Qu'est-ce que la radiographie directe (DR) ?
La radiographie numérique est également appelée radiographie directe, ou DR en abrégé. Avec la technologie DR,
la conversion de l'intensité du rayonnement en informations d'image numérique est immédiate.
L'exposition et la formation de l'image ont lieu simultanément, ce qui permet de capturer l'image
en quasi-temps réel, et de pouvoir examiner l'image/la radiographie quelques secondes seulement après l'exposition.
Cette formation quasi instantanée de l'image est la raison pour laquelle la DR est considérée comme la seule
véritable méthode de radiographie numérique.
Certains appareils offrent même un vrai mode en temps réel (radioscopique), avec des taux d'affichage allant jusqu'à 30 images par seconde.
La DR utilise des capteurs à écran plat de diverses tailles qui, comme l'illustre la figure 8-16, peuvent atteindre 400 x 400 mm
(taille maximale en 2006), et qui convertissent l'intensité du rayonnement incident en
signaux électroniques proportionnels et numérisés.
Ce sont ces signaux numériques qui, grâce à un ordinateur et un écran (station de travail) et sans
étape intermédiaire, peuvent prendre la forme d'une image radiographique cohérente. En général, un câble relie
le capteur à cette station de travail, qui permet aussi de contrôler l'écran.
Il existe divers types et fournisseurs de systèmes à écran plat DR. L'éventail de systèmes à écran plat
disponibles offre une vaste gamme de tailles de pixel et de résolutions. Plus les pixels sont nombreux et petits,
plus la résolution potentielle du système est grande.
Du silicium amorphe et du sélénium amorphe sont utilisés comme matériaux du capteur.
Des dispositifs à transfert de charges (CCD) et des semi-conducteurs à oxyde de métal
complémentaires (CMOS) sont appliqués comme capteurs.
Les écrans plats haute résolution les plus courants utilisent la technologie à base de silicium amorphe.
Ce matériau transforme le rayonnement incident en lumière. La conversion est proportionnelle à la dose
de rayonnement. Cette lumière est à son tour convertie en signal électrique proportionnel
par un scintillateur constitué par exemple de photodiodes à iodure de césium (CsI)
structurées et de transistors en couches minces (TFT) intégrés.
Chaque élément de l'image (pixel) contribue à l'image radiographique qui se forme sur
l'écran du poste de travail. Chaque élément est un carré de la surface utile, avec un pas (pitch) de pixel
généralement compris entre 50 et 400 microns. Plus les pixels sont petits, meilleure est la résolution. La recherche progresse
et s'efforce de réduire la taille des éléments/pixels des capteurs.
Selon la zone active globale et le pas de pixel du détecteur, l'écran se compose de plusieurs
millions de ces éléments/pixels.
La Figure 9-16 montre les différentes couches actives d'un détecteur à écran plat, déposées
sur un substrat de verre recouvert d'un couvercle en graphite.
Dans la pratique, la technique DR s'est révélée être un excellent outil pour l'industrie de l'END,
même si elle présente quelques limites :
- Les détecteurs à écran plat peuvent être utilisés en continu en production de masse pendant des années, mais leur durée de vie est toutefois limitée par la dose de rayonnement accumulée. La durée de vie ultime dépend de la combinaison de dose totale, de débit de dose et d'énergie de rayonnement. Comme les plaques tolèrent moins les rayonnements à forte intensité que ceux à faible énergie, il est préférable d'éviter les énergies très élevées. La durée de vie ultime dépend donc de l'application.
- Du fait des millions de pixels, il est « normal » que certains deviennent moins réactifs au fil du temps, comme les pixels des écrans plats des ordinateurs portables. Habituellement, le schéma et le nombre inacceptable de pixels morts sont indiqués par le fabricant. Heureusement, lorsqu'une petite partie de l'écran est défectueuse, tout interprète d'images DR expérimenté est capable de distinguer (en reconnaissant les motifs et la position connue sur l'écran) les défauts réels des composants des pixels moins réactifs.
- Les capteurs plans sont également sujets à un certain effet de mémoire, appelé « ghosting » (ou fantôme) dans le jargon. Cela est dû à l'hystérésis de la couche luminescente après exposition. L'image disparaît lentement, en particulier lorsque les hauts niveaux d'énergie dépassent quelques centaines de kV. Cette hystérésis entraîne un certain temps mort du système (allant de quelques secondes à quelques minutes selon l’énergie de rayonnement) durant lequel la plaque n'est pas réutilisable.