FR2788599A1 - Producing color images differentiating elements, organic- and inorganic materials in e.g. lorry container at frontier, employs diverse penetrating radiations at low and high energies with appropriate moderation - Google Patents
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Abstract
Description
Système de discrimination de matières organiques et inorganiquesDiscrimination system for organic and inorganic matter
L'invention concerne un système de discrimination de matières organiques et inorganiques en utilisant un rayonnement électromagnétique (X ou y) à haute énergie, pour l'inspection d'objets volumineux, notamment du fret de camions, de The invention relates to a system for discriminating organic and inorganic materials using high energy electromagnetic radiation (X or y) for the inspection of bulky objects, in particular truck freight,
palettes ou de conteneurs pour des besoins de politique douanière ou de sécurité. pallets or containers for customs policy or security needs.
Des systèmes de discrimination de matières organiques et inorganiques sont déjà couramment utilisés, en particulier dans les ports et les aéroports, pour détecter la présence de drogues, d'armes ou d'autres marchandises interdites ou réglementées Organic and inorganic matter discrimination systems are already widely used, particularly in ports and airports, to detect the presence of drugs, weapons or other prohibited or regulated goods
dans des bagages. On utilise alors des rayonnements de faibles énergies (<15OKeV). in luggage. We then use low energy radiation (<15OKeV).
Mais les systèmes utilisés actuellement ne font pas de discrimination à hautes But the systems currently used do not discriminate at high
énergies (>1 MeV).energies (> 1 MeV).
Le procédé utilisé consiste à bombarder l'objet à inspecter au moyen d'un rayonnement électromagnétique (X ou y). Un moyen d'obtenir ce rayonnement est d'utiliser des particules chargées de haute énergie qui sont ralenties en traversant une cible et donnent naissance à un rayonnement de freinage constitué de photons. On The process used consists in bombarding the object to be inspected by means of electromagnetic radiation (X or y). One way to obtain this radiation is to use charged particles of high energy which are slowed down by crossing a target and give rise to a braking radiation made up of photons. We
peut aussi utiliser des sources radioactives. can also use radioactive sources.
Les rayonnements sont issus, soit de sources radioactives, soit de l'interaction Radiation comes either from radioactive sources or from the interaction
de particules chargées (électrons par exemple) avec la matière. charged particles (electrons for example) with matter.
L'utilisation de ces particules chargées implique, dans le cas d'objets de grande taille à inspecter, de les accélérer jusqu'à obtenir des photons ayant des énergies supérieures à I MeV. Les photons traversent l'objet à inspecter ou sont en partie diffusés ou carrément absorbés. Les photons ayant traversé l'objet interagissent The use of these charged particles implies, in the case of large objects to be inspected, to accelerate them until obtaining photons having energies higher than I MeV. The photons pass through the object to be inspected or are partly scattered or downright absorbed. Photons that have passed through the object interact
avec des détecteurs.with detectors.
Un dispositif utilisé (représenté sur la figure 1) consiste en une source I de rayons X disposée au bord de la voie empruntée par l'objet 7 à inspecter, et en une série de détecteurs 4 alignés verticalement, de l'autre côté de la voie par rapport à la source. L'émission de photons dans le plan o se trouve la ligne de détecteurs associée au déplacement de l'objet, permet d'obtenir un signal d'information liée au nombre de ces photons et leur énergie. Ce signal est transmis au système d'exploitation 5 qui produit une image en transmission à deux dimensions de la A device used (represented in FIG. 1) consists of a source I of X-rays placed at the edge of the path taken by the object 7 to be inspected, and a series of detectors 4 aligned vertically, on the other side of the channel relative to the source. The emission of photons in the plane where the line of detectors associated with the displacement of the object is located, makes it possible to obtain an information signal linked to the number of these photons and their energy. This signal is transmitted to the operating system 5 which produces a two-dimensional transmission image of the
quantité de photons qui ont interagi avec le contenu de l'objet à inspecter. quantity of photons which have interacted with the content of the object to be inspected.
