L’imagerie neutronique

L’imagerie neutronique est une technique non destructive d’analyse de la structure d’un échantillon. Le principe de base est semblable à celui de la radiographie aux rayons X : un faisceau de neutrons traverse l’échantillon et est atténué en fonction de la composition de l’échantillon ou de sa forme géométrique.

L’imagerie neutronique s’appuie sur les mêmes principes que l’imagerie par rayons X, mais les neutrons interagissent avec les noyaux des atomes plutôt qu’avec leurs électrons. Contrairement aux rayons X, cependant, les neutrons sont aussi atténués par certains éléments légers, comme l’hydrogène, le carbone, le bore et le lithium, et pénètrent dans de nombreux matériaux lourds, comme le titane et le plomb. Cette caractéristique confère à l’imagerie neutronique un avantage par rapport à l’imagerie par rayons X en ce qui concerne les visualisations en 2D et en 3D.

Jusque dans les années 1990, les principaux systèmes de détection associés à l’imagerie neutronique utilisaient des films et étaient simplement désignés sous le nom de neutronographie. Ces systèmes faisaient appel à un film radiographique et à des convertisseurs avec des feuilles de gravure. Depuis, les méthodes de détection se sont considérablement améliorées grâce à l’introduction de systèmes de traitement numérique et à la construction de lignes de faisceaux avancées pour l’imagerie neutronique.

Ces innovations, et la possibilité d’obtenir différents contrastes d’atténuation par rapport aux méthodes de rayons X plus courantes, ont permis de définir de nouvelles applications ambitieuses :

  • la détermination de l’hydrogène dans les analyses électrochimiques des piles à combustible ;
  • l’étude de l’efficacité dynamique et de la performance de batteries ou de moteurs ;
  • des applications dans l’automobile, l’aviation et l’industrie du bâtiment pour le contrôle de la qualité de divers objets ;
  • l’étude non invasive d’objets du patrimoine culturel et d’échantillons biologiques ;
  • des applications en géologie et en physique du sol ;
  • l’examen non destructif du combustible nucléaire et de sa gaine ;
  • l’étude de plusieurs aspects de la recherche sur les matériaux.

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