RADIOGRAFIA con RAGGI X

1. RADIOGRAFIA con RAGGI X

2. SPETTRO DEI RAGGI X

3. Interazione raggi X-materia - Effetto fotoelettrico L’interazione avviene con un elettrone fortemente legato. Ee- =hn- Eb

4. Interazione raggi X-materia - Effetto Compton o scattering incoerente L’interazione avviene con un elettrone di un’orbita esterna dell’atomo.

5. Interazione raggi X-materia - Produzione di coppie

6. Dipendenza dal numero atomico Z4 (fotoelettrico) Z (Compton) Z2 (produzione di coppie) probabilità interazione 

7. ASSORBIMENTO RAGGI X NELLA MATERIA I0 I I = I0e-ms

8. ASSORBIMENTO RAGGI X NELLA MATERIA I/I0 s

9. ASSORBIMENTO RAGGI X NELLA MATERIA Il coefficiente di assorbimento lineare m dipende da: • Il numero atomico del materiale • La densità del materiale • L’energia del fascio di raggi X

10. ASSORBIMENTO RAGGI X NELLA MATERIA

11. ASSORBIMENTO RAGGI X NELLA MATERIA 100 keV 60 keV 30 keV

12. ASSORBIMENTO RAGGI X NELLA MATERIA (cm2/g) Coefficiente di attenuazione di massa in funzione dell’energia fotonica per il piombo, compresi i coefficienti parziali.

13. LA RADIOGRAFIA

14. campione

15. Formazione dell’immagine radiografica Il fascio di raggi X che incide sull’oggetto è relativamente uniforme, mentre il fascio che emerge dall’oggetto presenta variazioni locali di intensità dovute alla struttura interna dell’oggetto.

16. 2 1 1. Minor numero di Raggi X zone chiare 2. Maggior numero di Raggi X zone scure La radiografia tradizionale Rivelatore : lastra radiografica

17. La radiografia digitale Rivelatore digitale IMMAGINE in cui ogni punto (pixel) contiene un numero proporzionale al segnale prodotto dai raggi X nel rivelatore

18. Radiografia digitale Zone scure: basso segnale prodotto Zone chiare: alto segnale prodotto

19. Macchie Venature del legno Chiodi Confronto fra radiografia tradizionale e digitale

20. 1. Immagine RAW 2. Maggiore luminosità 3. Maggiore contrasto 4. Piccoli dettagli facili da individuare Elaborazione dell’immagine digitale

21. CARATTERISTICHE DELL’IMMAGINE RADIOGRAFICA • Risoluzione spaziale • Contrasto

22. Esempio: due linee (loro distanza) Caratteristiche dell’immagine radiografica: Risoluzione spaziale La risoluzione spaziale è la minima distanza tra due punti dell’oggetto che vediamo ancora distinti nell’immagine. Dipende da: • Dimensioni macchia focale • Dimensioni pixel rivelatore (o grani pellicola) • Contrasto

23. Caratteristiche dell’immagine radiografica: Risoluzione spaziale: come si misura? Massimo numero di linee per millimetro ancora distinguibili tra loro [lp/mm] MIRA OTTICA 5 lp/mm, ovvero 5 coppie di linee per mm (100 mm)

24. Caratteristiche dell’immagine radiografica: il contrasto Differenza di segnale tra due punti dell’immagine. Segnale I2 Raggi X Segnale I1 • Contrasto oggetto (densità o numero atomico) • Energia raggi X e quindi differenza di potenziale nel tubo • Risposta rivelatore

25. Caratteristiche dell’immagine radiografica: il contrasto, esempio Radiografia a 42 kV Radiografia a 21 kV

26. Caratteristiche dell’immagine radiografica: il contrasto • Come otteniamo il miglior contrasto nell’immagine radiografica?

27. Avevamo detto...µ: coefficiente di attenuazione lineare • Energia della radiazione • Densità e numero atomico del materiale I = I0 e-µx

28. Scelta dell’energia ottimale per la misura I = I0 e-µx In genere conviene scegliere un valore di µ per cui risulti: µx = 2

29. Esempio campione: vaso di ceramica di spessore pari a 4 cm µ = circa 0.5 cm-1 (dalla tabella si ricava che l’energia ottimale per l’indagine è 100 keV).

