11

Radiographie : rappelRadiographie : rappel

Onde Onde éélectromagnlectromagnéétique : variation ptique : variation péériodique d'riodique d'éénergie nergie éélectromagnlectromagnéétiquetique

La vitesse et la direction de propagation ne sont pas affectLa vitesse et la direction de propagation ne sont pas affectéées pares parle(s) milieu(x) traversle(s) milieu(x) traverséé(s) :(s) : smV /103 8=

fV /=λfhE=

)1062.6( 34 sJh −=

f(Hz)E

(eV)λ

(m)

103 106 109 1012 1015 1018 1021 1024

10-9 10-6 10-3 1 103 106 109

103 1 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15

RADIO & TELECOM INFRAROUGE

VISIBLE

RAYONS γ

RAYONS XULTRAVIOLET

22

Radiographie : principe gRadiographie : principe géénnééralral

Les rayons incidents sont affaiblisLes rayons incidents sont affaiblispar la matipar la matièère traversre traverséée.e.Le rayonnement rLe rayonnement réésiduel crsiduel créée une e une image latente sur le dimage latente sur le déétecteur.tecteur.Le dLe dééfaut apparafaut apparaîît sur l'imaget sur l'images'il absorbe diffs'il absorbe diffééremmentremmentdu milieu environnant lesdu milieu environnant lesrayons qu'il intercepte.rayons qu'il intercepte.

La différence d'absorption résulte d'une différence de

densité.

objet

image radiante

détecteur de rayonnement

source de rayonnement

défaut

33

Radiographie : formation de l'image nRadiographie : formation de l'image néégativegative

air

forte épaisseur

faible épaisseur

ossature

jonction

44

Radiographie : image d'une soudureRadiographie : image d'une soudure

Les rayons incidents traversant le volume d'un dLes rayons incidents traversant le volume d'un dééfaut de faible densitfaut de faible densitéé(air, eau, vide,...) sont moins affaiblis par la mati(air, eau, vide,...) sont moins affaiblis par la matièère traversre traverséée,e,et laissent une image plus sombre : le film est une image et laissent une image plus sombre : le film est une image nnéégativegative..Un dUn dééfaut constitufaut constituéé d'un matd'un matéériau de forte densitriau de forte densitéé laisse une trace claire.laisse une trace claire.

source

rayonnement

film

soudure

soudure

repères (Pb)

épaisseur forte

épaisseur faible

défaut

55

Radiographie : pouvoir de dRadiographie : pouvoir de déétectiontection

Les conditions de dLes conditions de déétection tection

d'un dd'un dééfaut volumique sont faut volumique sont

peu influencpeu influencéées par la direction es par la direction

de tir.de tir.

Les conditions de dLes conditions de déétection tection

d'un dd'un dééfaut plan dfaut plan déécroissent croissent

rapidement lorsque le tir est rapidement lorsque le tir est

ddéésorientsorientéé par rapport au plan par rapport au plan

du ddu dééfaut.faut.

α

défauts volumiques

défauts plans

α

film

66

Radiographie : gRadiographie : géénnéération de rayons Xration de rayons X

Le courant Le courant ii chauffe le filament, chauffe le filament, qui qui éémet des met des éélectrons.lectrons.

Les Les éélectrons sont acclectrons sont accéélléérréés pars parla tension la tension VV entre entre éélectrodes.lectrodes.

L'impact du faisceau d'L'impact du faisceau d'éélectrons lectrons sur la cible produitsur la cible produit

de la chaleur (de la chaleur (~ 99%)~ 99%)

l'l'éémission de rayons X (mission de rayons X (~ 1%)~ 1%)..

Le rayonnement est Le rayonnement est perpendiculaire perpendiculaire àà l'axe du tube l'axe du tube (lat(latééral ou panoramique). ral ou panoramique).

pupitre de commande

tube

foyer

cathode

anode

cible

tube sous vide

i

V

77

Radiographie : caractRadiographie : caractééristiques d'ristiques d'ééquipements RX quipements RX

VoltageVoltage ::valeurs max usuelles de 100 valeurs max usuelles de 100 àà 300 kV300 kVaccaccéélléérateurs linrateurs linééaires jusqu'aires jusqu'àà 10 MeV10 MeV

CourantCourant ::valeurs prvaleurs prééddééfinies ou rfinies ou rééglablesglablesvaleurs usuelles de 1 valeurs usuelles de 1 àà 10 mA10 mA

