Applied Sciences (Apr 2021)
Detectors and Cultural Heritage: The INFN-CHNet Experience
- Lorenzo Giuntini,
- Lisa Castelli,
- Mirko Massi,
- Mariaelena Fedi,
- Caroline Czelusniak,
- Nicla Gelli,
- Lucia Liccioli,
- Francesca Giambi,
- Chiara Ruberto,
- Anna Mazzinghi,
- Serena Barone,
- Francesca Marchegiani,
- Stefano Nisi,
- Carmine Lubritto,
- Simona Altieri,
- Luca Tortora,
- Paolo Branchini,
- Andrea Fabbri,
- Valerio Graziani,
- Sergio Barcellos Lins,
- Laura Guidorzi,
- Alessandro Lo Giudice,
- Alessandro Re,
- Leandro Sottili,
- Antonella Balerna,
- Mariangela Cestelli Guidi,
- Lucilla Pronti,
- Martina Romani,
- Fauzia Albertin,
- Matteo Bettuzzi,
- Rosa Brancaccio,
- Maria Pia Morigi,
- Daniele Alloni,
- Andrea Salvini,
- Barbara Smilgys,
- Michele Prata,
- Saverio Altieri,
- Maurizio Bonesini,
- Daniela Di Martino,
- Massimiliano Clemenza,
- Massimo Carpinelli,
- Piernicola Oliva,
- Valeria Sipala,
- Anna Maria Gueli,
- Stefania Pasquale,
- Giuseppe Stella,
- Giancarlo Pepponi,
- Francesco Grazzi,
- Francesco Taccetti
Affiliations
- Lorenzo Giuntini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Lisa Castelli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Mirko Massi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Mariaelena Fedi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Caroline Czelusniak
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Nicla Gelli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Lucia Liccioli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Francesca Giambi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Chiara Ruberto
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Anna Mazzinghi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Serena Barone
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Francesca Marchegiani
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Via G. Acitelli 22, 67100 L’Aquila, Italy
- Stefano Nisi
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Via G. Acitelli 22, 67100 L’Aquila, Italy
- Carmine Lubritto
- Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli Via Vivaldi 43, 81100 Caserta e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Via C. Cintia, 80126 Naples, Italy
- Simona Altieri
- Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli Via Vivaldi 43, 81100 Caserta e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli, Via C. Cintia, 80126 Naples, Italy
- Luca Tortora
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, Italy
- Paolo Branchini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, Italy
- Andrea Fabbri
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, Italy
- Valerio Graziani
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, Italy
- Sergio Barcellos Lins
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, Italy
- Laura Guidorzi
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, Italy
- Alessandro Lo Giudice
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, Italy
- Alessandro Re
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, Italy
- Leandro Sottili
- Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, Italy
- Antonella Balerna
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, Italy
- Mariangela Cestelli Guidi
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, Italy
- Lucilla Pronti
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, Italy
- Martina Romani
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, Italy
- Fauzia Albertin
- Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi, Via Panisperna 89a, 00184 Rome, Italy
- Matteo Bettuzzi
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy
- Rosa Brancaccio
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy
- Maria Pia Morigi
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy
- Daniele Alloni
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Andrea Salvini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Barbara Smilgys
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Michele Prata
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Saverio Altieri
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, Italy
- Maurizio Bonesini
- Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, Italy
- Daniela Di Martino
- Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, Italy
- Massimiliano Clemenza
- Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, Italy
- Massimo Carpinelli
- Department of Chemistry and Pharmacy, Università degli Studi di Sassari, Piazza della Scienza, 3, 20126 Sassari, Italy
- Piernicola Oliva
- Department of Chemistry and Pharmacy, Università degli Studi di Sassari, Piazza della Scienza, 3, 20126 Sassari, Italy
- Valeria Sipala
- Department of Chemistry and Pharmacy, Università degli Studi di Sassari, Piazza della Scienza, 3, 20126 Sassari, Italy
- Anna Maria Gueli
- INFN Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123 Catania, Italy
- Stefania Pasquale
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università degli Studi di Catania & INFN Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123 Catania, Italy
- Giuseppe Stella
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università degli Studi di Catania & INFN Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123 Catania, Italy
- Giancarlo Pepponi
- Fondazione Bruno Kessler, Via Sommarive, 18, 38123 Trento, Italy
- Francesco Grazzi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- Francesco Taccetti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, Italy
- DOI
- https://doi.org/10.3390/app11083462
- Journal volume & issue
-
Vol. 11,
no. 8
p. 3462
Abstract
Detectors are a key feature of the contemporary scientific approach to cultural heritage (CH), both for diagnostics and conservation. INFN-CHNet is the network of the Italian National Institute of Nuclear Physics that develops and applies new instrumentation for the study of CH. This process results in both optimized traditional state-of-the-art and highly innovative detection setups for spectrometric techniques. Examples of the former are X-rays, gamma-rays, visible-light and particles spectrometers tailored for CH applications, with optimized performances, reliability, weight, transportability, cost, absorbed power, and complementarity with other techniques. Regarding the latter, examples are ARDESIA, the array of detectors at the DAΦNE-Light facility, the MAXRS detection setup at the Riken-RAL muon beamline and the imaging facilities at the LENA Laboratory. Paths for next-generation instruments have been suggested, as in the case of the X-ray Superconductive Detectors and X-ray Microcalorimeter Spectrometers, allowing astonishing improvement in energy resolution. Many issues in CH can now be addressed thanks to scientific techniques exploiting the existing detectors, while many others are still to be addressed and require the development of new approaches and detectors.
Keywords
- X-ray detectors
- gamma-ray detectors
- photon-counting detectors
- particle detectors
- neutron detectors
- detectors for mass spectrometry