Méthode et système d’imagerie par ultrasons à haute résolution pour les petites défectuosités et anomalies

Aperçu

Cette invention propose une méthode doublée d’un système permettant de détecter par ultrasons puis de visualiser les minuscules défauts à l’intérieur ou à la surface d’un objet. On a recouru à une version améliorée de la technique de focalisation à synthèse d'ouverture dans un domaine de fréquences (F-SAFT) reposant sur l’approche du spectre angulaire. Cette méthode présente un intérêt particulier quand l’on détecte les ultrasons produits par un laser au moyen d’un transducteur ultrasonique avec sonde de contact ou d’un interféromètre laser.

Transfert de technologie

Cette technologie pourrait être exploitée sous licence. On pourrait aussi la perfectionner en vue d’applications précises ou s’en servir pour effectuer la démonstration du produit final dans le cadre d’une collaboration en recherche. Prière de mentionner le numéro d’identification 11037 du CNRC en faisant référence à cette possibilité d’affaires.

Applications commerciales

Cette technologie se prête à d’innombrables applications, notamment à la fabrication et au contrôle de la qualité des produits dans diverses industries et dans le secteur de la santé.

Fonctionnement

L’usage des ultrasons est une technique bien connue pour déceler les défectuosités ou les discontinuités à l’intérieur d’un objet. La méthode proposée rehausse considérablement la visualisation des petits défauts, d’une part, par déconvolution de la forme d’onde dans le temps de manière à accroître la résolution axiale et latérale de l’image et, d’autre part, par la maîtrise de l’ouverture et de la largeur de bande des fréquences.

La détection des ultrasons rétrodiffusés aux endroits balayés en surface, conformément à la grille de prélèvements, produit un réseau de signaux électriques que l’on échantillonne numériquement. L’application d’une transformée de Fourier au réseau de signaux engendre un nouveau réseau qui dépend de la variation des fréquences dans le temps. Chaque signal du nouveau réseau est déconvolué par rapport à un signal de référence, ce qui donne un réseau de signaux à large bande correspondant à une série de pics dans le temps. Le système va plus loin en appliquant une transformée de Fourier au même réseau, mais dans l’espace, de façon à restituer le réseau dans un espace de Fourier 3D, rétrodiffusé de la surface vers un plan situé à une profondeur z dans l’objet. Ensuite, les éléments de la fréquence temporelle sont regroupés sur une largeur de bande donnée et le nouveau réseau dans l’espace de Fourier 2D est retransformé dans l’espace réel de l’objet pour restituer l’image située sous la surface, à la profondeur z.

Avantages

  • Essais non destructifs, y compris sur des objets de forme variée
  • Plus haute résolution et meilleur rapport signal/bruit
  • Allègement des contraintes d’échantillonnage
  • Réduction du temps d’inspection et de traitement

Brevets

Dossier du CNRC n°11037 : (disponible en anglais seulement)
https://www.google.com/patents/US6128092

Breveté aux États-Unis

https://www.google.ca/patents/CA2277460

Breveté au Canada

Renseignements

Pour en apprendre davantage sur cette technologie, prière de communiquer avec :

Dann Chow, Conseiller de portefeuille
Téléphone : 604-221-3157
Courriel : Dann.Chow@nrc-cnrc.gc.ca

Licence rapide

Cette technologie du CNRC peut être utilisée pour la recherche et le développement en vertu du programme de licences rapides. Pour vous en procurer une, veuillez remplir le formulaire de commande de licence rapide.

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