INFRASTRUTTURA DI RICERCA PER I BENI CULTURALI Scheda di autovalutazione per strumentazione MOBILE

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1 Nome della struttura: Istituto di Fisica Applicata Nello Carrara CNR Laboratorio di tecniche laser e optoelettroniche per l archeometria e il restauro Ente proprietario: IFAC CNR Salvatore Siano IFAC CNR S.Siano@ifac.cnr.it / Strumentazioni mobili disponibili presso la struttura * autovalutazione allegata* Sistemi laser per applicazioni di restauro Sistema Laser Nd:YAG(1064 nm) (LQS+SFR) per applicazioni di restauro Sistema Laser Nd:YAG(1064 nm) LQS per applicazioni di restauro Sistema Laser Nd:YAG(1064 nm) SFR per applicazioni di restauro 1 Sistema Laser Nd:YAG(1064 nm) QS per applicazioni di restauro Sistema Laser Nd:YAG(532 nm) QS per applicazioni di restauro Sistema Laser Er:YAG(2.94 µm) FR per applicazioni di restauro Dispositivi laser induced plasma spectroscopy (LIPS) Dispositivo LIPS con laser Nd:YAG a QS attivo 2 Dispositivo LIPS con laser Nd:YAG a QS passivo Dispositivo di spettroscopia Raman con sorgente laser a diodo (785 nm) 3 Dispositivi di microscopia digitale 3D a scansione di fuoco Dispositivo palmare a ingrandimento fisso Dispositivo portatile con zoom 4 Dispositivo da tavolo a tre assi Dispositivo da tavolo per ingrandimenti elevati Dispositivi per spettroscopia di riflettanza in regione ottica Camera spettrale 5 Dispositivo compatto con sonda di riflessione a fibra ottica Dispositivo per imaging di fluorescenza impulsata della clorofilla (PAM CF) 6 Apparato di Spettroscopia Raman con sorgente di eccitazione Nd:YAG(1064 nm) 7 Dispositivo RD RF 8 Dispositivo per imaging nella regione spettrale dei THz 9 * Compilare una scheda per ciascuna strumentazione mobile disponibile.

2 Sistemi Laser per applicazioni di restauro 1 Salvatore Siano IFAC CNR S.Siano@ifac.cnr.it Sito dell ex DPC del CNR in fase di riallestimento. Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > < >20 CHARISMA (FP7, Capacities, Grant Agreement N Partenariato del progetto CHARISMA Opificio delle Pietre Dure (Firenze) Polo Museale Fiorentino Opera di Santa Maria del Fiore, Firenze Dipartimento di Scienze Ambientali, Università di Siena Pontificia Commissione di Archeologia Sacra, Roma El.En S.p.A.. Calenzano Diverse imprese di restauro Siano S, Agresti J, Cacciari I, Ciofini D, Mascalchi M, Osticioli I, Mencaglia AA. Laser cleaning in conservation of stone, metal, and painted artifacts: state of the art and new insights on the use of the Nd:YAG lasers (Invited). Appl. Phys. A 106 (2012) Siano S, Salimbeni R. Advances in Laser Cleaning of Artwork and Objects of Historical Interest: The Optimized Pulse Duration Approach. Acc. Chem. Res. 43 (2010) Siano S. Trattamenti laser nel restauro: storia e basi concettuali di una rivoluzione metodologica. In: Archeometria e Restauro L'innovazione tecnologica, FIRENZE 2012, Nardini Editore. p Brunetto A, Mascalchi M, Scala A, Droghini F, Siano S. La Sagrestia Vecchia nel Santa Maria della Scala (SI): l avanzamento dei lavori laser. In: APLAR 3, Applicazioni laser nel restauro, Il Laser e i laser. p , Saonara: Il Prato, Brunetto A, Appolonia L, Seris N, Vaudan D, Zidda G, Siano S (2011). Il laser e i laser per scoprire le pitture murali del donjon nel Castello di Quart. In: APLAR 3, Applicazioni laser nel restauro, Il laser e i laser. p. 169

