Skip to main content
SpringerLink
Log in

Laser spectroscopies for elemental and molecular analysis in art and archaeology

  • Invited paper
  • Published:
Applied Physics A Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Spectroscopic methods using laser sources have significantly improved our capacity to unravel the chemical composition of works of art and archaeological remains. Lasers enhance the performance of spectroscopic techniques which require intense light sources and specific analytical protocols assuring a microanalytical approach for analysis has been established. This review focuses on laser spectroscopic methods used in the field of cultural heritage diagnostics. Emphasis in this work is given to the analytical capabilities of laser-based techniques for elemental and/or molecular analysis and in-situ use, spatial resolution and microanalysis. Analytical methods are classified according to the elemental (LIBS, LA–ICP–MS) and molecular (LIF/LIDAR, time-resolved absorption spectroscopy, laser desorption ionization mass spectrometry) information they yield. For non-destructive laser-induced fluorescence (LIF/LIDAR) and time-resolved fluorescence spectroscopy, imaging applications are described. The advantages provided by combined complementary techniques including but not limited to LIBS–LIF–Raman and LIBS–XRF are presented, as are recent improvements in terms of chemical imaging. Advances and applications of THz spectroscopy, non-linear spectroscopy and imaging are outlined. Finally, laser spectroscopies are described for investigations of different materials and works of art which include Bronze Age ceramics, Minoan archaeological remains, Ancient Roman buildings, Renaissance wall paintings and sculptures, and manuscripts containing iron gall inks and colorants.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3

Similar content being viewed by others

References

  1. S. Acquaviva, M.L. De Giorgi, C. Marini, R. Poso, J. Cult. Heritage 5, 365–369 (2004)

    Article  Google Scholar 

  2. J. Agresti, A.A. Mencaglia, S. Siano, Anal. Bioanal. Chem. 395, 2255–2262 (2009)

    Article  Google Scholar 

  3. M. Andersson, L. Persson, M. Sjöholm, S. Svanberg, Opt. Express 14(8), 3641–3653 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  4. K.S. Andrikopoulos, S. Daniilia, B. Roussel, K. Janssens, J. Raman Spectrosc. 37, 1026–1034 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  5. D. Anglos, Appl. Spectrosc. 55, 186A–205A (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  6. D. Anglos, M. Solomidou, I. Zergioti, V. Zafiropulos, T.G. Papazoglou, C. Fotakis, Appl. Spectrosc. 50, 1331–1334 (1996)

    Article  ADS  Google Scholar 

  7. D. Anglos, K. Melessanaki, V. Zafiropulos, M.J. Gresalfi, Appl. Spectrosc. 56, 423–432 (2002)

    Article  ADS  Google Scholar 

  8. D. Anglos, S. Georgiou, C. Fotakis, J. Nanopart. Res. 8, 47–60 (2009)

    Google Scholar 

  9. J.M. Anzano, M.A. Villoria, I.B. Gornushkin, B.W. Smith, J.D. Winefordner, Can. J. Anal. Sci. Spectrosc. 47, 134–140 (2002)

    Google Scholar 

  10. P. Aristipini, F. Colao, R. Fantoni, L. Fiorani, A. Palucci, Proc. SPIE 203, 196–203 (2005)

    Article  Google Scholar 

  11. J. Baker, S. Stos, T. Waight, Archaeometry 48, 45–56 (2006)

    Article  Google Scholar 

  12. V.D. Berkout, S.I. Kryuchkov, V.M. Doroshenko, Rapid Commun. Mass Spectrom. 21, 2046–2050 (2007)

    Article  Google Scholar 

  13. A. Bertoluzza, S. Cacciari, G. Cristini, C. Fagnano, A. Tinti, J. Raman Spectrosc. 26, 751–755 (1995)

    Article  ADS  Google Scholar 

  14. J.J. Boon, T. Learner, J. Anal. Appl. Pyrolysis 64, 327–344 (2002)

    Article  Google Scholar 

  15. I. Borgia, R. Fantoni, C. Flamini, T.M.D. Palma, A.G. Guidoni, A. Mele, Appl. Surf. Sci. 127–129, 95–100 (1998)

    Article  Google Scholar 

  16. G. Bounos, A. Kolloch, T. Stergiannakos, E. Varatsikou, S. Georgiou, J. Appl. Phys. 98, 1–9 (2005)

    Article  Google Scholar 

  17. G. Bounos, A. Selimis, S. Georgiou, E. Rebollar, M. Castillejo, N. Bityurin, J. Appl. Phys. 100, 114323 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  18. B.J. Bozlee, A.K. Misra, S.K. Sharma, M. Ingram, Spectrochim. Acta, Part A, Mol. Biomol. Spectrosc. 61, 2342–2348 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  19. R.G. Brewer, A. Mooradian, B.P. Stoicheff, Phys. Today 60, 49–55 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  20. L.B. Brostoff, J.J. Gonzalez, P. Jett, R.E. Russo, J. Archaeol. Sci. 36, 461–466 (2009)