DirectivitDirectivitéé de rayonnementde rayonnement ::faisceau latfaisceau latééral, axial,...ral, axial,...valeurs usuelles autour de 45valeurs usuelles autour de 45°° x 45x 45°°postes panoramiques : 360postes panoramiques : 360°° x 45x 45°°utilisation de collimateursutilisation de collimateurs

Dimensions de foyerDimensions de foyer ::valeurs usuelles de 2 valeurs usuelles de 2 àà 4 mm 4 mm appareils appareils àà micromicro--foyer foyer àà partir de 0,2 x 0,2 mmpartir de 0,2 x 0,2 mm

PPéénnéétration dans l'aciertration dans l'acier ::gamme de 10 (min) gamme de 10 (min) àà 100 mm (max)100 mm (max)

88

Radiographie : sources de rayonnements Radiographie : sources de rayonnements ૪૪ (1)(1)Les rayonnements Les rayonnements ૪૪ sont sont éémis par la mis par la ddéésintsintéégration spontangration spontanéée et continue des e et continue des atomes radioactifs d'un isotopeatomes radioactifs d'un isotope(Ir(Ir192192, Co, Co6060, Th, Th170170,...),...)..Une pastille d'isotope est scellUne pastille d'isotope est scelléée dans une e dans une capsule, appelcapsule, appeléée source.e source.L'activitL'activitéé (A) d'une source se mesure en(A) d'une source se mesure encuries (Ci) ou becquerels (Bq).curies (Ci) ou becquerels (Bq).Elle dElle déécrocroîît dans le temps :t dans le temps :A(t) = A(0) 2A(t) = A(0) 2--t/Tt/T ooùù T est la demiT est la demi--vie, c'estvie, c'est--àà--diredire

le temps nle temps néécessaire pour que cessaire pour que l'activitl'activitéé soit divissoit diviséée par 2.e par 2.

IrIr192192 : 74 jours Co: 74 jours Co6060 : 5,3 ans Th: 5,3 ans Th170170 : 129 jours: 129 jours

99

Radiographie : sources de rayonnements Radiographie : sources de rayonnements ૪૪ (2)(2)

La source est placLa source est placéée dans un container blinde dans un container blindéé..

Le mLe méécanisme d'canisme d'ééjection permet de positionner la source jection permet de positionner la source àà l'endroit requis pour l'exposition.l'endroit requis pour l'exposition.

source

tube-guide

blindage

couvercles

source

Position de stockage

Position d'exposition

télécommande

flexible d'éjection

1010

Radiographie : caractRadiographie : caractééristiques d'ristiques d'ééquipments Rquipments R૪૪

Isotope (et demiIsotope (et demi--vie)vie)

ActivitActivitéé àà la mise en servicela mise en service

valeurs usuelles jusqu'valeurs usuelles jusqu'àà 200 Ci (7,4 TBq)200 Ci (7,4 TBq)

Date de mise en serviceDate de mise en service

Angle d'ouverture :Angle d'ouverture :

variable (recours variable (recours àà collimateurs)collimateurs)

postes panoramiquespostes panoramiques

Dimensions de foyer :Dimensions de foyer :

valeurs usuelles de 0.5 valeurs usuelles de 0.5 àà 5 mm5 mm

1111

Radiographie : rayonnements X et Radiographie : rayonnements X et ૪૪

1 – 20 mm10 – 80 mmEPAISSEURS ACIER

néant (phénomène spontané)électriqueALIMENTATION

permanentependant l'expositionRADIOACTIVITÉ

moyennesupérieureQUALITÉ D'IMAGE

SPECTREDE

RAYONNEMENT

temps de pausetemps de pause, tension, courant

PARAMETRES DE TIR REGLABLES

désintégration d'atomes actifscollision d'électronsGENERATION

૪XRAYONNEMENT

intensité

λ λ

intensité

1212

Radiographie : filmsRadiographie : films

La couche d'La couche d'éémulsion est impressionnmulsion est impressionnéée e par les rayonnements X et par les rayonnements X et ૪૪,, et la lumiet la lumièère.re.

Les films sont conditionnLes films sont conditionnéés en pochettes s en pochettes prêtes prêtes àà l'emploi.l'emploi.

Ils se diffIls se difféérencient par la qualitrencient par la qualitéé d'image d'image (grosseur de grain, contraste)(grosseur de grain, contraste)et la rapiditet la rapiditéé..Un standard EN dUn standard EN dééfinit les types C1 finit les types C1 àà C6.C6.