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En raison des lois régissant les processus d'interaction photon/matière, chaque pixel de l'image en transmission obtenue exprime essentiellement l'épaisseur plus ou moins grande et la densité plus ou moins élevée de la matière traversée. A densité constante, plus l'épaisseur est importante, plus le signal détecté est faible. Donc, dans une image exprimée en niveaux de gris avec des pixels blancs pour un signal maximum et noirs pour un signal minimum, plus le signal est faible, plus le pixel est sombre. De même, à épaisseur constante, plus la densité est élevée plus le signal est Because of the laws governing the photon / matter interaction processes, each pixel of the transmission image obtained essentially expresses the greater or lesser thickness and the higher or lower density of the material traversed. At constant density, the greater the thickness, the weaker the detected signal. So in an image expressed in grayscale with white pixels for a maximum signal and black for a minimum signal, the weaker the signal, the darker the pixel. Likewise, at constant thickness, the higher the density the more the signal is
faible et le pixel sombre.weak and the pixel dark.
Toutefois, vis à vis de ces rayonnements X ou y, la matière ne se caractérise pas seulement par les deux paramètres qui sont l'épaisseur ep et la densité p. mais aussi par un troisième qui est le numéro atomique Z. En effet, la transmission s'exprime par: Tr (E)- I(E) = exp( (E Z) p *ep) (E) p o E est l'énergie, g le coefficient linéaire d'atténuation, I(E) est l'intensité du spectre avant l'objet à inspecter et I(E) l'intensité du spectre après l'objet et pJp le coefficient massique d'atténuation linéaire qui, pour une énergie donnée, ne dépend However, with regard to these X or y radiations, the material is not characterized only by the two parameters which are the thickness ep and the density p. but also by a third which is the atomic number Z. Indeed, the transmission is expressed by: Tr (E) - I (E) = exp ((EZ) p * ep) (E) po E is the energy , g the linear attenuation coefficient, I (E) is the intensity of the spectrum before the object to be inspected and I (E) the intensity of the spectrum after the object and pJp the mass coefficient of linear attenuation which, for a given energy, does not depend
que du numéro atomique Z uniquement. only atomic number Z only.
Avec des rayons X de basses énergies (autour de 100 KeV), il est assez facile de discriminer les matières constituant les corps traversés de petite taille. Par contre, le problème se complique avec des corps de grande taille qui ne peuvent être inspectés qu'avec un rayonnement de hautes énergies (au-delà de 1 MeV) Les systèmes de contrôle d'objets volumineux aux rayons X de hautes énergies utilisés jusqu'ici fournissent une image dont chaque pixel symbolise, par un niveau de gris ou de la fausse couleur, la transmission Tr(E) ou son logarithme népérien ln(Tr(E)). Mais ils présentent un inconvénient, à savoir que l'utilisateur du dispositif ne peut affirmer si l'image montre par exemple 10 cm de fer ou 35 cm de Téflon. Dans la majorité des cas, il ne peut donc identifier la matière constituant le With low energy X-rays (around 100 KeV), it is quite easy to discriminate between the materials constituting the small bodies crossed. On the other hand, the problem is complicated with large bodies which can only be inspected with high-energy radiation (above 1 MeV). Control systems for bulky objects with high-energy X-rays used up to 'here provide an image of which each pixel symbolizes, by a level of gray or false color, the transmission Tr (E) or its natural logarithm ln (Tr (E)). However, they have a drawback, namely that the user of the device cannot confirm whether the image shows, for example, 10 cm of iron or 35 cm of Teflon. In the majority of cases, it cannot therefore identify the material constituting the
corps représenté.represented body.