    Article  Google Scholar 

  21. A. Brysbaert, K. Melessanaki, D. Anglos, J. Archaeol. Sci. 33, 1095–1104 (2006)

    Article  Google Scholar 

  22. L. Burgio, K. Melessanaki, M. Doulgeridis, R.J.H. Clark, D. Anglos, Spectrochim. Acta B 56, 905–913 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  23. N. Carmona, M. Oujja, E. Rebollar, H. Romich, M. Castillejo, Spectrochim. Acta B 60, 1155–1162 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  24. M. Castillejo, M. Martín, M. Oujja, D. Silva, R. Torres, C. Domingo, J.V. García-Ramos, S. Sánchez-Cortés, Appl. Spectrosc. 55, 992–998 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  25. M. Castillejo, M. Martin, M. Oujia, D. Silva, R. Torres, A. Manousaki, V. Zafiropulos, O.F. Van den Brink, R.M. Heeren, R. Teule, A. Silva, H. Gouveia, Anal. Chem. 74, 4662–4671 (2002)

    Article  Google Scholar 

  26. M. Christoph, K. Dreisewerd, S. Berkenkamp, F. Hillenkamp, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 13, 975 (2002)

    Article  Google Scholar 

  27. E. Ciliberto, G. Spoto, Modern analytical methods in art and archaeology, in Chemical Analysis. A Series of Monographs on Analytical Chemistry and its Applications, vol. 155, ed. by J.D. Winefordner (Wiley, New York, 2000)

    Google Scholar 

  28. A. Ciucci, M. Corsi, V. Palleschi, S. Rastelli, A. Salvetti, E. Tognoni, Appl. Spectrosc. 53, 960–964 (1999)

    Article  ADS  Google Scholar 

  29. F. Colao, R. Fantoni, L. Fiorani, A. Palucci, I. Gomoiu, R. Academy, S. Independentei, J. Optoelectron. Adv. Mater. 7, 3197–3208 (2005)

    Google Scholar 

  30. D. Comelli, C.D. Andrea, G. Valentini, R. Cubeddu, C. Colombo, L. Toniolo, Appl. Opt. 43, 2175–2183 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  31. D. Comelli, G. Valentini, R. Cubeddu, L. Toniolo, Appl. Spectrosc. 59, 1174–1181 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  32. D. Comelli, A. Nevin, G. Valentini, I. Osticioli, E.M. Castellucci, L. Toniolo, D. Gulotta, R. Cubeddu, J. Cult. Heritage 12(1), 11–18 (2010)

    Article  Google Scholar 

  33. M. Cooper, Laser Cleaning (Butterworth-Heinemann, Oxford, 1998)

    Google Scholar 

  34. I.G. Cormack, P. Loza-Alvarez, L. Sarrado, S. Tomás, I. Amat-Roldan, L. Torner, D. Artigas, J. Guitart, J. Pera, J. Ros, J. Archaeol. Sci. 34, 1594–1600 (2007)

    Article  Google Scholar 

  35. M. Corsi, G. Cristoforetti, V. Palleschi, A. Salvetti, E. Tognoni, Eur. Phys. J. D 13, 373–377 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  36. M. Corsi, G. Cristoforetti, M. Giuffrida, M. Hidalgo, S. Legnaioli, L. Masotti, V. Palleschi, A. Salvetti, E. Tognoni, C. Vallebona, A. Zanini, Microchim. Acta 152, 105–111 (2005)

    Article  Google Scholar 

  37. D.A. Cremers, L.J. Radziemski, Handbook of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (Wiley, New York, 2006)

    Book  Google Scholar 

  38. R. Cubeddu, D. Comelli, G. Valentini, L. Toniolo, La spettroscopia di fluorescenza UV: ritocchi e trattamenti, in Andrea Mantegna, La pala di San Zeno, la pala Trivulzio. Conoscenza, Conservazione, Monitoraggio, ed. by F. Pesci, L. Toniolo (Marsilio Editore, Venezia, 2008)

