New AGLAE

Fédération de Recherche New AGLAE FR 3506
La fédération de recherche New AGLAE FR3506 CNRS/Ministère de la Culture a été créée pour gérer financièrement et scientifiquement l’EquipEx éponyme (ANR-10-EQPX-22). Elle est également l’interface entre la Commission Européenne et le C2RMF pour le projet IPERION CH.
Dans le cadre de ses activités, la fédération de recherche fournit un accès transnational aux chercheurs français et européens souhaitant consulter les archives scientifiques du C2RMF (ARCHLAB), étudier des œuvres par des techniques d’analyses portables (MOLAB) ou sur grand instrument (FIXLAB), en l’occurrence de l’analyse par faisceau d’ions sur l’Accélérateur Grand Louvre d’Analyse Elémentaire (AGLAE).
Pour plus d’information : www.c2rmf.fr; www.iperionch.eu

Le nouvel AGLAE

Depuis 1988, AGLAE (Accélérateur Grand Louvre d’Analyse Elémentaire) est l’unique grand instrument à combiner : i) une localisation stratégique dans un environnement muséal ; ii) un équipement exclusivement dédié au patrimoine culturel ; iii) une très riche compilation de données sur des matériaux issus de contextes géo-chronologiques parfaitement référencés ; iv) une équipe scientifique et technique aux hautes compétences qui se consacre aux développements instrumentaux et méthodologiques d’AGLAE pour les objets du patrimoine aux contraintes spécifiques.

En 2017, AGLAÉ devient le nouvel AGLAÉ : l’Agence Nationale de la Recherche, à travers le programme Investissements d’Avenir (ANR-10-EQPX-22), ainsi que la ville de Paris et le ministère de la Culture, ont financé la mise à niveau de cet équipement d’excellence avec un objectif triple : automatiser la ligne de faisceau permettant un fonctionnement jour et nuit ; concevoir et développer un multi-détecteur plus sensible, permettant l’analyse de matériaux fragiles comme les couches picturales composées de pigments inorganiques et de liants organiques ; mettre en œuvre un système d’imagerie chimique systématique.

Le nouvel AGLAÉ a été inauguré le 23 novembre 2017 par Françoise Nyssen, ministre de la Culture et Frédérique Vidal, ministre de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et les utilisateurs français et européens pourront bientôt utiliser la ligne de faisceau de jour comme de nuit.

L’analyse par faisceau d’ions

AGLAÉ sonde, au niveau atomique et sur quelques dizaines de micromètres de profondeur, la surface de la matière constituant les objets du patrimoine. Cela permet de les authentifier, de comprendre leur technique de fabrication ou encore l’origine de leurs matériaux constitutifs. Dans ce but, des particules (protons H+, deutons D+ ou hélions He2+) sont projetées à des énergies pouvant atteindre 4 MeV pour les premières et 6 MeV pour les hélions. La spectroscopie des rayons X issus de l’interaction particule/matière – ou PIXE (Particle Induced X-ray Emission) – permet de détecter et de quantifier tous les éléments chimiques du sodium à l’uranium. Seuls les éléments plus légers (de l’hydrogène au fluor) ne sont pas accessibles par cette technique. Si les particules interagissant avec les noyaux des atomes cibles – on parle alors de réactions nucléaires ou NRA (Nuclear Reaction Analysis) – ont une énergie incidente suffisante pour pénétrer dans le noyau et le placer dans un état de plus haute énergie, alors le noyau revient à un état de plus faible énergie en émettant à son tour des rayons gamma ou d’autres particules comme par exemple un proton, un neutron, un deuton ou un noyau d’hélium. Généralement, ces réactions se produisent avec des éléments légers comme H, Li, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S. L’analyse en énergie des particules chargées émises permet d’effectuer des profils de concentration en profondeur, la perte d’énergie de la particule produite dépendant de son trajet de sortie de la cible. Dans le cas de l’émission de rayons gamma, la technique de spectroscopie, appelée PIGE (Particle Induced Gamma-ray Emission), est parfaitement complémentaire du PIXE car elle permet de détecter des éléments chimiques plus légers que le sodium et d’en mesurer la concentration. De plus, les méthodes NRA permettent de distinguer les isotopes ce qui n’est pas le cas du PIXE.

Pour plus d’informations : https://sagascience.com/newaglae/

Quadruplet d’aimants permettant de stabiliser le faisceau d’AGLAÉ. © C. Hargoues / C2RMF / AGLAE / CNRS Photothèque

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