Qu'est-ce que la radiographie informatisée (CR) ?

La radiographie numérique qui utilise des plaques d'enregistrement au phosphore est également appelée « radiographie informatisée »
ou CR en abrégé. Cette technique « sans film » est une alternative à l'utilisation de films radiographiques à grain moyen à grossier. Outre sa très vaste gamme dynamique par rapport au film conventionnel, la technique CR est beaucoup plus sensible au rayonnement et demande donc une dose plus faible (voir les figures 6-16 et 13-16). Elle réduit ainsi le temps d'exposition et la zone de sécurité requise.
Le processus CR comprend deux étapes. L'image ne se forme pas directement, mais en passant par une phase
intermédiaire, comme dans le cas des films radiographiques conventionnels. Au lieu de stocker l'image latente dans
des cristaux d'halogénure d'argent et de la développer chimiquement, l'image latente obtenue par processus CR est stockée (phase
intermédiaire) dans une couche de phosphore sensible au rayonnement.
Ailleurs et plus tard, les informations de l’image sont converties en lumière dans le
scanner CR par stimulation laser et seulement alors transformées en image numérique.
La couche de phosphore, composée de grains fins et dotée d'un revêtement
protecteur, est appliquée sur un support flexible et transparent.
Les propriétés mécaniques telles que la flexibilité, elle-même toutefois inférieure à celle d'un film radiographique, dépendent principalement d'une couche stratifiée supplémentaire.
La figure 2-16 montre la structure en couches de ce type de plaque, généralement appelée
plaque d'imagerie ou parfois abusivement écran d'imagerie.
Remarque : dans l'univers de l'END, les écrans, faits de plomb ou d'un autre métal,
servent à intensifier l'effet du rayonnement incident ou à réduire l'effet du rayonnement diffus.

Suite au rayonnement X ou gamma incident sur le phosphore de stockage, une
partie de ses électrons sont excités et piégés en état semi-stable de plus haute énergie. C'est ce qui crée
l'image latente. Ces électrons piégés peuvent être à nouveau libérés par l'énergie du faisceau laser,
provoquant alors l'émission de lumière visible, qu'un tube photomultiplicateur (PMT) peut ensuite capturer.
La longueur d'onde du faisceau laser et celle de la lumière visible générée sont bien sûr
différentes, ce qui permet de les séparer.

La numérisation (développement) de l'image latente est effectuée par un dispositif de balayage laser, contenant le PMT et ses circuits électroniques, qui numérise le signal lumineux analogique généré. Le processus a lieu dans le scanner au phosphore, également appelé « scanner CR ». Il existe différents types de scanners. Dans le cas des scanners les plus professionnels, il suffit d'insérer une cassette dans le bac d'entrée pour que la machine termine automatiquement le cycle de traitement. Lorsque ce processus est terminé, y compris l'effacement de l'image latente, le scanner CR libère la cassette, qui peut alors être réutilisée. La Figure 3-16 montre un scanner automatisé typique de type Tour (taille humaine).

Dans les modèles de scanner de bureau plus petits
et portables destinés à une utilisation dans des sites éloignés, par exemple sur des plates-formes offshore, la plaque d'imagerie CR doit être retirée manuellement de la cassette et insérée dans le
scanner, ce qui augmente légèrement le risque
d'endommagement des plaques.
Il est donc possible d'ouvrir la cassette, comme l'illustre
la figure 4-16.

Les plaques CR peuvent être exposées à une lumière tamisée
pendant quelques minutes sans conséquences
sur la qualité de l'image. Pour finir, un écran haute résolution
(d'ordinateur) de la station de travail rend
visible l'image numérisée (Figure 18-16).

La plaque est balayée selon un schéma linéaire identique à la formation d'une image de télévision.
Selon la distance de ligne sélectionnée, généralement 50 ou 100 microns, la vitesse de balayage est
de 5 à 10 mm par seconde. Une vitesse similaire à celle de la numérisation d'une radiographie.
Dans le scanner, l'image latente est non seulement lue, mais également effacée (réinitialisée), la
plaque d'imagerie CR étant immédiatement disponible pour la prochaine exposition.