    Google Scholar 

  39. J. Cunat, S. Palanco, F. Carrasco, M.D. Simon, J.J. Laserna, J. Anal. At. Spectrom. 20, 295–300 (2005)

    Article  Google Scholar 

  40. R. D’Agata, G. Grasso, S. Parlato, S. Simone, G. Spoto, Appl. Phys. A 89, 91–95 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  41. C. D’Andrea, A. Farina, D. Comelli, A. Pifferi, P. Taroni, G. Valentini, R. Cubeddu, L. Zoia, M. Orlandi, A. Kienle, Appl. Spectrosc. 62(5), 569–574 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  42. C. D’Andrea, A. Nevin, A. Farina, A. Bassi, R. Cubeddu, Appl. Opt. 48(4), B87–B93 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  43. A. De Giacomo, M. Dell’Aglio, A. Casavola, G. Colonna, O. De Pascale, M. Capitelli, Anal. Bioanal. Chem. 385, 303–311 (2006)

    Article  Google Scholar 

  44. P. Dietemann, M. Kälin, S. Zumbühl, R. Knochenmuss, S. Wülfert, R. Zenobi, Anal. Chem. 73, 2087–2096 (2001)

    Article  Google Scholar 

  45. B. Dolgin, Y. Chen, V. Bulatov, I. Schechter, Anal. Bioanal. Chem. 386, 1535–1541 (2006)

    Article  Google Scholar 

  46. J.-C. Dran, J. Salomon, T. Calligaro, P. Walter, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 219–220, 7–15 (2004)

    Article  Google Scholar 

  47. K. Dreisewerd, Chem. Rev. 103, 395–425 (2003)

    Article  Google Scholar 

  48. K. Dreisewerd, S. Berkenkamp, A. Leisner, A. Rohlfing, C. Menzel, Int. J. Mass Spectrom. 226, 189–209 (2003)

    Article  Google Scholar 

  49. S.F. Durrant, J. Anal. At. Spectrom. 14, 1385–1403 (1999)

    Article  Google Scholar 

  50. L. Dussubieux, A. Deraisme, G. Frot, C. Stevenson, A. Creech, Y. Bienvenu, Archaeometry 50, 643–657 (2008)

    Article  Google Scholar 

  51. L. Dussubieux, C.M. Kusimba, V. Gogte, S.B. Kusimba, B. Gratuze, R. Oka, Archaeometry 50, 797–821 (2008)

    Article  Google Scholar 

  52. R.D. Edmondson, D. Russell, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 7, 995–1001 (1996)

    Article  Google Scholar 

  53. M. Elias, C. Magnain, C. Barthou, D. Comelli, A. Nevin, G. Valentini, Proc. SPIE 7391, 739104 (2009)

    Article  Google Scholar 

  54. A. Erdem, A. Çilingiroğlu, A. Giakoumaki, M. Castanys, E. Kartsonaki, C. Fotakis, D. Anglos, J. Archaeol. Sci. 35, 2486–2494 (2008)

    Article  Google Scholar 

  55. B. Fernández, F. Claverie, C. Pécheyran, O.F.X. Donard, F. Claverie, TrAC, Trends Anal. Chem. 26, 951–966 (2007)

    Article  Google Scholar 

  56. G. Filippidis, E.J. Gualda, K. Melessanaki, C. Fotakis, Opt. Lett. 33, 240–242 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  57. G. Filippidis, K. Melessanaki, C. Fotakis, Anal. Bioanal. Chem. 395, 2161–2166 (2009)

    Article  Google Scholar 

  58. F.J. Fortes, M. Cortes, M.D. Simon, L.M. Cabalin, J.J. Laserna, Anal. Chim. Acta 554, 136 (2005)

    Google Scholar 

  59. F.J. Fortes, J. Cuñat, L.M. Cabalín, J.J. Laserna, Appl. Spectrosc. 61, 558 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  60. C. Fotakis, D. Anglos, V. Zafiropulos, S. Georgiou, V. Tornari, Lasers in the Preservation of Cultural Heritage. Principles and Applications (Taylor and Francis, New York, 2006)

    Google Scholar 

  61. A. Frédéric, Anal. Bioanal. Chem. 389, 1381–1396 (2007)

    Article  Google Scholar 

  62. K. Fukunaga, E-Conserv. Mag. 10, 30–42 (2009)

    Google Scholar 

  63. K. Fukunaga, M. Piccolo, Appl. Phys. A 100, 591–597 (2010)

    Article  ADS  Google Scholar 

  64. K. Fukunaga, Y. Ogawa, S. Hayashi, I. Hosako, IEICE Electron. Express 4, 258–263 (2007)

    Article  Google Scholar 

  65. M. Gaft, G. Panczer, R. Reisfeld, Phys. Chem. Miner. 28, 347–363 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  66. S. Gaspard, M. Oujja, P. Moreno, C. Mendez, A. Garcia, C. Domingo, M. Castillejo, Appl. Surf. Sci. 255, 2675–2681 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  67. S. Georgiou, A. Koubenakis, Chem. Rev. 103, 349–393 (2003)

