Photographie en lumière visible, lumière rasante, ou sous Ultraviolet et Infrarouge.
Stéréomicroscope, pour observation de détails avec éclairages incidents.
Observation des traces d’outil sur un
objet moderne en bronze
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Grains de quartz émoussés dans un sable
du désert égyptien
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Ecaille de peinture prélevée
sur une huile sur toile
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Microscope optique classique ou inversé, sous lumière réfléchie ou transmise, pour l’observation d’objets plans ou en microsection polie. Observation possible sous Fluorescence UV sur dispositif équipé d’une lampe à mercure.
Recherche sur les faux en écriture
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Ecaille de peinture en microsection polie
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Test de consolidation d’une couche picturale
au paraloïd B72 observé sous fluorescence UV
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Microscope optique polarisant, pour l’identification des inclusions cristallines dans les matériaux artificiels et les pâtes céramiques (quartz, feldspaths, micas, pyroxènes, zircons, oxydes de fer, fragments de chamotte, minéraux accessoires…).
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Identification d’un cristal de microcline vu en lumière naturelle (à gauche)
et en lumière polarisée (à droite), d’après (1).
© CRPAA, photos M.P. Etcheverry
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Microscope électronique à balayage (MEB), pour l’observation des contrastes topographiques sur une surface brute (imagerie électronique en mode électrons secondaires E.S.), des contrastes chimiques (imagerie électronique en mode électrons rétrodiffusés E.R.D.), couplées à une analyse élémentaire en dispersion d'énergie de rayons X (E.D.X.) pour connaître la composition des constituants.
Microsonde électronique de Castaing, pour une analyse fine en microsection : évolution des profils élémentaires et cartographies de répartition des éléments constitutifs sur une surface.
Technique
PIXE (Emission X Induite par Particules chargées) au moyen d’un
accélérateur de particules, afin de déterminer la composition chimique d’un matériau, grâce à une analyse multi-élémentaire quantitative performante, très précise et approfondie, en particulier pour le dosage des éléments-traces.
Afin de préserver l’intégrité de l’objet, cette méthode est aujourd’hui non destructive (sans prélèvements) grâce à son système d’analyse en faisceau extrait.
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Vue partielle de l’accélérateur permettant l’analyse PIXE en
mode faisceau extrait : l’objet est positionné à la sortie du
faisceau de particules.
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Mise en place d’un référentiel des compositions
des faïences de Samadet, d’après (2).
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Diffraction de Rayons X sur poudre, afin d’identifier la nature cristallographique des matériaux solides inorganiques.
Chromatographie ionique (ICP), pour l’analyse des anions solubles et des cations (pierre, mortier, enduit, sels) : dosage de chlorure, nitrate, sulfate, fluorure, sodium, potassium.
Analyse Thermique Différentielle ATD/ATG et spectrométrie de masse, pour l’analyse des transformations de phases en montée en température (jusqu’à 1600° C) : identification des espèces néoformées et température d’apparition, température de cuisson atteinte (technologie de fabrication)…
Radiographie X, pour visualiser la structure interne des matériaux, les techniques d’assemblage, les zones de restauration, ou encore en peinture pour la localisation des esquisses sous-jacentes, repentirs, repeints, modifications...
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Radiographie d’une momie de faucon montrant que l’oiseau est complet, éviscéré,
et qu’un amas de matière a été introduit dans son abdomen.
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Méthodes spécifiques à l’analyse des matières organiques (liants, colles, vernis, laques, cires, résines, matériaux polymères…) :
Tests microchimiques de coloration
pour la caractérisation des liants des couches picturales sur microsection (distinction protéines, lipides)
Chromatographie en phase liquide ou gazeuse.
Spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier IRTF
Cette méthode d’analyse permet de déterminer la nature des liants organiques, des colles, vernis, laques, cires…
Nous proposons deux types d’analyses suivant la nature des prélèvements et le degré de précision requis :
- Soit une analyse globale de l’échantillon, au moyen d’un appareil PERKIN ELMER Spectrum one, avec accessoire de réflexion Golden Gate (cristal KRS5) : pour l'enregistrement des spectres IRTF, le prélèvement est déposé directement sur la fenêtre d’analyse de l’appareil (qui mesure environ 1 mm de côté). Lorsque l’échantillon contient une grande quantité de charges minérales, une extraction préalable des liants peut être réalisée au moyen de solvants ; la poudre résultante est déposée sur la fenêtre de l’appareil pour l’analyse.
- Soit des analyses en stratigraphie sur microsection polie, au moyen d’un microscope Infrarouge PERKIN ELMER Spectrum spotlight 200 (voir images ci-dessous).
Ce dispositif très performant permet d’effectuer des analyses qui peuvent être ponctuelles, ou porter sur des aires de dimensions variables (5 µm2 au minimum), couche par couche, dans une stratigraphie. Il peut s’avérer très intéressant en particulier pour déterminer la nature des constituants des couches picturales des polychromies.
Références :
(1) M.-P. Etcheverry, 1988, "A la recherche des plus anciennes céramiques connues. Caractérisation et datation par thermoluminescence de matériel archéologique provenant de l'Aïr (Niger)", TER de Maîtrise en Physique Appliquée à l'Archéologie, Université de Bordeaux, 118p.
(2) M.-P. Etcheverry, 2007, Faïences de Samadet (Landes, XVIIIe – XIXe s.) : mise en place d’un référentiel de composition par analyse PIXE en mode faisceau extrait. Etude d’une assiette de la période révolutionnaire dans une optique d’authentification, Rapport d’analyses réalisé pour le compte de MSMAP, projet PTR cofinancé par OSEO ANVAR et le Conseil Général des Landes, 28 p.
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