Účinky záření na sbírkové materiály

Transkript

1 Účinky záření na sbírkové materiály 1

2 Záření - základní pojmy elektromagnetické spektrum tvoří několik typů záření světlo má charakter elektromagnetického vlnění optické záření elektromagnetické záření s vlnovými délkami od 100 nm do 1 mm (UV VIS IR) světlo (viditelné) je záření v intervalu cca nm; jediné, které dokáže vyvolat zrakový vjem záření z IR (cca nm) oblasti vyvolává lokální zvýšení teploty záření z UV (cca nm) oblasti iniciuje zejména v organických materiálech fotochemické reakce 2

3 Každé zkrácení vlnové délky o 90 nm zdesetinásobí poškození 3

4 Optické záření (UV, VIS, IR) UV záření UV C (abs. atmosférou) UV B (abs. sklem) UV A (neabs. sklem) Viditelné světlo 100 nm 1 mm 100 nm 380 nm 100 nm 280 nm 280 nm 315 nm 315 nm 380 nm 380 nm 780 nm IR záření IR A IR B IR C 780 nm 1 mm 780 nm 1,4 μm 1,4 μm 3,0 μm 3,0 μm 1 mm 4

5 Světlo - základní veličiny zářivý tok množství energie přenesené za jednotku času 1 watt [W] světelný tok udává kolik vyzáří do všech směrů světelný zdroj; jednotkou je 1 lumen [lm]. jas je veličina, na kterou bezprostředně reaguje zrakový orgán; udává se v [cd/m 2 ] intenzita osvětlení množství světelného toku dopadající na určitou plochu; udává, jak intenzivně je určitá plocha osvětlena; jednotkou je 1 lux [lx]; lx = lm/m 2. (E= 1 lx když 1 lm dopadne rovnoměrně na plochu 1 m 2 ) 5

6 schéma pro vysvětlení základních pojmů (Koesling) - úhel vyzařování - světelný tok [lm] - osvětlená plocha [m 2 ] - intenzita osvětlení [lx] 6

7 Světlo - základní veličiny osvit násobek intenzity osvětlení a celkové doby expozice [lx.h]; v praxi se vyjadřuje v [klx.h] nebo [Mlx.h] roční poškozující expozice (max. příp. doba osvětlení) [lx.h/rok] energie UV záření se měří jako zářivý tok UV záření vztažený na jednotku světelného toku viditelného světla; jednotkou jsou mikrowatty na lumen [μw.lm -1 ] 7

8 Příklad aplikace roční poškozující expozice (maximální přípustné doby osvětlení) Příklad: Hodnota 0,05 Mlx.h/rok (50000 lx.h/rok) značí, že předmět smí být vystaven cca 3 měsíce v roce (tj. 100 dní po 10 h při osvětlení do 50 lx) 8

9 Expozice světlem Citlivost na světlo je u příslušných materiálů klasifikována jak z hlediska intenzity osvětlení, tak z hlediska expozice (ta se obvykle vztahuje na dobu jednoho roku). Doporučené hodnoty světelné expozice uvádí ISO R 105 (Blue Wool Standards). Právě registrovatelné vyblednutí JNF (just noticeable fade) U předmětů citlivých vůči světlu je nezbytné chránit předměty nejen před UV zářením, ale i před zářením z viditelné oblasti (zejména fialovým a modrým světlem). 9

10 Faktory ovlivňující stupeň degradace intenzita osvětlení vlnová délka dopadajícího světla celková expozice druh materiálu aktuální stav předmětu 10

11 Změna barevnosti textilie vlivem světelného záření zničeno zachováno 11

12 Změna barevnosti pokožky žáby vlivem světelného záření 12

13 Kategorizace materiálů a typů předmětů dle citlivosti velmi citlivé materiály (citlivá org. barviva, vodové barvy, kvaše, koláže, miniatury, knihy, tisky, kresby, poštovní známky, rukopisy, tapety, všechny textilie, barvené usně, etnografické předměty, biologické sbírky) (ISO stupně 1-3) dosti citlivé materiály (anorganické pigmenty, olejové a temperové barvy, dřevo, evropské a orientální laky, nebarvená usně, kosti, rohovina, slonovina, želvovina, některé druhy kvalitního papíru apod.) (ISO stupně 4-6) omezení dlouhodobého silného osvětlení málo citlivé materiály (přímé sluneční světlo, reflektory) - sklo, barevné glazury a y, drahé kameny osvětlení bez omezení materiály na světlo necitlivé kovy, kámen, neglazovaná keramika apod. Maximální intenzita osvětlení by neměla překročit 300 lx! 13

