورسانس اشعه ایکس (XRF) و میکروسکوب الکترونی روبشی مجهز به تجزیه پاشندگی پرتوی ایکس (SEM-EDS)، نشان داد که در اجرای آرایه های گچبری از گچ زنده و در بستر دیوارنگاره ها از لایه نازکی از گچ کشته استفاده شده است. آنالیز رنگدانه های به کار رفته در آرایه های این بنا به روش های دستگاهی، حاکی از این بود که تمامی رنگ های مورد استفاده، معدنی بوده اند و در طیف رنگ های قرمز از گل اخرا و از گل سفید به عنوان رنگ سفید و در رنگ آبی از لاجورد طبیعی، استفاده شده است.

سنگ های بکار رفته در مجموعه ی میراث جهانی پاسارگاد در ظاهر به لحاظ بافت و رنگ متفاوت هستند و از نقطه نظر ظاهری شامل سه نوع سنگ متفاوت می شوند. به همین دلیل، ممکن است دارای رفتارهای متفاوت فیزیکی و شیمیایی نیز باشند. تخریب های سطحی صورت گرفته در این سنگ ها با وجود شرایط یکسان محیطی، شکل های متفاوتی دارند. هدف از این پژوهش تشخیص ماهیت شیمیایی سنگ های این محوطه از طریق آنالیزهای دستگاهی XRD و XRF و شناسایی تخریب های سطحی و نمک های احتمالی سطحی از طریق مشاهدات ریز ساختاری توسط میکروسکوپ دیجیتال و آنالیز دستگاهی SEM-EDS است. نتایج حاکی از آن هستند که سنگ های بکاررفته در مجموعه از نظر شیمیایی همگی نوعی سنگ آهک هستند که دو گونه ی آن خلوص بالاتر و ساختار فشرده تری دارند، اما یک گونه از سنگ های مجموعه که معروف به «سنگ کبود» است، ساختار ماسه ای و نسبتاً متخلخلی دارد. در آنالیز دستگاهی XRD فاز اصلی تمامی سنگ ها کلسیت (CaCO3) است که علاوه بر آن مقدار جزئی فاز کوارتز (SiO2) نیز گزارش شده است. در برخی از نمونه های سنگ کرم رنگ از بلوک های متفاوت، فاز دولومیت (Ca,Mg(CO3)2) نیز شناسایی شد. با وجود احتمال حضور نمک به عنوان عاملی برای تخریب، در نتایج آنالیزها هیچگونه نمکی مشاهده نشد که احتمال می رود یا بطور کلی عامل تخریبی نمک در اینگونه سنگ ها وجود نداشته و یا مقدار آن ها آنقدر ناچیز بوده که قابل شناسایی در آنالیزXRD نبودند. بر طبق تصاویر ماکروسکوپی و ریز ساختاری می توان اذعان داشت که عمده تخریب های صورت گرفته در سنگ های سیاه و کبود به علل ضعف ماهیتی خود سنگ بوده که از جمله ی آن رگه های کلسیت ثانویه و ذرات متشکله متفاوت هستند و مهمترین علت تخریبی سنگ کرم نیز فرسودگی زیستی شناسایی شد. با این وجود در مورد پاتین موجود بر بلوک های نقش انسان بالدار و دیواره تل تخت می توان اظهار داشت که با وجود اینکه گلسنگ در سطحِ اثر فرسایش ایجاد کرده، اما اگر بتوان شکل گیری پاتین را به گلسنگ نسبت داد؛ گلسنگ بطور متقابل با تشکیل لایه ی پاتین، مانند یک پوشش بر سطح بستر توانسته از تاثیر عوامل دیگر جوی بر سطح سنگ جلوگیری کند. بطور کلی نتایج حاصله از مشاهدات و آزمایشات ثابت کردند که مهم ترین عامل های محیطی مخرب در محوطه میراث جهانی پاسارگاد میکروارگانیزم ها و اثرات جانبی آب بواسطه انحلال فاز کربناتی و نیز تورم رسی هستند.

در تبیین باستان شناسی عصر آهن، مطالعه آثار فلزی به دلیل ارزش های فنی نهفته در آن ها از اهمیت خاصی برخوردار است و مطالعه روش های ساخت آثار فلزی، درک ما را نسبت به مراکز صنعتی فلزگری، سبک شناسی و معادن قابل دسترس، بالا می برد. هدف از این پژوهش، شناخت روش های ساخت و آنالیز عنصری زیور آلات مکشوف از محوطه های عصر آهن شمال غرب ایران، با استفاده از آزمایش متالوگرافی و دستگاه آنالیز عنصری SEM-EDS می باشد. در عصر آهن ساخت اشیاء فلزی به ویژه اشیائی که دارای تزئینات زیادی هستند، گسترش چشمگیری پیدا می کند؛ لذا شناخت روش های ساخت و نوع آلیاژی که در آن ها به کار رفته است، از موارد ضروری این تحقیق محسوب می شود. پژوهش حاضر در پی پاسخ به این پرسش است؛ برای ساخت زیور آلات مکشوف از محوطه های عصر آهن شمال غرب، بیشتر از چه روش هایی استفاده می شده است؟ و یا بیشترین عناصری که در ساخت این اشیاء استفاده شده، چه عناصری بوده است؟ فرضیه پژوهش حاضر این است که در این محوطه ها، بیشتر زیور آلات به روش چکش کاری گرم و ریخته گری ساخته شده اند و در ساختار خود دارای مقدار زیادی قلع هستند، که از آن برای استحکام و شکل پذیری بیشتر آلیاژ مس و قلع (مفرغ)، استفاده می کردند. در این پژوهش هشت نمونه از زیور آلات مکشوف از محوطه های عصر آهن شمال غرب ایران، که به لحاظ جغرافیایی بسیار نزدیک به هم قرار داشتند، مورد آزمایش متالوگرافی و آنالیز عنصری قرار گرفتند. در این آزمایش با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به دستگاه آنالیز عنصری SEM-EDS روش های ساخت این اشیاء فلزی و عناصر تشکیل دهنده آن ها مشخص گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که عمده ترین روش های ساخت این اشیاء فلزی، چکش کاری گرم بوده است، ولی آن دسته از اشیائی که دارای حجم زیادی بودند، با استفاده از روش ریخته گری ساخته شده اند؛ هم چنین بیشترین عنصری که برای بالا بردن استحکام و شکل پذیری اشیاء استفاده شده، عنصر قلع بوده است.

