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RÉSUMÉ
La fluorescence X est une technique précieuse d'analyse de peinture, non destructive et utilisable in situ. Les spectres de fluorescence X obtenus sont traités grâce à l'utilisation du logiciel de traitement PyMca. Il est possible de calculer la composition et/ou l'épaisseur des couches à partir d'une modélisation de la stratigraphie de l'œuvre. Cette approche reste une hypothèse, mais donne cependant de réelles indications sur la nature des couches, les concentrations pigmentaires, etc. Cet article propose une analyse de sept œuvres signées Léonard de Vinci, présentes au Louvre. Cette étude permet la mise en évidence, dans les œuvres les plus tardives, de caractéristiques absentes des première toiles de l'artiste.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Laurence DE VIGUERIE : Docteur de l'université Pierre et Marie Curie, spécialité Physique et chimie des matériaux
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Vincente Armando SOLÉ : Docteur en physique et chercheur à l'Installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF)
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Philippe WALTER : Directeur de recherche au CNRS, Laboratoire du Centre de recherche et de restauration des musées de France, UMR 171 du CNRS
INTRODUCTION
Les visages de sept œuvres de Léonard de Vinci, exposées au Louvre, ont été analysés par fluorescence des rayons X. Les spectres de fluorescence X obtenus ont été traités grâce au logiciel PyMca permettant une analyse multicouche. Par une modélisation de la stratigraphie de la peinture, il est possible d'obtenir des informations sur la composition et l'épaisseur des couches.
Dans les œuvres les plus tardives, Sainte Anne, la Vierge et l'Enfant, la Joconde et le Saint Jean-Baptiste, l'utilisation de glacis plus épais dans les zones sombres est nettement mise en évidence et s'accompagne d'une modulation de l'épaisseur des couches de blanc de plomb. Au contraire, les œuvres plus anciennes (la Belle Ferronnière, par exemple) semblent ne pas présenter de glacis.
Seven paintings from Leonardo da Vinci, exhibited in the Louvre museum, have been analysed by X-ray fluorescence. PyMca software which permits a multilayer analysis was used for the data treatment. It is possible to get information on the layers thickness and their composition, based on hypotheses on the layer stacking.
In the latest paintings, the Virgin and the Child with Saint Anne, The Gioconda, Saint John the Baptist, the use of thicker glazes in the shadows is clearly shown with variations in the thickness of the lead white layers. In the earliest paintings (la Belle Ferronnière, for example) on the contrary, the artist would not have used glazes.
Glacis, Renaissance, peinture, analyse non destructive, analyse quantitative multicouche
Glaze, Renaissance, painting, non destructive analysis, quantitative multilayer analysis
Domaine : Techniques d'analyse
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Spectrométrie de fluorescence X
Domaines d'application : Analyse des œuvres d'art
Principaux acteurs français :
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Industriels :
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Analyse des peintures de Léonard de VinciArticle inclus dans l'offre
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3. Développement de l'analyse quantitative multicouche. Utilisation du logiciel PyMca
3.1 Présentation de l'analyse par le logiciel PyMca
Le traitement de l'ensemble de nos spectres de fluorescence X a été réalisé grâce au programme PyMca, développé en 2004 (et en permanente amélioration) par V. Armando Solé, de l'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble). L'utilisation de ce logiciel permet de prendre en compte toutes les couches traversées par les rayons X et d'en modéliser la contribution.
Ce logiciel présente des atouts majeurs dans le cadre de nos analyses :
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il permet une modélisation des matériaux multicouches, y compris dans le cas d'une radiation polychromatique, impossible jusqu'à présent en utilisant les algorithmes établis à la main ;
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il n'impose pas l'emploi de standards de composition similaire à la matrice analysée.
Des standards sont requis dans une première étape de définition de la source mais ensuite toutes les analyses peuvent être réalisées sans référence (sauf si l'on souhaite vérifier la stabilité du système). La première étape pour une analyse quantitative fiable est en effet la définition de la source : modélisation par le logiciel à partir des paramètres du tube puis affinement par l'utilisateur, à partir d'un grand nombre de standards . Le logiciel PyMca était destiné, dans sa première version, au rayonnement monochromatique du synchrotron. Une extension pour les sources de type tube à rayons X a été faite.
Après définition de la source, l'utilisateur précise les paramètres de l'expérience, les caractéristiques de la matrice (composition, épaisseur, densité du matériau ou des différentes couches) et indique les différents éléments supposés présents dans l'échantillon suite à une analyse qualitative préalable. La définition de la matrice peut être faite par itération....
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MOHEN (J.-P.), MENU (M.), MOTTIN (B.) - Au cœur de La Joconde : Léonard de Vinci décodé. - Ouvrage réalisé avec le Centre de Recherches et de Restauration des Musées de France, Gallimard, Musée du Louvre, Paris, 121 p. (2006).
-
(2) - TERTIAN (R.), CLAISSE (F.) - Principles of quantitative X-Ray fluorescence analysis. - Heyden, London, 385 p. (1982).
-
(3) - MANTLER (M.) - X-Ray fluorescence analysis of multiple-layer films. - Analytical Chimica Acta, 188, p. 25 (1986).
-
(4) - SOLÉ (V.A.), PAPILLON (E.), COTTE (M.), WALTER (P.), SUSINI (J.) - A multiplatform code for the analysis of energy-dispersive X-Ray fluorescence spectra. - Spectrochimica Acta, B, 62, p. 63-68 (2007).
-
(5) - JENKINS (R.) - X-Ray fluorescence spectrometry. - Wiley-Intersciences, 2e édition, London, 207 p. (1999).
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(6) - HAN...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Pour télécharger PyMca ou pour information complémentaire http://pymca.sourceforge.net/
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