Nouvelles imageries inélastiques de rayons X pour la paléontologie et l'archéologie

par Rafaella Georgiou

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Loïc Bertrand et de Jean Pascal Rueff.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Approches interdisciplinaires : fondements, applications et innovation (Palaiseau, Essonne) , en partenariat avec IPANEMA - Plateforme européenne matériaux anciens (laboratoire) et de Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Ce projet de doctorat, conduit en partenariat entre le laboratoire IPANEMA (Paris– Saclay), le synchrotron SOLEIL et l'université de Stanford, vise à étudier les formes de carbone présentes dans des échantillons archéologiques et paléontologiques, à travers l'utilisation de méthodes de spectroscopie et d'imagerie de diffusion inélastique Raman des rayons X (XRS – X- ray Raman scattering). Cette méthode alternative consiste à mesurer les spectres d'absorption dans le domaine des X-mous par perte d'énergie de photons X durs. Les spectres XRS obtenus offrent des informations comparables aux spectres XANES collectés avec des rayons X de très faibles énergies, mais à beaucoup plus haute énergie, typiquement entre 5 et 10 keV. Cela permet d'obtenir des informations sur une profondeur bien supérieure à ce qu'on peut atteindre en XANES au seuil du carbone. Le principal objectif de ce projet est le développement d'une nouvelle technique d'imagerie basée sur la technique XRS, qui permettra d'étudier la nature hétérogène et complexe d'échantillons anciens et la spéciation d'autres éléments légers (N, O, S) en plus du carbone. A travers ce projet, on étudie les potentialités de la technique XRS en tant que technique de spéciation non destructive pour l'étude des matériaux anciens.

  • Titre traduit

    New inelastic X-ray imaging of palaeontological and archaeological samples


  • Résumé

    The PhD project, organised by IPANEMA laboratory (Paris-Saclay) in collaboration with SOLEIL synchrotron and University of Stanford, aims to investigate the potential of X-ray Raman inelastic scattering (spectroscopy and imaging) for the study of carbon forms present in archaeological and palaeontological samples. This alternative method consist in measuring the soft X-ray absorption spectra in an energy loss way using hard X-ray photons. The XRS spectra collected with X-rays typically between 5 and 10 keV, provide information comparable to the XANES spectra, collected with soft X-rays but with bulk sensitivity. With XRS, we can collect data corresponding to a penetration depth much greater than could be obtained by XANES. The main objective of the project is the development of a new imaging technique based on XRS for the study of the heterogeneous and complex nature of ancient samples and the study of speciation of other light elements (N,O,S) in addition to C. Through the project, the possibilities and limitations of XRS as a non destructive speciation technique for the study of cultural heritage samples will be revealed.