ICUB vă invită la prelegerea „EPMA and its potential applications in archaeochemistry” susținută de Dr. Gelu Costin de la Rice University, Houston, Texas

Institutul de Cercetare al Universității din București (ICUB) vă invită la cel de-al 42-lea seminar ArchaeoSciences. Invitatul acestei ediții este Dr. Gelu Costin, de la Rice University din Houston, Texas, ce va ține o prelegere intitulată: “EPMA and its potential applications in archaeochemistry”.

Seminarul va avea loc în data de 30 mai 2025, ora 11:00 (EET), în Clădirea Administrativă a Grădinii Botanice „Dimitrie Brândză” din București (Șoseaua Cotroceni nr. 32), sala P08.

Gelu Costin este cercetător științific și manager al laboratorului de microanaliză cu sondă electronică (EPMA) la Rice University, Houston, Texas (Departamentul de Științe ale Pământului, Mediului și Planetare), unde predă și cursuri de mineralogie optică și petrografie. Cu o experiență de peste 30 de ani în cercetare și învățământ superior internațional (SUA, Africa de Sud, România, Franța), activitatea sa se axează pe petrologia magmatică și metamorfică, mineralogie, modelare termodinamică și analiză geochimică de înaltă precizie.

Deține două titluri de doctor în geologie și petrologie obținute la Universitatea „Jean Monnet” din Franța și Universitatea din București și a publicat peste 80 de articole științifice în reviste internaționale de prestigiu. A activat ca lector și cercetător la universități din România, Franța, Africa de Sud și SUA și a fost implicat în proiecte majore precum RRUFF sau studii geologice privind complexul Bushveld, meteoriții marțieni și algoritmul MIST care operează date geochimice trimise de roverul Perseverance de pe Marte, dar  obținerea de noi nanomateriale 2D derivate din minerale. Este evaluator pentru reviste academice și agenții naționale de finanțare a cercetării, precum și mentor pentru studenți masteranzi și doctoranzi.

Tehnica EPMA (Electron Probe Micro-Analyzer) reprezintă un instrument analitic de înaltă precizie, utilizat pentru determinarea compoziției chimice a materialelor solide prin analiza razelor X generate de interacțiunea unui fascicul de electroni cu suprafața probei. Inventată în 1951 de Raymond Castaing, EPMA îmbină principiile microscopiei electronice cu spectrometria cu dispersie în lungime de undă (WDS) și energie (EDS), oferind atât observație imagistică, cât și analiză cantitativă la scară micrometrică.

Instrumentul utilizat la Rice University, JXA-8530F Hyperprobe, este echipat cu cinci spectrometre WDS, 12 cristale de difractie (analyzoare) și sisteme integrate de detecție EDS și CL. Poate detecta elemente de la bor la uraniu, cu limite de detecție sub 30 ppm, oferind astfel un nivel remarcabil de sensibilitate pentru aplicații de cercetare. Dispozitivul este complet automatizat și permite o varietate de tipuri de analiză, de la determinări cantitative și calitative ale compoziției elementare, la cartografiere spațială detaliată a distribuției chimice în probe geologice și arheologice.

Analiza cantitativă oferă date precise despre conținutul în oxizi sau elemente al fiecărui mineral, în timp ce analiza pe linie permite observarea variațiilor chimice de-a lungul unui profil. Cartografierea WDS este utilizată pentru a genera hărți de distribuție a elementelor în texturile rocilor sau materialelor, iar analiza calitativă furnizează spectre utile pentru identificarea rapidă a mineralelor sau a fazelor necunoscute. Tehnologia bazată pe emisie cu câmp (Field Emission – FE), utilizată în locul emisiunii termionice convenționale, oferă o rezoluție superioară, un diametru de fascicol de electroni mai mic și capacitatea de a analiza particule foarte fine, aspecte esențiale în studiul microstructurilor arheologice.

În domeniul arheochimiei, FE-EPMA oferă o serie de aplicații valoroase: imagistica de înaltă rezoluție permite identificarea distribuției mineralelor sau a porilor în artefacte, iar analiza mineralogică și chimică contribuie la determinarea proporției modale a mineralelor din ceramică, roci sau metale. Prin cartografierea elementară și analiza elementelor în urme, pot fi identificate compoziții specifice ale materiilor prime, pigmenților sau aliajelor, permițând investigarea tehnologiilor antice de fabricație și a surselor de proveniență. De asemenea, analiza obsidianului sau a altor materiale vulcanice ajută la reconstituirea rețelelor comerciale preistorice și a mobilității populațiilor.

EPMA se remarcă prin caracterul său neinvaziv, precizia sa analitică ridicată și capacitatea de a furniza informații esențiale despre istoria tehnologică și culturală a artefactelor, devenind astfel un instrument indispensabil în științele arheologice moderne.

Aceste seminare sunt o inițiativă originală a Platformei ArchaeoSciences (ASp) din cadrul ICUB, care își propune să ofere un cadru de exprimare profesioniștilor din domeniul științelor arheologice din diferite părți ale lumii pentru a împărtăși cunoștințe și a transmite informații semnificative despre cele mai recente probleme referitoare la metodele și abordările actuale utilizate pentru studierea trecutului. De asemenea, reprezintă o șansă pentru studenții români de a afla mai multe despre diversele aspecte interdisciplinare ale arheologiei și arheoștiințelor.