    Article  Google Scholar 

  68. A. Giakoumaki, I. Osticioli, D. Anglos, Appl. Phys. A 83, 537–541 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  69. A. Giakoumaki, K. Melessanaki, D. Anglos, Anal. Bioanal. Chem. 387, 749–760 (2007)

    Article  Google Scholar 

  70. L. Giurato, A. Candura, G. Grasso, G. Spoto, Appl. Phys. A 97, 263–269 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  71. B. Giussani, D. Monticelli, L. Rampazzi, Anal. Chim. Acta 635, 6–21 (2009)

    Article  Google Scholar 

  72. I. Gobernado-Mitre, A.C. Prieto, V. Zafiropulos, Y. Spetsidou, C. Fotakis, Appl. Spectrosc. 51(8), 1125–1129 (1997)

    Article  ADS  Google Scholar 

  73. G. Grasso, M. Fragai, E. Rizzarelli, G. Spoto, K.J. Yeo, J. Mass Spectrom. 41, 1561–1569 (2006)

    Article  Google Scholar 

  74. G. Grasso, E. Rizzarelli, G. Spoto, J. Mass Spectrom. 42, 1590–1598 (2007)

    Article  Google Scholar 

  75. G. Grasso, P. Mineo, E. Rizzarelli, G. Spoto, Int. J. Mass Spectrom. 282, 50–55 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  76. B. Gratuze, M. Blet-Lemarquand, J.N. Barrandon, J. Radioanal. Nucl. Chem. 247, 645–656 (2001)

    Article  Google Scholar 

  77. A.L. Gray, Analyst 110, 551–556 (1985)

    Article  ADS  Google Scholar 

  78. R.L. Green, R.J. Watling, J. Forensic Sci. 52, 851–859 (2007)

    Article  Google Scholar 

  79. D.M. Grim, J. Allison, Int. J. Mass Spectrom. 222, 85–99 (2003)

    Article  Google Scholar 

  80. D.M. Grim, J. Allison, Archaeometry 46, 283–299 (2004)

    Article  Google Scholar 

  81. R. Gronlund, M. Lundqvist, S. Svanberg, Opt. Lett. 30, 2882 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  82. M.F. Guerra, T. Calligaro, J. Archaeol. Sci. 31, 1199–1208 (2004)

    Article  Google Scholar 

  83. J. Hällström, K. Barup, R. Grönlund, A. Johansson, S. Svanberg, L. Palombi, D. Lognoli, V. Raimondi, G. Cecchi, C. Conti, J. Cult. Heritage 10, 106–115 (2009)

    Article  Google Scholar 

  84. R.S. Harmon, F.C. DeLucia, C.E. McManus, N.J. McMillan, T.F. Jenkins, M.E. Walsh, A. Miziolek, Appl. Geochem. 21, 730–747 (2006)

    Article  Google Scholar 

  85. F. Hillenkamp, E. Unsöld, F. Kaufmann, R. Nitsche, Nature 256, 119–120 (1975)

    Article  ADS  Google Scholar 

  86. D.L. Hogan, V.V. Golovlev, M.J. Gresalfi, J.A. Chaney, C.S. Feigerle, J.C. Miller, G. Romer, P. Messier, Appl. Spectrosc. 53, 1161–1168 (1999)

    Article  ADS  Google Scholar 

  87. K. Hollemeyer, W. Altmeyer, E. Heinzle, C. Pitra, Rapid Commun. Mass Spectrom. 22, 2751–2767 (2008)

    Article  Google Scholar 

  88. R.E. Honig, J.R. Woolston, Appl. Phys. Lett. 2, 138–139 (1963)

    Article  ADS  Google Scholar 

  89. F.G. Hoogland, J.J. Boon, Int. J. Mass Spectrom. 284, 72–80 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  90. Z.C. Hu, Y.S. Liu, L. Chen, L.A. Zhou, M. Li, K.Q. Zong, L.Y. Zhu, S. Gao, J. Anal. At. Spectrom. 26, 425–430 (2011)

