Laborator de investigații

Investigații fizico-chimice și imagistice

Acest laborator este conceput pentru a efectua cercetări, investigații, măsurători și determinări fizico-chimice pentru caracterizarea bunurilor de patrimoniu cultural. Scopul principal este conservarea patrimoniului cultural național pe baze științifice și dezvoltarea de noi metode de patrimonializare a noilor descoperiri arheologice.

Spectroscopia de descompunere indusă de laser (LIBS)

LIBS este o tehnică spectrochimică cu scânteie simplă, care are o capacitate largă de analiză chimică. Gama Andor de camere iStar este ideală pentru LIBS. Printre caracteristicile cheie se numără pornirile rapide sau lente, gama spectrală largă, întârzierea minimă de inserție și capul detector compact. Atunci când este cuplată cu un spectrometru Mechelle, aceasta oferă o soluție LIBS cu diagramă integrată.

Fluorescența indusă de laser (LIF)

LIF este o metodă spectroscopică utilizată pentru studierea structurii moleculelor, pentru detectarea speciilor selective și pentru vizualizarea și măsurarea fluxului. Specia care urmează să fie examinată este excitată cu ajutorul unui laser. Lungimea de undă este adesea selectată pentru a fi cea la care specia are cea mai mare secțiune transversală. Specia excitată se va dezobișnui după un anumit timp, de obicei de ordinul a câteva nanosecunde sau microsecunde, și va emite lumină la o lungime de undă mai mare decât lungimea de undă de excitație. Această lumină, fluorescența, este măsurată.

Sistemul nostru este conceput pentru scanarea suprafețelor și poate furniza hărți de distribuție LIF ale suprafețelor scanate.

Spectroscopia în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR)

Spectroscopia în infraroșu (IR) este una dintre cele mai importante tehnici analitice de care dispun oamenii de știință de astăzi. Pur și simplu, este măsurarea absorbției diferitelor frecvențe IR de către un eșantion poziționat în calea unui fascicul IR. Pe baza faptului că diferite grupuri funcționale absorb frecvențe caracteristice ale radiației IR, spectrul rezultat poate fi considerat ca o amprentă moleculară a probei.

În plus, deoarece fiecare material diferit este o combinație unică de atomi, nu există doi compuși care să producă exact același spectru infraroșu și, prin urmare, poate duce la o analiză calitativă și cantitativă puternică a materialelor. Utilizând diverse accesorii de prelevare a probelor, spectrometrele IR pot accepta o gamă largă de probe, cum ar fi gaze, lichide și solide, fără a fi necesară o pregătire mică sau deloc.

Spectroscopia de fluorescență cu raze X (XRF)

Spectrometria de fluorescență cu raze X este o tehnică de analiză elementară puternică și neinvazivă, utilizată pentru detectarea materialelor anorganice (elemente de la Na până la U). Foarte potrivită pentru analiza in situ, fără a fi necesară prelevarea de probe, XRF este utilizată pe scară largă în geologie, produse chimice, produse farmaceutice, analiza mediului, telecomunicații și microelectronică, finisarea metalelor, combustibili, industria de reciclare, textile, artă și arheologie.

Printre cele mai comune aplicații se numără: caracterizarea rocilor și a solului; studii chimice ale obsidianului, metalelor, ceramicii; analiza pigmenților; detectarea metalelor grele în sol; prelucrarea deșeurilor etc.

Colorimetrie

Colorimetria este o metodă de investigare care furnizează date esențiale despre forma volumetrică și culoarea suprafețelor obiectului reprezentate de curba spectrală de reflexie.

Sistemul de culori CIE Lab caracterizează culoarea cu ajutorul unui parametru de luminozitate și a două coordonate de culoare x și y care specifică poziția pe diagrama cromatică.

Acest sistem oferă o precizie mai mare, deoarece parametrii depind de distribuția spectrală a puterii luminii emise de suprafața unui obiect și sunt factorizați de curbele de sensibilitate care au fost măsurate pentru ochiul uman.

Imagistica multispectrală

Camera de imagistică multispectrală este utilizată pentru înregistrarea de înaltă rezoluție a datelor caracteristice materialelor la diferite lungimi de undă și frecvențe ale spectrului electromagnetic.

În domeniul patrimoniului cultural, această tehnică este utilizată în documentarea preliminară, investigarea și diagnosticarea. Aspectele teoretice ale imagisticii multispectrale se bazează pe interacțiunea radiației cu materialul operei de artă. Lungimile de undă disponibile variază între 365 și 1100 nm, acoperind trei domenii principale ale spectrului electromagnetic: UV, VIS și NIR.

Sistemul de imagistică multispectrală este compus din: cameră multispectrală (senzor CCD, filtre și lentile), surse de iradiere (lămpi cu halogen pentru VIS și NIR și lămpi UV pentru modurile UV) și o unitate de vizualizare, achiziție și stocare a datelor (PC cu software dedicat).

Imagistică termică

Monitorizarea temperaturii pereților monumentelor istorice reprezintă un fapt important în ceea ce privește reconstrucția și conservarea patrimoniului cultural. În ceea ce privește monumentele istorice, conceptul de diagnosticare pe teren se referă de la teren la clădiri, picturi, fresce sau icoane aflate în interior.

În cazul nostru, metoda de diagnosticare se bazează pe o cameră termică. Aceasta măsoară și imaginează radiația infraroșie emisă de un obiect. Faptul că radiația este o funcție a temperaturii suprafeței obiectului face posibilă calcularea și afișarea acestei temperaturi de către cameră. Mai întâi se realizează o fotografie IR; apoi, cu ajutorul unui software specializat, se realizează un raport amplu care conține informații termice detaliate.

Imaginile termice sunt comparate cu cele normale și sunt stocate cu date numerice legate de temperatura peretelui și diferite alte date de calibrare a camerei. În continuare, se pot construi baze de date dedicate pentru o viziune cuprinzătoare a întregului fenomen.

Vibrometria Doppler cu laser 

Vibrometria Doppler cu laser este o tehnică utilizată pentru identificarea defectelor ascunse. Fascicululul laser al LDV este îndreptat spre suprafața de interes, iar amplitudinea și frecvența de vibrație sunt extrase din deplasarea Doppler a frecvenței fasciculului laser datorată mișcării suprafeței. Obiectul studiat este excitat cu ajutorul unui difuzor obișnuit.

Radar de penetrare a solului

Laser Doppler vibrometry is a technique used for the identification of hidden defects. The laser beam from the LDV is directed at the surface of interest, and the vibration amplitude and frequency are extracted from the Doppler shift of the laser beam frequency due to the motion of the surface. Studied object is excited using a common loudspeaker.