Imageur à rayons X 3D pour la récupération d'objets 3D

L'obtention d'informations structurelles tridimensionnelles à l'intérieur d'objets de manière non destructive a été un défi. L'approche la plus courante est la tomodensitométrie conventionnelle (CT) où soit l'objet est tourné autour d'un axe, soit la source de rayons X et le détecteur sont tournés autour de l'objet. Ensuite, la structure de l'objet est déterminée à l'aide d'un algorithme de calcul. Cela limite l'application aux cas où l'objet et la structure à l'intérieur de l'objet ne changent pas au cours de la période de temps nécessaire pour effectuer l'analyse. De plus, la résolution est déterminée par les caractéristiques de la source de rayons X et du détecteur.

Un nouvel imageur à rayons X 3D combine deux pièces matérielles différentes. La première est une optique à rayons X dont la profondeur de champ est faible par rapport à l'objet étudié. Les optiques à rayons X réfléchissantes de type Wolter sont l'une de ces conceptions. Ces optiques creuses ont une efficacité de collecte relativement importante et peuvent être conçues avec un large champ de vision. La profondeur de champ, qui est la distance sur laquelle une caractéristique peut être résolue le long de la direction d'imagerie, est relativement petite pour ces optiques - généralement petite par rapport au champ de vision. Ces optiques ont été largement utilisées en astronomie à rayons X et, dans certains cas, pour la microscopie à rayons X.

La courte distance de profondeur de champ est souvent considérée comme un inconvénient de la conception; cependant, lorsqu'il est combiné avec un détecteur de rayons X tridimensionnel, il est possible de profiter de la faible profondeur de champ pour obtenir des informations supplémentaires sur la structure 3D d'un objet. Une version simple du détecteur 3D utilise un film. Les rayons X sont partiellement transmis et partiellement absorbés à travers un morceau de film radiographique. Cela permet l'enregistrement de plusieurs images le long d'une ligne de visée et simultanément.

Cette technologie surmonte la limitation de l'obtention d'informations structurelles tridimensionnelles en fournissant plusieurs vues avec une seule exposition sans pièces mobiles. Il s'appuie sur un détecteur 3D, qui peut être aussi simple qu'un empilement de plaques de film, et une optique à rayons X de focalisation. L'optique à rayons X permet la collecte de rayons X à partir d'un volume localisé, tout comme une lentille optique ordinaire, et la plaque de film empilée ou une autre conception de détecteur 3D permet la collecte des informations sur le plan focal multiple à partir d'une ligne de visée. L'acquisition simultanée d'images à partir d'une seule ligne de visée réduit le flou de mouvement et les artefacts de reconstruction dus au mouvement du système.