XRAYLab

Equipment

• Sistema mobile di imaging MA-XRF con sensitività synctrothron-like ed elevata risoluzione laterale anche in contesti macroscopici, basato su una matrice tridimensionale di 6 rivelatori operanti in parallelo.
• Piattaforma mobile CXRF/micro-XRF per l’imaging stratigrafico non-invasivo su scala micrometrica.
• Sistema mobile di imaging MA-XRPD basato su sorgenti X monocromatiche ad elevata brillanza per lo studio della distribuzione delle fasi cristalline in contesti microscopici.
• Imaging radiografico digitale ad elevata risoluzione dotato di un frame motorizzato per il posizionatmento delle opere con possibilità di acquisire sequenze di radiografice su oggetti di grandi dimensioni.
• Sistema da banco per spettroscopia XAS (XANES/EXAFS) ad alte prestazioni, basato su ottica HAPG in geometria von Hamos per l’acquisiaione di spettri con risoluzione energetica elevata e sensibilità analitica prossima agli standard sincrotronici, ideale per studi sullo stato chimico, distanze interatomiche e di coordinazione dei materiali.
• Piattaforma robotica, basata su un braccio antropomorfo collaborativo, equipaggiato con una testa spettrometrica multimodale XRD/IR per l’imging di oggetti tridimensionali complessi. Il sistema grantisce traiettorie controllate, ripetibilità sub-millimetrica e scansioni ad elevata risoluzione mediante l’uso di algoritmi avanzati di pianificazione e visione artificiale integrati nel sistema.
• Datacenter HPC/GPU di nuova generazione, costituito da un cluster multinodo iperconvergente progettato per applicazioni avanzate di intelligenza artificiale e deep learning. L’infrastruttura integra nodi di calcolo ad alta densità equipaggiati con GPU NVIDIA H100, interconnessioni a 200 Gb/s, ampia capacità di storage NVMe e sistemi di orchestrazione Kubernetes e Bright Cluster Manager, offrendo elevata efficienza per il training multi-GPU e l’esecuzione di modelli complessi. Il sistema supporta ambienti multiutente, elaborazioni su larga scala e pipeline di machine/deep learning ottimizzate, costituendo una piattaforma strategica per l’elaborazione e l’analisi di grandi dataset diagnostici nel patrimonio culturale.

Main collaborations

• Museo Egizio di Torino
• Museo di Capodimonte, Napoli
• Museo Archeologico Nazionale di Atene (Grecia)
• Museo Cicladico, Atene (Grecia)
• Centro Conservazione e Restauro Venaria Reale, Torino
• Pylos Regional Archeological Project, Università di Cincinnati, USA
• Hamilton Kerr Insitute, Fitzwilliam Museum, Cambridge (UK)
• Museo Archeologico Pietro Griffo, Agrigento
• Istituto Centrale per la Patologia del Libro, Roma
• National Hellenic Research Foundation, Atene, Grecia
• Instituto Andaluz del Patrimonio Historico, Siviglia, Spagna
• Museo Archeologico Paolo Orsi, Siracusa
• Museo Civico del Castello Ursino, Catania
• Parco Archeologico e Paesaggistico di Catania
• Laboratori Nazionali del Sud, INFN, Catania
• INPP, Demokritos, Atene (Grecia)
• IAEA, Nuclear Science and Instrumentation Laboratory, Seibersdorf, Austria

Main publications

Bicchieri, M., Biocca, P., Caliri, C., Romano, F.P. (2020). New discoveries on Leonardo da Vinci drawings. Microchemical Journal 157, 104844.

D’Elia, E., Buscaglia, P., Piccirillo, A., Picollo, M., Casini, A., Cucci, C., Stefani, L., Romano, F.P., Caliri, C., Gulmini M. (2020). Macro X-ray fluorescence and VNIR hyperspectral imaging in the investigation of two panels by Marco d’Oggiono. Microchemical Journal 154, 104541.

Nervo, M., Romano, F.P., Caliri, C., Piccirillo, A., Triolo, P., Demonte, D., Gatti, A., Vergallo, E., Cardinali, M., Ferrero, M. (2020). “Costruzione del viadotto”: MA‐XRF in the pictorial executive technique of Agostino Bosia. X‐Ray Spectrometry

Kokiasmenou, E., Caliri, C., Kantarelou, V., Karydas, A.G., Romano, F.P., Brecoulaki, H.(2020). Macroscopic XRF imaging in unravelling polychromy on Mycenaean wall-paintings from the Palace of Nestor at Pylos. Journal of Archaeological Science: Reports 29, 102079

Križnar, A., Ager, F.J., Caliri, C., Romano, F.P., Respaldiza, M.Á., Gómez‐Morón, M.A., Núñez, L., Rocío Magdaleno, R. (2019). Study of two large‐dimension Murillo’s paintings by means of macro X‐ray fluorescence imaging, point X‐ray fluorescence analysis, and stratigraphic studies. X‐Ray Spectrometry 48 (5), 482-489

Dos Santos, H. C., Caliri, C., Pappalardo, L., Catalano, R., Orlando, A., Rizzo, F., & Romano, F. P. (2018). Real-time MA-XRF imaging spectroscopy of the Virgin with the Child painted by Antonello de Saliba in 1497. Microchemical Journal, 140, 96-104.

Karydas, A. G., Czyzycki, M., Leani, J. J., Migliori, A., Osan, J., Bogovac, M., Wrobel, P., Vakula, N., Padilla-Alvarez, R., Menk, R. H., Gol, M. G., Antonelli, M., Tiwari, M. K., Caliri, C., Vogel-Mikuš, K., Darby I., and R. B. Kaiser (2018). An IAEA multi-technique X-ray spectrometry endstation at Elettra Sincrotrone Trieste: benchmarking results and interdisciplinary applications. Journal of synchrotron radiation, 25(1), 189-203.

Romano, F. P., Caliri, C., Nicotra, P., Di Martino, S., Pappalardo, L., Rizzo, F., and Santos, H. C. (2017). Real-time elemental imaging of large dimension paintings with a novel mobile macro X-ray fluorescence (MA-XRF) scanning technique. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 32(4), 773-781.

Romano, F. P., Caliri, C., Cosentino, L., Gammino, S., Mascali, D., Pappalardo, L., Rizzo, F., Scharf, O., Santos, H. C. (2016). Micro X-ray Fluorescence Imaging in a Tabletop Full Field-X-ray Fluorescence Instrument and in a Full Field-Particle Induced X-ray Emission End Station. Analytical Chemistry, 88(20), 9873-9880.

Pappalardo, L., Barresi, S., Biondi, G., Caliri, C., Caruso, F., Catalano, R., Lamagna, G., Manenti, G.A., Monterosso, G., Orlando, A., Rizzo, F., Santos, H.C. (2016). PIXE‐alpha non‐destructive and in situ compositional investigation of black gloss on ancient pottery. X‐Ray Spectrometry, 45(5), 258-262.

Santos, H. C., Caliri, C., Pappalardo, L., Catalano, R., Orlando, A., Rizzo, F., Romano, F. P. (2016). Identification of forgeries in historical enamels by combining the non-destructive scanning XRF imaging and alpha-PIXE portable techniques. Microchemical Journal, 124, 241-246.

Romano, F. P., Caliri, C., Cosentino, L., Gammino, S., Giuntini, L., Mascali, D., Neri, L., Pappalardo, L., Rizzo, and F., Taccetti, F. (2014). Macro and micro full field x-ray fluorescence with an X-ray pinhole camera presenting high energy and high spatial resolution. Analytical chemistry, 86(21), 10892-10899.