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)
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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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4. Tomographie par autres rayonnements
Bien que pour beaucoup la tomographie apparaisse surtout comme une technique basée sur l’emploi des rayons X, héritage du domaine médical, la méthode peut être adaptée à tous types de rayonnement aussi divers et variés que les neutrons, les rayonnements bêta ou gamma, les ultrasons ou les champs magnétiques.
L’avantage de tels rayonnements réside dans le fait qu’ils génèrent des interactions avec la matière très différentes de celles des rayons X ce qui fournit des informations souvent complémentaires à celles obtenues par tomographie X.
Nous nous limitons dans ce paragraphe à décrire les principes généraux de ces techniques.
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Gamma tomographie
Son principe est celui de la tomographie par transmission. Elle est souvent dénommée aussi tomographie active [18].La source est une source gammagraphique de cobalt 60 collimatée émettant un faisceau plat en éventail. L’énergie associée supérieure à 1 MeV permet de traverser jusqu’à 600 mm environ de béton et assure l’indépendance du coefficient d’atténuation par rapport au numéro atomique.
L’installation du CEA Cadarache, permet le contrôle de fûts métalliques de 200 litres, de 600 millimètres de diamètre contenant des déchets enrobés dans de la résine polymère, béton ou bitume.
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Tomographie à courants de Foucault
Cette technique repose sur la reconstruction de la structure interne d’un milieu conducteur par le biais de sa conductivité, dans le but de caractériser et de localiser des défauts de surface [23] [24].
Réalisé sous diverses fréquences d’excitation, l’effet « tomographique »...
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