Analize compoziţionale pentru artefacte arheologice şi obiecte de artă

• podoabe, toreutică, arme, monede;
• pigmenţi picturali şi ceramici, cerneluri şi ornamente de manuscrise, obsidian

Metode de spectrometrie atomică (nedistructive):

• Fluorescenţă de Raze X (XRF) folosind spectrometre fixe (analize elementale în laborator) şi portabile (analize in situ - direct în muzee, galerii, colecţii); elemente analizate: de la potasiu la uraniu; cantitate minimă detectată: 300-500 ppm (părţi per milion); suprafaţă analizată: 30 mm diametru; adâncime analizată: 30-60 microni în funcţie de material
• PIXE – (Proton Induced X-ray Emission) - Emisie de raze X Indusă de Protoni de 3 MeV; prin colaborări internaţionale: micro-PIXE şi micro-SR-XRF (Synchrotron Radiation - X-Ray Fluorescence); elemente analizate: de la magneziu la uraniu; cantitate minimă detectată: 5-10 ppm (părţi per milion); suprafaţă analizată scanată: până la 25x25 mm pentru determinarea microstructurii prin hărţi elementale; adâncime analizată: 30-60 microni, în funcţie de material

Metode de spectroscopie moleculară: FTIR-Raman

Metodele spectroscopice vibraţionale FTIR şi Raman sunt tehnici complementare utilizate în identificări şi caracterizări de materiale şi substanţe organice/anorganice prin aplicarea testelor nedistructive.

Aplicaţii:

• identificarea materialelor picturale utilizând baze de date spectrale FTIR şi FT-Raman. (Spectroscopia de infraroşu furnizează informaţii despre componenta organică a stratului pictural, iar spectroscopia Raman este o metodă de analiză nedistructivă fără contact folosită mai mult pentru studiul pigmenţilor)
• caracterizarea structurii moleculare şi a modificărilor chimice suferite în urma tratamentului de salvare prin iradiere cu radiaţii ionizante gamma a lemnului policromatic, a arhivelor, a bunurilor textile şi de piele;
• investigarea proprietăţilor moleculare în vederea caracterizării deteriorării probelor de piele și a determinării pigmenţilor utilizaţi la realizarea tatuajelor pe piele umană furnizate de Institutul Naţional de Medicină Legală – INML.

Alte metode fizice de analiză

• Teste de culoare - poate fi măsurată culoarea reflectată, precum şi indici de culoare cum ar fi gradul de alb sau gradul de îngălbenire. Matrici analizate: materiale picturale, hârtie, ceramică.
• Analiza termică simultană (TG/DSC) - caracterizarea stabilităţii termice a materialelor prin: Termogravimetrie (TG) şi Calorimetrie diferenţială dinamică (DSC). Matrici analizate: răşini fosile, materiale picturale, hârtie, lemn, piele, pergament, lână, textile etc.
• Cromatografie (GC-MS şi HPLC - Cromatografie de gaze cuplată cu spectrometrie de masă și Cromatografie de lichide de înaltă performanță) - determinarea profilului de acizi graşi din matrici organice/biologice utilizând metoda MIDI; determinarea compuşilor organici volatili prin desorbţie termică direct din materiale. Matrici analizate: răşini fosile şi hârtie.
• Analiza elementală şi izotopică prin Spectrometrie de Masă (ICP-MS - Plasmă cuplată inductiv - Spectrometrie de Masă) - caracterizarea compoziţiei elementale şi izotopice a materialelor prin analiza minim distructivă: aproximativ 70 de elemente şi 130 de izotopi, limita de detecţie la nivel ppb (ng/g). Matrici analizate: răşini fosile, marmură, ceramică, aliaje, sedimente etc.
• Spectroscopie RPE (RES) - Rezonanță Electronică Para­magnetică (Rezonanță Electronică de Spin) - identificarea radicalilor liberi rezultaţi în urma iradierii diferitelor substanţe şi a unor centri paramagnetici care conţin elemente de tranziţie (Fe3+, Cu2+, Mn2+, V4+). Matrici analizate: ceramică, lemn, hârtie, textile etc.
• Termoluminiscenţă şi luminiscenţă optic stimulată TL/OSL- autentificare pentru matrici ceramice (vase de lut şi ceramică, ţigle, cărămizi etc.)