Descrizione
microScanix: micro-XRF portatile per la mappatura dei beni culturali
microScanix di eXaminart è un micro-XRF portatile progettato per l’analisi elementare e la mappatura di opere d’arte, reperti archeologici e materiali appartenenti al patrimonio culturale. Può essere utilizzato direttamente in situ oppure all’interno del laboratorio.
Lo strumento raccoglie dati XRF spazialmente risolti e crea mappe della distribuzione degli elementi. Di conseguenza, ricercatori, restauratori e conservation scientist possono studiare aree selezionate dell’opera senza ricorrere, nelle normali condizioni di misura, al prelievo del campione.
Mappatura micro-XRF con risoluzione fino a 55 µm
microScanix raggiunge una risoluzione spaziale fino a 55 µm. Questa capacità permette di indagare dettagli molto piccoli e di osservare variazioni locali nella composizione elementare.
La mappa viene acquisita mediante una scansione pixel per pixel. Lo stadio motorizzato sposta infatti la testa o il campione lungo gli assi programmati. Per ogni punto viene registrato uno spettro XRF, successivamente associato alla sua posizione.
Al termine della scansione è possibile visualizzare la distribuzione degli elementi rilevati. In questo modo si possono confrontare zone pittoriche, decorazioni, dorature, interventi di restauro e materiali con composizione differente.
Analisi elementare senza prelievo del campione
La fluorescenza a raggi X consente di eseguire analisi elementari senza asportare materiale nelle normali procedure operative. Per questo motivo, la tecnica trova ampio impiego nello studio di oggetti delicati, rari o non trasportabili.
Il risultato deve comunque essere interpretato considerando la stratigrafia, la geometria dell’opera e la profondità di penetrazione dei raggi X. Inoltre, la presenza di un elemento non identifica sempre in modo univoco un pigmento o un composto.
La mappatura micro-XRF fornisce quindi informazioni elementari. Quando serve identificare anche le fasi cristalline, è opportuno integrare i risultati con una tecnica come la diffrazione a raggi X.
Tubo microfocalizzato, ottica policapillare e rilevatore SDD
La testa analitica di microScanix integra un tubo a raggi X microfocalizzato e raffreddato ad aria. Il fascio viene concentrato sul campione mediante un’ottica policapillare.
Il segnale di fluorescenza è raccolto da un rilevatore SDD ad alta risoluzione. La configurazione pubblicata prevede un sensore da 25 mm², mentre è disponibile un’opzione da 70 mm². Quest’ultima può aumentare la superficie di raccolta del segnale.
Il materiale dell’anodo può essere scelto in funzione dell’applicazione. Sono indicate configurazioni con rodio, argento, palladio, molibdeno, tungsteno, oro e altri materiali.
Posizionamento preciso sulla superficie dell’opera
Due laser e una telecamera a colori integrata aiutano l’operatore a individuare l’area da analizzare. Inoltre, facilitano la regolazione della distanza di lavoro e la messa a fuoco.
Lo spot può essere adattato modificando la distanza dalla superficie. Questa funzione è utile quando si lavora su opere irregolari, oggetti tridimensionali o dettagli difficili da raggiungere.
La movimentazione è affidata a stadi XY motorizzati ad alta precisione. Il campo standard dichiarato è di 150 × 150 mm, mentre è disponibile una configurazione opzionale da 300 × 300 mm. Può essere aggiunto anche il movimento motorizzato lungo l’asse Z.
Applicazioni di microScanix nei beni culturali
Il micro-XRF portatile microScanix può supportare lo studio di dipinti, ceramiche, porcellane, manufatti archeologici, decorazioni metalliche, dorature e materiali compositi.
Le mappe elementari possono evidenziare la distribuzione di elementi associati a pigmenti, strati preparatori e materiali decorativi. Possono inoltre aiutare a individuare ritocchi, restauri precedenti, variazioni compositive e aree di possibile alterazione.
eXaminart presenta, tra gli esempi applicativi, lo studio di una porcellana di Sèvres con decorazioni in oro. Sono disponibili anche risultati ottenuti su un dipinto del XIX secolo. Questi casi mostrano l’utilità della mappatura XRF per visualizzare elementi non immediatamente riconoscibili a occhio nudo.
Software e gestione dei dati XRF
microScanix viene controllato tramite computer e software con interfaccia grafica. L’operatore può impostare la scansione, monitorare l’acquisizione e visualizzare i dati raccolti.
Per l’interpretazione degli spettri viene consigliato PyMCA, software open source sviluppato dall’ESRF. I risultati possono essere esportati in formati MCA, EDF e HDF5. Sono inoltre disponibili formati ASCII in base alle necessità del progetto.
Supporto tecnico QuantAnalitica
QuantAnalitica supporta musei, università, laboratori e istituti di restauro nella scelta della configurazione più adatta. La valutazione considera il tipo di opera, la superficie, l’area da mappare e gli elementi di interesse.
Il servizio comprende consulenza applicativa, dimostrazione, installazione, formazione e assistenza tecnica. Per ulteriori dettagli è possibile consultare anche la pagina ufficiale eXaminart dedicata a microScanix.
