Imaging a raggi-X e neutroni per l’indagine non invasiva di manufatti metallici: la TAC per lo studio di reperti in bronzo del Museo Egizio di Torino

Il lavoro di tesi si inserisce in un progetto nato dalla collaborazione fra l’Università di Torino, l’Università di Firenze, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), il Museo Egizio di Torino, il Centro di Conservazione e Restauro “La Venaria Reale” (CCR) e la Technische Universiteit di Delft (TU, Paesi Bassi), che ha come obiettivo l’indagine approfondita di alcune statuette in bronzo risalenti ad un periodo compreso fra Epoca Tarda e Epoca Tolemaica (VIII e il I secolo a.C.), appartenenti alla collezione del Museo Egizio attraverso analisi non invasive, e in particolare tramite la tecnica della Tomografia Assiale Computerizzata (TAC) applicata a dati acquisiti tramite fasci di raggi X e neutroni. Viene elaborato e descritto il protocollo adottato per l’acquisizione dei dati necessari per l’applicazione del metodo della TAC nei due laboratori, quelli del CCR per l'acquisizione a raggi X e quelli della TU per l'acquisizione con fascio di neutroni: viene presentato uno studio dei più efficaci parametri di set-up, della disposizione opportuna degli elementi coinvolti, le scelte logistiche che possano fornire i dati migliori nel tempo a disposizione. In questo modo è stato possibile ottenere ricostruzioni tomografiche accurate e funzionali tramite raggi X e neutroni dei reperti archeologici in esame e appartenenti alla collezione del Museo Egizio, per poterne analizzare le caratteristiche strutturali ed evidenziarne gli elementi più rilevanti, facendo leva sulle proprietà spesso complementari delle interazioni fra raggi X e materia, neutroni e materia: in particolare l'obiettivo è stato quello di poter visualizzare ed evidenziare le caratteristiche principali della struttura metallica, fra cui dimensione, porosità, eventuali fratture o disuniformità, del contenuto delle statuette, sia nel caso di resti faunistici mummificati che in quello di residui di fusione, e tracce del processo di fabbricazione. Alla luce dei risultati ottenuti, il lavoro svolto, unito alle altre indagini diagnostiche svolte su questi campioni, è in grado di fornire un utile supporto per la comprensione delle tecniche di creazione e delle caratteristiche dei manufatti analizzati e ha permesso lo svolgimento delle operazioni di restauro presso il CRR "La Venaria Reale" di due di essi. Lo studio vuole, inoltre, fornire un protocollo di acquisizione e ricostruzione, divenendo una preziosa guida per comprendere ed effettuare le tecniche esecutive e di ricostruzione della TAC applicata al campo dei Beni Culturali o, più generale, applicata nel caso di campioni metallici. Vi è infatti un'approfondita spiegazione delle informazioni procedurali e pratiche per l'elaborazione dei raw data delle acquisizioni: viene presentato il processo di normalizzazione delle immagini e il criterio legato alla scelta delle immagini dark e oben beam, l'applicazione di filtri per la riduzione del noise, la ricerca del centro di rotazione, la correzione di artefatti metallici come il beam hardening, la scelta dei tool e dei software utilizzati nelle varie fasi operative. Inoltre, descrivendo acquisizione ed elaborazione dati sia nel caso di TAC a raggi X e TAC a neutroni, lo scritto propone dei suggerimenti riguardanti le scelte decisionali e di tipo logistico circa l’utilizzo di sonde a raggi X o neutroni a seconda di obiettivi e casistiche.