14 Standard modré vlny 14

15 Doporučená maximální přípustná doba osvětlení pro exponáty Kategorie Příklady předmětů Po 100 letech bude JNF (právě pozorovatelné vyblednutí) znatelné při expozici cca vysoká citlivost ISO 1,2,3 grafické dokumenty, albuminové tisky, barevné fotografie, pergamen, úseň, textil, tapiserie, přírodovědné organické sbírky, černobílé fotografie lux.h za rok střední citlivost ISO 4,5,6 olejomalby, tempera, dřevo, polychromované plastiky, kost, slonovina lux.h za rok Nízká citlivost ISO 7,8 kámen, kovy, keramika lux.h za rok 15

16 Citlivost materiálů Stupeň podle ISO (modrá vlna) Expozice vyvolávající první JNF (Mlx.h) Doporučený limit maximální roční expozice (týdny) Viditelná změna barvnosti o jeden stupeň podle JNF (roky) Intenzita osvětlení (lx) citlivé středně citlivé trvanlivé ,4 1,2 3,

17 Zdroje světla sluneční světlo lx; denní světlo má 12,8krát vyšší poškozující účinek než světlo ze žárovky! žárovky (100 W) lx; 75 μw.lm -1 halogenové žárovky (zrcadlo) ( lx) studené lampy (interferenční zrcadlo, nízký podíl IR!) zářivky kompaktní zářivky LED osvětlení halogenidové výbojky sodíko-xenonové a vysokotlaké sodíkové výbojky 17

18 Sluneční záření nejlepší podání barev obsahuje podíl IR a UV záření vysoká intenzita osvětlení nedá se regulovat 18

19 Žárovky nízká cena vysoký podíl IR záření - většina energie se mění na teplo - nedoporučuje se přímo do vitrín relativně krátká životnost nepříliš dobré podání barev 19

20 Halogenové žárovky delší životnost než klasické wolframové žárovky nutnost odfiltrování UV záření emitují teplo jako žárovky vyjma studených lamp 20

21 Osvětlení výstavního prostoru halogenovými zdroji lampy zavěšeny v rámu, který umožňuje jejich snadné přemístění 21

22 Zářivky vyšší výkon při nižší spotřebě elektrické energie emise UV záření horší podání barev delší životnost tzv. úsporná žárovka = kompaktní zářivka 22

23 23

24 Výbojky různé druhy (vysokotlaké, nízkotlaké sodíkové, xenonové, halogenidové) většinou horší podání barev a emise UV záření - silné zdroje záření - většinou se nepoužívají pro expoziční účely 24

25 Světlovodná optická vlákna využívají principu totální reflexe dutých vláken zevnitř pokrytých plasty nebo sklem výhodou je tzv. studené světlo bez IR složky záření - UV záření závisí na zdroji 25

26 26

27 Světlo emitující diody - LED malé zdroje jednobarevného světla emise VIS z polovodičových elektrod diody při průchodu elektrického proudu OLED organické LED, světelné tapety 27

28 28

29 Osvětlení vitrín LED zdroji 29

30 teplota chromatičnosti Barevná teplota viditelné světlo určité barevné teploty má barvu tepelného záření měří se v kelvinech [K] 1200 K svíčka 2800 K žárovka 5000 K denní světlo, zářivky 6000 K jasné polední světlo K zamračená obloha 30

31 Eliminace UV záření užití záclon, žaluzií, rolet apod. užití vhodného světelného zdroje (případně upraveného - např. návleky na zářivkové trubky) využití účinků různých průhledných materiálů odstranění UV podílu pomocí odrazu od vhodného povrchu (bílé nátěry titanovou a zinkovou bělobou) sklo, polymetylmetakrylát, polykarbonát a další materiály absorbují pouze část UV spektra o kratší vlnové délce; ochranu lze zesílit pomocí laků nebo fólií POZOR tyto materiály rychle stárnou a jejich účinnost se mění! 31

32 Využití stínících prostředků 32

33 Ochranné fólie 33

34 Další doporučení světelné zdroje emitující IR zaření by neměly být umístěny uvnitř vitrín neplatí pro LED zdroje pro dokumentaci, konzervaci apod. je limit mezi lx; pro běžné fotografování je vhodnější užít blesk 34

35 Metody měření intenzita osvětlení se měří luxmetry (je nutno eliminovat případné chyby měření, které mohou výsledek změnit i o 100 a více procent) UV-metry se měří intenzita UV záření ( W.m -2 ), resp. energie či podíl UV záření ( W.lm -2 ) celková expozice se měří aktinometry (klx.h/r) (nízké úrovně světelnými dozimetry typu Light Check); LCU a LCS pokrývají oblast velmi nízkých světelných expozic od 0 do 400 klx.h/rok 35

36 36

37 37

38 LightCheck Ultra použitelné do maximálně lx/h (do vyblednutí) LightCheck Ultra osvit (lx/h) 4U U U U U

39 LightCheck Sensitive použitelné do maximálně lx/h (do vyblednutí) LightCheck Sensitive osvit (lx/h) 4S > S S S S Below

40 Testování světelných dozimetrů Lightcheck (LCS) ve VMP v Rožnově p. R

41 41

42 Světelný životopis předmětu 42