A methodology for the study and on-site monitoring of environmental deposits, on cultural heritage monuments, using laser-based techniques
Creators: name: Καλοκαιρινού, Ελένη Οδυσσέα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Environmental deposits on cultural heritage monuments
Laser-based techniques
Minoan Palace of Knossos
Περιβαλλοντικές επικαθήσεις σε μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς
Φασματοσκοπικές τεχνικές λέιζερ
Μινωικό Παλάτι της Κνωσσού

description: This master thesis was focused on the development of a methodology for the characterization and monitoring of overlayers due to environmental impact on cultural heritage monuments. The methodology was based on the qualitative analysis and study of various deposits accumulated on the surfaces of the Venetian Fortress of Koules and the Minoan Palace of Knossos, two monuments of different eras and architecture, located at the city of Heraklion. The aim of this research was to develop and then to test the effectiveness of an analytical protocol related: a) to the identification of various deposits and b) to the assessment of the mechanisms which incite their formation on the surfaces of the two monuments. 49 samples of salt accumulations, light and dark colored crusts, efflorescence salts and stalactites, were examined in laboratory, using two laser-based techniques, namely the micro-Raman and the Laser Induced Breakdown spectroscopy (LIBS). The correlation of the laboratory results with further on-site analyses, using portable instrumentation, verified the ability of the systems to perform straightforward and reliable chemical studies. In addition, the processing of results allowed the classification of the studied materials and the creation of a reference database with all the measurement acquisitions and information on the inspected areas. The present work, demonstrates on the one hand the complementarity of micro-Raman and LIBS systems, especially when they are employed in-situ and on the other hand, the efficacy of the applied technologies to provide information on the nature of various salt accumulations, as well as on the mechanisms which provoke their formation.
description: Η εν λόγω μεταπτυχιακή εργασία επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη μιας αναλυτικής μεθοδολογίας για την παρακολούθηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε δύο μνημεία πολιτιστικής κληρονομιάς, στο Ηράκλειο της Κρήτης. Η μεθοδολογία βασίστηκε στην ποιοτική ανάλυση και μελέτη διαφόρων επιφανειακών επικαθίσεων στο Ενετικό Φρούριο του Κούλε και στο Μινωικό Παλάτι της Κνωσού, δύο μνημεία διαφορετικής αρχιτεκτονικής και χρονολογίας. Σκοπός της παρούσας ερευνητικής διαδικασίας, ήταν να δημιουργηθεί και στη συνέχεια να ελεγχθεί, η αποτελεσματικότητα ενός αναλυτικού πρωτόκολλου που αφορά τη διερεύνηση τόσο των επικαθίσεων αυτών, όσο και των μηχανισμών που είναι υπεύθυνοι για την εμφάνισή τους. 49 δείγματα κρυσταλλικών αλάτων και κρουστών διαφορετικού χρώματος, ελήφθησαν από τα δύο μνημεία και εξετάστηκαν στο εργαστήριο μέσω της φασματοσκοπίας micro-Raman και LIBS. Η συσχέτιση των εργαστηριακών αποτελεσμάτων με περαιτέρω in-situ μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στις αντίστοιχες περιοχές δειγματοληψίας, χρησιμοποιώντας φορητά όργανα, επαλήθευσε την ικανότητα των συστημάτων να εκτελούν ταχείες και αξιόπιστες επιτόπιες χημικές αναλύσεις. Επιπλέον, η επεξεργασία των αποτελεσμάτων επέτρεψε την ταξινόμηση των υπό μελέτη υλικών, καθώς και τη δημιουργία μιας βάσης δεδομένων με όλες τις πληροφορίες για τα εξεταζόμενα δείγματα και τις παραμέτρους των μετρήσεων. Η εργασία αυτή, καταδεικνύει αφενός το πλεονέκτημα που προσφέρει η συμπληρωματική χρήση των μη-επεμβατικών τεχνικών μικρο-Raman και LIBS, ιδιαίτερα όταν αυτές χρησιμοποιούνται στο πεδίο και αφετέρου, την αποτελεσματικότητα των τεχνολογιών αυτών, όσον αφορά την απόκτηση πληροφοριών σχετικά με τη σύσταση των αλάτων και τη φύση των μηχανισμών που υποκινούν το σχηματισμό τους.