Thermographie infrarouge stimulée (SIRT)

En association avec l’université de Reims puis l’université de Cergy Pontoise, le LRMH a développé puis optimisé la SIRT. Cette technique s’impose désormais pour établir un diagnostic de conservation cohérent.


Matériel utilisé

La source d'excitation est un couple de lampes halogènes (Halogen I.R. Ceramic 500 W). Cette source d'excitation est modulable, de façon impulsionnelle, au moyen d'une électronique adaptée. Le système de détection est constitué d'une caméra infrarouge de thermographie fonctionnant de manière synchrone avec le système d'excitation (20 °x 15° /0,3 m Champ de vision, 1,1 mRad Résolution spatiale, 50 mK à 30°C Sensibilité thermique, 7,5 à 13 µm Portée spectrale). Enfin, un module d'analyse complète le système. La mesure peut être effectuée dans une plage de température de -40°C à 120°C, avec une précision de 2°C ou 2% de précision.

 

Principe de fonctionnement

La SIRT repose sur la mesure de la propagation de chaleur dans l’objet irradié par une source de chaleur ponctuelle (un laser) ou surfacique (des lampes céramiques). La mesure est faite par l’intermédiaire d’une caméra thermique infrarouge. Le signal photo thermique enregistré dépend de nombreux paramètres physiques, comme la conductivité, l’émissivité, la diffusivité, la température, la chaleur spécifique… Eux-mêmes sont conditionnés par certaines propriétés de l’objet observé, comme la topographie, la présence de délamination, de fissures, de l’état structurel du matériau, la teneur en eau, les réactions chimiques… Par exemple, la présence d’une poche d’air sous la surface se traduira par un point chaud en surface.

La figure 1a illustre les désordres engendrés à la surface du mur en lumière visible et les mêmes désordres en lumière infra-rouge sur la figure 1b. La présence d’un isolant sous la surface est ici clairement identifiable par des températures plus élevées en surface (dans cet exemple la température est d’autant plus élevée que la couleur est « chaude »). La SIRT permet d’avoir des réponses rapides, avec une résolution de l’ordre du millimètre.

 

 (a)

 

 

 

 

 (b)

 

 

 

Figure 1 : Exemple de résultat d'utilisation de la thermographie infrarouge stimulée. a) détail d'un décollement de la couche picturale en lumière visible b) détail de la même zone infrarouge après stimulation thermique