Brevet FR2661371A1 — publié le 19911031

PROCEDE ET DISPOSITIF DE RESTAURATION D'OE W RES D'ART La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de nettoyage d'oeuvres d'art en vue de leur restauration et en particulier, mais non exclusivement de peintures sur toiles ou tout autre support. On sait que les peintures anciennes sont souvent en mauvais état ce qui rend nécessaires leur restauration. Très souvent, des vernis étendus à la surface supérieure de la couche picturale se sont opacifiés et, il est connu de les dissoudre à l'aide de solvants appliqués localement au tampon. tuais il subsiste un risque d'attaque de la couche picturale proprement dite ou tout au moins de bavures. Dans certains cas, après rentoilage éventuel, certaines parties du tableau doivent être recollées ou repeintes. Ces opérations exigent un temps long et une grande habileté, de sorte que les restaurations de tableau sont des opérations pratiquement limitées aux seuls chefs-d'oeuvres. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant une restauration rapide et fiable des oeuvres d'art et notamment des tableaux, sans solvants chimiques. Selon la présente invention, le procédé de restauration est caractérisé en ce qu'il fait appel à un rayonnement laser dont la longueur d'onde est comprise entre 200 et 310 nanomètres. Ce rayonnement permet d'obtenir sur la couche à restaurer une photodissociation ou photoablation permettant de briser les liaisons intermoléculaires sur une épaisseur déterminée et sans dégagement de chaleur qui pourrait endommager les couches sous jacentes. L'avantage essentiel de cette photoablation est qu'il est possible de contrôler très exactement la profondeur de pénétration du faisceau et par exemple, on sait qu'à une impulsion correspondra une pénétration d'un micron, dans le cas d'un laser pulsé en pico ou nanoseconde et émettant dans l'ultraviolet court. Le choix de la longueur d'onde en ultraviolet court fait que les vernis transparents dans le spectre lumineux sont opaques pour le faisceau laser de sorte qu'ils peuvent être découpés par photoablation. La présente invention vise également un dispositif comprenant une première source laser YAP ou YAG à cristal d'yttrium et d'aluminium suivi d'un ou de deux. lasers amplificateurs, à la sortie desquels est monté un multiplicateur de fréquences permettant de sélectionner le cinquième harmonique, le faisceau ainsi obtenu étant introduit dans un dispositif de balayage commandé par un microprocesseur. L'énergie délivrée en sortie du dispositif est comprise entre 35 millijoules et 1 joule par centimètre carré. Le diamètre du faisceau est compris entre 20 microns et cinq millimètres, et les trains d'impulsion ont une fréquence comprise entre 1 et 20 000 HZ. Après élimination des vernis, il est ainsi possible d'éliminer une couche superficielle altérée de peinture sans endommager les couches plus profondes et cela sur la surface choisie. L'ensemble du dispositif est sous la dépendance d'un tableau de commande qui permet de réaliser automatiquement les opérations de restauration après bien entendu, une étude approfondie de l'oeuvre et notamment des épaisseurs de peinture existantes. I1 serait possible d'obtenir les longueurs d'ondes désirées avec un laser de type "EXCIMER", mais de tels lasers sont difficiles à mettre en oeuvre et délivrent un faisceau qui n'est pas toujours "propre". Or à cet égard, les lasers à barreau solide sont préférables, compte tenu de la précision requise dans le travail à effectuer. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard de - La Figure unique qui représente un dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Il comprend une première source laser 1 constituée par un barreau de cristal YAP (pérévoskite d'yttrium et d'aluminium) dopé au néodyme émettant par l'intermédiaire de deux flash auxiliaires une radiation 18 dont la longueur d'onde est égale à I 080 nanomètres. Un miroir à réflexion totale est inclus dans une cellule 9 comprenant une teinture connue sous le nom de LM51 ce qui permet d'assurer un fonctionnement en mode bloqué et de produire des impulsions dont la durée est de 1 à 30 microsecondes. L'introduction à l'intérieur de la cavité de B D N en phase liquide ou solide permet la commutation à un régime capable de produire des impulsions dans la gamme de 3 à 300 nano-secondes. Le laser 1 n'émet pas une puissance suffisante pour la photoablation et par suite, un second laser YAP 2 est monté en série derrière le premier laser 1 et un troisième laser 3 est également monté en série avec les deux premiers. Le faisceau laser émis 18 est focalisé dans un système optique 10 et réfléchi par une série de miroirs 11 opaques pour la longueur d'onde de mille nanomètres. Après réflexion sur des miroirs et focalisation en 12, le faisceau 18 est amplifié pour donner à sa sortie un faisceau 19 dont le diamètre est d'environ 7 millimètres. Après une double réflexion, le faisceau 19 est introduit dans une troisième source laser 3 qui émet un faisceau 20, dont le diamètre peut être par exemple de 10 millimètres qui est focalisé dans le système optique 13 et dirigé toujours par l'intermédiaire de miroirs 11 dans un étage multiplicateur de fréquences qui dans l'exemple représenté comprend deux cellules 4 et 5 constituées par exemple de bétaborate de baryum ou de borate de lithium ou encore de KDP. A la sortie de l'étage 5, le faisceau 21 est dirigé sur un étage de balayage 6.L'étage de balayage est commandé à partir d'un microprocesseur 7 par l'intermédiaire d'une liaison 16. Le microprocesseur 7 est également relié par la liaison 14 à la commande du laser 1. Le microprocesseur 7 est lui-même sous la dépendance d'un étage de commande 8 relié au microprocesseur par la liaison 15. Cet étage de commande peut consister en un clavier, en une pédale ou dans un système à commande vocale. Ainsi, le faisceau de sortie 17 dont la fréquence est celle du cinquième harmonique, soit dans le cas présent 216 nanomètres, est commandé par le dispositif de balayage 6 pour parcourir une région déterminée de la toile à restaurer. L'étendue de la surface à balayer par le faisceau 17 est déterminée par le microprocesseur 7 en fonction des instructions reçues de l'étage de commande 8. De même, le microprocesseur calcule le nombre de coups nécessaires à la photoablation programmé en fonction de l'épaisseur à couper. Ainsi, dans un premier temps il est possible d'éliminer très rapidement les vernis opacifiés par un large balayage de la surface de la toile, puis d'opérer ensuite plus localement sur la couche picturale proprement dite de manière à éliminer certaines parties endommagées mais sur une profondeur exactement déterminée sans dégagement de chaleur. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Procédé de restauration d'oeuvres d'art, caractérisé en ce qu'il fait appel à un rayonnement laser dont la longueur d'onde est comprise entre 200 et 310 nanomètres. 2) Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source laser (1) à barreau solide émettant une radiation de longueur d'onde supérieure à 310 nonomètres. Des lasers amplificateurs (2, 3), un étage multiplificateur de fréquences (4, 5) et un étage de balayage (6) commandé par un microprocesseur (7). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le barreau solide est un composé d'yttrium et d'aluminium.