J. Phys. IV France 12 (2002) 0 EDP Sciences, Les Ulis DOI: 10 1051/~p4.20020244 PI6359 Dbveloppement expkrimental d’une ligne PIXE-XRF pour les matbriaux du patrimoine L. Bertrand, T. Calligaro, J.-C. Dran, M. Dubus, M.F. Guerra, B. Moignard, L. Pichon, J. Salomon et P. Walter Centre de Recherche et de Restauration des Mu&es de France (C2RMF), UMR 171 du CNRS, 6 rue des Pyramides, 75041 Paris cedex 07, France R&unC L’analyse &lt!mentaire d’objels d’art on d’archkologle exlge I’emplol de mCthodes non destructIves posskdant une senslbllltC suftisante pour les tlCments traces La mtthode PIXE (acronyme pour furr~le Induced X-ray Ermwon) satlslau B cette condrtlon tout en se heurtant P deux contramtes majeures . le rque de dMr]oratlon de matCr]aux senslbles tels que les matCr]aux orgamques et la falble senslbllk pour I’analyse d?mpuretCs ICg&res dans les matwea lourdes Nous avons dkveloppt une nouvelle hgne exptrlmentale SLITI’accClCrateur de partlcules du Centre de recherche et de yestauratlon des musCes de France. permettant de s’affranchw de ces deux hrmtatlons en recourant 21 une varldnte de la tluorescence des rayons X, dCnommte PIXE-XRF (XRF pour X-Ray Fluorescence) L’extracuon B l’aw du talsceau permet une souplesse du dlspositlf nettement amChorCe 1. INTRODUCTION Le Centre de recherche et de restauratlon des mu&es de France (C2RMF) dispose d’un acckltrateur de partlcules (AGLAE, acronyme pour AcdlCrateur Grand Louvre pour I’Analyse ElCmentalre) pour I’ktude d’objets d’art et d’archkologle au moyen des dlffkrentes mkthodes d’analyse par falsceau d’lons. L’analyse repose sur I’lnteractlon de nature atomique ou nucltaue entre un falsceau d’lons ligers (protons, deutons, Ions h&urn. ) d’Cnergle de quelques MeV avec les atomes constitutifs des matkrlaux et la dktectlon des prodmts d’mteractlon (photons X ou gamma, Ions r6trodiffuds, particules chargCes secondalres) dont I’Cnergie est caractkstlque des atomes cables Le recours 2 ces mkthodes dans le domame du patrimome culture1 est JustlfiC par leur caractkre non destructif, qul a d’allleurs it6 confort au C2RMF en rkahsant un dlsposltlf d’extractlon du falsceau B l’alr. Les objets peuvent dCsormals Ctre analysCs directement sans aucun pr&vement m prkparatlon, y comprls ceux de grandes dlmenslons ou trop fraglles pour &tre HIS sous wde. La panophe des techniques dlsponibles a CtC rkemment Ctendue en utlhsant le faisceau de particules non plus dlrectement pour I’analyse, mals comme source de rayons X pour une analyse par fluorescence X. 2. PRINCIPE DE LA METHODE 2.1. M&thode PIXE La mkthode PIXE (Particle Iruhed X-ray Emzsszon), fond&e sur l’&usslon X le plus souvent sous I’lmpact de protons, est de lom la plus employCe du fait de sa grande senslblhtk et de sa faclhtC de mise en oeuvre en fatsceau extratt, car elle est peu affect6e par la dispersion en Cnergle InhCrente ?I l’extractlon du falsceau 2 I’air. Cette methode permet d’obtenu une analyse multi-ClBmentaire (tous Ies ClCments depms le sodmm) quantltatwe, avec une prCcwon de I’ordre de 510% et une hmlte de dktectlon trks basse, m6me pour les ClCments ICgers [I].