Article

1 - CONTEXTE

2 - PRINCIPES ET PRATIQUES DES MÉTHODES DE SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION X

3 - VERRES ET CÉRAMIQUES

4 - PIGMENTS ET PEINTURES

5 - MÉTAUX

6 - MATÉRIAUX D'ORIGINE BIOLOGIQUE

7 - QUELQUES DÉVELOPPEMENTS INSTRUMENTAUX RÉCENTS

  • 7.1 - Comment passer de l'acquisition de quelques spectres à une véritable cartographie chimique ?
  • 7.2 - Comment sonder en profondeur sans prélever ?

8 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : RE214 v1

Méthodes de spectroscopie d'absorption X pour l'analyse des matériaux du patrimoine

Auteur(s) : Marine COTTE, Émeline POUYET, Marie RADEPONT, Jean SUSINI

Date de publication : 10 nov. 2012

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RÉSUMÉ

Les techniques de spectroscopie d'absorption X (XANES et EXAFS) sont de plus en plus utilisées pour l'analyse des matériaux anciens et artistiques. Cet article fait une présentation générale des différents objets et matériaux étudiés à l'aide de ces méthodes. Les matériaux amorphes (verres et céramiques) ont été les premiers à bénéficier de ces nouveaux outils. Ensuite, les exemples se sont diversifiés, allant des métaux aux bois, en passant par les pigments. Les avantages de ces techniques sont illustrés, ainsi que des développements instrumentaux récents offrant à ces outils de nouvelles capacités.

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ABSTRACT

X-ray absorption spectroscopy in cultural heritage research

The X-ray absorption spectroscopy techniques(XANES et EXAFS) are increasingly used fro the analysis of ancient and artistic materials. Amorphous materials (glass and ceramics) have been the first to benefir from these new tools. Examples then diversified from metals to woods and including pigments. The advantages of such techniques are illustrated as well as recent instrumental developments providing these tools with new capabilities.

Auteur(s)

  • Marine COTTE : HDR en chimie, Docteur en chimie de l'université Pierre et Marie Curie, Agrégée de chimie - Chargée de recherche détachée du CNRS, LAMS (laboratoire d'Archéologie Moléculaire et Structurale) UMR-8220 - Chef du groupe imagerie et responsable de la ligne de lumière ID21, au synchrotron européen de Grenoble (European Synchrotron Radiation Facility)

  • Émeline POUYET : Étudiante en thèse à l'université Joseph Fourier, Grenoble, au synchrotron européen de Grenoble (European Synchrotron Radiation Facility)

  • Marie RADEPONT : Étudiante en thèse à l'université d'Anvers et l'université Pierre et Marie Curie, Paris VI, LAMS (laboratoire d"Archéologie Moléculaire et Structurale) UMR-8220

  • Jean SUSINI : Docteur en chimie-physique de l'université Pierre et Marie Curie - Directeur de la Division Instrumentation au synchrotron européen de Grenoble (European Synchrotron Radiation Facility)

INTRODUCTION

Résumé

Les techniques de spectroscopie d'absorption X (XANES et EXAFS) sont de plus en plus utilisées pour l'analyse des matériaux anciens et artistiques. Cet article fait une présentation générale des différents objets et matériaux étudiés à l'aide de ces méthodes. Les matériaux amorphes (verres et céramiques) ont été les premiers à bénéficier de ces nouveaux outils. Ensuite, les exemples se sont diversifiés, allant des métaux aux bois, en passant par les pigments. Les avantages de ces techniques sont illustrés, ainsi que des développements instrumentaux récents offrant à ces outils de nouvelles capacités.

Abstract

X-ray absorption spectroscopy techniques (XANES and EXAFS) are increasingly used for the analysis of ancient and artistic materials. This article gives a wide view of the different objects and materials that can be analysed with these methods. Amorphous materials (such as glass and ceramics) were the first to benefit from these new tools. Then, various other materials, from metals to woods, through pigments, were also analysed similarly. The advantages of these techniques are presented as well as recent instrumental developments offering new capabilities to these methods.

Mots-clés

spectroscopie d'absorption X ; XANES ; EXAFS ; matériaux du patrimoine ; synchrotron ; matériaux artistiques

Keywords

X-ray absorption spectroscopy, XANES ; EXAFS ; cultural heritage ; synchrotron ; artistic material

Points clés

Domaine : Techniques d'analyses appliquées aux œuvres d'art

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : Spectroscopie d'absorption X (XANES et EXAFS)

Domaines d'application : Matériaux du patrimoine

Principaux acteurs français : Synchrotron français SOLEIL et synchrotron européen ESRF

Pôles de compétitivité :

Centres de compétence :

Industriels :

Autres acteurs dans le monde : tous les synchrotrons dans le monde, avec une forte activité en Allemagne (BESSY, DESY) et aux États-Unis (SSRL, APS, ALS).

Contact : [email protected]

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re214


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BERTRAND (L.), COTTE (M.), STAMPANONI (M.), THOURY (M.), MARONE (F.), SCHÖDERG (S.) -   *  -  Development in synchrotron studies of ancient and historical materials.

  • (2) - COTTE (M.), SUSINI (J.), DIK (J.), JANSSENS (K.) -   Synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy for art conservation : looking back and looking forwards.  -  Accounts of Chemical Research, 43(6), p. 705-714 (2010).

  • (3) - SCHOFIELD (P.F.), CRESSEY (G.), WREN HOWARD (W.), HENDERSON (C.M.B.) -   Origin of color in iron and manganese containing glasses investigated by synchrotron radiation.  -  Glass technology, 36(3), p. 89-94 (1995).

  • (4) - NAKAI (I.), MATSUNAGA (M.), ADACHI (M.), HIDAKA (K.I.) -   Application of XAFS in archaeology.  -  J. Phys. IV, 7(2), p. 1033-1034 (1997).

  • (5) - ARLETTI (R.), VEZZALINI (G.), QUARTIERI (S.), FERRARI (D.), MERLINI (M.), COTTE (M.) -   Polychrome glass from Etruscan sites : First non-destructive characterization with synchrotron μXRF, μXANES and XRPD.  -  Applied Physics A, 92, p. 127-135 (2008).

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