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Laboratorio di Microscopia Ottica ed Elettronica, Fluorescenza e diffrazione di raggi X


Ambiti di applicazione

All’interno del Laboratorio di Microscopia Ottica, Elettronica e Fluorescenza e Diffrattometria di raggi x si effettuano gli studi per la caratterizzazione mineralogica, petrografica e chimica di materiali lapidei impiegati nel Patrimonio Culturale costruito. Le principali attività di ricerca in cui il laboratorio è impegnato riguardano

- la diagnostica preventiva agli interventi di restauro dei monumenti, soprattutto in relazione alla identificazione dei materiali costituenti e dei prodotti di degrado, allo studio della provenienza dei materiali lapidei impiegati nel patrimonio costruito archeologico, con particolare riferimento ai marmi bianchi. Particolare attenzione è dedicata alle ricerche riguardanti i dipinti murali che vanno dalla pittura preromana delle tombe Ellenistiche e Messapiche a quella delle cripte e chiese medioevali;

- consulenza e servizi per Enti preposti alla tutela, conservazione e valorizzazione del patrimonio culturale;

- collaborazione ad attività di Ricerca e Sviluppo e consulenza per aziende produttrici di materiali per il restauro e l’edilizia;

- attività di diagnostica preliminare ad interventi di recupero e conservazione.

laboratorio di Microscopia ott ele diffr - 4

Metodologie e tecnologie utilizzate

Il laboratorio è diviso nelle seguenti sezioni:

- una sezione dedicata alla preparazione dei campioni da analizzare al microscopio ottico ed elettronico;

- una sezione dedicata alla microscopia ottica costituita da tre microscopi per osservazioni in luce trasmessa, riflessa (anco con radiazione UV);

- una sezione di microscopia elettronica a scansione dotata di un microscopio XL30 ESEM (Environmental Scanning Electron Microscopy) della Fei Company con sistema integrato di microanalisi EDS della EDAX, dotato di detector SSD con risoluzione di 128 eV e di rivelatore BSE (Back Scattered Electrons);

- una sezione per analisi chimica elementare non invasiva datata di strumentazione per analisi di fluorescenza di raggi x;

- una sezione di diffrattometria di raggi x;

I protocolli di analisi adottati seguono le direttive della normativa tecnica europea in vigore (norme UNI EN, ASTM, ecc.).


 Obiettivi di ricerca


laboratorio di Microscopia ott ele diffr -3Studio mineralogico petrografico e chimico dei materiali costituenti i manufatti archeologici e dell’edilizia storica quali:

- materiali lapidei naturali (Pietre e Marmi)

- materiali lapidei artificiali (malte, intonaci stucchi, ceramica, ecc).

- prodotti del degrado

- pigmenti della pittura antica

- mosaici

Tali studi sono finalizzati alla:

- Identificazione di cause, meccanismi e prodotti di degrado dei materiali lapidei;

- identificazione della cave di provenienza di pietre e marmi antichi;

- studio sulla compatibilità dei prodotti per la conservazione in relazione alla microstruttura dei supporti lapidei:

- valutazione preventiva di trattamenti conservativi per la verifica della loro efficacia, innocuità e durabilità;

- studio delle finiture superficiali su edifici storici finalizzato all’individuazione di trattamenti del passato;

- identificazione dei pigmenti e delle tecniche esecutive della pittura antica;

- identificazione dei materiali impiegati nelle stesure a mosaico pavimentali  e parietali;

- studio delle finituree delle tecniche esecutive di materiali ceramici di interesse archeologico.

Fra i risultati dell’attività di ricerca:

- Individuazione delle cave di provenienza di materiali calcarenitici impiegati in epoca antica;

- individuazione delle cave di provenienza di marmi bianchi di importanti siti archeologici (Brindisi, Otranto, Lecce, ma anche di quelli appartenenti a relitti di navi lapidarie distribuiti lungo la costa ionica pugliese;

- individuazione della composizione e delle tecniche esecutive degli intonaci dipinti appartenenti alla pittura funeraria della colonia magno-greca di Taranto e di quelli Messapici di Brindisi e Lecce.  Studio esteso della pittura riguardante cripte e chiese medievali presenti in ambito pugliese e lucano. Dati sui materiali e tecniche esecutive impiegati per la realizzazione di importanti stesure musive di siti romani di Brindisi (area di San Piero degli Schiavoni), Lecce (via dei Sotterranei) Otranto (Cattedrale) ma anche di quelli ottocenteschi diffusamente presenti all’interno di edifici di grande interesse storico-architettonico della provincia di Lecce.

