Présentation
Auteur(s)
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Christian THIERY : Ingénieur au Commissariat à l’énergie atomique, Direction des applications militaires (CEA DIF) Président de la commission « contrôles industriels » de la Confédération française pour les essais non destructifs (COFREND)
-
Jean Louis GERSTENMAYER : Commissariat à l’énergie atomique, Direction des applications militaires (CEA DIF)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La tomographie par absorption de rayons X est une technique non destructive qui permet la reconstruction d’images « en coupe » d’un objet à trois dimensions.
Son principe repose sur l’analyse multidirectionnelle de l’interaction d’un faisceau de rayons X avec la matière, par enregistrement par des détecteurs du rayonnement transmis après traversée d’un objet.
Les données acquises lors de la prise de mesure (dont la durée varie d’une fraction de seconde à quelques heures selon l’installation), sont collectées suivant des orientations multiples dont le nombre et le pas sont fonction du type d’appareil et de la finesse de résolution.
À l’aide de ces données, une image numérique est calculée et reconstruite mathématiquement en niveaux de gris ou de couleurs dont chacun traduit point par point le coefficient d’atténuation local du faisceau incident. Celui-ci après calibration et étalonnage peut être traduit en échelle de densité.
La tomographie à rayons X permet donc d’accéder au cœur de la matière pour en apprécier les variations d’absorptions radiologiques et les différences de composition.
Elle permet également de localiser très finement toute hétérogénéité, singularité, vide ou inclusion présents dans un objet, ainsi que de vérifier l’assemblage et le positionnement des ensembles mécaniques complexes.
Enfin, lorsque les temps d’acquisition sont compatibles avec les vitesses de certains phénomènes physiques, la tomographie peut conduire à des mesures dynamiques pour suivre, par exemple, l’évolution d’un matériau soumis à des contraintes.
Née dans les années 1970 pour le domaine médical cette technique prometteuse a adapté aujourd’hui ses paramètres au domaine industriel dont tous les secteurs peuvent bénéficier des possibilités, que ce soit en aéronautique, dans le secteur automobile, en fonderie, dans l’industrie minière ou pétrolière ou le secteur agro-alimentaire.
La tomographie à rayons X est utilisée aussi bien en production, en phase de prototypage ou lors de la mise au point des procédés de fabrication. Les améliorations apportées à cette technique concernent aujourd’hui la haute et très haute résolution et la reconstruction tridimensionnelle.
on rappelle ici que :
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1992 par Jacques CAZAUX, Jacques DESPUJOLS
- Version courante de déc. 2013 par Christian THIERY
DOI (Digital Object Identifier)
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Tomographie par autres rayonnementsArticle inclus dans l'offre
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3. Applications
3.1 Applications purement industrielles
Quoique s’avérant encore une technique assez coûteuse et relativement peu répandue (en 2002) en regard d’autres grandes méthodes de contrôle non destructif, 5 la tomographie a connu un certain essor et la reconnaissance des milieux industriels à la fin des années 1990. La création en décembre 1994 d’un premier centre de prestations tomographiques à l’usage des PME et PMI (Tomo Adour implanté à Pau), l’acquisition de nouvelles machines dans le paysage industriel français (Snecma/SEP à Vernon ou CEA le Ripault par exemple), les efforts entrepris dans une démarche normative par le groupe constitué dans le cadre de la COFREND, enfin les performances techniques des installations qui se montrent de grande souplesse et configurables à la carte pour des objets de formes et de dimensions très diverses, ont ouvert le monde industriel à une « pensée tomographique ».
Quatre grands types de contrôles peuvent être réalisés par tomographie [8] :
-
des mesures densimétriques ;
-
des recherches de défauts ;
-
des mesures dimensionnelles ou géométriques ;
-
des mesures de suivi dynamique.
Ces examens se situent aussi bien en production qu’en phase de prototypage et de mise au point de procédés. Ils touchent tous les secteurs industriels (aéronautique, automobile, aérospatiale, fonderie, sidérurgie, plasturgie, métallurgie des poudres ou pétrochimie).
Treize installations tomographiques fonctionnent en 2002 en France dans le domaine industriel permettant de couvrir une grande partie des besoins ; elles correspondent aux grandes catégories d’appareillages...
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