Légèrement flexible, la cassette CR peut être réutilisée plusieurs fois (plus de 1 000 fois), à condition
de la manipuler avec soin. Les cassettes peuvent être dotées ou non d'écrans au plomb.

Celles spécialement conçues pour le marché de l'END sont dotées d'écrans de plomb d'intensification
intégrés côté source, et d'un second écran de plomb à l'arrière qui absorbe le
rayonnement dû à la rétrodiffusion. Ces cassettes multicouches ne sont pas flexibles, mais peuvent être réutilisées
davantage que les cassettes flexibles (plusieurs milliers de fois).

La Figure 5-16 montre une coupe transversale de la plaque d'imagerie CR dans une cassette. L'acier et les plaques
magnétiques permettent d'être sûr que les différentes couches sont pressées uniformément et plaquées les unes contre les autres.

Les cristaux de phosphore présents sur la plaque de CR réagissent presque linéairement au
rayonnement incident alors que, dans le cas d'un film conventionnel, les cristaux d’halogénure d'argent réagissent de manière exponentielle (figure 6-16). La gamme
dynamique de la plaque CR est donc bien plus vaste que pour un film conventionnel.
Cela rend le temps d'exposition moins critique, réduit les nouvelles prises et permet d'examiner simultanément différentes épaisseurs de matériaux. De plus, la sensibilité à la dose (vitesse)
étant cinq à dix fois plus élevée, comparer les points A et B à une densité de 2 (voir également la figure
13-16) permet des temps d'exposition plus courts ou des sources plus faibles, ce qui réduit la zone contrôlée,
voire pour certaines expositions à paroi mince d'appliquer d'autres sources, par exemple de remplacer le Cobalt6
par l'Iridium192, ce qui peut être un avantage en matière de radioprotection.
Malheureusement, cela réduit la qualité d'image. L'Iridium192, d'énergie plus faible
que le Cobalt60, demande un temps d'exposition plus long, ce qui réduit également la qualité de l'image
du fait de la plus grande quantité de rayonnement diffus.

Remarque : les plaques CR sont plus sensibles à cette diffusion (plus de bruit) que les films conventionnels.

Lors des applications en continu,
l’iridium peut remplacer le cobalt
pour les tuyaux d'un diamètre allant jusqu’à
6” (150 mm), avec une qualité d'image toujours acceptable,
voire 8” (200 mm) dans le cas de tuyaux à paroi mince.
La règle est généralement la suivante :
plus le temps d'exposition est bref, plus faible est la diffusion
et plus la qualité d'image est grande.

Grâce aux efforts constants d'amélioration,
la qualité d’image relative
de la plaque de phosphore est égale
à celle que permet un film radiographique conventionnel à grain moyen
(figure 13-16). Dans les films à grain fin, le relief ne fait que quelques microns, alors que
dans les plaques de phosphore actuelles (2006), il est considérablement plus élevé (25 microns).

Après exposition, la densité des
informations stockées (dans la
couche de phosphore alors semi-stable) diminue avec le
temps. Réaliser la numérisation dans
l'heure qui suit l'exposition garantit les meilleurs résultats, la moitié des informations étant généralement
perdue après 24 heures. Il est donc préférable de ne pas
différer la numérisation de la plaque CR
plus que nécessaire pour éviter cette déperdition.

Pour optimiser l'utilisation des plaques
d'imagerie CR dans la pratique, un
petit terminal portable (figure 7-16) a été
conçu pour superposer aux images les informations propres au projet et à l'exposition. À cette fin, la cassette contient
une micropuce capable de recevoir (sans fil) les informations envoyées par le terminal. Sur le site et avant
l'exposition, les informations appropriées sont transmises de ce terminal à la micropuce de
la cassette. Les données spécifiques sont finalement ajoutées à l'image dans le scanner CR.
Dès que les données issues de la micropuce ont été effacées, la cassette peut être réutilisée.