3 Patrizi G, Mazzei B, Mascalchi M, Siano S. Rimozione laser di pellicole scure su dipinti murali in ambiente ipogeo: il caso di studio del cubicolo dei fornai nelle catacombe di Domitilla a Roma. In: APLAR 3, Applicazioni laser nel restauro, Il laser e i laser. p , Saonara:Il Prato, Brunetto A, Mascalchi M, Scala A, Droghini F, Siano S. La Sagrestia Vecchia nel Santa Maria della Scala (SI): l avanzamento dei lavori laser. In: APLAR 3, Applicazioni laser nel restauro, Il Laser e i laser. p , SAONARA:Il Prato, ISBN: Siano S, Zanini A, Gioè L, Modi S, Agresti J, Mencaglia A. Sviluppo e trasferimento di tecnologie laser nel progetto TEMART. In: APLAR 3, Applicazioni laser nel restauro, Il laser e i laser. p , SAONARA:Il Prato, Siano S, Salimbeni R (2010). Il laser nella conservazione dei beni culturali. In: Cinquant'anni di idee luminose. p , ROMA:Consiglio Nazionale delle Ricerche, ISBN: Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità Il gruppo è leader a livello internazionale sullo sviluppo di tecnologie e trattamenti laser per il restauro. I sistemi laser in oggetto sono utilizzati per la definizione di detti trattamenti, con particolare riferimento ad applicazioni ablative per la rimozione di strati indesiderati da manufatti di interesse storico artistico.

4 Dispositivi laser induced plasma spectroscopy (LIPS) 2 Juri Agresti IFAC CNR J.Agresti@ifac.cnr.it Sito ex DPC CNR, in fase di riallestimento. Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > < >20 AUTHENTICO (FP6, STREP, CT ). Fino al 2009, partenariato del progetto AUTHENTICO Soprintendenza per i Beni Archeologici della Toscana Opificio delle Pietre Dure (Firenze). Polo Museale Fiorentino El.En S.p.A., Calenzano Diverse imprese di restauro Osticioli I, Agresti J, Fornacelli C, Memmi IT, Siano S. Potential role of LIPS elemental depth profiling in authentication studies of unglazed earthenware artifacts. J. Anal. Atom. Spectr. 27 (2012) Siano S, Miccio M, Giamello M, Mugnaini S, Agresti J. Journey through the material layers of the Chimaera from Arezzo. In: Myth, allegory, emblem: the many lives of the Chimaera of Arezzo. p , ROMA:Aracne, ISBN: Agresti J, Siano S. Spettroscopia di plasma indotto da laser. In: Archeometria e Restauro L'innovazione tecnologica. p , FIRENZE:Nardini Editore, ISBN: Siano S, Agresti J, Cacciari I, Ciofini D, Mascalchi M, Osticioli I, Mencaglia AA. Laser cleaning in conservation of stone, metal, and painted artifacts: state of the art and new insights on the use of the Nd:YAG lasers (Invited). Appl. Phys. A 106 (2012) Agresti J, Siano S (2012). Spettroscopia di plasma indotto da laser. In: Archeometria e Restauro L'innovazione tecnologica. p , FIRENZE:Nardini Editore, ISBN: Siano S, Cacciari I, Mencaglia A, Agresti J. Spatially calibrated elemental depth profiling using LIPS and 3D digital microscopy. Eur. Phys. J. Plus 126 (2011). DOI: /epjp/i y.

