STUDIO DI MATERIALI DEI BENI CULTURALI MEDIANTE MICRO-SPETTROFOTOMETRIA E IMAGING INFRAROSSO IN RIFLESSIONE.

L' argomento della seguente tesi è lo studio in microspettroscopia infrarossa di riflessione, nel medio ed in una prima porzione del vicino IR, di materiali impiegati in ambito artistico. Le misure in riflessione sono state registrate sia sottoforma di semplici spettri, tramite l' uso di un rivelatore a singolo punto (MCT), sia attraverso l' uso di un detector Imaging (Focal Plane Array). La scelta di tale tema è stata motivata dai numerosi vantaggi che la tecnica di spettroscopia infrarossa in riflessione permette di ottenere, come la non distruttività e nel caso di materiali dalle ridotte dimensioni anche la non invasività, requisiti spesso indispensabili nell' ambito della diagnostica artistica. L'innovativo rivelatore FPA è in grado di fornire, oltre ai tradizionali spettri FTIR, anche mappe composizionali dei campioni analizzati, determinando eventualmente la natura di porzioni con uno spessore inferiore ai 10 µm, altrimenti non discriminabili mediante l'utilizzo di rivelatori a Single Element. Con la stessa strumentazione a disposizione per le analisi nel medio infrarosso si è ampliato l' intervallo di acquisizione dei dati sino ai 6000cm-1 (prima porzione del vicino infrarosso, NIR) senza però modificarne l' assetto di misura. Ciò comporta di ottenere spettri con qualità leggermente inferiore, ma comunque in grado di fornire informazioni complementari, utili al riconoscimento dei composti presenti. Si è infatti osservato che le interferenze, registrabili nel MIR, dovute alla massiccia presenza di sostanze organiche (leganti, vernici, etc.) ed ai più comuni pigmenti bianchi, nel NIR diminuiscono notevolmente. Inizialmente si è costruita una banca dati di riferimento di materiali artistici selezionati tra quelli che forniscano una significativa risposta in riflessione, anche nella prima parte del vicino infrarosso. Le sostanze analizzate sono state scelte fra quelle tradizionali, adoperate nel corso dei secoli (pigmenti, coloranti e leganti) e fra quelle moderne (consolidanti, fissativi e protettivi) utilizzate per il loro mantenimento. Il lavoro di sperimentazione è proseguito testando le potenzialità della tecnica di microspettroscopia in riflessione, sino ai 6000 cm-1, su campioni costituiti da sostanze organiche a diverso spessore e differente rugosità superficiale, per controllare la correlazione tra i segnali e l'energia raccolta. Solo successivamente si è verificata la capacità del detector FPA di lavorare in riflessione, sfruttando, quando possibile, le sole bande NIR per identificare così pigmenti ed altri materiali artistici. Infatti tutti i dati raccolti in modalità di micro-riflessione (MIR+NIR) sono stati poi impiegati per il riconoscimento della composizione di provini vari (pigmenti puri, stesure e sezioni stratigrafiche), tramite detector Imaging. In ultimo sono state svolte alcune prove su campioni reali, provenienti da opere in restauro presso il Centro di Conservazione e Restauro della Venaria Reale, per confermare l' efficacia della tecnica testata nell' identificazione dei pigmenti che costituiscono i vari strati pittorici.