Raggi X applicati ai beni culturali: potenzialità della tomografia, ottimizzazione dei parametri di ricostruzione e casi studio

Questo lavoro di tesi si inserisce all'interno del progetto neu_ART, che ha coinvolto diversi enti: l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), il Dipartimento di Fisica dell'Università di Torino e il Centro di Conservazione e Restauro (CCR) "La Venaria Reale". Gli obiettivi di questo progetto, finanziato dalla regione Piemonte, sono molteplici e tra questi bisogna ricordare lo sviluppo di un apparato radiografico e tomografico all'avanguardia oggi in funzione presso appositi locali del CCR affinché questo venga dotato di una strumentazione all'avanguardia. Nello specifico il mio lavoro ha riguardato la tomografia assiale computerizzata al fine di scoprirne le potenzialità e di ottimizzarne i parametri di ricostruzione; naturalmente tutto è stata applicato a specifici casi studio. Il set up strumentale è costituito da una sorgente di raggi X, un rivelatore ed un supporto per l'oggetto in grado di far compiere una rotazione sul suo asse verticale. In questa sede non è stato necessario caratterizzare la strumentazione utilizzata poiché era già stato fatto in precedenza. Il primo obiettivo del lavoro è stato raggiunto studiando le differenti opere d'arte che ci sono state fornite dal CCR: la loro varietà ha permesso di verificare quanto la TAC sia applicabile a molte tipologie di indagine. Il primo campione è stato un panetto di terra contenente un cinturone metallico proveniente da uno scavo archeologico. Poiché il materiale è risultato essere particolarmente fragile la tomografia ha permesso di individuare all'interno della zolla tutti i frammenti e le loro posizioni nello spazio al fine di non rischiare di perderli durante la fase di micro scavo in laboratorio e successivo restauro. Dopo aver effettuato la TAC si è creato il volume tridimensionale del campione mediante appositi software: è stata ottenuta così la riproduzione digitale del panetto di terra contenente il bene, il quale è stato estratto virtualmente dalla zolla. In questo modo sono stati evidenziati tutti i singoli frammenti affinché i restauratori potessero estrarlo senza danneggiarlo o perderne parti importanti. La seconda opera analizzata, diversissima dalla precedente, è un crocifisso ligneo (216 x 128 circa compresa la croce) proveniente dalla zona del comasco: in questo caso si sono studiate le tecniche costruttive, gli assemblaggi presenti, gli antichi restauri e il degrado del legno. Oltre a questi studi è stata effettuata una sperimentazione mediante un software scritto ad hoc dai colleghi dell'Università di Bologna per eliminare gli artefatti metallici presenti nella ricostruzione. Queste prove sono state le prime effettuate in questa sede, per cui i risultati non sono ancora definitivi, ma è indubbio il miglioramento che si è ottenuto. Per terminare sono state fatte delle prove di ricostruzione con parametri diversi al fine di individuare quelli che forniscono immagini di qualità migliore. Questa sperimentazione è stata fatta su una colonna lignea in stile etrusco proveniente dal castello di Racconigi ed una volta ottenuti dei risultati, sono stati applicati ad una seconda colonna lignea, quasi uguale alla prima. Naturalmente questo lavoro si può definire "work in progress" e le prospettive future sono molte, come migliorare la strumentazione fornendo una movimentazione automatica verticale al detector e caratterizzarla, e migliorare ulteriormente il problema degli artefatti metallici.