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
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5. Comparaison aux autres méthodes de CND
Technique de Contrôle non destructif (CND) récente issue du domaine médical où elle a révolutionné les aides au diagnostic en complétant les informations globales de la radiographie par projection par ses données locales internes précises acquises sur des coupes virtuelles, la tomographie est aujourd’hui un outil fiable certes peu répandu encore par rapport aux autres techniques de CND utilisées, mais s’appliquant à des secteurs industriels très variés.
Confrontée à la diversité des matériaux, à la diversité des tâches qui conduisent souvent à mettre en œuvre des équipements lourds et encore onéreux en particulier pour les PME et PMI, la tomographie a cependant vu ces dernières années se développer dans le paysage industriel, grâce à sa rapidité à produire des images représentatives de la structure interne des objets, une pensée tomographique qui passe même aujourd’hui par une réflexion de normalisation des contrôles.
Quoiqu’il soit encore très réduit par rapport au parc d’installations œuvrant dans le domaine médical, ce parc industriel offre une grande diversité de fonctionnalités de la faible énergie à la très haute énergie (accélérateurs), de la moyenne à la très fine résolution (tableau 2).
Bénéficiant des avancées de l’imagerie et de la détection médicale, la tomographie industrielle peut aujourd’hui se tourner vers l’analyse tridimensionnelle et apporter ainsi d’une part la complémentarité nécessaire aux diagnostics fournis par les autres grandes méthodes de contrôles non destructifs et d’autre part sa spécificité dans les cas où les techniques conventionnelles s’avèrent inopérantes.
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