Detectors and Cultural Heritage: The INFN-CHNet Experience

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...

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Bibliographic Details
Main Authors: 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
Format: Article
Language:English
Published: MDPI AG 2021-04-01
Series:Applied Sciences
Subjects:
Online Access:https://www.mdpi.com/2076-3417/11/8/3462
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author Lorenzo Giuntini
Lisa Castelli
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description 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.
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Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. Sansone 1, 50019 Firenze, ItalyLaboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Via G. Acitelli 22, 67100 L’Aquila, ItalyLaboratori Nazionali del Gran Sasso, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Via G. Acitelli 22, 67100 L’Aquila, ItalyUniversità 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, ItalyUniversità 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, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma Tre, Via della Vasca Navale 84, 00146 Rome, ItalyDipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, ItalyDipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, ItalyDipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, ItalyDipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, ItalyLaboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, ItalyLaboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, ItalyLaboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, ItalyLaboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Via Enrico Fermi 54 (già 40), 00044 Frascati, ItalyMuseo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi, Via Panisperna 89a, 00184 Rome, ItalyDipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, ItalyDipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, ItalyDipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via A. Bassi 6, 27100 Pavia, ItalyDipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, ItalyDipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, ItalyDipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, ItalyDepartment of Chemistry and Pharmacy, Università degli Studi di Sassari, Piazza della Scienza, 3, 20126 Sassari, ItalyDepartment of Chemistry and Pharmacy, Università degli Studi di Sassari, Piazza della Scienza, 3, 20126 Sassari, ItalyDepartment of Chemistry and Pharmacy, Università degli Studi di Sassari, Piazza della Scienza, 3, 20126 Sassari, ItalyINFN Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123 Catania, ItalyDipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università degli Studi di Catania & INFN Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123 Catania, ItalyDipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università degli Studi di Catania & INFN Sezione di Catania, Via S. Sofia 64, 95123 Catania, ItalyFondazione Bruno Kessler, Via Sommarive, 18, 38123 Trento, ItalyIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze, Via G. 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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.https://www.mdpi.com/2076-3417/11/8/3462X-ray detectorsgamma-ray detectorsphoton-counting detectorsparticle detectorsneutron detectorsdetectors for mass spectrometry
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