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Techniques utilisées
Le parc analytique dont dispose CARAA via les universités et les laboratoires associés et partenaires se compose d’instruments de laboratoire ainsi que d’instruments portables.
Les techniques d'observation :
La microscopie optique (MO)
La radiographie X et le scan X
La radiographie X et le scan X permettent d’évaluer l’homogénéité structurelle d’une pièce respectivement dans les 2 et 3 dimensions de l’espace.
Les techniques élémentaires
La microscopie électronique à balayage couplée à un spectromètre en dispersion d'énergie (MEB-EDS)
Le spectromètre en dispersion d’énergie (EDS) permet d’obtenir la composition élémentaire des pigments d’une peinture (Fe pour des oxydes de fer, Hg pour le cinabre, As pour le réalgar, Cu pour de l’azurite, etc.) ou déterminer la teneur chimique des différents éléments (ex: Si, Ca, K, Na, Mg, Fe, etc.) dans les objets siliceux. La microscopie électronique à balayage (MEB) permet, entre autres, de visualiser à très fort grossissement la morphologie et l’agencement des cristaux et des fibres dans un échantillon.
La micro-analyse élémentaire de fluorescence X portable (SFX)
La spectroscopie en fluorescence X portable (SFX) permet de déterminer la composition exacte d’un alliage sans faire de prélèvements. Elle permet d’obtenir la composition élémentaire des pigments d’une peinture (Fe pour des oxydes de fer, Hg pour le cinabre, As pour le réalgar, Cu pour de l’azurite, etc.) ou déterminer la teneur chimique des différents éléments (ex: Si, Ca, K, Mg, Fe, etc.) dans les objets siliceux. La SFX est également un parfait outil pour détecter les éléments toxiques inorganiques tels que le plomb, l’arsenic ou le mercure.
La microsonde électronique (EMPA)
La microsonde électronique tout comme la microscopie électronique à balayage couplée à un spectromètre en dispersion d’énergie (MEB-EDS), permettent d’effectuer des analyses quantitatives poussées. Ces techniques permettent par exemple, de caractériser la composition d’un métal mais également d’évaluer l’adéquation chronologique de cet alliage et de ses altérations avec l’époque présumée de l'objet.
La spectrométrie ICP couplée à un spectromètre de masse (ICP-MS)
La spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-MS) permet, par le biais d’analyses plus poussées d’obtenir des concentrations de l’ordre du ppm (parts-par-million) et de déterminer les éléments à l’état de traces dans les objets étudiés (ex: le vanadium (V), thorium (Th), plomb (Pb), etc. dans les verres et céramiques). Ces éléments permettent souvent de déterminer la source des matières premières utilisées lors de la fabrication.
Nano-SIMS
Les techniques moléculaires
La microscopie Raman
La microscopie Raman est une technique moléculaire entre autres efficace pour la caractérisation des produits d’altération des métaux, des matrices siliceuses ainsi que des pigments. La microscopie Raman ou la diffraction des rayons X (DX) sont souvent complémentaires des analyses par SFX et permettent d’obtenir la structure moléculaire ou minéral des pigments (ex: hématite -Fe2O3-, cinabre -HgS-, réalgar -As4S4-, malachite -Cu2(CO3)(OH)2). En revanche, et contrairement à la diffraction des rayons X, la microscopie Raman est également efficace lors de l’analyse de matériaux organiques (tels que les polymères ou les plastiques) ou sur les matériaux amorphes (tel que le charbon ou graphite).
La diffraction de rayons X (DRX)
La spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF)
La chromatographie en phase liquide ou gazeuse (CPL & CPG)
![Image par microscopie électronique (SE) montrant les structures octaédriques de MgO<sub>6</sub> des sels d'altération de humberstonite [K<sub>3</sub>Na<sub>7</sub>Mg<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>6</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>∙6H<sub>2</sub>O] sur une sculpture de <em>William Turnbull</em> (1982).](techniques/Inst16.jpg)
