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Les ondes millimétriques révèlent les objets cachés

Ridha Loukil

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Les ondes millimétriques révèlent les objets cachés

Détecteur térahertz de l'Institut Fraunhofer FHR

Avec la technologie de détection aux térahertz développée à l’Institut Fraunhofer, il devient possible de voir le contenu d’un produit à travers son emballage en papier, carton ou plastique. Une alternative sûre aux scanner à rayons X.

Le paquet a-t-il été correctement rempli ? Y a-t-il des impuretés dans la tablette de chocolat ? Les coutures de l’emballage plastique ont-elles été correctement soudées ? Y a-t-il un couteau oublié dans le colis ? Les réponses à toutes ces questions peuvent être fournies par Sammi (Stand Alone MilliMeter wave Imager). Il s’agit d’un détecteur à ondes millimétriques capable de voir à travers tous les matériaux non-transparents. Il a été développé par des chercheurs de l'Institut Fraunhofer FHR (physique à haute fréquence et techniques radar) à Wachtberg, en Allemagne.

Ce dispositif de 20 kg mesure 50 cm de large sur 32 cm de hauteur, soit la taille d’une imprimante laser compacte. Grâce à la technologie térahertz, il peut voir à travers tous les matériaux non-métalliques. « Il détecte les éclats de bois se cachant dans les couches, les poches d'air dans le plastique, les pauses dans les barres de pâte d'amande, et les corps étrangers dans les denrées alimentaires. Il peut même détecter et surveiller le processus de déshydratation des plantes et la façon dont elles sont affectées par la sécheresse », explique le Dr. Helmut Essen, chef du département détection à ondes millimétrique à l’Institut Fraunhofer FHR.

Polyvalent, ce détecteur est adapté au contrôle qualité des produits industriels et à l'analyse des matériaux en laboratoire. Parce qu’il peut détecter des substances dangereuses telles que la poudre explosive cachée dans des lettres, il peut être utilisé pour la protection de personnes vulnérables telles que les politiciens ou les manutentionnaires.

Détecter les petites différences

La caractéristique la plus frappante de Sammi réside dans sa capacité à repérer les petites différences dans les matériaux - des différences invisibles aux rayons X. Il peut par exemple faire la distinction entre les différentes garnitures de chocolat, ou entre les différents matériaux composites à base de caoutchouc. Par rapport au scanner à rayons X, il offre aussi l’avantage de ne pas faire appel aux rayonnements ionisants, considérés comme nuisibles à la santé. Il réclame enfin peu d'entretien, contrairement aux scanners à rayons X qui nécessitent, eux, des contrôles réguliers des tubes à rayons X.

Comment SAMMI fonctionne ? A l'intérieur, il dispose d’un émetteur radio et d’une antenne de réception sur chacun de ses deux plateaux rotatifs. Un convoyeur transporte l'échantillon à contrôler entre les antennes, tandis que des ondes radio sont envoyées à une fréquence élevée de 78 GHz. Les différentes zones de l'échantillon absorbent le rayonnement différemment, ce qui permet d’en déterminer la composition. Même le grain de la poignée du couteau est perceptible, selon les chercheurs. L'appareil balaye une surface de 30 x 30 cm en 60 secondes.

À l'avenir, les chercheurs visent à améliorer le système en passant à des fréquences plus élevées de 2 THz. « Alors nous serons en mesure non seulement de détecter des structures différentes mais aussi d’identifier le type de plastique à partir duquel le produit est fabriqué », explique le Dr. Essen.

Ridha Loukil

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