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du 1er juillet 1901
   
 
HYPOGEE n. m. (1552 ; latin hypogeum, grec hupogeion, de gê “terre”). Archéol. Construction, et spécialt. Sépulture souterraine. Hypogées égyptiens.
Dictionnaire Le Petit Robert.
 
   
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Spectroscopie Infrarouge

Principe de base :

Nous avons exposé les matériaux à une radiation infrarouge, produite par une source thermique de type corps noir chauffé à environ 1500K. L’énergie infrarouge peut être absorbée, et le reste sera soit transmis, soit réfléchi. En plaçant un détecteur répondant sensible dans ce domaine d’énergie, dans le parcours du faisceau transmis après traverse de l’échantillon, il est possible de déterminer quelle fraction de signal, et à quelle énergie, celui-ci a été modifié. C’est le principe de base de la spectroscopie infrarouge.

La radiation est absorbée par la molécule seulement si la fréquence de cette radiation fournit l’énergie nécessaire pour exciter une liaison de cette molécule.

En fonction des différentes possibilités de mouvements, chaque molécule peut absorber l’infrarouge à une ou plusieurs fréquences. Dans l’exemple ci-dessus, la double liaison entre le carbone et l’oxygène, dans la molécule d’acétate d’éthyle absorbe à environ 1750 cm-1 ( ou 5.7 microns).

 

Aspects techniques :

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Le spectromètre infrarouge contient une source thermique qui produit les radiations infrarouges. Le faisceau émis, une fois collimaté, est dirigé vers un bloc d’interférométrie, qui module, en phase, toutes les fréquences contenues dans la radiation émise. Le signal résultant est envoyé vers l’échantillon, et après avoir traversé celui-ci, est détecté. Ce signal a la forme d’un interférogramme, comme cela est illustré sur la figure ci-dessus. Afin de démoduler le signal et retrouver toutes les fréquences qui le composent, une transformée de Fourier est réalisé par le logiciel de l’ordinateur. Le spectre ainsi obtenu est à la forme de celui représenté sur la figure.

La spectroscopie en Réflexion Total Atténuée (ATR=Attenuated Total Reflection) est une technique très performante pour l’analyse infrarouge d’une large variété de types d’échantillons. L’échantillonnage en ATR est simple, facile et ne demande que très peu, voire pas du tout de préparation. Le faisceau infrarouge est dirigé vers un prisme, transparent dans l’infrarouge, mais dont l’indice de réfraction est élevé ( n >2). Au cours de la réflexion du faisceau sur la face de ce prisme, l’onde évanescente générée va sonder l’échantillon qui se trouve au contact de ce prisme. Celui-ci doit être pressé contre ce prisme car la profondeur d’analyse de l’onde évanescente est très faible. Nous avons utilisé un prisme en séléniure de zinc (ZnSe) dans nos analyses.

 
 
Au cours des analyses réalisées dans le cadre de cette mission, environ 20 nanogrammes (20 milliardième de gramme) ont été utilisés pour chacune d’entre elles. Sur la photo ci-contre, on peut voir l’ensemble spectromètre - cellule d’analyse ATR qui a été installé à l’intérieur de la tombe I.19, à Saqqara, sur le site du Bubasteion.

 

Résultats initiaux :

Nous avons essentiellement analysé des échantillons de la tombe I.19. Des données ont également été enregistrées dans les tombes Bubasteion I.1 (‘Aper-El) , I.20 (Maïa), et I.27 (Râïay/Hatiay) pour comparaison. Nous avons également installé l’instrument dans le magasin-laboratoire de la Mission pour vérifier les résultats et analyses avec les sarcophages trouvés dans la tombe du vizir (Bubasteion I.1) ‘Aper-El.

L’interprétation des spectres a besoin d’être approfondie après le retour de mission, en utilisant les bases de données importantes qui sont disponibles dans nos laboratoires ( Logiciel OMNIC et les banques de données associées).

Les analyses préliminaires faites sur place nous ont permis d’identifier plusieurs composés organiques dans des échantillons variés, l’un d’entre eux (chemise de l’artiste) étant probablement de la cire d’abeille. Le spectre infrarouge de cet échantillon, avec ceux des composants minéraux qui composent l’échantillon analysé, est reporté dans la figure ci-dessous.

L’interprétation complète des ces spectres nécessite d’introduire d’autres composants, qu’il est nécessaire d’identifier. Sur les spectres présentés sur la figure ci-dessus, les spectres de référence du quartz et de l’argile sont présentés.

© P. Dumas, Ph. Walter et A. Zivie