Laboratoire Léon Brillouin

UMR12 CEA-CNRS, Bât. 563 CEA Saclay

91191 Gif sur Yvette Cedex, France

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BD diffusons les neutrons

Neutronoscopie

Radiographie aux neutrons


Radiographie sous neutrons : Méthode de contrôle non destructif
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Neutronoscopie: Imagerie neutronique dynamique

Imagerie neutronique sur des écoulements d'huile

 

Un examen neutronoscopique consiste à visualiser l'image d'un détecteur "temps réel" soumis à un courrant neutronique. Alors que la neutronographie fait appel à un film radiographique, la neutronoscopie met en jeu un scintillateur et une caméra vidéo. L'observation directe d'événements dynamiques dans un objet ou système soumis au rayonnement neutronique peut alors être observé, enregistré à la cadence vidéo voulue et éventuellement analysé par méthodes numériques pour en extraire les informations intéressantes. Le fantastique développement des équipements vidéo et des microprocesseurs a favorisé l'essor de cette technique.

Principe

Pseudo-couleurs d'un mélange frigorigène dans un évaporateur (TOTAL/CEA)

La radiologie neutronique est une technique d'imagerie par transparence qui produit des images analogues à celles produites par rayons X. L'interaction des neutrons dans la matière se caractérise par des phénomènes de diffusion et d'absorption. Les neutrons ont en particulier la capacité de détecter des atomes d'hydrogène dans des milieux à travers des structures métalliques. Le signal analogique ou numérique de l'atténuation spatiale et temporelle du faisceau de neutrons est enregistré sur un support magnétique.

Applications

La visualisation de divers fluides circulant dans des enveloppes métalliques constitue la majorité des applications de la neutronoscopie. C'est l'hydrogène contenu dans les éléments du fluide qui est détecté par les neutrons. Les principales études pouvant être envisagées par imagerie neutronique sont:
* La lubrification à l'huile (moteur, boite de vitesses…)
* La circulation de carburants (carburateur, injecteur...)
* Les écoulements en double phase (échangeur de chaleur, condenseur, tube de générateur de vapeur...)
* Les transferts et migration des fluides dans les milieux poreux (humidification des sols, croissance des racines, migration des polluants liquides...)

Le réacteur Orphée

Deux faisceaux de neutrons équipant deux réacteurs de recherche du centre d'études de Saclay sont disponibles pour la neutronoscopie. Le plus utilisé est installé à l'extrémité d'un guide à neutrons du réacteur Orphée. Le champ observé est limité à 30x50 mm² mais le niveau de flux et le spectre (exempt de toute pollution g) permettent d'obtenir des images d'excellente qualité. La seconde installation associée au réacteur Isis possède des performances moindres mais présente une section de 18x24 cm²

Conditions opérationnelles
Les pièces ou équipement à tester doivent être transférées à Saclay et sont conservées au moins 24 heures après la fin de l'irradiation afin d'obtenir la décroissance complète des radioéléments artificiels. La nature du matériel doit également répondre aux règles de sécurité en vigueur à Saclay.

Equipements
Tous les équipements des installations sont optimisés pour obtenir des résultats de qualité. Le laboratoire photographique est équipé d'une machine à développer automatique, d'un système de traitement d'images en ligne. Le standard vidéo est le CCIR enregistré sur un magnétoscope Hi8. L'enregistrement en vidéo rapide peut également être envisagé.

Références
Peugeot SA, Renault, Total


Contacts
DRSN/SIREN - CEA Saclay - 91191 Gif-sur-Yvette Cedex - France
Neutronoscopie -Tel. : 33 (0) 1 69 08 38 81/ 33 (0) 1 69 08 57 59 -Fax : 33 (0) 1 69 08 90 08

Neutronoscopie : neutro@cea.fr
Relations industrielles : drsn.industrie@cea.fr



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