Une tentative de solution à ce problème a été apportée par la demande de brevet internationale W093/14419. Le système revendiqué dans ce document permet de faire de la discrimination de matière avec un rayonnement de hautes énergies. Il utilise pour cela les différences de distribution spatiale des effets Compton et de An attempt to resolve this problem has been made by international patent application WO93 / 14419. The system claimed in this document makes it possible to discriminate matter with high energy radiation. It uses for this the differences in spatial distribution of the Compton effects and of
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création de paires. Aux hautes énergies, l'effet Compton conduira à une émission de photon vers l'avant (même direction que le rayonnement), tandis que l'émission de paires conduira à une émission isotrope de photons (toutes directions). Les détecteurs sont constitués par des scintillateurs disposés hors du faisceau qui, de ce fait, ne détectent que des photons diffusés. Le détecteur disposé le plus près de la source, c'est à dire sur le côté et à l'arrière de l'objet à inspecter, va interagir principalement avec des photons issus de la création de paires, tandis que le détecteur le plus éloigné de la source, c'est à dire situé sur l'autre côté et vers l'avant de l'objet à inspecter, va interagir avec les photons Compton. Les photons diffusés sont issus d'interactions se produisant dans un convertisseur. La comparaison des signaux fournis par les détecteurs permet de faire de la discrimination organique/inorganique en mesurant creation of pairs. At high energies, the Compton effect will lead to a forward photon emission (same direction as the radiation), while the emission of pairs will lead to an isotropic emission of photons (all directions). The detectors consist of scintillators placed outside the beam which, therefore, only detect scattered photons. The detector located closest to the source, i.e. on the side and rear of the object to be inspected, will interact mainly with photons from the creation of pairs, while the most distant detector of the source, ie located on the other side and towards the front of the object to be inspected, will interact with Compton photons. The scattered photons come from interactions occurring in a converter. The comparison of the signals provided by the detectors makes it possible to make organic / inorganic discrimination by measuring
comment se déforme le spectre lors de l'interaction avec un objet à inspecter. how the spectrum is distorted when interacting with an object to be inspected.
Ce système présente plusieurs inconvénients: en raison de l'utilisation d'un convertisseur, c'est à dire un matériau lourd qui permet aux photons de subir des interactions pour produire des photons diffusés, la dose d'irradiation pour obtenir un bon fonctionnement est beaucoup plus élevée que les doses habituelles; ce procédé est complexe et coûteux; enfin, du fait qu'il travaille au niveau des détecteurs il est très sensible à la diaphonie, qui dégrade considérablement la qualité de l'image de discrimination, et This system has several disadvantages: due to the use of a converter, that is to say a heavy material which allows photons to undergo interactions to produce scattered photons, the dose of irradiation to obtain a good functioning is much higher than usual doses; this process is complex and expensive; finally, because it works at the level of the detectors it is very sensitive to crosstalk, which considerably degrades the quality of the image of discrimination, and
aux défauts d'alignement.misalignment.
L'invention vise à éliminer ces inconvénients et est basée sur les constatations suivantes. Lorsque les photons ont une énergie supérieure à 1,022 MeV, il peut se produire deux types d'interaction avec la matière la diffusion incohérente après une interaction avec un électron, le photon est reémis avec une énergie The invention aims to eliminate these drawbacks and is based on the following observations. When the photons have an energy higher than 1.022 MeV, there can occur two types of interaction with the matter incoherent diffusion after an interaction with an electron, the photon is reemitted with an energy
plus faible; c'est ce que l'on appelle l'effet Compton. weaker; this is called the Compton effect.
- la production de paires le photon s'annihile dans le champ coulombien de l'atome et produit des paires électron-positron; le positron s'annihile dès qu'il rencontre un autre - the production of pairs the photon annihilates in the Coulomb field of the atom and produces electron-positron pairs; the positron annihilates itself as soon as it meets another
électron et produit deux photons de 51 I KeV. electron and produces two photons of 51 I KeV.
