Mediante l’utilizzo della spettroscopia RAMAN è possibile ottenere informazioni circa la composizione molecolare, i legami, l’ambiente chimico, la fase e la struttura cristallina dei materiali analizzati. L’analisi permette la caratterizzazione dei minerali e può fornire informazioni sulla provenienza dei materiali. Inoltre, completa la conoscenza dei componenti mineralogici legati al colore dei litotipi, ed ai composti utilizzati come vetrificanti, fondenti, opacizzanti e coloranti. La tecnica sfrutta il fenomeno scoperto, nel 1928, dal fisico indiano C.V. Raman: egli comprese che una piccola frazione della radiazione diffusa da certe molecole possedeva una componente anaelastica corrispondente alla differenza di energia fra i livelli energetici rotazionali, vibrazionali o elettronici della molecola diffondente. Gli spettri RAMAN, dipendono esclusivamente dalla differenza energetica tra gli stati vibrazionali per dati legami. È bene considerare che i dati potrebbero essere influenzati dalla presenza di radiazione di fluorescenza che potrebbe oscurare il segnale RAMAN (tale problematica può essere risolta utilizzando sorgenti laser di frequenza non elevata). La strumentazione portatile disponibile possiede laser a lunghezza d’onda pari a 782 nm, con intervallo da 200 a 300 cm^-1 e risoluzione pari a 8 cm7^-1.

Spettroscopia Raman

Fig. 1

Mediante lo strumento portatile µ-Raman BWTEK - MiniRam (2,9 kg) è possibile eseguire analisi archeometriche in situ in modo non distruttivo e non invasivo. L'alta sensibilità, l'intervallo spettrale (200 – 3100 cm-1), la risoluzione ottica di circa 8 cm-1 ed il basso rumore (effetto di una CCD raffreddata termo elettricamente) consentono di identificare numerosi materiali organici ed inorganici.
Lo strumento è dotato di un Laser (CleanLazeTM) avente lunghezza d’onda di 785 nm ed una potenza in uscita che varia da 30 a 300 mW. Il fascio laser viene convogliato sul campione tramite fibra ottica con un sistema in grado di focalizzare il fascio in uno spot di circa 100 µm ad una distanza di lavoro di 5,9 mm.

Lo spettro acquisito viene successivamente analizzato mediante la suite della Thermo GRAMS/AI che permette una performante elaborazione del dato analitico, consentendo la successiva identificazione del materiale in esame.

Immagine di copertina: analisi Raman mediante µ-Raman BWTEK - MiniRam, Croce pettorale (dono del vescovo Nicola Monterisi), 1913-1919, Monopoli (BA), Museo diocesano.
Figura 1: analisi Raman mediante µ-Raman BWTEK - MiniRam, mosaico pavimentale absidale, XII secolo d.C., Cattedrale di Santa Maria Annunziata, Otranto (LE).

Raman spectroscopy

Fig. 2

The portable µ-Raman BWTEK - MiniRam (2.9 kg) enables non-destructive and non-invasive in-situ archaeometric analyses. Its high sensitivity, spectral range (200 – 3100 cm-1), optical resolution of approximately 8 cm-1, and low noise (due to a thermoelectrically cooled CCD) allow for the identification of numerous organic and inorganic materials.
The instrument is equipped with a CleanLazeTM laser with a wavelength of 785 nm and an output power ranging from 30 to 300 mW. The laser beam is delivered to the sample via an optical fiber, with a system capable of focusing the beam into a spot of approximately 100 µm at a working distance of 5.9 mm. The acquired spectrum is subsequently analyzed using the Thermo GRAMS/AI suite, which allows for high-performance analytical data processing, enabling the subsequent identification of the material under examination.

Figura 2: analisi Raman mediante µ-Raman BWTEK - MiniRam, mosaico pavimentale absidale, XII secolo d.C., Otranto (LE), Cattedrale di Santa Maria Annunziata.

Fig. 3 a

Fig. 3 b

Figura 3 a: Francesco Queirolo, Sant'Oderisio (cappello cardinalizio), 1756, Napoli, Museo Cappella Sansevero. Figura 3 b: relativi spettri Raman acquisiti mediante µ-Raman BWTEK - MiniRam,

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