TECHNOLOGY

What is terahertz radiation?

Notre technologie s’appuie sur le rayonnement térahertz. Ces ondes se situent entre la 5G et les infrarouges et permettent, de manière analogue aux rayons-X, de voir au travers des matériaux. Ceci en fait une technologie de choix pour le contrôle qualité d’objets opaques. Les interactions de ce rayonnement, différentes selon les matériaux, permettent alors d’identifier des frontières entre ces matériaux et donc de localiser des défauts à l’intérieur des produits sans avoir à les ouvrir.

Grâce à son interaction avec les matériaux diélectriques (dont l’eau), le rayonnement térahertz est également adapté à la détermination des propriétés physiques de ces matériaux. On peut par exemple, à partir d’une mesure localisée, connaître l’indice de réfraction n, le coefficient d’extinction к, et l’épaisseur e du matériau. Additionnellement, cette méthode complète les informations de localisation lors des détections de défaut en permettant l’identification de la composition du défaut. Ceci en fait une méthode de choix pour la mesure des épaisseurs de revêtements de protection, tels que les peintures de différents moyens de transports.

Aujourd’hui, d’autres techniques existent, mais celles-ci souffrent de plusieurs défauts auxquels seul le rayonnement térahertz peut répondre :
MéthodeSans-contactNon-ionisantRésolution transverse
maximale [µm]
Épaisseur maximale
traversable [cm]
Nombre de couches discernables
maximal (en mesure d’épaisseur)

Magnétique
111

Ultrasons
213

Rayons-X
1100N/A

Infrarouge
10,11
THz
Térahertz
110013

La technologie térahertz offre donc parmi les meilleures performances. À l’exception de sa résolution radiale maximale (qui est largement suffisante pour de l’imagerie industrielle), le térahertz n’est surpassé que par le perçage. Ce dernier nécessite cependant d’endommager la pièce pour réaliser la mesure, puis de reboucher le trou. Ceci pose deux problèmes : d’abord la fiabilité structurelle de la pièce est dégradée, mais, par ailleurs, la mesure est réalisée sur un morceau qui ne fait plus partie de la pièce : rien ne garantit donc que le colmatage postérieur à la mesure ne présente les mêmes propriétés qu’avant perçage.

Grâce au caractère non-destructif et sans contact du térahertz, ce problème est éliminé, et des inspections jusqu’alors ponctuelles et qualitatives peuvent désormais être réalisées sous forme de cartographies dont les caractéristiques des défauts peuvent être entièrement quantifiées.

TECHNOLOGIE

Différentes sources & détecteurs

Plusieurs appareils existent pour générer un signal térahertz, mais tous ne sont pas adaptés à toutes les applications. Selon les besoins en rapidité et en résolution, certains types d’émetteurs ou de détecteurs sont à privilégier. De plus, la technologie térahertz étant nouvelle, tous les systèmes ne s’intègrent pas aussi facilement dans une conception prête à l’emploi.

L’une des forces d’Optikan est de renseigner sur les technologies les plus adaptées à une problématique industrielle donnée, et de proposer une solution intégrée pensée pour les chaînes de produits à qualifier. Le diagramme ci-dessous permet de connaître à l’avance, pour un type d’émetteur et de détecteur donné, les avantages et inconvénients de leur association ainsi que les applications pour lesquelles celle-ci est la plus adaptée.

Cliquez sur un émetteur ou un détecteur pour connaître ses caractéristiques :

Les systèmes actuels présentent des performances et des caractéristiques les obligeant à s’adapter à des situations spécifiques. Selon les contraintes de mesure, certains types d’émetteurs ou de récepteurs seront plus adaptés que d’autres :

Caméra champs
proche (émetteur
et récepteur
électronique)

Pénétrant

Basse Fréquence

~0,1 THz

Aucun système
actuel ne répond
à ces trois contraintes
en même temps

Cadence vidéo

Temps Réel

Caméra
bolométrique
(thermique)

Sans contact

À Distance

~20 cm

Capteurs
monopoints
(électronique)

TECHNOLOGIE

Notre valeur ajoutée

Aujourd’hui, les appareils de contrôle non-destructif térahertz souffrent de plusieurs lacunes : ils sont principalement pensés pour l’académie, et nécessitent donc une expérience confirmée en métrologie pour pouvoir les exploiter. Ils se limitent également le plus souvent à des mesures point par point dont l’information fournie est purement numérique.
Essayez sur les différents matériaux :

Céramique

Bois  A

Plastique

Bois B

Optikan propose des informations prêtes à l’emploi. Notre méthodologie et nos algorithmes permettent de reconstruire les images fournies par les appareils de façon visuelle, au moyen de différents types de cartographies : soit des cartes mettant en avant la position et la taille de défauts dans un objet ou des cartes topographiques des différentes couches de revêtements de protection d’un tel objet.

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