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Tomographie à rayons X

Article de référence | Réf : RE172 v1

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Tomographie à l'aide de rayons térahertz

Auteur(s) : Patrick MOUNAIX, Benoit RECUR

Date de publication : 10 août 2012

Relu et validé le 24 mars 2022

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Spectro-imagerie térahertz - Voir autrement

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RÉSUMÉ

La tomographie par rayonnement térahertz est une technique de contrôle non destructif (CND) permettant d'analyser et de visualiser la structure interne d'un objet en 3D. Son principe consiste à enregistrer sur un détecteur adapté à ce rayonnement des images 2D obtenues pour différents angles, puis à reconstruire les coupes transversales de l'objet à l'aide d'algorithmes. Grâce à ses propriétés, cette technique offre de nouvelles perspectives dans le CND notamment pour l'analyse des matériaux industriels de faible densité, les objets d'art et les matériaux du patrimoine culturel.

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ABSTRACT

Terahertz "T-ray" tomography

Terahertz tomography is a non-destructive testing (NDT) technique allowing for analyzing and visualizing the internal structure of a 3D object. Its principle consists in recording on a detector adapted to this radiation, 2D images obtained from various angles and reconstructing with algorithms the cross-sections of the object. Due to its properties, this technique offers new perspectives in the NDT, in particular for the analysis of low-density industrial material, works of art and cultural inheritage materials.

Auteur(s)

Patrick MOUNAIX : Directeur de recherches CNRS au Laboratoire Ondes et Matières d'Aquitaine (LOMA, ex CPMOH – UMR 5798) à Talence,
Benoit RECUR : Ingénieur de recherches CNRS au Laboratoire Bordelais de Recherches en Informatique (LaBRI – UMR 5800) à Talence

INTRODUCTION

Résumé

Abstract

In the application field of 3D imaging, X-Ray Computed Tomography (CT) is an omnipresent technique which provides cross-sectional images of an object by analyzing the radiation transmitted by the sample through different incidence angles. These remarkable properties make THz radiation very efficient for direct applications in non-destructive inspection and the security field. Especially, a particular interest will concern, the optimization of reconstruction associated with the preservation of the image quality.

Mots-clés

Imagerie hyperspectrale, térahertz, tomographie 3D, spectroscopie, infrarouge lointain

Keywords

Hyperspectral imaging, terahertz, 3D tomography, spectroscopy, far infrared

Points clés

Domaine : Techniques d'analyse et spectroscopie

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité

Technologies impliquées : optique, électronique, optronique, traitement du signal, reconstruction

Domaines d'application : biologie, environnement, sécurité, culture

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité : Route des Lasers™ (Aquitaine)

Centres de compétence : LOMA Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine (CNRS), Centre technologique Alphanov, ARMIR, Association pour le Rayonnement, les Mesures et l'Imagerie Rapide, qui comprend un club « Teranaute » formé par une dizaine de laboratoires universitaires, grands organismes et industriels travaillant dans le domaine des ondes térahertz. GDR international TERAHERTZ « Détecteurs et Émetteurs de Radiations Térahertz à Semi-conducteurs » (GDR CNRS 2897). Ce GDR fédère les collaborations entre une vingtaine de laboratoires européens et internationaux travaillant dans le domaine des composants à semi-conducteurs pour la technologie des ondes THz.

Industriels : Nikon, Picometrix, Toptica Photonics, GigaOptics, Menlow, Synview

Contact : [email protected], [email protected], http://www.loma.cnrs.fr/SLAM/teraslam-terahertz-spectroscopy-and-imaging/

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - WANG (S.), FERGUSON (B.), ABBOTT (D.), ZHANG (X.C.) - T-ray imaging and tomography. - J. Biol. Phys., 29, p. 247-256 (2003).
(2) - WANG (S.), ZHANG (X.C.) - Pulsed terahertz tomography. - J. Phys. D : Appl. Phys., 37, p. R1-R36 (2004).
(3) - AWAD (M.), CHEVILLE (R.A.) - Transmission terahertz waveguide-based imaging below the diffraction limit. - Appl. Phys. Lett., 86, p. 221107 (2005).
(4) - YIN (X.), NG (B.W.H.), FERGUSON (B.), ABBOTT (D.) - Wavelet based local tomographic image using terahertz techniques. - Digital Signal Process., 19, p. 750-763 (2009).
(5) - BRAHM (A.), KUNZ (M.), RIEHEMANN (S.), NOTNI (G.), TÜNNERMANN (A.) - Volumetric spectral analysis of materials using terahertz- tomography techniques. - Appl. Phys. B, 100, p. 151-158 (2010).
(6) - ABRAHAM (E.), YOUNUS (A.), AGUERRE (C.), DESBARATS (P.), MOUNAIX (P.) - Refraction...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Sites Internet
2 Événements
3 Annuaire
1. 3.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche
2. 3.2 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs

1 Sites Internet

Teranaute : http://www.armir.fr

Imagerie térahertz : http://www.alphanov.fr

Tomographie et digitalisation 3D : http://www.tomoadour.com

International GDR Project : http://www.terapole.univ-montp2.fr/GRI/

HAUT DE PAGE

2 Événements

5^e Journées Térahertz – 10-12 juin 2009 – Villeneuve d'Ascq : http://www.armir.fr/index.php?option=com_content=article=53=93

6^e journées Térahertz – mai 2011 – La Grande Motte : http://www.ies.univ-montp2.fr/JTHz/6e_Journees_Terahertz/Bienvenue.html

7^e Journées Térahertz – avril 2013 – Cargèse

HAUT DE PAGE

3 Annuaire

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - CONTEXTE

2 - PRINCIPES DE LA TOMOGRAPHIE ET APPLICATIONS ACTUELLES

2.1 - Définitions et principes
2.2 - Méthodes de reconstruction itératives
2.3 - BFP vs méthodes itératives
2.4 - Applications actuelles
- Quiz d'entraînement

3 - SPÉCIFICITÉ DU RAYONNEMENT TÉRAHERTZ

3.1 - Propriétés intrinsèques
3.2 - Différences avec les autres technologies
- Quiz d'entraînement
3.3 - Interaction matière-ondes THz
- Quiz d'entraînement

4 - TOMOGRAPHIE THZ

4.1 - Précision et qualité des méthodes de reconstruction usuelles appliquées à la tomographie THz
4.2 - Propagation gaussienne du faisceau d'acquisition