I Papiri di Ercolano letti con la Tomografia a contrasto di fase. The Herculaneum Papyrus reads with phase contrast tomography.

I Papiri di Ercolano letti con la Tomografia a contrasto di fase. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questa applicazione. / The Herculaneum Papyrus reads with phase contrast tomography. The patent procedure ENEA RM2012A000637 is very useful in this application.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

PH: E. Brun

Dopo circa 2000 anni, i papiri carbonizzati di Ercolano (risalenti al 79 d.C.) hanno iniziato a svelare i loro segreti. Un team di ricercatori dell’Istituto per la microelettronica e microsistemi del CNR di Napoli guidati da Vito Mocella, insieme all’Institut de Recherche et d’Histoire des Textes di Parigi sono riusciti a decifrare alcune parole di questi documenti.

Ciò è stato possibile grazie all’utilizzo di una innovativa tecnica, molto usata nel campo della medicina: la tomografia a raggi X a contrasto di fase. Quest’idea ha permesso di individuare le parole all’interno dei papiri evitandone l’apertura e la conseguente riduzione in cenere.

La tomografia a raggi X a contrasto di fase (PCI) (tecnica di imaging radiografica) si basa sul principio di cambiamento di fase di un fascio di raggi X che attraversa un oggetto, al fine di produrre un’immagine. Quindi l’idea di base non è quella di studiare come il materiale assorbe il fascio, ma come lo rifrange.

Le tecniche di imaging classiche, come la radiografia o la tomografia computerizzata (TC) si basano, appunto, su una diminuzione dell’intensità del fascio di raggi X (attenuazione) nell’attraversare un campione, misurata poi attraverso un rivelatore di raggi X. Allo stesso modo, nella tomografia a contrasto di fase, lo sfasamento del fascio causato dal campione non viene misurato in modo diretto, ma viene trasdotto in variazioni di intensità, così da essere registrato dal rivelatore.

Come nelle metodologie standard, può essere combinata con tecniche tomografiche che permettono di ottenere una distribuzione tridimensionale della parte reale dell’indice di rifrazione del campione.
Quando la PCI viene applicata a campione costituiti da atomi con basso numero atomico (Z), tale tecnica risulta più sensibile alle variazioni di densità rispetto alle tradizionali tecniche. Eccone spiegato il suo utilizzo nelle applicazioni mediche (per la rappresentazione dei tessuti molli a basso contrasto) o per distinguere, come in questo caso, l’inchiostro scuro dal papiro carbonizzato (a basso contrasto tra loro), grazie al fatto che le lettere inchiostrate di tali papiri sono sollevate di 0.1 mm.

Per ora è stato identificato un solo paio di parole, la ricerca si prospetta ancora lunga e laboriosa.

Negli ultimi anni, si sono diffuse diverse tecniche di imaging a raggi X a contrasto di fase. Le più comuni sono l’interferometria a cristallo, le tecniche basate sulla propagazione o sull’illuminazione dei bordi ed altre

ENGLISH

After about 2,000 years, the carbonated paper of Herculaneum (dating back to 79 AD) began to reveal their secrets. A team of researchers from the Institute for Microelectronics and Microsystems of the CNR of Naples led by Vito Mocella, together with the Institut de Recherche et d'Histoire des Textes in Paris, managed to decipher some words of these documents.

This has been possible thanks to the use of an innovative technique, very used in the field of medicine: phase-contrast X-ray tomography. This idea made it possible to find the words inside the papyrus, avoiding its opening and consequent reduction in ashes.

Phase X-ray (PCI) tomography (X-ray Imaging Technique) is based on the phase change principle of a X-ray beam that crosses an object in order to produce an image. So the basic idea is not to study how the material absorbs the beam, but how it refines it.

Classical imaging techniques, such as radiography or computerized tomography (TC), are basically based on a decrease in the intensity of the X-ray beam (attenuation) when crossing a sample, then measured by an X-ray detector. Likewise, in phase contrast tomography, the beam phase shift caused by the sample is not measured directly but is transduced in intensity variations so that it is recorded by the detector.

As in standard methodologies, it can be combined with tomographic techniques that allow obtaining a three-dimensional distribution of the real part of the refractive index of the sample.

When the PCI is applied to a sample consisting of atoms with a low atomic number (Z), this technique is more sensitive to density variations than conventional techniques. Here is explained its use in medical applications (for the representation of low contrast soft tissues) or to distinguish, as in this case, dark ink from charred papyrus (low contrasts), thanks to the fact that inked letters of such paper are raised by 0.1 mm.

For now, only a few words have been identified, the search continues to be long and laborious.

In recent years, various X-ray contrast imaging techniques have been released. The most common are crystal interferometry, techniques based on the propagation or illumination of edges and other.

Da: 

https://science.closeupengineering.it/papiri-ercolano-letti-la-tomografia-contrasto-fase/10519/