Analisi strumentali stratigrafiche su microcampionamento

Il SEM, ovvero il microscopio elettronico a scansione, consta di uno strumento attraverso il quale è possibile condurre un’indagine di tipo non distruttivo ( requisito, quello della non distruttività, essenziale nello studio dei Beni Culturali ) grazie all’interazione tra un fascio di elettroni e il campione, oggetto d’esame.

Fotografia in luce visibile

Attraverso la fotografia in luce visibile è possibile acquisire le prime informazioni relative alla diagnostica di un oggetto d’arte. La qualità delle fotografie è proporzionale all'informazione operativa contenuta in esse. La sorgente emettente è nello spettro del visibile, così come il rivelatore.

Analisi termografiche

La termografia è una tecnica di analisi non distruttiva che si basa sull'acquisizione di immagini nell’infrarosso.

La termografia è una tra le metodiche non distruttive certamente utilizzate nella diagnostica dei Beni Culturali. L'utilizzo della termografia permette la lettura delle radiazioni emesse nella banda dell'infrarosso da corpi sottoposti a sollecitazione termica. L'energia radiante è funzione della temperatura superficiale dei materiali, a sua volta condizionata dalla conducibilità termica e dal calore specifico, che esprimono in termini quantitativi l'attitudine dal materiale stesso a trasmettere il calore o a trattenerlo: un materiale con valori alti di conducibilità si riscalderà velocemente ed altrettanto velocemente si raffredderà. Per effetto dei differenti valori di questi parametri, specifici per ciascun materiale, i diversi componenti di un manufatto, quale, ad esempio, una muratura, assumeranno differenti temperature sotto l'azione di sollecitazioni termiche. Tale caratteristica è sfruttata dalla termografia per visualizzare, con appositi sistemi, i differenti comportamenti termici dei materiali.

Fotografia in luce visibile Macro e Micro

Attraverso la possibilità di effettuare fotografie in luce visibile in modalità Macro e Micro è possibile acquisire informazioni non deducibili dalla semplice indagine autoptica. Le informazioni acquisite possono essere di natura diagnostica o archeometrica.

Colorimetria

La colorimetria è una tecnica spettroscopica che permette di definire univocamente il grado di colore di una porzione di superficie analizzata.

Il colore è una caratteristica psicofisica soggettiva, cioè esiste solo negli occhi e nel cervello dell'osservatore umano. È necessario standardizzare questa caratteristica. Il procedimento utilizzato nella misura del colore sostanzialmente somma le risposte di stimolo di colore e le normalizza alle curve spettrali di risposta dei fotorecettori sensibili al colore. Alla fine del procedimento si hanno a disposizione tre valori: le coordinate di tristimolo X, Y e Z che definiscono il colore del punto.

Radiografia X Digitale

Le informazioni provenienti dalla radiografia X dipendono dall'assorbimento e la diffusione dei raggi X da parte del materiale attraversato (e quindi analizzato). Esse possono variare da punto a punto, in rapporto alla disomogeneità di composizione e spessore.

Datazione di materiali lignei

Radiocarbonio -  Dendrocronologia -  Datazione e caratterizzazione spettroscopica del legno.
 
A metà del secolo scorso apparvero due metodi scientifici di datazione,  Radiocarbonio e Dendrocronologia. La datazione di materialisti lignei così come la maggior parte dei materiali organici è oggi effettuata tramite il metodo del Radiocarbonio. Il metodo del 14C (carbonio-14), o del radiocarbonio, è un metodo di datazione radiometrica basato sulla misura delle abbondanze relative degli isotopi del carbonio.
Fu ideato e messo a punto tra il 1945 e il 1955 dal chimico statunitense Willard Frank Libby, che per questa scoperta ottenne il Premio Nobel nel 1960. Si tratta di una datazione assoluta. L'evoluzione delle analisi spettroscopiche, intorno al 1950, semplificò e migliorò l’analisi dei materiali. La composizione degli stessi, soprattutto di quelli di natura organica, veniva rappresentata mediante picchi di una curva (spettro); nel caso della Spettroscopia IR le variazioni, come ad esempio quelle causate dall’invecchiamento, si evidenziano sulla curva attraverso spostamenti ben misurabili e visibili dei picchi dello spettro. A partire dagli anni ’90 furono inoltre scoperti i picchi di assorbimento di molecole, il cui spostamento lungo la curva corrispondeva al progressivo aumento della sua età, indipendentemente dalla temperatura, umidità e luogo di crescita e questo permise la datazione spettroscopica del legno.

Riflettografia infrarossa

La Riflettografia infrarossa è un metodo largamente utilizzato nell'indagine scientifica delle opere d'arte. Si basa sul principio della diversa trasparenza dei materiali pittorici alla radiazione infrarossa rispetto a quella visibile, per cui è possibile visualizzare elementi pittorici sottostanti lo strato visibile, difficilmente apprezzabili con altri metodi.

Fluorescenza UV (Lampada di Wood)

L'osservazione della Fluorescenza UV è una metodica di indagine non distruttiva, portatile e fornisce risposte immediate riguardanti il solo strato superficiale dell’opera esaminata. Materiali diversi, apparentemente uguali per colore e trasparenza in luce visibile, presentano una differente composizione chimica: rispondono quindi diversamente se sottoposti ad altra fonte di irraggiamento, come quella UV.

Spettrografia UV-VIS

La spettroscopia ultravioletta/visibile o spettroscopia UV-Vis è una tecnica spettroscopica di assorbimento molecolare.

Quando un fotone ultravioletto o visibile viene assorbito da una molecola, questa passa dal suo stato elettronico fondamentale ad uno stato elettronico eccitato. In un tipico spettro UV-visibile in ascissa viene riportata la lunghezza d'onda e in ordinata lassorbenza. Se un materiale non è completamente trasparente si verificheranno degli assorbimenti e quindi delle transizioni tra livelli energetici elettronici. In questo secondo caso lo spettro registrato sarà caratterizzato da una serie di picchi di altezza variabile per ciascuna transizione, in relazione all'intensità dell'assorbimento stesso. E questi picchi sono caratteristici dei materiali sotto esame.
 

Fluorescenza X (EDXRF)

L’EDXRF è un metodo ben conosciuto in archeometria poiché è non distruttivo, multielementale e relativamente economico. La tecnica è basata sull’irraggiamento di una opera pittorica con raggi X e sulla misurazione dell’energia dei raggi X secondari emessi dal campione stesso.

Spettroscopia Raman

La spettroscopia Raman, è una tecnica non invasiva e non distruttiva che si basa sulla interazione radiazione materia. In particolare la radiazione emessa da un fascio laser interagisce con i moti rotovibrazionali delle molecole con la conseguente riemissione di luce a lunghezze d'onda diverse da quella incidente.