شناسایی مواد و مصالح به کار رفته در ساخت و تزئینات بنا برای تکمیل مباحث یک اثر تاریخی و مرمت آن از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از بناهایی که به عنوان یک بنای بارز و با ارزش نیاز به مطالعه ای در این زمینه دارد، قبه سبز کرمان است که تاکنون مطالعه فنی روی کاشی های معرق آن صورت نگرفته است. کاشی های این بنا به رنگ های سیاه، لاجوردی، سفید، فیروزه ای، زرد و سبز می باشند. این پژوهش در حوزه تحقیقات کاربردی جهت شناخت بهتر معماری گذشته و فنون ساخت آرایه های معماری صورت گرفته است. در راستای رسیدن به هدف، از روش بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز تفکیک انرژی پرتوی ایکس برای شناسایی عناصر لعاب و پتروگرافی بدنه در نمونه های مورد مطالعه استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که رنگ مشکی لعاب ناشی از وجود موادی چون منگنز در لعاب است. رنگ لعاب فیروزه ای از کنار هم قرارگیری ترکیبات مس در لعاب غنی از عناصر قلیایی مانند پتاسیم حاصل شده، همچنین آنتیموانات سرب، اکسید آهن و سولفات کادمیوم عامل رنگ لعاب زرد و اکسید قلع و سولفات قلع در لعاب سربی عامل رنگ سفید می باشد. همچنین رنگ لاجوردی به واسطه اکسید کبالت و سولفات کبالت ایجاد شده است و عامل رنگ سبز لعاب وجود سولفات مس و آهن است. آنالیز پتروگرافی، آنالیز XRD و XRF جهت شناسایی کیفی کانی ها، فازهای موجود و آنالیز عنصری 4 نمونه بدنه کاشی، نشان می دهد که از کوارتز به عنوان پرکننده استفاده شده است و در بدنه ها خاک های آهکی وجود دارد. نتایج پتروگرافی و XRD بیسکویت کاشی، حاکی از محیط پخت اکسیداسیون و دمای پخت کمتر از 800 درجه برای سه نمونه BL ,B-2 و B-4 و دمای بالای 850 برای نمونه G-4 است.

منابع مختلفی در موضوع آرایه های تزیینی و رنگ های استفاده شده در تزیینات نسخ خطی وجود دارد که می توانند مرجع خوبی برای شناخت این گونه تزیینات باشد. اما ضروری است مطالعات دقیق تری برای شناسایی رنگ های به کاررفته انجام پذیرد، تا شناخت ما نسبت به آثار، شناختی دقیق و علمی باشد. ازجمله این موارد کاربرد رنگ طلایی در آرایه های تزیینی نسخ خطی است که در این پژوهش به شناسایی آنها در نسخ تاریخ دار پرداخته شده است. با توجه به اینکه نسخه شناسان در فهرست نویسی ها یا شناسنامه های اموالی، رنگ طلایی نسخ خطی را زر (طلا) اعلام می کنند و از طرفی در دوران اسلامی کاربرد طلا در آثار و اشیا محدودیت دارد، این پرسش مطرح می شود که آیا کاربرد طلا در قرآن ها نیز محدودیت داشته یا از آلیاژهایی که تلألؤ طلایی دارند استفاده می شده است. بر همین اساس در این پژوهش به بررسی رنگ طلایی قرآن های خطی قاجاری پرداخته می شود تا مشخص شود در تزیینات قرآن ها از طلا یا از آلیاژهای آن استفاده شده است. در تحقیق حاضر 5 نمونه رنگ طلایی به کاررفته در 5 نسخه خطی مربوط به دوره قاجار شناسایی شد. این آثار مذهّب و مرصّع به دلیل نفیس بودن در فهرست آثار ملی ثبت شده است و در حال حاضر در موزه ملی قرآن نگهداری می شوند. این بررسی با میکروسکوپ پلاریزان (PLM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به آنالیزگر (EDS) انجام شد. نتایج پژوهش نشان داد طلا به عنوان رنگ دانه در تزیینات رنگ طلایی به کار رفته است.