La quantification par pXRF : retour sur un 1er atelier de travail du réseau CAI-RN

Des experts de l’utilisation de la spectrométrie de fluorescence des rayons X (XRF) se sont réunis le vendredi 24 septembre 2021 pour partager leurs expériences autour de la quantification par cette technique sur des instruments portables. La discussion a porté sur les problèmes rencontrés lors de la mise en pratique de cette quantification, depuis l’acquisition jusqu’au traitement des données. Les objectifs de cette journée consistaient à établir les questionnements communs, identifier les solutions existantes, et discuter de l’adaptabilité des méthodes éprouvées aux différents instruments et objets d’étude.

Cette journée d’échanges, ne consistant ni en une conférence ni en une formation mais véritablement en un atelier de travail commun, s’est avérée très riche en discussions pour identifier des besoins pour la communauté. Le faible nombre de personnes sollicitées (une quinzaine) et le choix de ces personnes en tant qu’experts archéomètres en XRF ont permis une discussion libre, sans jugement, et un travail efficace. Même si cette journée avait dû être, dans un premier temps, repoussée à cause de la situation sanitaire, sa tenue en présentiel s’est révélée indispensable pour favoriser les échanges et le travail en direct sur des documents et un logiciel d’intérêt commun.

Tout d’abord, cet atelier a permis d’identifier un réel besoin d’interactions dans la communauté sur la fluorescence des rayons X et, plus généralement, sur l’utilisation de techniques analytiques spécifiques. Les premières discussions ont porté sur l’utilisation par chacun de spectromètres XRF portables pour la quantification de matériaux divers, des modes d’acquisition des données et de leur traitement, tout en insistant sur les problèmes ou les questions soulevées lors de ces étapes. Au-delà des informations techniques, les apports et les contraintes liées à l’utilisation des différents spectromètres qui ont émergé de ces échanges, pourront aider d’autres laboratoires désirant s’équiper dans leur choix d’instrument. https://gt3cairn.hypotheses.org/files/2022/01/Catalogue-instruments-pXRF_Reseau-CAI-RN_dv.pdf

La question de la radioprotection est primordiale lors de mesures avec des instruments utilisant des rayons X. Plusieurs laboratoires de la communauté se posent des questions autour des processus à mettre en place dans le cadre de l’acquisition de spectromètres XRF, ainsi que pour la protection des utilisateurs de ces instruments. Les participants à l’atelier ont donc commencé à recenser des noms de Conseillers en Radioprotection (CRP) présents dans des laboratoires d’archéométrie afin d’établir une liste de contacts susceptibles d’aider la communauté sur ce sujet.

Les protocoles d’analyse mis en place dans différents laboratoires pour la réalisation de quantification XRF par l’utilisation d’un spectromètre portable ont été partagés et discutés. L’emploi de filtres, ajoutés manuellement ou sélectionnés automatiquement, ou encore celui d’un flux d’hélium ont également été abordés en fonction des éléments chimiques recherchés et de certains cas complexes de quantification.

Une étude d’interopérabilité des spectromètres XRF portables est envisagée avec les participants à l’atelier. En effet, une série d’étalons sera analysée par chaque spectromètre disponible dans les laboratoires représentés et les spectres obtenus seront observés et traités lors d’une deuxième journée de travail commun.

Concernant le traitement des spectres XRF, plusieurs spectromètres intègrent des logiciels propriétaires traitant automatiquement les données brutes lors de l’acquisition. Cependant plusieurs logiciels libres existent, parmi lesquels le plus largement utilisé par la communauté reste PyMCA (http://pymca.sourceforge.net/index.html), permettant de reprendre les spectres bruts afin de faire abstraction des paramètres d’usine fixés par les constructeurs. Certains utilisateurs regardent également les données XRF d’un point de vue statistique, afin notamment de comparer des objets très différents ou encore d’établir le type d’étalon adapté à l’étude réalisée. Lors de cette deuxième journée de travail à venir, l’établissement de fichiers de configuration PyMCA adaptés aux instruments et aux types d’objet analysés pourra également être discuté. De plus, sous la demande forte de la communauté, une formation à ce logiciel de traitement pourrait être proposée via le réseau CAI-RN aux utilisateurs de spectrométrie XRF.

L’archivage et le partage des données XRF ont été abordés car, comme dans toute autre analyse, l’archivage des données brutes et des données traitées doit être accompagné de celui des métadonnées correspondantes pour permettre la reproductibilité et la traçabilité des mesures et des traitements. En plus des informations sur l’objet ou l’échantillon étudié, les métadonnées doivent notamment contenir les informations relatives aux acquisitions XRF telles que le type d’instrument utilisé, les paramètres d’acquisition, la méthode de traitement effectué et les potentielles corrections.

Alors que les prochaines étapes de travail sur le sujet de la quantification par fluorescence des rayons X portable sont déjà engagées, le bilan de cet atelier montre que ce format de journée d’échanges est effectif et pourrait être généralisé dans le cas d’autres techniques analytiques ou à d’autres questionnements spécifiques.

Marie Radepont est ingénieure de recherche au Centre de Recherche sur la Conservation, MNHN. Physico-chimiste, elle est spécialisée dans l’étude des matériaux anciens en contexte artistique ou archéologique.

Pour citer ce billet : Marie Radepont. La quantification par pXRF : retour sur un premier atelier de travail du réseau CAI-RN. Les carnets de l’archéométrie, 16/03/2022, [en ligne] https://gt3cairn.hypotheses.org/?p=23


OpenEdition vous propose de citer ce billet de la manière suivante :
Marie Radepont (21 mars 2022). La quantification par pXRF : retour sur un 1er atelier de travail du réseau CAI-RN. Les carnets de l’archéométrie. Consulté le 18 juillet 2024 à l’adresse https://doi.org/10.58079/p92z


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