Analyse de la perte de couleur des peintures au smalt par spectroscopie d'absorption X : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur

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Analyse de la perte de couleur des peintures au smalt par spectroscopie d'absorption X

Auteur(s) : Laurianne ROBINET, Nicolas TRCERA, Sandrine PAGÈS-CAMAGNA, Marika SPRING, Solenn REGUER

Date de publication : 10 oct. 2012

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RÉSUMÉ

Les modifications chimiques liées à la perte de couleur du pigment smalt dans les peintures historiques ont été analysées par la spectroscopie d'absorption des rayons X utilisant le rayonnement synchrotron. La taille micronique du faisceau de rayons X et la gamme d'énergie étendue offertes par les lignes de lumière LUCIA et DiffAbs du synchrotron SOLEIL ont été déterminantes pour sonder individuellement les grains de smalt dans des microprélèvements de peintures provenant des collections de la National Gallery (Londres) et du musée du Louvre (Paris). Les spectres XANES et EXAFS enregistrés au seuil K de l'ion colorant cobalt ont révélé que ce changement de couleur était associé au changement de coordinance du cation.

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ABSTRACT

The chemical modifications linked to smalt discoloration in historic paintings have been analyzed by the X-ray absorption spectroscopy using synchrotron radiation. The micronic size of the X-ray beam and the wide range of energy provided by the LUCIA beam lines and DiffAds of the SOLEIL synchrotron have been determining in order to prove individually the smalt grains in microsamples from paintings from the National Gallery (London) and the musée du Louvre (Paris) collections. The XANES and EXAFS spectra registered at the threshold K of the coloring cobalt ion have proved that this change in color was associated with the coordination change in the cation.

Auteur(s)

Laurianne ROBINET : Ingénieure de recherche sur la plateforme IPANEMA du synchroton SOLEIL - (actuellement Ingénieure de recherche du ministère de la culture au Centre de Recherche sur la conservation des Collections (CRCC), USR 3224 du CNRS, Museum national d'histoire naturelle)
Nicolas TRCERA : Scientifique sur la ligne LUCIA du synchrotron SOLEIL
Sandrine PAGÈS-CAMAGNA : Ingénieure de recherche du ministère de la culture au Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF)
Marika SPRING : Scientifique à la National Gallery à Londres
Solenn REGUER : Scientifique sur la ligne DiffAbs du synchrotron SOLEIL

INTRODUCTION

Résumé

Abstract

The chemical modifications associated with the colour loss of smalt pigment in historic paintings were analysed by synchrotron X-ray absorption spectroscopy. The micron-sized X-ray beam and the broad energy range offered by the LUCIA and DiffAbs beamlines at SOLEIL synchrotron have been crucial in allowing individual smalt particles to be probed in paint samples coming from the National Gallery (London) and the Louvre museum (Paris) collections. XANES and EXAFS spectra collected at the K edge of the colouring ion cobalt revealed the colour change to be linked to a coordination change of the cation.

Mots-clés

smalt, peinture, XANES, EXAFS, cobalt, environnement chimique

Keywords

smalt, paintings, XANES, EXAFS, cobalt, chemical speciation

Points clés

Domaine : Technique d'analyse synchrotron

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

Technologies impliquées : Spectroscopie d'absorption X

Domaines d'application : Analyse chimique d'œuvres patrimoniales

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité :

Centres de compétence :

Industriels :

Autres acteurs dans le monde :

Contact : http://www.synchrotron-soleil.fr/ipanema

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - KRAUSE (M.O.) - Atomic radiative and radiationless yields for K and L shells. - J. Phys. Chem. Data, vol. 8, no 2, p. 307 (1979).
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(4) - STERN (E.A.), SAYERS (D.E.), LYTLE (F.W.) - Extended x-ray-absorption fine-structure technique. III. Determination of physical parameters. - Phys. Rev. B, 11, p. 4836 (1975).
(5) - SAYERS (D.E.), STERN (E.A.), LYTLE (F.W.) - New technique for investigating noncrystalline structures : Fourier Analysis of the extended X-ray-absorption fine structure. - Phys Rev. Lett., 27, p. 1204 (1971).

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1 Sites Internet

Synchrotron SOLEIL http://www.synchrotron-soleil.fr

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2 Outils Logiciel

Logiciel Athena, Newville M., IFEFFIT : interactive XAFS and FEFF fitting, J. Synchrotron Rad. 8, 322, 2001.

Logiciel Cherokee http://www.icmpe.cnrs.fr/spip.php?article578

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - CONTEXTE

2 - SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION DES RAYONS X UTILISANT LE RAYONNEMENT SYNCHROTRON

2.1 - Caractéristiques du rayonnement synchrotron
2.2 - Apports du rayonnement synchrotron pour l'étude des matériaux du patrimoine
2.3 - Utilisation de la spectroscopie d'absorption des rayons X
2.4 - Choix de la ligne de lumière