Arte y Arqueometría
Example of the uhazI

Example of the uhazII

Example of the uhazIII




El patrimonio ha sido uno de los factores de agregación de la vida comunitaria y constituye hoy en día un recurso económico de gran importancia. Las aplicaciones en arqueometría de los haces de iones son, desde sus inicios en 2002, uno de los temas de investigación tradicionales del CMAM y seguirán siéndolo en los próximos años. Los investigadores del CMAM han venido colaborando con algunos de los mayores museos del mundo, así como con académicos, conservadores y restauradores de España.

El CMAM ha sido uno de los protagonistas del importante desarrollo que las técnicas de haces de iones han conseguido en la última década participando, como entidad promotora, en las acciones de cooperación europea COST G1 y COST G8, enfocadas a la aplicación de técnicas analíticas no destructivas en ciencias del patrimonio. El CMAM sigue siendo un promotor de las investigaciones en arqueometría: dos de sus miembros están incluidos en la Red Nacional de Expertos del Patrimonio, recién creada por la Universidad de Jaén como resultado de un proyecto financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación en el marco del Programa Campus de Excelencia Internacional, y el laboratorio está incluido en la red de servicios disponibles a los miembros de Net Heritage, la red Europea para la investigación sobre el patrimonio tangible. Los estudios realizados con técnicas de haces de iones han permitido, en general, valorar más el patrimonio cultural, a través de la atribución de las obras, los estudios de origen, y la comprensión de las técnicas de fabricación, así como han permitido, a través de la caracterización del estado de los materiales planear, en la forma más eficiente, la restauración y/o la conservación de las obras. Siendo, en su mayoría, un patrimonio público, son evidentes los beneficios que estas actividades aportan a la sociedad y, en especial, las que el CMAM ha aportado y va aportar a España.

El CMAM cuenta para el estudio del patrimonio con una herramienta muy amplia  y una estación de medida que permite una planificación flexible de los análisis. La estación se basa en un microhaz externo producido mediante la focalización con un doblete de cuadrupolos de alta desmagnificación, que es sacado al aire a través de una ventana ultrafina de Si3N4 (nitruro de silicio) de 200 nanómetros de espesor. A tres milímetros de la ventana de Si3N4, aun difundido por el aire, el haz de iones se presenta con una distribución espacial casi gausiana con FWHM de 40 micrómetros. Asociada a este micro-haz está una mesa provista de movimientos X-Y-Z, controlados por ordenador, que tiene una precisión de posicionamiento real (incluidas vibraciones y arranques de motores) de algunas decenas de micras. La mesa tiene una capacidad de carga máxima de 30 kg, pudiendo acoger tanto muestras pequeñas, fragmentos de muestras o secciones embutidas en resina, como objetos enteros de tamaño medio-grande. Es, por lo tanto, posible irradiar estructuras de tamaño micrométrico en una muestra o, si es necesario hacer barridos sobre un objeto entero. La parte analítica incluye tres técnicas complementarias en paralelo: PIXE, PIGE, y RBS. Su aplicación conjunta posibilita la caracterización composicional y estructural de piezas complejas, con estructura en capas y constituidas tanto por elementos químicos ligeros, como pesados. Tras unos años de intenso uso, la línea de microhaz externo sigue ocupando casi el 20% del uso de tiempo de haz del CMAM y es objeto de constantes mejoras. En un futuro cercano se prevé un nuevo diseño más compacto e integrado de la parte final de la línea con el objetivo de mejorar la reproducibilidad de las medidas de carga, de simplificar las medidas de tamaño del haz externo y de liberar espacio para acoger un sistema de RBS en vacio, un sistema integrado de iono-luminescencia, y un nuevo detector de rayos gamma, tipo LaBr3, de alta eficiencia y alta resolución. De esta forma, el sistema permitirá hacer medidas rutinarias que ya se han mostrado en estudios recientes, perspectivas muy prometedoras, mediante la combinación de PIXE y RBS en el estudio de los metales y de PIGE para la detección de elementos traza en piedras preciosas modificadas artificialmente.