Caractérisation d'un détecteur à comptage de photons pour la tomographie X de matériaux du génie civil - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Poster De Conférence Année : 2023

Caractérisation d'un détecteur à comptage de photons pour la tomographie X de matériaux du génie civil

Résumé

Les détecteurs à comptage de photons ont vu le jour au cours de ces dernières décennies. Cette dernière génération de détecteurs se caractérise par sa capacité à discriminer les photons en énergie, permettant alors l’accès à des informations supplémentaires relatives aux propriétés des matériaux étudiés. De plus, le bruit électronique particulièrement faible et la rapidité d’acquisition de ces capteurs les rendent particulièrement attractifs pour l'imagerie micro-tomographique qui requiert des données volumineuses [1], [2]. A ce jour, plusieurs détecteurs hyperspectraux ont été étudiés pour la tomographie, notamment dans le domaine médical [3]–[7]. Le travail présenté vise à caractériser quantitativement un détecteur multi-élément (DirectConversion Thor, CdTe) pouvant fonctionner avec deux seuils d’acquisition, et récemment installé sur un tomographe de laboratoire. Le générateur X émet par un faisceau de géométrie conique un spectre polychromatique (allant d'environ 30 à 230kV). Les applications visées sont l’étude de géomatériaux et de matériaux de construction dont les éléments relativement légers qui les constituent, ainsi que l’épaisseur des échantillons étudiés, impliquent de travailler avec des énergies supérieures à celles utilisées pour les techniques K-edge actuellement documentées. On s'intéresse en particulier à la caractérisation spatiale de la surface de détection, à l'échelle des pixels individuels, mais également à celle des 8 tuiles de 128x256 pixels dont est constitué ce capteur. Cette démarche conduit à proposer une procédure de calibration différente de celle de la tomographie avec un capteur classique. Elle s'accompagne d'une quantification du bruit résiduel des images et de l'étude de la dépendance des paramètres de calibration avec l'énergie des photons. [1] L. Ren, B. Zheng, and H. Liu, “Tutorial on X-ray photon counting detector characterization,” J. X-Ray Sci. Technol., vol. 26, no. 1, pp. 1–28, Jan. 2018, doi: 10.3233/XST-16210. [2] L. Abbene and K. Iniewski, Eds., High-Z Materials for X-ray Detection: Material Properties and Characterization Techniques. Cham: Springer International Publishing, 2023. doi: 10.1007/978-3-031-20955-0. [3] P. Kraft et al., “Characterization and Calibration of PILATUS Detectors,” IEEE Trans. Nucl. Sci., vol. 56, no. 3, pp. 758–764, Jun. 2009, doi: 10.1109/TNS.2008.2009448. [4] W. Barber et al., “Characterization of a novel photon counting detector for clinical CT: Count rate, energy resolution, and noise performance,” Proc SPIE, vol. 7258, Feb. 2009, doi: 10.1117/12.813915. [5] A. M. Alessio and L. R. MacDonald, “Quantitative material characterization from multi-energy photon counting CT,” Med. Phys., vol. 40, no. 3, p. 031108, Mar. 2013, doi: 10.1118/1.4790692. [6] R. Langlais et al., “The cadmium telluride photon counting sensor in panoramic radiology: gray value separation and its potential application for bone density evaluation,” Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol., vol. 120, no. 5, pp. 636–643, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.oooo.2015.07.002. [7] X. Ji, K. Treb, and K. Li, “Anomalous edge response of cadmium telluride-based photon counting detectors jointly caused by high-flux radiation and inter-pixel communication,” Phys. Med. Biol., vol. 66, no. 8, p. 10.1088/1361-6560/abf1fe, Apr. 2021, doi: 10.1088/1361-6560/abf1fe.
Fichier principal
Vignette du fichier
Poster_Decroos_RXM_v2.pdf (1.06 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : CC BY ND - Paternité - Pas de modifications

Dates et versions

hal-04493745 , version 1 (07-03-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04493745 , version 1

Citer

Franck Decroos, Patrick Aimedieu, Sébastien Brisard, Michel Bornert. Caractérisation d'un détecteur à comptage de photons pour la tomographie X de matériaux du génie civil. Rayons X et Matière, Nov 2023, Bordeaux, France. ⟨hal-04493745⟩
8 Consultations
6 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More