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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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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)
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Nicolas TRCERA : Scientifique sur la ligne LUCIA du synchrotron SOLEIL
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Sandrine PAGÈS-CAMAGNA : Ingénieure de recherche du ministère de la culture au Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF)
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Marika SPRING : Scientifique à la National Gallery à Londres
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Solenn REGUER : Scientifique sur la ligne DiffAbs du synchrotron SOLEIL
INTRODUCTION
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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Analyse de la perte de couleur du pigment smalt dans les peintures du XVI au XVIIIe siècle
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2. Spectroscopie d'absorption des rayons X utilisant le rayonnement synchrotron
2.1 Caractéristiques du rayonnement synchrotron
Il est aujourd'hui très fréquent d'utiliser le rayonnement synchrotron (RS) pour étudier la matière dans tous ses états (solide, liquide ou gazeux). L'augmentation croissante du nombre de centres de RS dans le monde a généralisé l'utilisation des techniques spectroscopiques à tous types de matériaux.
Le RS est l'émission de lumière produite par des particules chargées (électrons ou positrons) relativistes circulant dans un anneau de stockage (succession de sections courbes et droites) et soumises à des accélérations centripètes. Au cours de leur circulation, ces particules sont déviées de leur trajectoire par des champs magnétiques produits avec des aimants de courbure (sections courbes), des onduleurs ou des wigglers (sections droites). À chaque modification de trajectoire, les particules perdent de l'énergie, produisant ainsi la lumière du RS. Le but de cet article n'est pas de faire une présentation du RS (l'article [P 2 700]en a déjà effectué une revue), nous ne rappellerons ici que les caractéristiques principales qui différencient la lumière obtenue par RS des autres sources de lumière classiquement utilisées au sein des laboratoires de recherche d'étude des matériaux du patrimoine.
HAUT DE PAGE2.2 Apports du rayonnement synchrotron pour l'étude des matériaux du patrimoine
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Brillance :
La première caractéristique du RS par rapport aux sources conventionnelles est l'intensité du rayonnement (ou flux de photons par unité de surface). Ce flux de photon est de plusieurs ordres de grandeur supérieur aux sources classiquement exploitées telles que celle des tubes à rayons X.
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Continuité spectrale :
L'obtention de lumière par RS permet d'obtenir un spectre continu (grâce aux aimants de courbure) ou continûment accordable (dans le cas des onduleurs). La gamme...
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Spectroscopie d'absorption des rayons X utilisant le rayonnement synchrotron
BIBLIOGRAPHIE
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(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).
-
(2) - TAILLEFUMIER (M.), CABARET (D.), FLANK (A.-M.), MAURI (F.) - X-ray absorption near-edge structure calculations with the pseudopotentials : Application to the K edge in diamond and α−quartz. - Phys. Rev. B, 66, p. 195107 (2002).
-
(3) - JOLY (Y.) - X-ray absorption near-edge structure calculations beyond the muffin-tin approximation. - Phys. Rev. B, 63, p. 125120 (2001).
-
(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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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Synchrotron SOLEIL http://www.synchrotron-soleil.fr
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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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