Questo tipo di spettroscopia utilizza come sorgente eccitatrice una radiazione ultravioletta e visibile. La tecnica è largamente utilizzata per l’identificazione e lo studio di coloranti antichi naturali (spesso precipitati su di un substrato insolubile come per le lacche) e di coloranti moderni di sintesi. Interessante è anche l’analisi di pigmenti inorganici moderni aventi proprietà ottiche particolari come i pigmenti semiconduttori (ZnO, gialli e rossi di Cd). Variando le sorgenti di eccitazione e i rivelatori è possibile ottenere spettri in riflettenza o di fluorescenza, così da indagare diversi aspetti dei pigmenti stessi. È inoltre possibile calcolare i tempi di vita di fluorescenza delle molecole fluorofore.
La strumentazione è costituita da un prototipo che permette misure in riflessione (di assorbimento) e di emissione allo stato stazionario e risolta nel tempo. Le misure di assorbimento nel range compreso tra 200 e 1100 nm (con risoluzione spettrale di 8 nm) sono realizzate utilizzando una lampada Deuterio-alogena (AvaLight-DHc, Avantes) e un rivelatore Avaspec 2048 USB2 (Avantes). Lo strumento si compone inoltre di tre sorgenti (375, 450 e 640 nm) sia continue che pulsate per l’analisi delle proprietà emissive. Per le misure in oggetto sono stati usati i diodi laser a 375 e a 450 nm continui e il diodo pulsato a 450 nm. Un rivelatore Avaspec 2048-XL USB2 (Avantes), operante nell’intervallo spettrale compreso tra 270 e 1400 nm (con una risoluzione di 8 nm) permette l’acquisizione degli spettri di emissione allo stato stazionario. Un fotocatodo Horiba ad alta sensibilità e l’elettronica necessaria sono impiegati per la misura dei tempi di vita di fluorescenza con la tecnica del Fotone Singolo (Time Correlated Single Photon Counting). Il sistema si avvale di un sistema di fibre ottiche multiforcato realizzato da Avantes.
Bibliografia:
Aldo Romani, Catia Clementi et al., Fluorescence Spectroscopy: A Powerful Technique for the Noninvasive Characterization of Artwork, Account of Chemical Research, 43, 2010, pp. 761-770 e relativa bibliografia.
Aldo Romani, Chiara Grazia, et al., New portable instrument for combined reflectance, time-resolved and steady-state luminescence measurements on works of art, O3A: Optics for Arts, Architecture, and Archaeology III, edited by Luca Pezzati, Renzo Salimbeni, Proc. of SPIE Vol. 8084, 808403.
Aldo Romani, Catia Clementi et al. Portable equipment for luminescence lifetime measurements on surfaces. Appl Spectrosc. 2008 62: 1395-9.