Risonanza magnetica (NMR) portatile. Mappatura e monitoraggio dell’umidità nei dipinti murali

Autore: Valeria Di Tullio
Pagine 105. Illustrato a colori
Isbn: 9788840404080
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La Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) è una tecnica utilizzata in chimica, fisica, biologia e come tecnica di immagine nella diagnostica dedica. Sebbene la scoperta della Risonanza Magnetica risalga agli anni ’40, la sua applicazione ai problemi riguardanti la conservazione dei beni culturali ha inizio solo dopo il 2003, a seguito dell’invenzione della strumentazione NMR Portatile dedicata proprio allo studio del patrimonio storico-artistico. Con l’NMR è possibile analizzare, direttamente in situ, il contenuto di idrogeno presente in un materiale in modo completamente non-invasivo. In questa tesi, l’NMR portatile è stata applicata per la prima volta, per ottenere la mappatura quantitativa dell’umidità in due siti presenti nei livelli sotterranei della Basilica di San Clemente a Roma: l’affresco altomedievale  la “Messa di San Clemente” e i materiali costitutivi del Tempio Mitraico.
La pubblicazione riporta una delle tesi di laurea vincitrici del Premio Giovanni Urbani-Mnemosyne.

INDICE

CAPITOLO 1. Introduzione

CAPITOLO 2. Scopo della tesi

CAPITOLO 3. Principi teorici della Risonanza Magnetica Nucleare
3.1 Fenomeno fisico della risonanza magnetica
3.2 Le equazioni di Bloch
3.3 Sistema di riferimento rotante
3.4 Esperimento NMR
3.5 Misura dei tempi di rilassamento
3.5.1 Rilassamento longitudinale T1
3.5.2 Rilassamento trasversale T2
3.5.3 Spin eco
3.5.4 CPMG
3.5.5 Misura di T2 in campo magnetico disomogeneo
3.6. L’NMR unilaterale: una nuova tecnica NMR non invasiva
3.6.1 Breve storia della tecnica NMR unilaterale
3.6.2 Uso dell’NMR unilaterale e sonda di misura
3.7 Tempi di rilassamento NMR e distribuzione della porosità di rocce in saturazione di acqua
3.7.1 Distribuzioni di tempi di rilassamento T2 in campo non omogeneo

CAPITOLO 4. L’acqua e i materiali porosi
4.1 I materiali porosi lapidei
4.2 L’interazione dell’acqua con i materiali lapidei
4.2.1 La risalita capillare
4.2.2 I processi di trasporto e assorbimento dell’acqua nei materiali porosi
4.3 Tipi di umidità
4.4 La misura dell’umidità

CAPITOLO 5. Il complesso archeologico della basilica di San Clemente
5.1 La storia dei restauri e lo stato conservativo
5.2 L’affresco della messa di san clemente
5.2.1 Lo stato conservativo della “Messa di San Clemente”
5.3 Il Tempio Mitraico
5.3.1 L’aspetto idrogeologico del sito
5.3.2 Lo stato conservativo del Mitreo
5.3.3 I materiali costitutivi del Mitreo

CAPITOLO 6. Applicazioni
6.1 Distribuzione dell’umidità nell’affresco “La Messa di San Clemente”
6.1.1 Condizioni sperimentali
6.1.2 Elaborazione dei dati: Contour plot della distribuzione del contenuto d’umidità dell’affresco
6.1.3 La calibrazione del segnale NMR
6.1.4 Discussione dei risultati
6.2 Analisi con NMR unilaterale dei materiali del Tempio Mitraico
6.2.1 Condizioni Sperimentali
6.2.2 Discussione dei risultati. Valutazione del contenuto di umidità
6.2.3 Discussione dei risultati. La distribuzione dei tempi di rilassamento T2

CAPITOLO 7. Conclusioni e sviluppi futuri

Ringraziamenti

Bibliografia