Punti oggetto di analisi

La spettroscopia di raggi X a dispersione in energia è una tecnica di analisi composizionale che sfrutta l’emissione di raggi X caratteristici degli elementi chimici del campione indagato, eccitato tramite un fascio di elettroni generato da un microscopio a scansione elettronica (SEM). Infatti, come mostrato nella figura in basso, quando il fascio elettronico proveniente dal SEM colpisce il campione, uno o più elettroni sono espulsi dagli atomi e le vacanze elettroniche vengono riempite da elettroni negli stati a più alta energia. In questa situazione, verranno emessi raggi X per bilanciare la differenza in energia tra i due stati elettronici. L’analisi di questi raggi X caratteristici permette di determinare quali elementi sono presenti nel campione.
Questa tecnica è stata utilizzata per ricercare gli elementi di una tessera di tappeto musivo proveniente dalle domus di Villa San Pancrazio, databile orientativamente all’età imperiale. Come mostrato nella figura accanto, il campione di mosaico è stato tagliato perpendicolarmente alla superficie esposta all’aria così da analizzare una possibile variazione composizionale in tre diverse zone: i. la parte “top”, in prossimità della superficie esposta all’aria; ii. il “center”, non esposto ad aria o altra condizione ambientale; iii. la zona “bottom” che era esposta anch’essa all’aria e poggiava sul terreno.
L’analisi EDX effettuata con un fascio elettronico con energia pari a 25keV ha dimostrato la presenza di diversi elementi chimici e tramite mappatura del campione è stato possibile risalire agli elementi chimici più diffusi. Nello specifico, è stato visto come il campione abbia per lo più ossigeno, calcio e silicio, elementi riconducibili a composti tipici delle rocce calcaree. Inoltre, gli spettri dei punti top, center e bottom risultano indistinguibili mostrando che non vi è una variazione misurabile tra gli elementi della zona del mosaico esposta all’aria e di quella più in profondità.