Attività 2.6 Microscopio portatile per misure di fluorescenza UV multi spettrale

L’attività dal CNR-INO UOS di Lecce ha riguardato soprattutto due fasi indipendenti dello studio e realizzazione del prototipo di video-microscopio di fluorescenza: quella di caratterizzazione dei riferimenti di fluorescenza UV e quella di realizzazione del sistema di illuminazione.
1) Caratterizzazione dei riferimenti di fluorescenza
E’ stato acquistato un set di 5 riferimenti di fluorescenza UV dell’azienda statunitense LABSPHERE (http://www.labsphere.com), precisamente il USF-500-10, ciascuno del diametro di 1”. Si tratta di un insieme di campioni di finitura matt, realizzati con materiali contenenti molecole fluorescenti stabile nel tempo e con emissione di fluorescenza caratterizzata da strutture regolari e spettralmente spaziate da coprire l’intervallo del visibile in modo piuttosto omogeneo. Normalmente, tali campioni sono venduti privi dei dati di caratterizzazione dell’emissione di fluorescenza e, pertanto, suddetta caratterizzazione è stata effettuata in proprio, senza ricorrere al servizio estremamente oneroso offerto dal venditore. Si è scelto un LED APG2C1-365-E, tra quelli acquistati, il quale ha dimostrato di non poter funzionare senza un opportuno filtro di taglio del visibile, poiché si è verificato sperimentalmente che l’emissione recava una larga banda di fluorescenza nella regione da 520 a 680nm, dovuta ai materiali costituenti il chip.

2) Progettazione e realizzazione del sistema di illuminazione e del relativo supporto
Sono stati progettati e realizzati presso l’UOS INO di Lecce: Supporto meccanico per l’alloggiamento dei LED di illuminazione; Elettronica per l’alimentazione dei LED.
Per quanto riguarda il supporto meccanico, è stato previsto l’alloggiamento per 10 LED ripartiti in 6 di tipo APG2C1365-
E e 4 di tipo A6-RGB-9. Questi ultimi vengono utilizzati in modo mutuamente esclusivo nella banda del ROSSO o in quella del BLU a seconda dei casi. Per le caratteristiche optoelettroniche si rimanda alla tabella 1. Il supporto consta di due parti. Una relativa all’accomodamento dei LED di illuminazione, l’altra di adattamento per l’ancoraggio della corona all’obiettivo della telecamera. 

Le attività condotte dal CNR-ISTM nel corso del III semestre hanno riguardato lo studio delle proprietà fotofisiche del minio e la caratterizzazione di lacche rosse di tipo antrachinonico. Le attività servono per costruire un database da utilizzare per la applicazione del sistema iperspettrale per misure di luminescenza UV-vis. Lo studio delle proprietà fotofisiche del minio (Pb3O4), pigmento inorganico conosciuto sin dall'antichità, è stato avviato con lo scopo di determinare l'effettiva presenza di una banda di emissione posizionata in corrispondenza del band-gap del pigmento, riscontrata in alcuni casi reali.

Successivamente, è stata sviluppata la procedura di taratura del video-microscopio di fluorescenza UV inoltre, da parte del CNR-ISTM: sono state condotte studi su alcuni pigmenti e coloranti. I risultati delle attività di studio determineranno la costruzione di un database da utilizzare per le applicazioni del sistema multispettrale, per misure di luminescenza UV-vis, infine per definire un protocollo.

Le attività di studio in dettaglio hanno riguardato:

1)   le proprietà foto-fisiche dei pigmenti gialli a base di cadmio, le cui conoscenze acquisite sono state applicate allo studio in fluorescenza UV-vis di opere di Pollok conservati a Venezia presso la collezione Guggenheim;

2)  la  caratterizzazione di coloranti organici gialli di tipo flavonoide e carotenoide riscontrabili nei manoscritti;

3)    valutazione della stabilità dei pigmenti a base di cromato di piombo sotto l’azione della luce  del visibile.