    Article  Google Scholar 

  91. K. Janssens, G. Vittiglio, I. Deraedt, A. Aerts, B. Vekenmans, L. Vincze, F. Wei, I. Deryck, O. Schalm, F. Adams, A. Rindby, A. Knöchel, A. Simionovici, A. Snigirev, X-Ray Spectrom. 29, 73–91 (2000)

    Article  Google Scholar 

  92. J. Kampmeier, K. Dreisewerd, M. Schurenberg, K. Strupat, Int. J. Mass Spectrom. 169–170, 31–41 (1997)

    Article  Google Scholar 

  93. B. Kanngiesser, W. Malzer, A. Fuentes Rodriguez, I. Reiche, Spectrochim. Acta, Part B, At. Spectrosc., 60, 41–47 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  94. V. Kantarelou, C. Zarkadas, A. Giakoumaki, M. Giannoulaki, A.G. Karydas, D. Anglos, V. Argyropoulos, A novel approach on the combined in-situ application of LIBS and μ-XRF spectrometers for the characterization of copper alloy corrosion products, in Proc. Metal 2007, METAL-07, Amsterdam, The Netherlands, 17–21 September 2007. Innovative Investigation of Metal Artifacts, vol. 2 (2007), pp. 35–41

    Google Scholar 

  95. M. Karas, D. Bachmann, U. Bahr, F. Hillenkamp, Int. J. Mass Spectrom. Ion Process. 78, 53–68 (1987)

    Article  Google Scholar 

  96. A.G. Karydas, D. Kotzamani, R. Bernard, J.N. Barrandon, Ch. Zarkadas, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, Beam Interact. Mater. Atoms 226, 15–28 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  97. K.A. Kellersberger, P.V. Tan, V.V. Laiko, V.M. Doroshenko, D. Fabris, Anal. Chem. 76, 3930–3934 (2004)

    Article  Google Scholar 

  98. D.P. Kirby, N. Khandekar, K. Sutherland, B.A. Price, Int. J. Mass Spectrom. 284, 115–122 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  99. S. Klein, T. Stratoudaki, V. Zafiropulos, J. Hildenhagen, K. Dickmann, Th. Lehmkuhl, Appl. Phys. A 69, 441–444 (1999)

    Article  ADS  Google Scholar 

  100. S. Kuckova, I. Nemec, R. Hynek, J. Hradilova, T. Grygar, Anal. Bioanal. Chem. 382, 275–282 (2005)

    Article  Google Scholar 

  101. S. Kuckova, R. Hynek, M. Kodicek, Anal. Bioanal. Chem. 388, 201–206 (2007)

    Article  Google Scholar 

  102. J. Labaune, J.B. Jackson, S. Pagès-Camagna, I.N. Duling, M. Menu, G.A. Mourou, Appl. Phys. A 100, 607–612 (2010)

    Article  ADS  Google Scholar 

  103. V.V. Laiko, M.A. Baldwin, A.L. Burlingame, Anal. Chem. 72, 652–657 (2000)

    Article  Google Scholar 

  104. V.V. Laiko, N.I. Taranenko, V.D. Berkout, M.A. Yakshin, C.R. Prasad, H.S. Lee, V.M. Doroshenko, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 13, 354–361 (2002)

    Article  Google Scholar 

  105. L.J. Larson, K.-S.K. Shin, J.I. Zink, J. Am. Inst. Conserv. 30, 89–104 (1991)

    Article  Google Scholar 

  106. V. Lazic, F. Colao, R. Fantoni, A. Palucci, V. Spizzichino, I. Borgia, B.G. Brunetti, A. Sgamellotti, J. Cult. Heritage 4, 303–308 (2003)

    Article  Google Scholar 

  107. V. Lazic, R. Fantoni, F. Colao, A. Santagata, A. Morona, V. Spizzichino, J. Anal. At. Spectrom. 19, 429–436 (2004)

    Article  Google Scholar 

  108. V. Lazic, F. Colao, R. Fantoni, V. Spizzichino, Spectrochim. Acta B 60, 1014–1024 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  109. T.J. Lie, K.H. Kurniawan, D.P. Kurniawan, M. Pardede, M.M. Suliyanti, A. Khumaeni, S.A. Natiq, S.N. Abdulmadjid, Y.I. Lee, K. Kagawa, N. Idris, M.O. Tjia, Spectrochim. Acta, Part B, At. Spectrosc. 61, 104–112 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  110. D. Lognoli, G. Cecchi, I. Mochi, L. Pantani, V. Raimondi, R. Chiari, T. Johansson, P. Weibring, H. Edner, S. Svanberg, Appl. Phys. B 465, 457–465 (2003)