5 WOS: Bartoli L, Agresti J, Mascalchi M, Mencaglia A, Cacciari I, Siano S. Combined elemental and microstructural analysis of genuine and fake copper alloy coins. Quant. Electr. 41 (2011) Siano S, Agresti J, Mugnaini S, Giamello M. Gli strati materici del gruppo del Rustici: indagini analitiche e loro implicazioni. In: I grandi bronzi del Battistero, Giovan Francesco Rustici e Leonardo p , FIRENZE: Giunti Editore, ISBN: Agresti J, Mencaglia AA, Siano S. Development and application of a portable LIPS system for characterising copper alloy artefacts. Anal. Biaoanal. Chem. 395 (2009) Siano S, Bartoli L, Mencaglia AA, Miccio M, Agresti J. Use of neutron diffraction and laser induced plasma spectroscopy in integrated authentication methodologies of copper alloy artefacts. Nuovo Cimento 124 (2009) Siano S, Rastrelli A, Mencaglia A, Miccio M, Agresti A. Authentication of copper alloy statuettes: Florence s antiquarian collections. In: Quest for Authenticity. p , LONDON:Archetype, ISBN: Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in oggetto è primariamente impiegata in studi archeometallurgici sui quali il gruppo ha ottenuto risultati di alto impatto internazionale. Questi riguardano collezioni grandi capolavori bronzei e importanti collezioni di bronzetti. Di interesse anche leghe di argento e rame. Attività collegate con quelle basate su diffrattometria neutronica in tempo di volo svolte presso ISIS RAL, UK. La LIPS è inoltre impiegata nella verifica dello stato di conservazione e dell efficacia di trattamenti conservativi su una varietà di manufatti.

6 Dispositivo di spettroscopia Raman con sorgente laser a diodo (785 nm) 3 Juri Agresti IFAC CNR I.Osticioli@ifac.cnr.it raman/ Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > < > Opificio delle Pietre Dure (Firenze). Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Siena Diverse imprese di restauro Marchettini N, Atrei A, Benetti F, Proietti N, Di Tullio V, Mascalchi M, Osticioli I, Siano S, Turbanti Memmi I. Non destructive characterization of a IV century painting by means of molecular spectroscopy and unilateral NMR. Surf. Eng. 2012, DOI: / Y Osticioli I, Siano S (2012). Tecniche di spettroscopia Raman. In: Archeometria e Restauro L'innovazione tecnologica. p , FIRENZE:Nardini Editore, ISBN: Siano S, Agresti J, Cacciari I, Ciofini D, Mascalchi M, Osticioli I, Mencaglia AA. Laser cleaning in conservation of stone, metal, and painted artifacts: state of the art and new insights on the use of the Nd:YAG lasers (Invited). Appl. Phys. A 106 (2012) Mascalchi M, Bracaloni E, Cacciari I, Conti S, Osticioli I, Siano S (in stampa). Sviluppo di nuove metodologie per lo studio e la conservazione dei manufatti tessili. In: APLAR 4, Applicazioni laser nel restauro. SAONARA:Il Prato, ISBN: Ciofini D, Micheli S, Montalbano L, Frosinini C, Osticioli I, Siano S (in stampa). Trattamento laser di carte antiche soggette a diverse tipologie di degrado: studio preliminare. In: APLAR 4, Applicazioni laser nel restauro. SAONARA:Il Prato, ISBN: Barbetti I, Agresti J, Bandini F, Felici A, Frosinini C, Mascalchi M, Migliori A, Osticioli I, Scala A, Droghini F, Siano S (in stampa). Resoconto di alcune prove comparative di pulitura laser: le pitture murali del transetto sinistro della Basilica di Santa Croce a Firenze. In: APLAR 4, Applicazioni laser nel restauro. SAONARA:Il

7 Prato, ISBN: Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in oggetto è stata di qui utilizzata con successo nella caratterizzazione molecolare superficiale di dipinti (tela, tavola e murali), manufatti cartacei e tessuti.

