Gevolgd: workshop Pigmenten en de polarisatie microscoop

Pigmenten en de polarisatie microscoop

(Dit verslag verscheen eerder in Au Courant jan. 2014)

In mei 2013 volgde ik de vijf-daagse cursus ‘Pigments and the Polarising Microscope’, gegeven door Peter McTaggert (en aangeboden via Acadamic Projects, Londen). Peter was restaurator van klavecimbels en heeft tijdens zijn werk veel pigment-onderzoek gedaan. Hiermee heeft hij al 60 (!) jaar evaring. Deze workshop geeft hij nu dertig jaar. Toen hij ermee begon, in de jaren ’80, dacht hij na drie keer wel zo’n beetje alle belangstellenden te hebben gehad. Niets bleek minder waar. Mensen van over de hele wereld komen nog steeds ieder jaar voor de workshop, die hij geeft in zijn eigen huis in Somerset (UK). Ondertussen is Peter al ver in de tachtig, en lijkt het er helaas op dat 2013 het laatste jaar was dat hij de workshop gaf.

De workshop draait om het leren herkennen van pigmenten met behulp van een polarisatiemicroscoop. Dit is een type doorlichtmicroscoop met twee polarisatiefilters. Deze filters laten alleen licht door in een bepaalde richting. Als je de filters zo draait dat ze gekruist op elkaar komen te staan laten ze dus geen licht meer door. Het pigment ligt tussen de twee filters. Veel pigmenten zijn optisch anisotroop, wat betekent dat, als er een lichtstraal op valt die maar in één richting golft, het kristal (van het pigment) ervoor zorgt dat het licht er in twee stralen uitkomt. Zo ontstaat het verschijnsel dat ‘dubbele breking’ wordt genoemd, en waarmee pigmenten te herkennen zijn.

De vijf dagen waren lang en intensief. In totaal waren er vier cursisten: met mij twee schilderijen-restauratoren, een muurschildering-restaurator. Laat me proberen in het kort een indruk te geven van wat er zoal voorbij is gekomen tijdens de workshop.

Op de eerste dag leerden we over de werking van de polarisatiemicroscoop, de verschillende onderdelen en toepassingen ervan. Dit was een grondige introductie: we kregen nog geen pigment te zien. Peter ging in op de constructie en het gebruik van de microscoop, de werking van de lenzen en de breking van licht.

Ook kregen we uitleg over hoe je de microscoop precies moet instellen om het best mogelijke beeld te bereiken (een dergelijke uitleg is ook te vinden op diverse websites, bijvoorbeeld www.microscopyu.com/tutorials/java/kohler).

Dag 1 was er vooral op gericht dat, mocht je na de cursus zelf een microscoop willen aanschaffen, je precies zou weten waarop je moet letten, en welke eigenschappen de verschillende onderdelen moeten hebben. Peter vertelde herhaaldelijk dat je voor het herkennen van pigmenten niet de allermooiste of duurste hightech microscoop nodig hebt. Tijdens de cursus werkten we elke dag met een andere microscoop, variërend van onbekende, goedkope Russische modellen tot een state of the art jaren ‘50 microscoop van Zeiss. Inderdaad konden we met al deze microscopen goed uit de voeten.

De tweede en derde dag gingen voornamelijk over de breking van licht in kristalstructuren en de verschillende eigenschappen van kristallen (zoals isotropie en anisotropie, brekingindex, reliëf, interferentiefiguren, elongatie, uitdovingshoeken en pleochroïsme) en hoe je deze eigenschappen herkent. Duidelijk werd dat elk pigment één of een aantal van deze eigenschappen heeft, en dat dit de doorslag geeft voor het identificatieproces. Dit was behoorlijk ingewikkelde theorie, maar Peter wist het helder uit te leggen, daarbij gebruik makend van leuke, zelfgemaakte voorbeelden waardoor het allemaal goed te volgen en begrijpen was.

Een voorbeeld met betrekking tot de eigenschappen ‘isotroop’ en ‘anisotroop’. Bij isotrope mineralen heeft het licht in alle richtingen binnen het kristal dezelfde snelheid. Er is dan sprake van een brekingsindex. Kwarts is anisotroop. Het licht dat uit de polarisator komt trilt in een vlak en is dus gepolariseerd. Als het vervolgens door het kwartskristalletje gaat splitst de enkele lichtstraal zich in twee afzonderlijke lichtstralen die in onderling loodrechte vlakken trillen. Elk van deze lichtstralen gaat met een andere snelheid door het kristal heen en heeft dus een eigen brekingsindex. Dit noemt men ‘dubbelbrekend’.

Op dag 4 en 5 hebben we zo’n 100 verschillende pigmenten, één voor één, bekeken en besproken. De cursus eindigde met een test, waarbij we 5 onbekende pigmenten en 5 mixen van pigmenten zelfstandig moesten identificeren. Dit lukte me met uitzondering van één pigment.

Het identificeren van pigmenten is iets wat je voortdurend moet bijhouden door te oefenen. Zelf heb ik dan ook recent een polarisatiemicroscoop aangeschaft via Ebay. Inclusief een aantal extra lenzen was ik zo’n 150 Euro kwijt aan een kwalitatief goede microscoop van het merk Meyopta. Er is dus een relatief kleine investering nodig om deze onderzoekstechniek in huis te halen. Voor mij ging er tijdens de workshop een nieuwe wereld open. Ik raakte gefascineerd door de prachtige kleurrijke beelden die een polarisatiemicroscoop mij toonde, en ik hoop in de toekomst deze techniek ook vaker tijdens mijn werk te kunnen gebruiken.