Des Des éécrans (feuilles de Pb, Cu, Ni,...)crans (feuilles de Pb, Cu, Ni,...)intintéégrgréés dans la pochette renforcent s dans la pochette renforcent l'effet de l'irradiation sur le film. l'effet de l'irradiation sur le film.

polyestersubstrat

émulsion

gélatine

C1

C6

C4

C3

C2

C5

1313

Radiographie : expositionRadiographie : exposition

Techniques d'exposition : cfr infraTechniques d'exposition : cfr infraParamParamèètres :tres :

X :X : -- tension (tension (gamme fixgamme fixéée par l'appareil)e par l'appareil)-- courant (idem)courant (idem)

૪૪ :: -- activitactivitéé (fix(fixéée par la source)e par la source)type de film/type de film/éécranscransdistance entredistance entresource et objetsource et objettemps de pause :temps de pause :calcul par abaquecalcul par abaqueou similaireou similaire

XAcier

Film C3

γ C1 C2

C3 C4

C5 C6

૪

Iridium 192

1414

Radiographie : dRadiographie : dééveloppement & interprveloppement & interpréétationtation

Traitement des films exposTraitement des films exposéés par bains successifss par bains successifs(r(réévvéélateur, neutralisant, fixateur + lavage / slateur, neutralisant, fixateur + lavage / sééchage),chage),manuel ou automatismanuel ou automatiséé

Le film obtenu est un nLe film obtenu est un néégatif.gatif.

Visualisation et interprVisualisation et interpréétationtationsur nsur néégatoscope :gatoscope :

reprepééragerage

vvéérification de qualitrification de qualitéé d'imaged'image

recherche / analyse de drecherche / analyse de dééfautsfauts

2 3

156BT004N

1515

Radiographie : qualitRadiographie : qualitéé d'image (1)d'image (1)

Taille de grainTaille de grain : caract: caractééristique du filmristique du film

ContrasteContraste : d: déégradgradéé par la grosseur par la grosseur de grain et par un rayonnement de grain et par un rayonnement ૪૪FFlou glou gééomoméétriquetrique U :U :éétendue du manque de nettettendue du manque de nettetéé ddûû àà la la dimension du foyerdimension du foyer

ÀÀ éévaluer dans la position la plus valuer dans la position la plus ppéénalisantenalisante

Les appareils Les appareils àà micromicro--foyer foyer rrééduisent le flou.duisent le flou.

dtFU /≈

irradiation

pièces

films

contraste fort contraste faible

F

t

film

Ud

foyer

1616

Radiographie : qualitRadiographie : qualitéé d'image (2)d'image (2)

DensitDensitéé ou noircissement :ou noircissement :

∂∂ = log I= log I0 0 / I/ ITT

ooùù II est l'intensitest l'intensitéé lumineuselumineuse

mesure par densitommesure par densitomèètre outre oupar comparaison (par comparaison (éétalons)talons)

prprééciser endroit de mesureciser endroit de mesure

valeurs usuelles : 2 valeurs usuelles : 2 àà 44

voile : densitvoile : densitéé de film non exposde film non exposéé (< 0,3)(< 0,3)

Io

IT

film

1717

Radiographie : qualitRadiographie : qualitéé d'image (3)d'image (3)

Indicateurs de QualitIndicateurs de Qualitéé d'Image (IQI) :d'Image (IQI) :

fils, trous,... fils, trous,... de dimensions de dimensions éétagtagééeses

modmodèèles divers adaptles divers adaptéés s àà des cas typesdes cas types

placplacéés pendant l'irradiation sur la pis pendant l'irradiation sur la pièèce,ce,du même côtdu même côtéé que la source deque la source derayonnementrayonnement(dans la position la plus p(dans la position la plus péénalisante)nalisante)

Si Si tt est l'est l'éépaisseur de la pipaisseur de la pièèce, etce, etØØminmin le diamle diamèètre du dernier fil visible sur le film tre du dernier fil visible sur le film exposexposéé,,la la sensibilitsensibilitéé est :est : S (%) = Ømin / t

La nature et la gLa nature et la gééomoméétrie de la pitrie de la pièèce examince examinéée affectent aussi le re affectent aussi le réésultat,sultat,d'od'oùù l'intl'intéérêt d'une mesure rêt d'une mesure globaleglobale de la qualitde la qualitéé d'image.d'image.

