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Lopez , Maxime , 1990-....

Wilkie-Chancellier , Nicolas

Delaporte , Philippe , 1960-....

Deumié-Raviol , Carole , 1971-....

Semerok , Alexandre

Serfaty , Stéphane

Detalle , Vincent , 1969-....

Menu , Michel , 1953-....

CY Cergy Paris Université , 2020-....

École doctorale Sciences et ingénierie , Cergy-Pontoise, Val d'Oise

Systèmes et applications des technologies de l'information et de l'énergie , Gif-sur-Yvette, Essonne , 2002-....

Évaluation et développement d'une technique de nettoyage des peintures par procédé d'interaction laser-matière. , Maxime Lopez ; sous la direction de Nicolas Wilkie chancellier

Titre provenant de l'écran-titre

Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie

Partenaire(s) de recherche : Systèmes et applications des technologies de l'information et de l'énergie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2002-....) (Laboratoire)

Autre(s) contribution(s) : Nicolas Wilkie chancellier, Philippe Delaporte, Mohamed Oujja, Carole Deumié-Raviol, Alexandre Semerok, Stéphane Serfaty, Vincent Detalle, Michel Menu (Membre(s) du jury) ; Philippe Delaporte, Mohamed Oujja (Rapporteur(s))

Thèse de doctorat Physique - Cergy CY Cergy Paris Université 2020

Le dévernissage de peintures est une intervention de restauration pratiquée régulièrement par les restaurateurs du patrimoine. Dans certains cas, les méthodes traditionnelles (chimiques ou mécaniques) ne permettent pas d aboutir à un nettoyage parfaitement contrôlé et sélectif. L ablation laser UV est envisagée depuis les années 90 pour pallier ces limitations mais son application à des cas réels n a pas connu les développements escomptés. Par ailleurs, les sources Er:YAG opérant dans l IR ont permis l émergence d une méthode hybride impliquant l irradiation laser suivie de l application d un solvant. Cependant, si cet outil est commercialement disponible, cette approche n a pas été rigoureusement étudiée.Cette thèse de doctorat propose une réévaluation de l utilisation de deux des harmoniques UV du Nd:YAG (266 nm et 213 nm) en régime ns pour le dévernissage de couches picturales inhomogènes et hautement photosensibles, donc au plus près de l opération de restauration visée. Elle propose également une étude objective de l utilisation du rayonnement IR de l Er :YAG en régime s pour la même application.Après un état de l art fouillé et la présentation des matériaux constitutifs des peintures de chevalet, ce travail rend compte des résultats expérimentaux obtenus et propose une critique comparée de l impact des différentes longueurs d onde lors de l interaction laser-matière. L utilisation du 266 nm pour le dévernissage de peintures, jugée inadéquate dans la littérature, est notamment rediscutée suite à la mise en forme du faisceau vers une répartition spatiale homogène, et des élément de résolution du problème de la perte de transparence du vernis suite à l ablation sont proposés. Ces résultats sont également mis en regard avec des zones dévernies à 213 nm sans mise en forme préalable du faisceau, longueur d onde à laquelle les vernis sont plus absorbants. Finalement, des simulations basées sur la résolution analytique des équations de la chaleur viennent conforter certains des résultats expérimentaux et permettent d estimer les paramètres envisageables pour la réalisation d un outil opérationnel.

Varnish removal from easel paintings is a restoration procedure regularly undertaken by cultural heritage conservators. In a few cases, traditional methods (chemical or mechanical) hardly allow them to reach the goal of a perfectly controlled and selective cleaning. UV laser ablation has been considered since the 90 s to overcome these limitations but its application to real cases is far from common practice. Furthermore, IR Er: YAG lasers allowed the emergence of a hybrid procedure involving laser thermal disaggregation of the varnish followed by a mild solvent application. However, even though commercial systems are available, this approach has not been thoroughly studied.This Ph.D thesis proposes a new evaluation of the use of two ns UV Nd: YAG harmonics (266 nm and 213 nm) for laser varnish removal from inhomogeneous and highly photosensitive pictorial layers, therefore as close as possible to the intended application. This study also proposes an objective study about the use of s IR Er: YAG lasers for the same application.After a very detailed state of the art followed by a description of easel paintings constitutive materials, this work presents the experimental results obtained and proposes a discussion about the impact of the various wavelengths on laser-matter interaction.The use of 266 nm for varnish removal, not adapted according to the literature, is discussed again after beam shaping leading to a homogeneous and controlled intensity distribution, and some solutions about the transparence loss of the residual varnish following ablation are proposed. These results are also compared with unvarnished areas obtained at 213 nm without beam-shaping, a wavelength more absorbed by varnishes.Finally, simulations based on analytical resolution of heat transfer equation allow to confirm some of the experimental results and to estimate relevant parameters to come closer to an operational tool.

Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : application/pdf

(Accès au texte intégral) http://www.theses.fr/2020CYUN1018/document

http://www.theses.fr/2020CYUN1018/abes

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