Nová zařízení k testování využití plazmatu pro ošetření knihovních fondů

Národní knihovna České republiky, konkrétně Odbor ochrany knihovních fondů ve spolupráci s Ústavem chemických procesů AV ČR, v. v. i. a Masarykovou univerzitou, Přírodovědeckou fakultou má tři nové přístroje díky finanční podpoře NAKI III projektu Programu NAKI III – programu na podporu aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje v oblasti národní a kulturní identity na léta 2023 až 2030, konkrétně projektu č. DH23P03OVV068 s názvem „Využití plazmatu^[1] pro ošetření knihovních fondů“.

Jedná se o tato zařízení:

Mikroskop KEYENCE s 3D laserovým skenováním - zajímavý přístroj v laboratořích Národní knihovny České republiky

Málokdo by si spojil problematiku analýzy profilu materiálů s knihovními fondy. Díky nově pořízenému zařízení dovedeme v rozlišení několika nanometrů najít poškození nebo změnu na povrchu materiálů knižních vazeb. Tento systém v sobě kombinuje výhody digitálního mikroskopu s přesným metrologickým přístrojem. Zařízení je využíváno při kontrole povrchových změn v rámci testování konzervátorských a restaurátorských zásahů, dokumentace fyzického stavu barevných vrstev iluminací, povrchu materiálů historických i novodobých knihovních fondů. Zařízení je významnou posilou pro rozvoj výzkumných činností laboratoří NK ČR a jistě přinese mnoho zajímavých poznatků o materiálech v knihovních fondech.

Mikroskop s 3D laserovým skenováním

Ruční plazmatické zařízení pro ošetřování a testování účinků plazmatu na materiály knihovních fondů

Bylo pořízeno ruční plazmatické zařízení pro ošetřování a testování účinků plazmatu vyvíjeného tímto zařízením na materiály knihovních fondů. Vyvíjíme postupy čištění a dezinfekce pomocí tohoto zařízení. Budou vypracovány postupy využití plazmatického zařízení v restaurátorské praxi pro úpravu povrchů materiálů pro restaurování, např. lepení obtížně přilnavých materiálů. Zařízení generuje nízkoteplotní atmosférické plazma, což je výhodné pro jeho praktické využití a žádoucí pro práci s materiály, citlivými na teplo.  Pro ošetřované materiály je důležitá možnost větší pracovní vzdálenosti než 1 mm nad povrchem, aby nedošlo k mechanickému poškození povrchu výbojem.

Ruční plazmatické zařízení

Detail ručního plazmatického zařízení a zobrazení vygenerovaného nízkoteplotního atmosférického plazmatu

Particle-Plasma – přístroj na čištění knihovních fondů pomocí kombinace plazmatu a dvoufázového spreje

Byl pořízen přístroj, který využívá patentovanou technologii ošetření povrchů pomocí dvou vzájemně koordinovaných trysek atmosférického plazmatu a dvoufázového spreje mikročástic oxidu uhličitého v nosném plynu. Systém využívá především mísení obou proudů před jejich aplikací na ošetřovaný povrch. Systém proudu plazmatu a dvoufázového spreje nabízí kombinaci několika způsobů čištění. Reaktivní částice v proudu plazmatu jemně čistí a aktivují povrchy, zatímco silněji vázané nečistoty jsou z povrchu odstraněny pomocí dvoufázového spreje mikročástic oxidu uhličitého. Tento systém je testován pro použití k čištění knihovních fondů. Vlastnosti ošetření jsou zkoumány v závislosti na nastavení procesních parametrů, jakými jsou např. dávkování provozních plynů, rychlost pohybu trysek, vzdálenost od povrchu, úhel náklonu trysek k povrchu apod.

Mísení proudů plazmatu a dvoufázového spreje – fokusace na vybrané místo

Přístroj Particle-Plasma a jeho zapojení v automatické čistící stanici

Poděkování:
Všechna zařízení byla pořízena díky finanční podpoře Ministerstva kultury v rámci projektu v Programu NAKI III – programu na podporu aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje v oblasti národní a kulturní identity na léta 2023 až 2030, konkrétně projektu č. DH23P03OVV068 s názvem „Využití plazmatu pro ošetření knihovních fondů“.

[1] Plazma, jako čtvrté skupenství hmoty, bylo studováno po mnoho desetiletí. Obecně se plazmatem rozumí částečně nebo plně ionizovaný plyn, který se skládá z iontů (kladně nebo záporně nabitých), elektronů a neutrálních částic. Plazma se obvykle dělí na dvě hlavní skupiny, a to izotermické plazma a neizotermické/nízkoteplotní plazma. Právě neizotermické plazma je specifické tím, že při ionizačních procesech se energie dodává primárně lehkým elektronům, zatímco  těžší částice (ionty a neutrální molekuly plynu) mají vnitřní energii nižší. Výsledkem je stav, kdy v plazmatu máme vedle sebe vysokoenergetické elektrony zodpovědné za plazmochemické reakce a nízkoenergetické těžší částice udržující relativně nízkou teplotu ionizovaného plynu. Tento typ plazmatu je možné využít na materiály citlivé na teplo a náklady na údržbu takové aparatury jsou nízké.