Perspectives et évolutions
Le rayonnement térahertz pour l'analyse des matériaux du patrimoine culturel

Au cours de cet article, nous avons tenté de présenter le potentiel du rayonnement THz pour l'analyse d'objets issus de notre héritage culturel. En outre, il s'agissait d'apporter des éléments de réponse aux interrogations suivantes :

• Quel est le rôle du rayonnement THz dans l'analyse et la protection des objets en liaison avec le patrimoine culturel ?

• Quelle place lui attribuer par rapport aux autres techniques existantes (UV, visible, infrarouge, rayons X, etc.) ?

• Et plus largement, quel est le devenir de la technologie THz dans l'étude des matériaux du patrimoine, en prenant en compte les perpétuels développements en matière de sources et détecteurs THz ?

Pour cela, nous avons développé deux dispositifs portables d'imagerie THz, différents et complémentaires, dont nous résumons ici les principales propriétés :

• l'imagerie THz impulsionnelle (appelée aussi THz TDS dans cet article) permet une analyse chimique de certains matériaux (spectroscopie vibrationnelle) et surtout une étude stratigraphique des objets multicouches basées sur l'analyse du temps de vol des photons. Cela est particulièrement utile pour l'étude des peintures ou fresques murales ;

• l'imagerie THz continue utilise un émetteur d'onde millimétrique de forte puissance moyenne pour produire un véritable scanner THz 3D. Semblable au scanner à rayons X médical, il permet de sonder des objets en volume afin d'y déceler d'éventuels contenus. Il est particulièrement efficace lorsqu'il s'agit d'identifier des matériaux organiques à la signature radiographique moins marquée.

Les perspectives envisagées à court terme concernent essentiellement une phase d'amélioration des dispositifs de mesure avec une meilleure compréhension des mécanismes mis en jeu lors de l'interaction rayonnement THz – matériaux (rôle de la diffraction, minimisation des pertes par réfraction) et une augmentation des vitesses d'acquisition. Parallèlement, cette phase devra être suivie par une étroite collaboration entre scientifiques et conservateurs afin d'identifier à présent les champs de recherche les plus adaptées à la technologie THz dans le domaine du patrimoine. Nul doute qu'un énorme travail de prospective sera nécessaire afin d'évaluer la portée de l'imagerie THz impulsionnelle dans l'étude des fresques murales (des mesures sont prévues en 2013 dans une église à Riga en Lettonie)....