A ces valeurs d'énergie, la diffusion incohérente (effet Compton) est indépendante du numéro atomique Z, alors que la production de paires a comme loi d'échelle: z2 A avec A la masse atomique. Seul l'ajout du processus de production de paires permet de faire de la discrimination en Z. Les probabilités d'obtenir de tels processus prennent des valeurs At these energy values, the incoherent diffusion (Compton effect) is independent of the atomic number Z, while the production of pairs has the scaling law: z2 A with A atomic mass. Only the addition of the pair production process makes it possible to discriminate in Z. The probabilities of obtaining such processes take values
non négligeables à partir d'une énergie de 4 MeV et varient selon la matière. not negligible from an energy of 4 MeV and vary according to the material.
A titre d'exemple, lorsqu'il y a une interaction avec un photon dont l'énergie est de 4 MeV, il y a 6% de chances que ce soit pour une production de paires dans de l'azote, 10% dans de l'aluminium et 18% dans du fer. Cette proportion croit avec l'énergie pour tendre vers 100% aux très hautes énergies (80% à 100 MeV). Ce type de comportement montre qu'il devrait être, théoriquement, d'autant plus aisé de faire For example, when there is an interaction with a photon whose energy is 4 MeV, there is a 6% chance that it is for a production of pairs in nitrogen, 10% in aluminum and 18% in iron. This proportion increases with energy to tend towards 100% at very high energies (80% at 100 MeV). This type of behavior shows that, theoretically, it should be all the easier to do
de la discrimination que les énergies mises en jeu seront plus importantes. of discrimination that the energies involved will be greater.
Il en résulte que deux mesures seront nécessaires et suffisantes pour faire de la discrimination de numéros atomiques. L'une d'elles doit utiliser une gamme d'énergies o il y a préférentiellement de la diffusion Compton et l'autre une gamme d'énergies o il y a préférentiellement de la production de paires. Ou encore les deux gammes sont bien disjointes en énergie et permettent préférentiellement de la It follows that two measures will be necessary and sufficient to discriminate atomic numbers. One of them must use a range of energies where there is preferentially Compton diffusion and the other a range of energies where there is preferentially production of pairs. Or the two ranges are well separated in energy and preferentially allow
création de paires.creation of pairs.
L'objet de l'invention sera donc la définition d'un procédé et d'un dispositif permettant de produire deux spectres de photons. Les spectres ayant des formes différentes en fonction de l'énergie, l'un au moins de ces deux spectres produit des processus de création de paires. La comparaison des résultats des interactions des The object of the invention will therefore be the definition of a method and a device making it possible to produce two spectra of photons. Since the spectra have different forms as a function of energy, at least one of these two spectra produces processes for creating pairs. The comparison of the results of interactions of
photons de ces deux spectres permet de distinguer les numéros atomiques. photons from these two spectra can distinguish atomic numbers.
Selon l'invention, le procédé de discrimination de corps organiques et inorganiques par un rayonnement électromagnétique (X ou y) à hautes énergies, est caractérisé en ce que pour chaque zone examinée de l'objet on effectue successivement, à partir d'au moins une source de rayonnement d'énergies élevées, deux mesures révélatrices du nombre de photons, ayant chaque fois traversé l'objet et de leur énergie, la seconde mesure au moins étant effectuées According to the invention, the method of discriminating organic and inorganic bodies by high-energy electromagnetic radiation (X or y), is characterized in that for each zone examined of the object, successively, starting from at least a source of radiation of high energies, two measurements revealing the number of photons, having each time passed through the object and their energy, the second measurement at least being carried out
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avec interposition d'un filtre entre la source et l'objet à inspecter afin d'augmenter l'énergie des photons, on élabore après chaque mesure un signal représentatif du spectre des photons ayant traversé l'objet, on intègre ces signaux pour obtenir une paire de valeurs d'intégration dont le rapport, pour chaque zone de l'objet, est représentatif du numéro atomique Z de l'élément principal constituant l'objet traversé par les photons et on élabore à partir de ces signaux une image sur laquelle la matière constituant l'objet traversé, ou une zone de celui-ci, et l'épaisseur ou la densité du with the interposition of a filter between the source and the object to be inspected in order to increase the energy of the photons, a signal representative of the spectrum of photons having passed through the object is produced after each measurement, these signals are integrated to obtain a pair of integration values whose ratio, for each zone of the object, is representative of the atomic number Z of the principal element constituting the object crossed by the photons and an image is produced from these signals on which the material constituting the object traversed, or an area thereof, and the thickness or density of the
Io corps constitué par cette matière sont indiquées par un code. Io bodies made up of this material are indicated by a code.
