Contribution au développement de méthodes de contrôle non destructif et de caractérisation de matériaux par interférométrie microondes associée à la thermographie infrarouge

Contribution to development of non destructive testing methods for semi-transparent materials, by using microwave interferometry combinated with infrared thermography

• Auteur / Autrice : Mylène Nacitas
• Direction : Arlette Fourrier-Lamer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, électrotechnique, optique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermographie

Champs électromagnétiques

Micro-ondes

Interférométrie

Résumé

La methode emir (electromagnetique-infrarouge) developpee a l'onera depuis 1988 est nee de l'association du controle non destructif par les methodes thermographiques et hyperfrequences. Emir ne permettait jusqu'alors que le cnd qualitatif (detection de defauts) de materiaux absorbants. Le travail presente ici a permis une amelioration de cette methode, en permettant l'acces a la caracterisation (determination de la permittivite) du materiau teste. Son originalite reside dans l'utilisation d'une interferometrie microondes associee a l'emploi de films detecteurs photothermiques et d'une technique de demodulation synchrone: un systeme d'interferences d'ondes planes stationnaires est cree entre deux antennes d'emission et visualise a l'aide du film photothermique, sensible au carre du module du champ microonde et traduisant ce dernier par son echauffement. Celui ci est alors detecte par une camera infrarouge et permet de faire une cartographie de l'intensite du champ microondes. L'introduction d'un echantillon dans ce systeme d'interferences provoque une variation de temperature du film photothermique decoulant d'une variation de l'intensite du champ electromagnetique. Il est alors possible d'en deduire les cartes de module et de phase du champ, liees a la presence du materiau teste. Ces cartes permettent de visualiser les defauts dans des materiaux semi-transparents aux microondes et de caracteriser la permittivite de ces derniers. Une etude du comportement electromagnetique et thermique du film a permis de comprendre les phenomenes se produisant au niveau de ce dernier et d'optimiser leurs caracteristiques intrinseques, et l'utilisation de champs electromagnetiques modules a permis a l'aide d'une detection synchrone, de s'affranchir des phenomenes thermiques parasites rendant les images thermiques peu fideles au champ electromagnetique. Cette technique temps reel et mobile (mesures sur sites) a de nombreux avantages, comme la facilite des mesures, la resolution spatiale de la thermographie, une large bande passante de mesure, le maintien d'une bonne dynamique de mesure et la possibilite de faire une cartographie des permittivites de materiaux de grandes dimensions