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RÉSUMÉ
Le rayonnement térahertz, grâce à son fort pouvoir de pénétration à travers de nombreux matériaux opaques, présente sans conteste des atouts considérables pour l'analyse des objets issus de notre héritage culturel. Pour s'en convaincre, sont présentés ici les récents résultats obtenus dans ce domaine à l'aide de deux dispositifs d'imagerie térahertz complémentaires, portables et mis à la disposition des musées nationaux et internationaux.
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Julien LABAUNE : Docteur de l'École polytechnique (C2RMF), - Ingénieur ONERA (DMPH-FPA)
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Emmanuel ABRAHAM : Maître de conférences (HDR) au Laboratoire ondes et matière d'Aquitaine (LOMA), CNRS UMR 5798, université Bordeaux 1
INTRODUCTION
Le rayonnement térahertz, grâce à son fort pouvoir de pénétration à travers de nombreux matériaux opaques, présente sans conteste des atouts considérables pour l'analyse des objets issus de notre héritage culturel. Pour s'en convaincre, nous proposons à travers cet article de résumer les récents résultats que nous avons pu obtenir dans ce domaine à l'aide de deux dispositifs d'imagerie térahertz complémentaires, portables et mis à la disposition des musées nationaux et internationaux.
Terahertz radiation, owing to a high penetration through numerous opaque materials, offers a great potential for the analysis of artifacts related to our cultural heritage. In order to convince the reader, we propose in this article to resume our recent results obtained in this domain with two complementary portable terahertz imaging systems, directly installed in national and international museums.
Imagerie, spectroscopie, térahertz, peintures, fresques, sculptures
Imaging, spectroscopy, terahertz, paintings, frescoes, sculptures
Domaine : techniques d'imagerie et d'analyse
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : optique, électronique, traitement du signal, traitement d'image, algorithmes de reconstruction
Domaines d'application : patrimoine, archéologie, anthropologie, sécurité
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : route des Lasers (Aquitaine)
Centres de compétence :
-
Centre de recherche et de restauration des Musées de France (C2RMF) ;
-
Laboratoire ondes et matière d'Aquitaine (LOMA) ;
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ALPhANOV, Centre technologique optique et lasers (Bordeaux) ;
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CHARISMA : Cultural Heritage Advanced Research Infrastructure, projet européen de mise en commun des infrastructures scientifiques au profit de conservateurs.
Industriels : CIRAM, Analyses scientifiques des objets d'art et du patrimoine
Autres acteurs dans le monde : National Institute of Information and Communications Technology (NICT, Japon), Picometrix (USA), Teraview (Grande-Bretagne), GigaOptics
Contact : [email protected] http://www.loma.cnrs.fr/spip.php?auteur6
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3. Imagerie térahertz impulsionnelle
Dans cette partie, nous allons décrire un système d'imagerie THz basé sur l'utilisation d'impulsions THz ultracourtes. Nous aborderons le principe du système de mesure, son intérêt et l'exploitation des données pour réaliser des images et sa capacité à réaliser des analyses spectroscopiques. Son utilisation pour l'étude des matériaux du patrimoine sera abordée à travers quelques exemples (lecture de vieux manuscrits, analyse d'une peinture sur bois, étude de graffitis recouverts).
3.1 Description technique
La technique qui va être décrite et utilisée dans cette partie se nomme communément en anglais « THz Time Domain Spectroscopy » (THz TDS). Ce dispositif permet de mesurer l'amplitude et la phase du champ électrique de l'onde THz en fonction du temps, avec une précision de l'ordre de quelques femtosecondes (10–15 s). Ce type de technologie a été décrit de manière plus précise dans les références [RE 143] [RE 144], nous en rappelons ici les grandes lignes.
Pour réaliser des mesures sur des durées aussi courtes, il n'est plus possible d'utiliser des composants électroniques qui ont des temps de réaction trop longs (picosecondes ou plus). Cela nous oblige à utiliser un montage optique basé sur l'utilisation d'un laser femtoseconde. Le système décrit figure 4 utilise des antennes photoconductrices. Celles-ci sont constituées d'un dépôt métallique...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DUVAL (A.R.), MARTIN (E.) - Les deux variétés de jaune de plomb et d'étain : étude chronologique. - Stud. Conserv., vol. 35(3), p. 117-136 (1990).
-
(2) - BELLOT-GURLET (L.), POUPEAU (G.), SALOMON (J.), CALLIGARO (T.), MOIGNARD (B.), DRAN (J.-C.), BARRAT (J.-A.), PICHON (L.) - Obsidian provenance studies in archaeology : A comparison between pixe, icp-aes and icp-ms. - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B : Beam Interactions with Materials and Atoms, vol. 240(1-2), p. 583-588 (2005).
-
(3) - DE NOLF (W.), DIK (J.), VAN DER SNICKT (G.), WALLERT (A.), JANSSENS (K.) - High energy x-ray powder diffraction for the imaging of (hidden) paintings. - J. Anal. At. Spectrom., vol. 26, p. 910-916 (2011).
-
(4) - MILLER (F.A.), WILKINS (C.H.) - Infrared spectra and characteristic frequencies of inorganic ions. - Analytical Chemistry, vol. 24(8), p. 1253-1294 (1952).
-
(5) - SALVANT (J.), BARTHEL (E.), MENU (M.) - Nanoindentation and the micromechanics of van gogh oil paints. - Applied Physics A : Materials Science and Processing,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
1.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Centres de recherche
LOMA (Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine), CNRS UMR 5798, Université Bordeaux 1 http://www.loma.cnrs.fr
C2RMF (Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France) http://www.c2rmf.fr
Centre Technologique Lasers et Optique ALPhANOV http://www.alphanov.com
CIRAM, Analyses scientifiques des objets d'art et du patrimoine http://www.ciram-art.com
HAUT DE PAGE1.2 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Picometrix, fournisseur d'instrumentation THz https://lunainc.com/blog/picometrixr-finds-its-new-home-terametrixtm-division-luna
TERAVIEW, fournisseur d'instrumentation THz http://www.teraview.com
Gigaoptics, fournisseur d'instrumentation THz ...
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