30. Schema di ripresa RX di un dipinto pellicola radiografica in busta (30 x 40 cm2) dipinto tavolo attrezzato fascio conico raggi X (35°) d=80 cm tubo radiogeno

31. Mosaico di radiografie Le pellicole radiografiche oggi disponibili sul mercato e normalmente impiegate per questo tipo di lavoro hanno dimensioni di 30 x 40 cm2. Per ottenere immagini intere di opere aventi dimensioni maggiori della grandezza della lastra si può realizzare una sequenza di riprese radiografiche esponendo di volta in volta ogni singola pellicola fino al totale ricoprimento dell’oggetto. Le singole radiografie vengono poi tagliate in modo da eliminare i bordi di sovrapposizione, accostate e attaccate (effetto mosaico) per avere un’immagine unica e completa.

32. Limiti del metodo Mosaico L’immagine radiografica, ottenuta mediante accostamento di lastre esposte singolarmente mette in risalto la difficoltà di ottenere una buona mosaicatura.

33. Mosaico di pellicole In alternativa, è possibile accostare tra loro una serie di pellicole di formato 30x40 cm fino al totale ricoprimento dell’oggetto da radiografare. Pala Manfredi - Chiesa di San Domenico - Siena Successivamente, esporre l’insieme con un unico irraggiamento, avendo cura di posizionare la sorgente di raggi X ad una distanza tale da consentire al fascio della radiazione di coprire totalmente l’oggetto analizzato. Questo tipo di ripresa risulta una scelta obbligata quando è richiesta una immagine radiografica completa e priva di distorsioni.. La radiografia è stata realizzata ponendo la sorgente, centrata sul dipinto, ad una distanza di circa 5 m per 3 ore (33 kV e 5 mA)

34. Pellicole di grandi dimensioni Esistono anche pellicole di grandi dimensioni. Queste pellicole sono disponibili in rullo con larghezza di 127 cm e lunghezza fino a 30 metri. La pellicola viene tagliata a misura secondo le necessità e confezionata in buste di materiale plastico nero, opaco alla luce visibile e di radiopacità trascurabile.

35. Radiopacità relative dei principali materiali costitutivi di un dipinto

36. Cosa si vede con la radiografia: • La radiografia di un quadro può fornire informazioni: • sulla tecnica usata dal pittore (pigmenti impiegati, procedimento delle stesure); • sulla presenza di eventuali pentimenti; • su eventuali stesure sottostanti; • sullo stato di conservazione dei materiali costitutivi; • sull’assemblaggio della struttura; • sugli interventi di restauro precedenti; • può anche aiutare a stabilire l'autenticità di un'opera.

37. Cosa si vede con la radiografia: • Se l'abbozzo di un quadro viene tracciato con pennellate di biacca risulta perfettamente visibile nella radiografia, • mentre nel caso di quadri condotti con leggere velature successive (come quelli di Leonardo), l'indagine radiografica è poco contrastata e più difficilmente leggibile. • Se il pittore ha usato una tela od una tavola già dipinta o ha coperto stesure precedenti (specialmente se queste erano ottenute con spesse pennellate di biacca) le immagini sottostanti risultano chiaramente visibili. • Infine, disponendo delle radiografie di un certo numero di quadri dello stesso autore, è possibile identificare alcune caratteristiche specifiche della sua tecnica difficilmente imitabili da un falsario.

38. La Radiografia: esempi ed applicazioni per i dipinti

39. Principali specie legnose utilizzate come supporto per i dipinti Fotografia Radiografia

40. Verrocchio, San GirolamoGalleria Palatina - Firenze

41. Domenico Beccafumi, Madonna col BambinoPinacoteca Nazionale - Siena

42. Ignoto, sec. ? Ritratto di Nobildonna Museo del Bargello Firenze

43. Rilievo RX-VIS Radiografia

44. Anonimo del sec. XIX - Museo dell’OPD - FirenzeOlio su tela

45. Radiografia La radiografia mostra la presenza di altri due dipinti sottostanti: la copia della Venere di Urbino del Tiziano e un volto femminile visibile sul petto della Venere e ruotato di 90 gradi.

46. J. Sustermans Ritratto di Prelato Galleria Palatina - Firenze Radiografia

47. Domenico del GhirlandaioVisitazione di Santa Elisabetta Radiografia che evidenzia l’ampliamento della tavola

48. Mario Sironi, Meriggio Galleria d’Arte Moderna - Firenze

49. M. Sironi, Meriggio - RX

50. Mattia e Gregorio PretiTaverna