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Inchiostri metallo-gallici
1 cm
Documento del XVII secolo,
Archivio di Stato di Firenze
1 mm1)
Mappa del Cu
Mappa dello S
Mappa del Fe
Possibilità di selezionare aree “buone”, da cui estrarre informazione quantitativa affidabile
b
a
Fe
a
b
Si
a
b
Ca
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Energy (keV)
Co
un
ts
Ca
Fe
MnZn
Cu
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8Energy (keV)
Co
un
ts
S
K
Ca
Fe
AlSi
Na
Mg
0
50
100
150
200
250
300
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Energy (keV)
Co
un
ts
Ca
Fe
Mn
ZnCu
0
100
200
300
400
500
0 1 2 3 4 5 6 7 8Energy (keV)
Co
un
ts
S
Ca
Fe
AlSi
Mg
a)
a)PIXE
b)
b)
0
10
20
30
40
50
60
70
200 300 400 500 600 700 800Energy (keV)
Co
un
ts
0
10
20
30
40
50
60
70
200 300 400 500 600 700 800Energy (keV)
Co
un
ts
Na 441 keV
PIGEa) b)
Ricostruzione di spettri a posteriori
2 mm
Cu X ray map Foto Standard
Foto con luce da dietro
Fe X ray map
La struttura a strati delle pitture
su tavola o telaDue problemi:
1) discriminare vernice da strati pittorici e fondo
2) Rivelare gli elementi leggeri negli strati pittorici sottostanti la vernice (assorbimento X di bassa energia)
Leonardo da VinciLeonardo da Vinci
Madonna dei fusiMadonna dei fusi versione ex-Reford versione ex-Reford
(collezione privata)(collezione privata)
Olio su tavola, 50 x 36Olio su tavola, 50 x 36
presumibilmente presumibilmente dipinto nel 1501dipinto nel 1501
Alcune aree blu - I
• strato pittorico–Co blu di cobalto (CoO·Al2O3)
–Zn bianco di zinco (ZnO) come schiarente
Pb da alone del fascio su zone attigue
100% Ca, Fe e 2.5% Zn da vernice
pigmenti usati a partire dall’inizio del XIX sec
interventi di restauro (soprattutto sul manto della Madonna)
0
5
10
15
20
25
30
2 4 6 8 10 12 14 16Energy (keV)
Co
un
ts/n
C
Ca
Fe
Zn
Co
Pb
2.8 MeV
Aree blu - II• In altre zone blu le misure PIXE hanno
evidenziato:– grosse quantità di Pb bianco di piombo– nessun elemento caratterizzante pigmenti blu
(come poteva essere ad esempio Cu per azzurrite)
Le misure PIGE hanno permesso di identificare il lapislazzuli attraverso la rivelazione dei gamma da 441 keV del sodio, emessi a seguito della reazione 23Na(p,p’)
0
20
40
60
80
100
2 4 6 8 10 12 14 16
Energy (keV)
Co
un
ts/n
C
CaFe
Pb2.8 MeV
Esempi di spettri PIGE
Montagne, blu originale
Abito della Vergine, zona blu restaurata
Spettri PIXE Spettri PIGE
0
20
40
60
80
100
2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
Energy (eV)
Co
un
ts/n
C
Ca
Fe
Pb
0
1
2
3
4
340 360 380 400 420 440 460 480 500 520
Energy (keV)
Co
un
ts/n
C
Na
0
2
4
6
8
340 360 380 400 420 440 460 480 500 520Energy (keV)
Co
un
ts/n
C
0
5
10
15
20
25
30
2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000
Energy (eV)
Co
un
ts/n
C
2.8 MeVZn
FePb
Co
Ca
Datazione di rocce (monazite)Scopo: determinare le concentrazioni di U, Th and Pb in un cristallo di monazite per datatarlo con il metodo U-Th-Pb
dimensioni tipiche dei cristalli: poche centinaia di micron
concentrazione del Pb dell’ordine del centinaio di ppm (MDL of EDS-EM)
-PIXE particolarmente adatto per questo studio
Età misurate: 65 Ma 35 Ma
Age
0
10
2030
40
50
60
7080
90
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Ma
Th
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Conc
. (pp
m)
U
0
500
1000
1500
2000
2500
0 1 2 3 4 5 6 7 8Co
nc. (
ppm
)
Pb
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Conc
. (pp
m)
Profili di concentrazione U – Pb - Th
Analisi di disegni a punta metallica su carte preparate
Vari tipi di stilo metallico per scrivere su carta
( Köln, museo diocesano)
Stilo d’argento(Hannover, Landesmuseum)
S. Luca che ritrae la Vergine(dettaglio)Boston, Museum of Fine Arts
Rogier Van der Weyden
PROFILO DI DONNAParigi, Louvre
Punta metallica su carta preparata
Pisanello
STUDIO DI CAVALIEREUffizi, Gabinetto Disegni e Stampe
Punta metallica, carta preparata a bianco di piombo e terra verde
Paolo Uccello
BENOZZO GOZZOLIBENOZZO GOZZOLICOPIA dalCOPIA dal
GRUPPO DEI DIOSCURI DI GRUPPO DEI DIOSCURI DI MONTE MONTE
CAVALLOCAVALLOLondon, British Museum London, British Museum
Punta metallica + bianco di Punta metallica + bianco di piombopiombo
Su carta preparataSu carta preparata
STUDIO DI DRAPPEGGIORoma, Istituto Nazionale per la Grafica
punta metallica + bianco di piombo su carta preparata
Leonardo da Vinci
Analisi di disegni a punta metallica
• Problema: non uniformità (su scala << 1 mm) del segno lasciato dalla punta metallica, in presenza di una carta la cui preparazione colorata può contenere composti dello stesso metallo
1 mm1 mm
Analisi per scopi conservativi: opere delicate e preziose, poco studiate e solo dal punto di vista storico artistico
Necessità di tecnica di “imaging”, con risoluzione delle decine dei micron e assolutamente non distruttiva
Test su campioni preparati in laboratorio• Carta preparata con cinabro (HgS) e bianco di piombo
Mappa Pb
Stilo di Pb
2 m
m