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Retour sur le symposium Digital Industrial Radiology and Computed Tomography

Du 2 au 4 juillet s’est tenu à Fürth en Allemagne, le congrès international sur la radiographie numérique et sur la tomographie : DIR-CT (Digital Industrial Radiology and Computed Tomography) ; cette manifestation, à laquelle CTIF était présent, se produit tous les quatre ans et permet de faire le point sur les applications industrielles de radiographie numérique et de surtout de tomographie. En réalité, la plupart des conférences concernait la tomographie et les évolutions dans cette technique sont majeures.

Ce congrès s’est tenu dans les locaux du Fraunhofer Institut EZRT spécialisé dans les applications  industrielles des rayonnements ionisants. Il possède des équipements uniques dans le monde, notamment pour la tomographie de larges objets. Les secteurs industriels qui sollicitent leurs moyens  sont divers mais l’automobile est l’un de leurs principaux clients, notamment pour le contrôle de pièces de fonderie.

Fraunhofer Development Center X-Rays Technology EZRT

Locaux du Fraunhofer Development Center X-Rays Technology EZRT – Crédit photo Fraunhofer.

 

Fraunhofer institut EZRT possède notamment une installation désignée par XXL-CT qui permet de contrôler, par exemple, une voiture entière. Celle-ci fait l’objet d’un scan en position horizontale suivi d’un en position verticale. L’installation que nous avons pu visiter est très impressionnante par ses dimensions et les moyens utilisés. La source de rayonnement est un accélérateur linéaire 6-9 MeV. Cela permet de contrôler un véhicule sans le démonter (intérêt forts pour les diagnostics après crash-tests). Cet institut possède également une installation ou les sources de rayonnement et les détecteurs sont placés sur des robots (voir photographies ci-dessous). Dans ce type d’installation, ce sont donc la source et le détecteur qui tournent autour de l’objet (ou d’une partie) à contrôler. On parle dans ce cas de laminographie. L’application présentée concernait le contrôle des éléments de fixation d’une voiture.

Installation de tomographie du Fraunhofer EZRT avec sources et détecteurs montés sur robot – Crédit photo Fraunhofer IIS.

 

Toujours, au sein de Fraunhofer EZRT, un microscope électronique à balayage avec analyseur EDX a été couplé avec un équipement de tomographie. Ce système utilisé pour la caractérisation des matériaux permet sur un même échantillon d’avoir une image du relief (image MEB), la cartographie des éléments en présence (sonde EDX) et l’image de contraste en absorption de matière en 3D (nanotomographie).

Angela PETERZOL d’Intercontrôle – Framatome a présenté les travaux de la COFREND menés pour l’élaboration d’un nouveau guide en radiographie numérique. Ce guide devrait être achevé en 2020.

Plusieurs présentations ont concerné les sources de rayonnement. Les constructeurs essaient d’avoir des sources de tailles plus faibles pour améliorer la résolution.  Comet AG leader mondial pour la production de tube à rayons X industriel est en cours de mise au point d’une nouvelle gamme de tube qui se place entre les tubes mini-foyers actuels (taille classique 0,4 mm) et les tubes micro-foyers ouverts (taille de foyer qui peut descendre à quelques micromètres). Le tube présenté de 225 kV avec une taille de foyer adaptable entre 50 et 200 µm permet d’atteindre des résolutions spatiales inférieures à 25 µm. Cette gamme de type de tube est désignée sous le terme « MESO » et sera disponible jusqu’à 600 kV. Une société suédoise Excillium AB propose des tubes micro-focus avec des anodes à jet de métal liquide qui permet d’avoir des densités énergétiques beaucoup plus élevées et donc des quantités de photons plus grandes.

Impact du faisceau électronique dans le cas d’un tube à rayons X conventionnel avec anode solide (a) et dans celui d’une anode à jet de métal liquide (b). Crédit photo : EXCILLIUM AB.

 

Nikon a développé un nouvel accélérateur linéaire de 950 keV ayant une taille de foyer de 0,24 µm obtenu par focalisation électronique. Toujours dans les applications de très hautes énergies, l’université de Pékin a présenté les solutions d’imagerie basées sur la diffusion Compton inverse d’un rayonnement laser-plasma. Ce type d’accélérateur a initialement été développé en France par la société Source-LAB.

A l’opposé peu de conférences ont eu pour thème les détecteurs de rayonnement. Citons cependant Angela PETERSON de Framatome qui a présenté un nouveau capteur de rayonnement basé sur une technologie CdTe-CMOS. Le taux de remplissage (Fill factor) est de 100 % et la taille de pixels détecteurs est de 100 µm.

Volume Graphics, leader mondial des logiciels de traitements des données de tomographie, étudie actuellement les solutions de « Deep Learning ». Cette technique semble prometteuse pour améliorer la pertinence de la segmentation (détection et séparation des indications). Deux stratégies sont évaluées, soit pour améliorer la sensibilité de détection, soit pour réduire le nombre de projections nécessaire et donc diminuer les temps de contrôle. Dans une autre présentation, Roger BOOTO TOKIME de l’université de Laval à Québec, a décrit le principe de l’utilisation de réseaux de neurones pour le contrôle par radiographie de soudures. Ces principes d’intelligence artificielle sont également envisagés dans le cadre de la thèse CTIF-INSA sur le développement de critères d’acceptation en tomographie pour les alliages d’aluminium moulés. Abdel-Rahman DAKAK va utiliser des solutions de deep learning pour améliorer la segmentation automatiques des indications de fonderie.

Segmentation automatique des indications dans le volume d’une pièce

Segmentation automatique des indications dans le volume d’une pièce – Crédit photo CTIF.

Ce congrès a été aussi marqué par l’utilisation croissante des logiciels de simulation afin d’améliorer les paramètres de prise de vue et de vérifier la détectabilité des indications. Ces systèmes ont également un intérêt fort dans le cas d’application de système automatisé de détection comme l’a montré Michael REITER (université des sciences appliquées à Vienne) avec le logiciel ZEISS ZADD.

Enfin, Valérie KAFTANDJAN de l’INSA et Fatima Zahra OUJEBBOUR du Centre National de l’Energie des Sciences et des Techniques Nucléaires de Rabat ont présenté un papier sur la fusion de données. Le principe est de réaliser des expositions d’un même objet à des énergies différentes adaptées aux épaisseurs traversées et d’obtenir une image combinant les différentes expositions.

En conclusion, ce congrès DIR 2019 a été très riche d’enseignement et de nouveautés tant au niveau des équipements qu’au niveau des logiciels d’exploitations des données. La tomographie est en plein essor et les applications industrielles vont se multiplier.

Pour plus d’informations sur ce symposium : DIR 2019.
N’hésitez pas à contacter Patrick Bouvet – Expert Contrôles Non Destructifs à CTIF – pour toute demande d’informations techniques sur le sujet.