Selon une première forme de réalisation, la première mesure est effectuée avec une première source électromagnétique à hautes énergies, filtrée ou non, et la deuxième mesure avec une seconde source électromagnétique à énergies plus élevées ou non que celles de la première et pourvue d'un filtre intercalé entre elle et l'objet à According to a first embodiment, the first measurement is carried out with a first electromagnetic source at high energies, filtered or not, and the second measurement with a second electromagnetic source at energies higher or not than those of the first and provided with a filter inserted between it and the object to
inspecter.inspect.
Selon une deuxième forme de revendication les deux mesures sont effectuées au moyen d'une même source électromagnétique à hautes énergies entre laquelle et l'objet à inspecter on intercale successivement un premier filtre puis un second filtre According to a second form of claim, the two measurements are carried out by means of the same high-energy electromagnetic source between which and the object to be inspected are successively inserted a first filter then a second filter
qui augmente l'énergie des photons de la source. which increases the energy of the source photons.
Le premier filtre peut être constitué par une matière filtrante ou par aucune matière filtrante. Le second filtre est constitué par exemple par du bore et de The first filter can be constituted by a filter material or by no filter material. The second filter consists for example of boron and
préférence 80 g/cm2 de bore.preferably 80 g / cm2 of boron.
Selon l'invention, le code utilisé pour caractériser la matière est un code de couleurs, chaque couleur étant spécifique d'une matière. Le code utilisé pour caractériser l'épaisseur ou la densité est constitué par l'intensité de la couleur According to the invention, the code used to characterize the material is a color code, each color being specific to a material. The code used to characterize the thickness or density consists of the intensity of the color
spécifique de la matière.specific to the material.
Le dispositif de discrimination de corps organiques et inorganiques selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un système de filtration destiné à interposer un filtre entre une source de photons de haute énergie et l'objet à inspecter, un dispositif informatique de commande et de synchronisation des systèmes de filtration et d'acquisition et un système de visualisation. Le dispositif informatique établit, à partir des signaux d'au moins deux mesures effectuées avec des filtres différents ou de deux sources dont au moins une est pourvue d'un filtre, le The device for discriminating organic and inorganic bodies according to the invention is characterized in that it comprises at least one filtration system intended to interpose a filter between a source of high energy photons and the object to be inspected, a computer device control and synchronization of filtration and acquisition systems and a display system. The computing device establishes, from the signals of at least two measurements carried out with different filters or from two sources, at least one of which is provided with a filter, the
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numéro atomique Z de la matière traversée dans les différentes zones de l'objet et élabore une image de l'objet en affectant un code à ces zones selon leur nature atomic number Z of the material crossed in the different zones of the object and creates an image of the object by assigning a code to these zones according to their nature
organique ou inorganique.organic or inorganic.
Selon une première forme de réalisation de l'invention, le dispositif de discrimination de corps organiques et inorganiques selon l'invention est caractérisé en ce que le système de filtration est constitué par un cylindre rotatif comportant According to a first embodiment of the invention, the device for discriminating organic and inorganic bodies according to the invention is characterized in that the filtration system consists of a rotary cylinder comprising
plusieurs secteurs composés d'une matière filtrante. several sectors composed of a filter material.