Dati riguardanti la caratterizzazione di materiali lapidei e l’identificazione dei prodotti di degrado negli studi di diagnostica preliminare agli interventi di conservazione su una enorme vastità di monumenti che hanno riguardato la puglia e molte regioni dell’Italia meridionale. Tra questi sono da ricordare le chiese del barocco leccese tra le quali ricadono la Basilica di Santa Croce, la chiesa dei SS. Niccolò e Cataldo, le Abbazie medievali di S. Maria di Cerrate (LE) e di San Mauro (Sannicola – LE), le cripte medievali di Otranto (LE), dello Spirito Santo (Monopoli – BA) della Madonna delle Croci (MT), i teatri Petruzzelli e Margherita di Bari, e tanti altri casi svolti anche in collaborazione con enti di ricerca pubblici e privati. 


 Strumentazione di cui dispone il laboratorio


laboratorio di Microscopia ott ele diffr 1 - Apparecchiature di precisione per taglio di campioni da sottoporre a preparazione di sezioni sottili e lucida: All’interno è presente un sistema per l’inglobamento in resina dei campioni, una taglierina di precisione (≈ 50-80 μm) programmabile, una prelevegatrice programmabile con testa multi campione, due levigatrici per la realizzazione delle sezioni sottili e un sistema di ricoprimento C/Au per l’osservazione in alto vuoto all’ESEM di campioni non conduttivi.

- microscopi ottici in luce tramessa/riflessa (anche UV) rappresentati da: uno stereomicroscopio Zeiss mod. Stemi Sv 11, un microscopio Zeiss mod. Axioplan a luce polarizzata trasmessa/riflessa e un microscopio Nikon mod. Eclipse LV 100 POL a luce polarizzata trasmessa/riflessa dotato di sorgente luminosa per osservazione UV e due set di obiettivi rispettivamente per le osservazioni in luce trasmessa e riflessa.

- sistema di acquisizione ed elaborazione immagini da microscopio: tutti i microscopi sono controllati da un sistema di acquisizione ed elaborazione di immagini NIS Element della Nikon capace di acquisire e gestire dati risolti in 6 dimensioni.

- microscopio elettronico a scansione ambientale (Mod. XL30 ESEM della FEI Instrment): tale microscopio permette di osservare il campione in condizioni di low vacuum senza la necessità che sia ricoperto da uno strato conduttivo, permettendo altre analisi ed osservazioni sullo stesso campione.

laboratorio di Microscopia ott ele diffr -2Il sistema è utilizzato per la caratterizzazione microstrutturale e composizionale dei materiali rispettivamente mediante analisi GSE (Gaseous Secondary Electrons) e BSE, e analisi in fluorescenza di raggi X per dispersione di energia (EDS) per analisi elementari qualitative e quantitative, con possibilità di eseguire mappe di distribuzione areali degli elementi.

- spettrometro a fluorescenza di raggi x (XRF) della Bruxer AXS mod. Artax 200: si tratta di una strumentazione di ultima generazione dotata di una sistema di purge ad He per la rivelazione 

- degli elementi leggeri (con numero atomico dal Na in su) e di collimazione del fascio dei raggi x fino a 100 μm. La strumentazione, attualmente collocata all’interno del laboratorio, può essere trasportabile e utilizzabile in situ.

- diffrattometro a raggi x per polveri della Philips con generatore Mod. PW 1729 e goniometro Mod. PW 1820 controllato mediante software X PERT Plus utilizzato anche per gestione dei dati e l’identificazione delle fasi mineralogiche.

Parte delle strumentazioni rientrano in A.I.Te.C.H., Rete dei Laboratori, promossa all'interno dell'"Accordo di Programma Quadro in materia di Ricerca Scientifica nella Regione Puglia" tra Ministero dello Sviluppo Economico, Ministero dell'università e ricerca e Regione Puglia.


Team del laboratorio


Angela Calia, Geologo

Mariateresa Lettieri, Chimico

Giovanni Quarta, Geologo

Emilia Vasanelli, Ingegnere dei materiali

Maurizio Masieri., Tecnico di ricerca


Responsabile del laboratorio


Giovanni Quarta,  This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.  

+39 0832 422223 

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