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Projet ScieCoPat : Scie pour la Corrosion et le Patrimoine archéologique

Responsables scientifiques du projet : Delphine Neff, (NIMBE), Alexandre Disser (IRAMAT)

Le LAPA (Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l’Altération) met en commun des personnels et équipements de deux UMR (NIMBE, CEA/CNRS/U Paris Saclay UMR 3685) et IRAMAT, CNRS/U Paris Saclay (UMR 7065)) pour étudier les métaux archéologiques et leur état d’altération. Les problématiques développées s’inscrivent dans un double contexte d’études des procédés anciens de production des métaux et de préservation des objets métalliques du patrimoine. Les méthodologies d’étude communes développées se basent sur une caractérisation fine de la physicochimie de ces systèmes archéologiques. Dans le cadre de ses activités de recherche, le LAPA accueille très régulièrement des collaborateurs de la communauté francilienne, nationale et internationale en leur donnant accès à ses équipements de préparation des échantillons et d’analyse.

La morphologie complexe des objets archéologiques et du patrimoine nécessite d’utiliser des outils de préparation optimisés afin d’obtenir des échantillons adaptés pour la mise en œuvre de différentes techniques d’analyses microstructurales. Parmi celles-ci la préparation de coupe transversale est primordiale pour comprendre les mécanismes de formation, d’élaboration et d’altération des matériaux anciens.

C’est pourquoi nous souhaitons acquérir une scie de découpe de précision performante et adaptable à tous types de matériaux (métal, scories, minerai, roches, verres, céramique, os…). L’objectif de ce type d’équipement est de travailler à partir d’échantillons bruts ou mis en résine. Une découpe de précision est un préalable indispensable pour obtenir un état de surface plan nécessaire à une préparation pour examen micrographique (microscopie optique, électronique à balayage) et des analyses chimiques à l’échelle micrométrique (spectroscopie dispersive en énergie, en longueur d’onde, spectroscopie raman et infrarouge, LA-ICP-MS…), voire nanométrique sur lame mince (microscope électronique en transmission, XPS, FIB, analyses sous rayonnement synchrotron…).

L’échantillon sera fixé sur une table rainurée à l’aide de différents outils de bridage adaptables aux morphologies variées des échantillons. Son positionnement sera assuré à l’aide d’une visée laser. L’équipement sera doté de différents types de meules (SiC, alumine, diamant) afin d’adapter la découpe au matériau constitutif de l’échantillon. De même il sera possible de moduler la vitesse de rotation de la scie pour limiter les échauffements lors de la découpe. L’utilisation de disque diamanté permettra en outre de limiter le trait de coupe jusqu’à 150 µm d’épaisseur afin de réduire la perte de matériau archéologique.

L’équipement sera doté d’un système de refroidissement à l’eau et d’un raccordement direct à un système d'aspiration externe pour limiter l’encrassement de la scie. Enfin la découpe s’opère sous un capot fermé qui assure une utilisation en toute sécurité.

Contacts :

NIMBE : Delphine Neff, delphine.neff@cea.fr

IRAMAT : Alexandre Disser, alexandre.disser@cea.fr