L'axe de rotation du cylindre peut être disposé parallèlement au rayonnement issu de la source pour interposer, dans une position de rotation, chaque fois un filtre particulier dans ledit rayonnement. 11 peut être aussi disposé perpendiculairement au rayonnement issu de la source pour interposer, dans une position de rotation, chaque The axis of rotation of the cylinder can be arranged parallel to the radiation from the source to interpose, in a rotational position, each time a particular filter in said radiation. 11 can also be arranged perpendicular to the radiation from the source to interpose, in a rotational position, each
fois une paire de filtres particuliers dans ledit rayonnement. times a pair of particular filters in said radiation.
Selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, le système de filtration peut être constitué par des lames de matière filtrante vibrant à une fréquence déterminée par le système informatique pour s'interposer ou non dans le According to a second embodiment of the invention, the filtration system can be constituted by blades of filtering material vibrating at a frequency determined by the computer system to intervene or not in the
rayonnement issu de la source.radiation from the source.
L'invention sera mieux comprise au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé dans lequel: La figure 1 montre le principe de balayage d'un objet à inspecter selon l'art antérieur, La figure 2 montre le principe de balayage d'un objet à inspecter, avec un rayonnement filtré, pour la discrimination de numéros atomiques, selon l'invention, La figure 3 montre les spectres (l'intensité N(E) en fonction de l'énergie (E)) obtenus avec et sans filtration, La figure 4 montre le cylindre porte-filtre du système selon l'invention, Les figures 5a et 5b montrent le déroulement de l'acquisition avec le filtre cylindrique tournant, La figure 6 montre le diagramme des épaisseurs d'objets pour un Z donné, obtenu en intégrant les courbes des spectres filtré (ordonnées) et non filtré The invention will be better understood by means of an exemplary embodiment shown in the appended drawing in which: FIG. 1 shows the scanning principle of an object to be inspected according to the prior art, FIG. 2 shows the scanning principle of an object to be inspected, with filtered radiation, for the discrimination of atomic numbers, according to the invention, Figure 3 shows the spectra (intensity N (E) as a function of energy (E)) obtained with and without filtration, Figure 4 shows the filter cylinder of the system according to the invention, Figures 5a and 5b show the progress of the acquisition with the rotating cylindrical filter, Figure 6 shows the diagram of the thicknesses of objects for a given Z, obtained by integrating the filtered (ordered) and unfiltered spectra curves
(abscisses) à chaque point de mesure. (abscissa) at each measurement point.
On a représenté schématiquement sur la figure 2 un dispositif selon l'invention There is shown schematically in Figure 2 a device according to the invention
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Ce dispositif comporte une source de photons de hautes énergies 1, un système de filtration 2, un dispositif de déplacement 3 des objets 7 à inspecter, une ligne de détecteurs 4 reliés à un dispositif informatique de commande et de synchronisation 5 des systèmes de filtration et d'acquisition et un dispositif de visualisation 6. La source de photons I peut être électrique ou radioactive. On peut par exemple utiliser un accélérateur amenant les électrons à une énergie de 10 MeV qui vont interagir dans du tungstène afin de produire un spectre de rayonnement X (ces This device comprises a source of high-energy photons 1, a filtration system 2, a device 3 for moving the objects 7 to be inspected, a line of detectors 4 connected to a computer control and synchronization device 5 for the filtration systems and acquisition and a display device 6. The source of photons I can be electric or radioactive. We can for example use an accelerator bringing the electrons to an energy of 10 MeV which will interact in tungsten in order to produce an X-ray spectrum (these
électrons entrent en collision avec une cible et produisent les photons nécessaires). electrons collide with a target and produce the necessary photons).
On peut aussi par exemple utiliser du gallium 64 qui émet des photons de 0,8, 0,9, 1, One can also for example use gallium 64 which emits photons of 0.8, 0.9, 1,
1,3, 1,4, 2,2, 2,4 et 3,4 MeV.1.3, 1.4, 2.2, 2.4 and 3.4 MeV.