    Article  ADS  Google Scholar 

  111. A.J. Lopez, G. Nicolas, M.P. Mateo, V. Pinon, M.J. Vobar, A. Ramil, Spectrochim. Acta B 60, 1149–1154 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  112. M.S. Maier, S.D. Parera, A.M. Seldes, Int. J. Mass Spectrom. 232, 225–229 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  113. J.-M. Manceau, A. Nevin, C. Fotakis, S. Tzortzakis, Appl. Phys. B 90, 365–368 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  114. M. Mantler, M. Schreiner, X-Ray Spectrom. 29, 3–17 (2000)

    Article  Google Scholar 

  115. P.V. Maravelaki, V. Zafiropulos, V. Kylikoglou, M. Kalaitzaki, C. Fotakis, Spectrochim. Acta B 52, 41–53 (1997)

    Article  ADS  Google Scholar 

  116. P.V. Maravelaki-Kalaitzaki, D. Anglos, V. Kylikoglou, V. Zafiropulos, Spectrochim. Acta B 56, 887–903 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  117. R. Mason, M. Clouter, R. Goulding, Phys. Chem. Miner., 32, 451–459 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  118. K. Melessanaki, M. Panagiotaki, S. Chlouveraki, P.P. Betancourt, D. Anglos, Analysis of Bronze Age vitreous materials. Experience with a new LIBS instrument, Poster presentation, in International Conference “Laser Induced Breakdown Spectroscopy”, Orlando, FL, USA (2002)

    Google Scholar 

  119. D. Menut, P. Fichet, J. Lacour, A. Rivoallan, P. Mauchien, Appl. Opt. 42, 6063–6071 (2003)

    Article  ADS  Google Scholar 

  120. P. Mirti, Ann. Chim. 79, 455–477 (1989)

    Google Scholar 

  121. T. Miyoshi, Jpn. J. Appl. Phys. 24, 1113–1114 (1985)

    Article  ADS  Google Scholar 

  122. T. Miyoshi, Jpn. J. Appl. Phys. 26, 780–781 (1987)

    Article  ADS  Google Scholar 

  123. T. Miyoshi, Jpn. J. Appl. Phys. 27, 627–630 (1988)

    Article  ADS  Google Scholar 

  124. T. Miyoshi, Jpn. J. Appl. Phys. 29, 1727–1728 (1990)

    Article  ADS  Google Scholar 

  125. T. Miyoshi, Y. Matsuda, Jpn. J. Appl. Phys. 26, 239–245 (1987)

    Article  ADS  Google Scholar 

  126. T. Miyoshi, M. Ikeya, S. Kinoshita, T. Kushida, Jpn. J. Appl. Phys. 21, 1032–1036 (1982)

    Article  ADS  Google Scholar 

  127. K. Müller, H. Stege, Archaeometry 45, 421–433 (2003)

    Article  Google Scholar 

  128. A. Nevin, S. Cather, D. Anglos, C. Fotakis, Anal. Chim. Acta 573–574, 341–346 (2006)

    Article  Google Scholar 

  129. A. Nevin, D. Comelli, G. Valentini, D. Anglos, A. Burnstock, S. Cather, R. Cubeddu, Anal. Bioanal. Chem. 388, 1897–1905 (2007)

    Article  Google Scholar 

  130. A. Nevin, J.-P. Echard, M. Thoury, D. Comelli, G. Valentini, R. Cubeddu, Talanta 80, 286–293 (2009)

    Article  Google Scholar 

  131. A. Nevin, D. Comelli, I. Osticioli, G. Filippidis, K. Melessanaki, G. Valentini, R. Cubeddu, C. Fotakis, Appl. Phys. A 100, 599–606 (2010)

    Article  ADS  Google Scholar 

  132. I. Osticioli, N.F.C. Mendes, A. Nevin, A. Zoppi, C. Lofrumento, M. Becucci, E.M. Castellucci, Rev. Sci. Instrum. 80, 076109 (2009)

    Article  ADS  Google Scholar 

  133. M. Oujja, E. Rebollar, M. Castillejo, Appl. Surf. Sci. 211, 128–135 (2003)

    Article  ADS  Google Scholar 

  134. S. Palanco, J.J. Laserna, Rev. Sci. Instrum. 75, 2068–2074 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  135. D.G. Papazoglou, V. Papadakis, D. Anglos, J. Anal. At. Spectrom. 19, 483–488 (2004)