1818

Radiographie : techniques d'exposition (1)Radiographie : techniques d'exposition (1)

Examen de soudure de tube (bout Examen de soudure de tube (bout àà bout)bout)

Simple paroiSimple paroi ::film intfilm intéérieur (a)rieur (a)film extfilm extéérieur (b)rieur (b)

Double paroiDouble paroi ::simple image (c)simple image (c)double image (d)double image (d)

source

a db c

film

1919

Radiographie : techniques d'exposition (2)Radiographie : techniques d'exposition (2)

Simple paroi Simple paroi -- film intfilm intéérieurrieur (a) :(a) :ddéégradation du flou loin de l'axe de tirgradation du flou loin de l'axe de tir

nombreux tirs nnombreux tirs néécessaires pour couvrir 360cessaires pour couvrir 360°°

Simple paroi Simple paroi -- film extfilm extéérieurrieur (b) :(b) :configuration idconfiguration idééaleale

possibilitpossibilitéé de tir panoramique (source centrde tir panoramique (source centréée) e)

a

b

2020

Radiographie : techniques d'exposition (3)Radiographie : techniques d'exposition (3)

Double paroi Double paroi –– simple imagesimple image

La proximitLa proximitéé de la source rend floue l'image de la paroi proche.de la source rend floue l'image de la paroi proche.Seule la paroi opposSeule la paroi opposéée donne une image exploitable.e donne une image exploitable.

Plusieurs tirs sont nPlusieurs tirs sont néécessaires pour couvrir le pourtour.cessaires pour couvrir le pourtour.

QualitQualitéé d'image moindre qu'en simple paroid'image moindre qu'en simple paroi

Double paroi Double paroi –– double imagedouble image

L'L'ééloignement de la source limite le flou des 2 parois.loignement de la source limite le flou des 2 parois.

Les images des 2 zones exposLes images des 2 zones exposéées se superposent sur le film.es se superposent sur le film.

Pas de discernement pour localiser une indicationPas de discernement pour localiser une indication

Temps de pause allongTemps de pause allongééss

QualitQualitéé d'image moindre qu'en simple paroid'image moindre qu'en simple paroi

d

c

2121

Radiographie : techniques d'exposition (4)Radiographie : techniques d'exposition (4)

Placement de 2 films superposPlacement de 2 films superposééss

Temps dTemps d’’exposition rexposition rééduit de 50%duit de 50%

InterprInterpréétation au ntation au néégatoscope des 2 films superposgatoscope des 2 films superposééss

RRéésultat :sultat :

pas dpas d’’impact sur la qualitimpact sur la qualitéé dd’’imageimage

doublement des codoublement des coûûts de filmsts de films

rrééduction de moitiduction de moitiéé du temps ddu temps d’’expositionexposition

Technique de double filmTechnique de double film

2222

Radiographie : performancesRadiographie : performances

DDéétection de dtection de dééfautfaut ::

trtrèès bonne performance sur ds bonne performance sur dééfauts volumfauts voluméétriquestriques

trtrèès bonne performance sur ds bonne performance sur dééfauts plans parallfauts plans parallèèles au tirles au tir

Localisation et caractLocalisation et caractéérisation de drisation de dééfautfaut ::

trtrèès bonne performance, limits bonne performance, limitéée e àà la vue en planla vue en plan

Dimensionnement de dDimensionnement de dééfautfaut ::

trtrèès bonne performance de dimensionnement en longueurs bonne performance de dimensionnement en longueur

pas de dimensionnement en hauteurpas de dimensionnement en hauteur

2323

Radiographie : avantages & inconvRadiographie : avantages & inconvéénientsnients

ApplicabilitApplicabilitéé ::technique convenant technique convenant àà tout mattout matéériau (mriau (méétaux, plastiques, btaux, plastiques, bééton,...)ton,...)peu affectpeu affectéée par l'e par l'éétat de surface (rugosittat de surface (rugositéé, propret, propretéé, peinture,...), peinture,...)accaccèès requis aux deux côts requis aux deux côtéés de la pis de la pièèce examince examinééeepas de liquide entre source et filmpas de liquide entre source et film

Mise en oeuvreMise en oeuvre ::ddéélai entre exposition et diagnosticlai entre exposition et diagnosticmesures de protection contre les radiations ionisantesmesures de protection contre les radiations ionisantesééquipements assez lourds et volumineuxquipements assez lourds et volumineux

CoCoûûtt ::ééquipements, matquipements, matéériel accessoire et consommables onriel accessoire et consommables onééreuxreuxtravail frtravail frééquent hors horaires normauxquent hors horaires normaux

Subsistance du film pour archivage (avec validation par IQI)Subsistance du film pour archivage (avec validation par IQI)