Lorsque les photons, émis à partir de l'une quelconque de ces sources 1, ont traversé l'objet à inspecter 7 (par exemple un camion), qui est déplacé entre la source 1 et les détecteurs 4 au moyen du dispositif de déplacement 3, et ont interagi avec la ligne de détecteurs 4, le dispositif peut définir deux spectres. Ces spectres sont deux spectres filtrés ou, par exemple, l'un sans filtration et l'autre avec interposition d'un When the photons, emitted from any one of these sources 1, have passed through the object to be inspected 7 (for example a truck), which is moved between the source 1 and the detectors 4 by means of the displacement device 3 , and have interacted with the line of detectors 4, the device can define two spectra. These spectra are two filtered spectra or, for example, one without filtration and the other with the interposition of a
filtre 2 entre la source et l'objet à inspecter. Ces spectres sont montrés à la figure 3. filter 2 between the source and the object to be inspected. These spectra are shown in Figure 3.
On peut par exemple utiliser un filtre de 80 g/cm2 de bore qui favorise les hautes énergies. Grâce à cela, le spectre du rayonnement non filtré se distingue nettement du One can for example use a filter of 80 g / cm2 of boron which favors high energies. Thanks to this, the spectrum of unfiltered radiation is clearly distinguished from
spectre filtré.filtered spectrum.
La mise en oeuvre de la filtration peut être faite au moyen d'un cylindre rotatif dont l'axe de rotation est parallèle au plan du faisceau de photons. Comme le montre la figure 4, le cylindre est divisé dans le sens longitudinal en secteurs constitués ou The implementation of filtration can be done by means of a rotary cylinder whose axis of rotation is parallel to the plane of the photon beam. As shown in Figure 4, the cylinder is divided longitudinally into sections or
non de matière de filtrage.no filter material.
L'acquisition des photons par les détecteurs 4 est synchronisée avec la position en rotation du cylindre, chaque position en rotation correspondant à un The acquisition of photons by the detectors 4 is synchronized with the rotating position of the cylinder, each rotating position corresponding to a
secteur, donc un filtre particulier. sector, so a special filter.
Selon l'exemple représenté à la figure 5, le cylindre est divisé en quatre secteurs dont deux, diamétralement opposés, ne constituent pas un filtre et les deux autres également diamétralement opposés opposent au faisceau de photons 80g/cm2 According to the example shown in FIG. 5, the cylinder is divided into four sectors, two of which, diametrically opposite, do not constitute a filter and the other two also diametrically opposite oppose the beam of photons 80 g / cm2
de bore.boron.
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L'acquisition commence par exemple lorsque le faisceau de photons passe par les secteurs non filtrants. Comme le montre la figure 5a le spectre est le même avant et après le cylindre. Le résultat de la mesure est: G0(x,y) = Io0(E).Tr (E,x,y).Rep (E).dE Rep(E) étant la réponse du détecteur lorsqu'il interagit avec un photon d'énergie E et Acquisition begins, for example, when the photon beam passes through the non-filtering sectors. As shown in Figure 5a the spectrum is the same before and after the cylinder. The measurement result is: G0 (x, y) = Io0 (E) .Tr (E, x, y) .Rep (E) .dE Rep (E) being the response of the detector when it interacts with a photon of energy E and
x et y les positions cartésiennes indiquant le lieu o se fait la mesure. x and y the Cartesian positions indicating the place where the measurement is made.
Puis, le cylindre, entraîné par son moteur commandé par le dispositif de commande et de synchronisation 5, passe dans une position o les photons traversent le filtre de bore. Le résultat de la mesure est alors: G (x, y) = o(E).Tr filtre (E).Tr(E,x,y) Rep (E).dE Then, the cylinder, driven by its motor controlled by the control and synchronization device 5, passes into a position where the photons pass through the boron filter. The result of the measurement is then: G (x, y) = o (E) .Tr filter (E) .Tr (E, x, y) Rep (E) .dE
Trfit,,(E) étant la transmission du filtre. Trfit ,, (E) being the transmission of the filter.