    Article  Google Scholar 

  136. J. Pérez-Arantegui, M. Resano, E. Garcìa-Ruiz, F. Vanhaecke, C. Roldán, J. Ferrero, J. Coll, Talanta 74, 1271–1280 (2008)

    Article  Google Scholar 

  137. K. Polikreti, C. Christofides, Appl. Phys. A 90, 285–291 (2007)

    Article  ADS  Google Scholar 

  138. K. Polikreti, C. Christofides, Archaeometry 52, 937–948 (2010)

    Google Scholar 

  139. A.M. Pollard, C. Heron, Archaeological Chemistry (Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1996)

    Google Scholar 

  140. M.A. Posthumus, P.G. Kistemaker, H.L.C. Meuzelaar, Anal. Chem. 50, 985–991 (1978)

    Article  Google Scholar 

  141. P. Pouli, A. Selimis, S. Georgiou, C. Fotakis, Acc. Chem. Res. 43, 771–781 (2010)

    Article  Google Scholar 

  142. G. Pozza, D. Ajò, G. Chiari, F. De Zuane, M. Favaro, J. Cult. Heritage 1, 393–398 (2000)

    Article  Google Scholar 

  143. V. Raimondi, G. Cecchi, D. Lognoli, L. Palombi, R. Grönlund, A. Johansson, S. Svanberg, K. Barup, J. Hällström, Int. Biodeterior. Biodegrad. 63, 823–835 (2009)

    Article  Google Scholar 

  144. M. Resano, E. García-Ruiz, R. Alloza, M.P. Marzo, P. Vandenabeele, F. Vanhaecke, Anal. Chem. 79, 8947–8955 (2007)

    Article  Google Scholar 

  145. M. Resano, E. García-Ruiz, F. Vanhaecke, Mass Spectrom. Rev. 29, 55–78 (2009)

    Google Scholar 

  146. A. Romani, C. Clementi, C. Miliani, B.G. Brunetti, A. Sgamellotti, G. Favaro, Appl. Spectrosc. 62, 1395–1399 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  147. A. Romani, C. Clementi, C. Miliani, G. Favaro, Acc. Chem. Res. 43, 837–846 (2010)

    Article  Google Scholar 

  148. F. Rosi, C. Miliani, I. Borgia, B. Brunetti, A. Sgamelotti, J. Raman Spectrosc. 35, 610–615 (2004)

    Article  ADS  Google Scholar 

  149. R.E. Russo, X.L. Mao, O.V. Borisov, Liu Haichen, J. Anal. At. Spectrom. 15, 1115–1120 (2000)

    Article  Google Scholar 

  150. R. Salimbeni, R. Pini, S. Siano, Spectrochim. Acta B 56, 877–885 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  151. O. Samek, D.C.S. Beddows, H.H. Telle, J. Kaiser, M. Liska, J.O. Caseres, A. Gonzales Urena, Spectrochim. Acta B 56, 865–875 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  152. G. Sarah, B. Gratuze, J.N. Barrandon, J. Anal. At. Spectrom. 22, 1163–1167 (2007)

    Article  Google Scholar 

  153. J. Scaffidi, S.M. Angel, D.A. Cremers, Anal. Chem. 78, 25–32 (2006)

    Article  Google Scholar 

  154. A. Shortland, N. Rogers, K. Eremin, J. Archaeol. Sci. 34, 781–789 (2007)

    Article  Google Scholar 

  155. S. Siano, R. Salimbeni, Acc. Chem. Res. 43, 733–750 (2010)

    Article  Google Scholar 

  156. L.J. Soltzberg, A. Hagar, S. Kridaratikorn, A. Mattson, R. Newman, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 18, 2001–2006 (2007)

    Article  Google Scholar 

  157. G. Spoto, Thermochim. Acta 365, 157–166 (2000)

    Article  Google Scholar 

  158. G. Spoto, Acc. Chem. Res. 35, 652–659 (2002)

    Article  Google Scholar 

  159. G. Spoto, G. Grasso, TrAC, Trends Anal. Chem. 30, 856–863 (2011)

    Article  Google Scholar 

  160. G. Spoto, A. Torrisi, A. Contino, Chem. Soc. Rev. 29, 429–439 (2000)

    Article  Google Scholar 

  161. C. Stadlbauer, C. Reiter, B. Patzak, G. Stingeder, T. Prohaska, Anal. Bioanal. Chem. 388, 593–602 (2007)

    Article  Google Scholar 

  162. K. Strupat, V. Kovtoun, H. Bui, R. Viner, G. Stafford, S. Horning, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20, 1451–1463 (2009)