8 Dispositivi di microscopia digitale 3D a scansione di fuoco 4 Ilaria Cacciari IFAC CNR I.Cacciari@ifac.cnr.it Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > < >20 Opificio delle Pietre Dure (Firenze). Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Siena Diverse imprese di restauro Cacciari I, Ciofini D, Mascalchi M, Mencaglia A, Siano S (2012). Novel approach to the microscopic inspection during laser cleaning treatments of artworks. Anal. Bioanal. Chem 402 (2012) Siano S, Agresti J, Cacciari I, Ciofini D, Mascalchi M, Osticioli I, Mencaglia AA (2012). Laser cleaning in conservation of stone, metal, and painted artifacts: state of the art and new insights on the use of the Nd:YAG lasers. Appl. Phys. A 106 (2012) Cacciari I, Mencaglia A, Siano S (2012). Microscopia digitale 3D a scansione di fuoco. In: Archeometria e Restauro L'innovazione tecnologica. p , FIRENZE:Nardini Editore, ISBN: Bartoli L, Agresti J, Mascalchi M, Mencaglia A, Cacciari I, Siano S. Combined elemental and microstructural analysis of genuine and fake copper alloy coins. Quant. Electr. 41 (2011) p Siano S, Cacciari I, Mencaglia A, Agresti J (2011). Spatially calibrated elemental depth profiling using LIPS and 3D digital microscopy. Eur. Phys. J. Plus 126. DOI: /epjp/i y. WOS: Mascalchi M, Bracaloni E, Cacciari I, Conti S, Osticioli I, Siano S (in stampa). Sviluppo di nuove metodologie per lo studio e la conservazione dei manufatti tessili. In: APLAR 4, Applicazioni laser nel restauro. SAONARA:Il Prato, ISBN: Arrighi S, Cacciari I, Gabbrielli F, Giamello M, Mencaglia A, Siano S (in stampa). Mattoni graffiati negli edifici medievali del territorio senese: analisi delle tecniche di lavorazione e loro evoluzione tra II e IV

9 secolo. In: VII Congresso A.I.Ar. Modena, febbraio INFRASTRUTTURA DI RICERCA PER I BENI CULTURALI Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in oggetto è stata di qui utilizzata con successo nell ambito delle verifica dei trattamenti di pulitura laser e dello stato di conservazione di vari manufatti, come anche nello studio tecnologico di manufatti metallici.

10 Dispositivi per spettroscopia di riflettanza in regione ottica 5 Iacopo Osticioli IFAC CNR I.Osticioli@ifac.cnr.it / VIS Spectrometers/View all products.html Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > < >20 Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in oggetto è utilizzata per misure di riflettanza spettrale e colorimetria in relazione alla caratterizzazione e al restauro di una varietà di manufatti.

11 Dispositivo per imaging di fluorescenza impulsata della clorofilla (PAM CF) 6 Iacopo Osticioli IFAC CNR I.Osticioli@ifac.cnr.it imaging/ Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > < > Capabilities of Chlorophyll Fluorescence imaging to assess bio viability changes of biodeteriogens growths on stone monuments. SPIE Optical Metrology Conference (May 2013). Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in oggetto è utilizzata, a oggi, principalmente per la verifica di efficacia dei trattamenti di rimozione laser di biodeteriogeni.

12 Apparato di Spettroscopia Raman con sorgente di eccitazione Nd:YAG(1064 nm) 7 Iacopo Osticioli IFAC CNR I.Osticioli@ifac.cnr.it In fase di assemblaggio Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > Centro Multitecnologico dell Area CNR di Firenze (finanziato dalla Regione Toscana) Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in fase di sviluppo.

13 Dispositivo RD RF 8 Iuri Agresti IFAC CNR J.Agresti@ifac.cnr.it In fase acquisizione Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > Centro Multitecnologico dell Area CNR di Firenze (finanziato dalla Regione Toscana) Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in fase di acquisizione. L attività sfrutterà le notevoli competenze del gruppo sulla caratterizzazione di metalli mediante diffrattometria neutronica e altre tecniche analitiche.

14 Dispositivo per imaging nella regione spettrale dei THz 9 Ilaria Cacciari IFAC CNR I.Cacciari@ifac.cnr.it In fase acquisizione Prodotto commerciale Prototipo ingegnerizzato Prototipo di ricerca Assemblato < > Centro Multitecnologico dell Area CNR di Firenze (finanziato dalla Regione Toscana) Qualità complessiva della tecnica/strumentazione Qualità dell hardware rispetto allo stato dell arte odierno Qualità delle competenze scientifiche associate alla tecnica/strumentazione Livello di esperienza sul campo maturato dal personale operatore Livello di portabilità La strumentazione in fase di acquisizione.