G1 (x, y) Le rapport Go (xy) des deux mesures ou l'expression de GI(x,y) en fonction de Go(x,y), permet de distinguer les numéros atomiques Z de l'objet inspecté et d'en faire une image en deux dimensions, avec des nuances de gris et/ou des fausses G1 (x, y) The ratio Go (xy) of the two measurements or the expression of GI (x, y) as a function of Go (x, y), makes it possible to distinguish the atomic numbers Z of the object inspected and d '' make it a two-dimensional image, with shades of gray and / or false
couleurs.colors.
A partir du moment o le numéro atomique Z a été déterminé, les deux mesures vont être exploitées par l'électronique 5 pour donner une image. La première mesure, effectuée sans le filtre, va donner la forme de l'objet détecté et le niveau de gris ou de fausse couleur en fonction à la fois de sa densité, de son épaisseur et du numéro atomique de la matière. En y associant la deuxième mesure, on définit une From the moment when the atomic number Z has been determined, the two measurements will be used by the electronics 5 to give an image. The first measurement, carried out without the filter, will give the shape of the detected object and the level of gray or false color depending on both its density, its thickness and the atomic number of the material. By associating the second measurement with it, we define a
couleur, fonction de la valeur de Z pour cette matière. color, function of the value of Z for this material.
L'exploitation des spectres montrés sur la figure 3 s'effectue par intégration des courbes, ou par spectroscopie, pour chaque acquisition de photons par un The spectra shown in FIG. 3 are exploited by integrating the curves, or by spectroscopy, for each acquisition of photons by a
détecteurs 4.detectors 4.
Sur la figure 6 on a représenté un diagramme dont les abscisses représentent les valeurs d'intégration du spectre non filtré pour chaque point de mesure et les ordonnées la valeur d'intégration du spectre filtré aux mêmes points de mesure. Si le point ainsi obtenu est situé sur la courbe inférieure ou au-dessous, c'est à dire des valeurs élevées de Z, les éléments détectés sont inorganiques, de faible épaisseur FIG. 6 shows a diagram whose abscissas represent the integration values of the unfiltered spectrum for each measurement point and the ordinates the integration value of the filtered spectrum at the same measurement points. If the point thus obtained is located on the lower curve or below, that is to say high values of Z, the elements detected are inorganic, of thin thickness
9 27885999 2788599
dans la zone supérieure et de forte épaisseur dans la zone inférieure du diagramme. in the upper area and very thick in the lower area of the diagram.
Si par contre il se situe sur la courbe supérieure ou au-dessus, c'est à dire des Z If, on the other hand, it is located on the upper curve or above, i.e. Z
faibles, il s'agit alors d'un corps organique. weak, it is then an organic body.
On obtient ainsi une image dans laquelle des zones colorées avec une intensité variable vont indiquer la présence d'un composant plus ou moins dense ou An image is thus obtained in which colored zones with variable intensity will indicate the presence of a more or less dense component or
plus ou moins épais et de numéro atomique Z plus ou moins élevé. more or less thick and atomic number Z more or less high.
On a décrit ci-dessus un procédé et un dispositif utilisant une seule source de rayonnement entre laquelle et l'objet à inspecter, on intercale un filtre différent pour We have described above a method and a device using a single radiation source between which and the object to be inspected, a different filter is inserted for
chacune des deux mesures, voire pour la première mesure pas de filtre du tout. each of the two measurements, or even for the first measurement no filter at all.
On peut également envisager d'utiliser deux sources différentes dont une au moins, la seconde, est filtrée, sources que l'on présenterait successivement devant l'objet pour faire les deux mesures, de la même manière que l'on présente We can also consider using two different sources, at least one of which, the second, is filtered, sources which we would successively present in front of the object to make the two measurements, in the same way as we present
successivement des filtres devant une source unique fixe dans l'exemple ci-dessus. successively filters in front of a single fixed source in the example above.
o10 2788599o10 2788599
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