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L'utilisation de faisceaux d'ions de haute énergie à des fins d'analyse chimique élémentaire est désormais possible sur des objets de grandes dimensions ou ne pouvant être mis sous vide. Après leur utilisation dans le secteur de l'expertise des œuvres d'art, c'est désormais au tour des bouteilles de vins fins et anciens d'être authentifiées par ces techniques. Outre le développement des connaissances sur l'historique de l'évolution des procédés de fabrication, c'est un nouvel outil de lutte contre la contrefaçon qui est en train de voir le jour.
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Techniques d'analyse nucléaire élémentaire
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Hervé GUÉGAN, docteur, dirige la cellule de transfert de technologie ARCANE du Centre d’Études Nucléaires de Bordeaux Gradignan (UMR 5 797 du CNRS/IN2P3 et de l’Université de Bordeaux).
Ce dossier a été rédigé avec la collaboration de B. RIDARD, ingénieur d’étude dans la cellule ARCANE, et de M.H. CHOPINET, docteur, ingénieur de recherche à l’UMR125 CNRS/ST-GOBAIN.
Le Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG) est une unité mixte de recherche CNRS-IN2P3/Université Bordeaux 1 qui dispose depuis deux ans d'une nouvelle plateforme de faisceaux d'ions de haute énergie : AIFIRA (applications interdisciplinaires de faisceaux d'ions en région aquitaine). Connectées à un accélérateur de particules, 5 lignes de faisceaux sont pour l'essentiel dédiées à l'analyse, mais chacunes avec leurs caractéristiques propres (figure 1). Sur l'une d'elles a été développé un faisceau extrait à l'air permettant l'analyse élémentaire par technique PIXE (Particle Induced X-ray Emission), d'objets de grandes dimensions ou ne pouvant pas être mis sous vide.
L'Atelier régional de caractérisation par analyse nucléaire élémentaire (ARCANE) est la structure de transfert de technologie du laboratoire. Il a pour mission de valoriser les nouvelles techniques d'analyses disponibles, à travers la réalisation d'études ou de prestations de service pour des entreprises industrielles et des laboratoires de recherche public ou privés. Son activité initiale dans le domaine de l'étude des matériaux en couches minces s'est élargie ensuite vers des applications environnementales centrées sur l'analyse des poussières fines en suspension dans l'air, puis a été complétée récemment par une nouvelle activité dans le secteur de l'expertise des œuvres d'art.
Le spectre obtenu avec l'analyse élémentaire et non destructive du verre de bouteille par technique PIXE permet d'identifier et de doser l'ensemble des constituants majeurs et des traces des silicates composant la bouteille. Après la mise au point expérimentale de la ligne elle-même, le travail de développement...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MORETTO (P.), BECK (L.) - Émission X induite par particules chargées (PIXE) : théorie. - [P 2 557] Techniques d'analyse (2003).
-
(2) - MORETTO (P.), BECK (L.) - Émission X induite par particules chargées (PIXE) : applications. - [P 2 558] Techniques d'analyse (2004).
-
(3) - TROCELLIER (P.), TROUSLARD (P.) - Spectrométrie de collisions élastiques et de réactions nucléaires. Théorie. - [P 2 560] Techniques d'analyse (2002).
-
(4) - TROCELLIER (P.), TROUSLARD (P.) - Spectrométrie de collisions élastiques et de réactions nucléaires. Théorie. - [P 2 561] Techniques d'analyse (2002).
-
(5) - ROTH (E.) - Méthodes nucléaires d'analyse. Notions de radioprotection. - [P 2 545] (1998).
ANNEXES
JOHANSSON (S.A.E.) - CAMPBELL (J.L.) - MALQVIST (K.G.) - Particle-induced X-ray emission spectroscopy (PIXE). - Wiley, New York (1995).
GUÉGAN (H.) - The CENBG nuclear microprobe : scientific and industrial applications. - Invited paper. Inauguration of the Legnaro microbeam facility, Padova (Italy), juil. 1994.
DRAN (J.C.) - SALOMON (J.) - CALLIGARO (T.) - WALTER (P.) - Ion Beam Analysis of art works : 14 years of use in the Louvre. - Nucl. Inst. and Meth. B2004, 219-220, p. 7-15.
CHOPINET (M.H.) - Évolution des mélanges vitrifiables et de la composition chimique des bouteilles de Champagne. - Revue VERRE, vol. 6, no 5, oct. 2000.
CHOPINET (M.H.) - Évolution des mélanges vitrifiables et de la composition chimique des bouteilles de Champagne au cours du XX e siècle. - Revue Verre, vol. 2, no 6, déc. 2002.
CHAVENT (M.) - GUÉGAN (H.) - KUENTZ (V.) - PATOUILLE (B.) - SARACCO (J.) - PCA and PMF based methodology for air pollution sources identification and apportionment. - Environmetrics env-07-0075.R1 (2008).
HAUT DE PAGE
Atelier Régional de Caractérisation par Analyse Nucléaire Élémentaire ARCANE http://www.cenbg.in2p3.fr/Arcane
Centre d'Études Nucléaires de Bordeaux Gradigan CENBG http://www.cenbg.in2p3.fr
UMR 125 CNRS/St Gobain http://www.saint-gobain-recherche.com/svi/en/index.html
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