Séminaire Radiométrie Photothermique Modulée

Radiométrie Photothermique Modulée: un nouvel outil pour le contrôle non-destructif et la micro tomographie infra-rouge

Alexandre SEMEROK, Directeur de Recherche CEA

Des-ISAS-DRMP-LANIE, CEA Saclay, F-91191, Gif sur Yvette, France

Le vieillissement et la dégradation des constructions civiles, nucléaires et des objets d’art nécessitent aujourd’hui une surveillance constante par des méthodes de contrôle non destructif (CND). Ce contrôle est en particulier essentiel pour la sureté nucléaire et il est également primordial dans le cadre de la conservation du patrimoine, compte tenu du contexte du changement climatique. Les méthodes CND totalement optiques présentent des avantages indéniables compte tenu de leurs capacités de mise en œuvre in situ, à distance, sans contact et en temps réel. 

La Radiométrie Photothermique Modulée (RPM) est une méthode de thermographie active pour la caractérisation de structures complexes. La RPM permet de faire l’analyse de défauts de fabrication ou de défauts causés par le vieillissement et les effets environnementaux. Suite à une excitation impulsionnelle (méthode FLASH) ou modulée (méthode Lock-in), des réponses thermiques dynamiques résolues dans le temps dans une plage spectrale infrarouge (IR) considérablement étendue (de 1,5 à 11,5 µm) sont enregistrées par cameras infrarouge rapides. Des images 2D des amplitudes et de déphasages sont obtenues après la transformée de Fourier rapide (FFT) du domaine temporel de 10 ^-3 à 10 ² secondes et avec une résolution micrométrique. L'analyse des réponse IR avec les modèles analytique et numérique permet de caractériser les défauts et également d'obtenir les propriétés thermo-physiques de l'échantillon.

La méthode RPM à distance s'est révélée être une méthode appropriée pour la tomographie infra-rouge rapide et le CND in situ, de divers défauts sur les pièces métalliques et des couches de peinture sur la toile (sous-dessins, repentirs, etc.). Dans le cadre du projet ANR ESPADON (2021-2029), il a été démontré que la RPM multi spectrale permet d'obtenir de nouvelles informations complémentaires sur les spécimens du patrimoine culturel en cours d'inspection pour leur documentation, leur préservation et leur conservation. C’est un outil très prometteur pour les conservateurs et restaurateurs du patrimoine.

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