    Article  Google Scholar 

  163. M.M. Suliyanti, S. Sardy, A. Kusnowo, M. Pardede, R. Hedwig, K.H. Kurniawan, T.J. Lie, D.P. Kurniawan, K. Kagawa, J. Appl. Phys. 98, 093307 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  164. S. Svanberg, Appl. Phys. B 92, 351–358 (2008)

    Article  ADS  Google Scholar 

  165. P.V. Tan, V.V. Laiko, V.M. Doroshenko, Anal. Chem. 76, 2462–2469 (2004)

    Article  Google Scholar 

  166. M. Thoury, J.-P. Echard, M. Réfrégiers, B. Berrie, A. Nevin, F. Jamme, L. Bertrand, Anal. Chem. 83, 1737–1745 (2011)

    Article  Google Scholar 

  167. C. Tokarski, E. Martin, C. Rolando, C. Cren-Olivé, Anal. Chem. 78, 1494–1502 (2006)

    Article  Google Scholar 

  168. S. Tzortzakis, D. Gray, D. Anglos, Opt. Lett. 31, 1139 (2006)

    Article  ADS  Google Scholar 

  169. K. Ulens, L. Moens, R. Dams, S. Van Winckel, L. Vandevelde, J. Anal. At. Spectrom. 9, 1243–1248 (1994)

    Article  Google Scholar 

  170. J.D.J. Van Den Berg, N.D. Vermist, L. Carlyle, M. Holèapek, J.J. Boon, J. Sep. Sci. 28, 181–199 (2004)

    Article  Google Scholar 

  171. P. Vandenabeele, H.G.M. Edwards, L. Moens, Chem. Rev. 107, 675–686 (2007)

    Article  Google Scholar 

  172. P. Vounisiou, A. Selimis, G.J. Tserevelakis, K. Melessanaki, P. Pouli, G. Filippidis, C. Beltsios, S. Georgiou, C. Fotakis, Appl. Phys. A 100, 647–652 (2010)

    Article  ADS  Google Scholar 

  173. B. Wagner, E. Bulska, J. Anal. At. Spectrom. 19, 1325–1329 (2004)

    Article  Google Scholar 

  174. P. Weibring, T. Johansson, H. Edner, S. Svanberg, B. Sundnér, V. Raimondi, G. Cecchi, L. Pantani, Appl. Opt. 40, 6111–6120 (2001)

    Article  ADS  Google Scholar 

  175. P. Westlake, P. Siozos, A. Philippidis, Ch. Apostolaki, B. Derham, A. Terlixi, V. Perdikatsis, R. Jones, D. Anglos, Anal. Bioanal. Chem. (2011). doi:10.1007/s00216-011-5281-z

    Google Scholar 

  176. A.R. Whitaker, J.W. Eerkens, A.M. Spurling, E.L. Smith, M.A. Gras, J. Archaeol. Sci. 35, 1104–1113 (2008)

    Article  Google Scholar 

  177. R.C. Wiens, S.K. Sharma, J. Thompson, A. Misra, P.G. Lucey, Spectrochim. Acta A 61, 2324–2334 (2005)

    Article  ADS  Google Scholar 

  178. S. Zumbühl, R. Knochenmuss, S. Wülfert, F. Dubois, M.J. Dale, R. Zenobi, Anal. Chem. 70, 707–715 (1998)

    Article  Google Scholar 

Download references

Acknowledgements

The authors gratefully acknowledge interactions with co-workers at the Politecnico di Milano, the Università di Catania and IESL-FORTH and the University of Crete, as well as funding from national sources and the European Commission.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133, Milan, Italy

    Austin Nevin

  2. Dipartimento di Scienze Chimiche, Università di Catania, Viale A. Doria 6, 95125, Catania, Italy

    Giuseppe Spoto

  3. Institute of Electronic Structure and Laser, Foundation for Research and Technology–Hellas, P.O. Box 1385, 71110, Heraklion, Crete, Greece

    Demetrios Anglos

  4. Department of Chemistry, University of Crete, P.O. Box 2203, 71003, Heraklion, Crete, Greece

    Demetrios Anglos

Authors
  1. Austin Nevin
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Giuseppe Spoto
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Demetrios Anglos
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Demetrios Anglos.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Nevin, A., Spoto, G. & Anglos, D. Laser spectroscopies for elemental and molecular analysis in art and archaeology. Appl. Phys. A 106, 339–361 (2012). https://doi.org/10.1007/s00339-011-6699-z

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00339-011-6699-z

Keywords

Search

Navigation