Descrizione
Duetto 2: analizzatore XRF/XRD portatile per beni culturali
Duetto 2 di eXaminart è un analizzatore XRF/XRD portatile progettato per lo studio non invasivo di opere d’arte, reperti archeologici e materiali appartenenti al patrimonio culturale.
Lo strumento combina la diffrazione a raggi X, o XRD, con la fluorescenza a raggi X, o XRF. Le due tecniche analizzano la stessa area dell’oggetto durante la medesima sequenza di misura. Di conseguenza, è possibile correlare composizione elementare e struttura cristallina senza spostare lo strumento tra le acquisizioni.
Duetto 2 può essere utilizzato sia in laboratorio sia direttamente sul campo. È quindi adatto a musei, siti archeologici, cantieri di restauro, istituti di conservazione e progetti di ricerca.
Analisi XRD e XRF sullo stesso punto
La XRD consente di riconoscere le fasi cristalline presenti nell’area analizzata. Questa informazione è utile per identificare pigmenti, minerali, prodotti di corrosione e materiali di alterazione.
La XRF fornisce invece dati sulla composizione elementare. I risultati aiutano a interpretare il diffrattogramma e possono confermare la presenza degli elementi associati alle fasi individuate dalla XRD.
La combinazione delle due tecniche riduce le ambiguità che possono emergere utilizzando la sola analisi elementare. Infatti, materiali diversi possono contenere gli stessi elementi ma presentare strutture cristalline differenti.
Allo stesso modo, la sola XRD può risultare più difficile da interpretare in presenza di miscele complesse. Il confronto con lo spettro XRF offre quindi un supporto utile all’identificazione.
Analisi non invasiva direttamente sull’opera
Duetto 2 è stato sviluppato specificamente per applicazioni nei beni culturali. Nelle normali condizioni operative, l’analisi non richiede il prelievo del campione.
Lo strumento può essere posizionato davanti a dipinti, affreschi, statue, ceramiche, manoscritti e manufatti archeologici. Inoltre, le diverse opzioni di montaggio permettono di lavorare su oggetti con dimensioni e geometrie differenti.
Questa flessibilità è importante quando l’opera non può essere trasportata oppure quando il prelievo non è consentito. Tuttavia, accessibilità della superficie, curvatura e condizioni conservative devono essere valutate prima della misura.
Rilevatore CCD e sorgente X miniaturizzata
Duetto 2 utilizza un rilevatore CCD deep-depleted a conteggio di fotoni. Il sensore è alloggiato in un sistema sigillato sottovuoto ed è raffreddato mediante tecnologia Peltier.
La sorgente è costituita da un tubo a raggi X miniaturizzato con costruzione ceramica-metallo. Il sistema integra inoltre l’alimentazione ad alta tensione e l’elettronica di controllo.
Questa configurazione permette di estrarre dati XRD e XRF dalle esposizioni registrate dal CCD. Durante l’acquisizione, gli spettri e i diffrattogrammi vengono elaborati e visualizzati sul computer.
Posizionamento preciso sulla zona di interesse
Una telecamera a colori integrata mostra in tempo reale la superficie analizzata. Inoltre, l’illuminazione LED migliora la visibilità dell’area di misura.
Il laser microfocalizzato aiuta a individuare il punto selezionato e a posizionare correttamente lo strumento. In questo modo l’operatore può documentare l’area e verificare l’allineamento prima dell’acquisizione.
Il micro-posizionatore dedicato consente regolazioni precise lungo gli assi X, Y e Z. Sono disponibili anche due inclinazioni, utili per mantenere lo strumento perpendicolare alla superficie.
Supporti per musei, laboratori e cantieri di restauro
Duetto 2 può essere installato su diverse strutture. Il pentapod combina un treppiede robusto, un braccio di estensione e appoggi stabilizzanti. È indicato per analisi davanti a dipinti, statue e superfici verticali.
Il supporto da banco offre invece maggiore stabilità in laboratorio. Può essere utilizzato con piccoli oggetti, manoscritti e dipinti disposti orizzontalmente.
Per i cantieri di restauro è disponibile anche un sistema di fissaggio alle impalcature. Inoltre, alcune configurazioni possono integrare una movimentazione motorizzata.
Applicazioni di Duetto 2 nei beni culturali
L’analizzatore XRF/XRD portatile può supportare lo studio di pigmenti, preparazioni pittoriche, prodotti di corrosione, patine e materiali minerali. Trova applicazione anche nell’analisi di ceramiche, affreschi, statue, manoscritti e reperti archeologici.
I dati possono contribuire alla caratterizzazione dei materiali originali e alla valutazione degli interventi precedenti. Inoltre, possono aiutare a studiare fenomeni di degrado o trasformazioni avvenute nel tempo.
L’identificazione finale deve comunque considerare il contesto storico, la stratigrafia dell’opera e la possibile sovrapposizione dei segnali. Per questo motivo, l’interpretazione deve essere eseguita da personale competente.
Software e interpretazione dei risultati
Il software di controllo visualizza dati XRD e XRF durante l’acquisizione. L’interfaccia consente inoltre di configurare la misura e svolgere una prima interpretazione dei risultati.
I diffrattogrammi possono essere elaborati con comuni software per XRD da polveri. Quando non è già disponibile una piattaforma dedicata, eXaminart propone l’applicazione online QAnalyze.com. Sono inoltre disponibili software di terze parti.
Origine della tecnologia e portabilità
La tecnologia di Duetto 2 deriva dall’esperienza maturata con strumenti XRD/XRF sviluppati per l’esplorazione planetaria della NASA. In particolare, eXaminart collega il progetto alla tecnologia impiegata dal rover Curiosity su Marte.
La miniaturizzazione permette di ottenere uno strumento completo dal peso di circa 6 kg e con un ingombro principale inferiore a 35 cm. Inoltre, il ridotto assorbimento permette l’impiego con una stazione di alimentazione a batteria opzionale.
Duetto 2, microScanix e FeniX: tecnologie complementari
Duetto 2 è la soluzione più indicata quando servono informazioni elementari e cristallografiche sullo stesso punto. Se l’obiettivo principale è invece creare mappe della distribuzione elementare ad alta risoluzione, è disponibile il micro-XRF portatile microScanix.
Per l’analisi XRD/XRF di campioni in polvere è possibile valutare FeniX, analizzatore XRD/XRF da banco. La scelta dipende quindi dal campione, dall’informazione richiesta e dalla possibilità di effettuare un prelievo.
Supporto tecnico QuantAnalitica
QuantAnalitica affianca musei, università, restauratori e laboratori nella scelta della configurazione di Duetto 2. La valutazione considera il tipo di opera, la superficie, le fasi da identificare e le condizioni di misura.
Il servizio comprende consulenza applicativa, dimostrazione, installazione, formazione e assistenza tecnica. Per ulteriori informazioni è possibile consultare la pagina ufficiale eXaminart dedicata a Duetto 2.
