En 2010, la Fédération FERMaT a fait l’acquisition d’un microtomographe à rayons X premier de ce type sur la région Midi-Pyrénées. Il est, à ce jour, le plus performant, en terme de résolution principalement (~ 1 um) au niveau régional.
La tomographie par absorption de rayons X est une technique non destructive qui permet l’obtention d’une image tridimensionnelle (3D) d’un objet. Son principe repose sur l’analyse de l’interaction entre un faisceau de rayons X et l’objet étudié. Celui est placé dans le faisceau, sous différentes positions angulaires. Pour chaque position, le rayonnement X transmis après la traversée de l’objet est enregistré par un détecteur plan. L’ensemble des radiographies ainsi obtenues est ensuite traité et une image 3D est reconstruite mathématiquement. A chaque voxel de l’image 3D est associé un niveau de gris qui renseigne le coefficient d’atténuation local du faisceau incident. La tomographie à rayons X permet donc d’accéder au cœur de la matière pour en apprécier les variations d’absorptions radiologiques et les différences de composition. Elle permet également de localiser très finement toute hétérogénéité, singularité, vide ou inclusion présents dans un objet, ainsi que de vérifier l’assemblage et le positionnement des ensembles mécaniques complexes.
Ces informations sont de première importance dans le domaine de l’élaboration des matériaux et l’étude des milieux poreux. La technique de tomographie RX a donc un positionnement central au sein de FERMaT. Ajoutons que les compétences en terme de simulations et de modélisations au sein de FERMaT permettent d’aller plus loin que la seule étude de la structure interne de l’échantillon et d’étudier par exemple ses propriétés effectives de transferts.
Outre sa polyvalence (en terme de type d’échantillons pouvant être imagés), sa particularité est qu’il permet d’atteindre des résolutions spatiales de l’ordre du micromètre (taille du voxel), ce qui en fait un des appareils les plus performants sur le marché sur ce point. Ces potentialités en font un outil d’analyse phare au sein de FERMaT. La tomographie RX permet dans un premier temps de caractériser la structure interne d’un objet de manière non destructive, en lien avec le procédé de fabrication et les éventuels post-traitements subis. Dans un second temps, des simulations numériques directes sur les images obtenues peuvent permettre d’obtenir les propriétés effectives des objets à l’étude et d’élucider le rôle de la structure sur les propriétés de transferts. Les domaines d’utilisations et d’applications sont extrêmement larges et variés : sciences des matériaux (polymères, composites, verres, mousses de métaux…), électronique, roches/fossiles/coraux, matière osseuse/dents, micro-fluidique, archéologie, paléontologie, agro-alimentaire…
Désignation de l’équipement : Microtomographe à rayons X (Nanotom 180 Phoenix– GE)
Lieu d’implantation : Laboratoire CIRIMAT – Université Paul Sabatier, Toulouse
Responsable scientifique : Christophe Tenailleau (CIRIMAT)
Responsable technique : Benjamin Duployer (CIRIMAT)