プラズマ法による出土金属遺物の保存修復研究

この研究目的は、プラズマ化した水素などの元素を出土金属遺物の錆の原因になる塩素や不安定な錆と衝突させ、その化学反応によって錆を安定させる保存修復法の研究開発と処理システムの確立にある。実験は、当初直流プラズマ発生装置を用いて行なった。出土金属製品の場合は、高周波電源でプラズマを発生させた方が効率よく処理できることが判明し、高周波出力13.56Mz・3Kwの平行平板型プラズマ発生装置を設置した。この装置で真空度・ガス流量・ガス混合比・高周波出力などの条件をかえながら、最適なプラズマ処理条件を得る実験を行なった。実験結果の評価は、実際の遺物の塩素減少量を放射化分析で定量することによった。それにより、窒素400ml/秒,水素400ml/秒,アルゴン200ml/秒,真空度1Toor、8時間処理が最適条件であることが判った。この実験と並行して、ソクスレ-による脱塩処理実験を行なった。遺物中の塩素減少量を放射化分析、溶液に抽出された塩素イオン、硫酸イオン量をイオンクロマトグラフィ-で定量した。2時間毎に20回溶液を交換すると約50%の塩素が取り除けることが判った。プラズマとソクスレ-処理を併用すると80%の塩素を除去することができた。以上の実験結果からプラズマとソクスレ-処理を併用した方法を確立してマニュアルを作成した。水素プラズマ処理では、遺物が黒化することがある。この色変化は、文化財の場合嫌われることが多い。窒素に変り酸素を使用したところ、黒変もなくなりプラズマ処理直後の脱塩量が向上した。今後酸素処理の最適条件をさがす実験を行なう必要がある。

この研究目的は、プラズマ化した水素などの元素を出土金属遺物の錆の原因になる塩素や不安定な錆と衝突させ、その化学反応によって錆を安定させる保存修復法の研究開発と処理システムの確立にある。実験は、当初直流プラズマ発生装置を用いて行なった。出土金属製品の場合は、高周波電源でプラズマを発生させた方が効率よく処理できることが判明し、高周波出力13.56Mz・3Kwの平行平板型プラズマ発生装置を設置した。この装置で真空度・ガス流量・ガス混合比・高周波出力などの条件をかえながら、最適なプラズマ処理条件を得る実験を行なった。実験結果の評価は、実際の遺物の塩素減少量を放射化分析で定量することによった。それにより、窒素400ml/秒,水素400ml/秒,アルゴン200ml/秒,真空度1Toor、8時間処理が最適条件であることが判った。この実験と並行して、ソクスレ-による脱塩処理実験を行なった。遺物中の塩素減少量を放射化分析、溶液に抽出された塩素イオン、硫酸イオン量をイオンクロマトグラフィ-で定量した。2時間毎に20回溶液を交換すると約50%の塩素が取り除けることが判った。プラズマとソクスレ-処理を併用すると80%の塩素を除去することができた。以上の実験結果からプラズマとソクスレ-処理を併用した方法を確立してマニュアルを作成した。水素プラズマ処理では、遺物が黒化することがある。この色変化は、文化財の場合嫌われることが多い。窒素に変り酸素を使用したところ、黒変もなくなりプラズマ処理直後の脱塩量が向上した。今後酸素処理の最適条件をさがす実験を行なう必要がある。