<figure><img src="image_1.png" /></figure>

# Total Focusing Method (TFM) and Phase Coherence Imaging (PCI) applied to various industrial cases

Frédéric Reverdy, Jérôme Poirier, Guy Maes

Eddyfi Technologies, Villebon sur Yvette, France;
E-mail: freverdy@eddyfi.com

## Résumé

Les techniques d'imageries ultrasonores basées sur la Total Focusing Method (TFM) sont de plus en plus utilisées dans les applications industrielles. L'adoption de la méthodes a été rendue plus facile avec la publication de la méthode dans les codes ASME V, ISO 23864 et 23865. La TFM est une technique qui implique deux étapes : la première est l'acquisition appelée Full Matrix Capture (FMC) et la deuxième est la reconstruction elle-même (TFM). La TFM consiste à focaliser l'énergie acoustique à tous les pixels d'une région d'intérêt procurant une image de forte résolution. De nombreux développements ont été apportés à la technique pour améliorer notamment la productivité en utilisant des modes d'excitations tels que le Plane Wave Imaging (PWI) pour atteindre des vitesses de scan similaires à celles obtenues en multiéléments traditionnels. Alors que la TFM est basée sur l'extraction des amplitudes de la FMC, une autre technique appelée Phase Cohérence Imaging (PCI) extrait l'information de phase. Le PCI montre un fort contraste quand les éléments contribuent en phase. C'est le cas pour des défauts qui diffractent de l'énergie dans toutes les directions comme des petits défauts (HTHA, porosités...), les extrémités de fissures ou le grain des matériaux. A l'opposé, les échos spéculaires tendent à être minimisés puisque peu d'éléments contribuent en phase.

## 1. Introduction

Les multiéléments ont été largement acceptés dans l'industrie depuis de nombreuses années en raison de leur flexibilité et des améliorations de productivité. De plus en plus d'inspections par méthode TFM sont en train de voir le jour. La technique offre des capacités de focalisation supérieures et des nouvelles façons de détecter et caractériser les défauts. L'introduction dans les codes permet aux opérateurs de développer des procédures standardisées.

## 2. Full Matrix Capture (FMC)/Total Focusing Method (TFM)

### 2.1. Modes d'excitation

#### 2.1.1. Full Matrix Capture

D'un point de vue code, la FMC représente une matrice M x N obtenue en tirant M ouvertures et en réceptionnant sur N ouvertures pour chacune des excitations. Ces ouvertures peuvent avoir un nombre différent d'éléments et des lois de retard peuvent être appliquées. Cette définition est très générale et inclut donc le PWI ou d'autres modes d'excitation comme VSA (Virtual Aperture Source). Généralement, quand on mentionne la FMC on se réfère à la FMC élémentaire pour laquelle les éléments vont être tirés un par un et pour chaque excitation le capteur réceptionne sur l'ensemble des éléments. Par exemple, pour un capteur de 64 éléments, la matrice FMC va être constitué de 64 x 64 = 4096 signaux élémentaires.

#### 2.1.2. Plane Wave Imaging

Le PWI consiste à générer un balayage sectoriel à l'émission sans appliquer de loi de retard. Pour chaque angle généré, la réception consiste à éouter avec l'ensemble des éléments comme pour le cas de la FMC. Il n'est pas nécessaire d'effectuer un balayage sectoriel avec un pas angulaire de 1° comme c'est le cas en PAUT ; un pas plus large peut être utilisé tant que l'utilisateur assure un recouvrement entre les angles. Par exemple, pour un contrôle de soudure typique, un balayage entre 35 et 80° avec un pas de 5° est traditionnellement utilisé en PWI. Ceci entraîne 10 x 64 = 640 signaux élémentaires.

Le PWI offre une amélioration de la productivité en diminuant le nombre d'émissions, une amélioration de la sensibilité car tous les éléments du capteur sont excités en même temps au lieu d'un par un avec la FMC élémentaire et une quantité de données moindre pour les utilisateurs qui cherchent à enregistrer les données élémentaires pour faire du post-traitement.

### 2.2. Méthodes de reconstruction
### 2.2.1. Total Focusing Method

La TFM consiste à sommer de façon cohérente les amplitudes des signaux de la FMC à tous les pixels d'une région d'intérêt (ROI) définie par l'opérateur. Mathématiquement, ceci peut être décrit

$$I(P) = \sum_{i,j=1}^{N} s_{ij}[t_{ij}(P)], \quad (1)$$

où $t_{ij}(P)$ représente le temps de vol pour aller de l'émetteur $E_i$ vers le pixel P vers le récepteur $R_j$.

Les différentes étapes du calcul de la TFM sont les suivantes :

1. Pour un signal de la FMC, cad une paire émetteur-récepteur, on calcule le temps de vol $t_{ij}(P)$

2. L'amplitude $A_{ij}$ correspondant au temps de vol $t_{ij}(P)$ est extraite du signal de la FMC

3. Le processus est répété pour tous les signaux de la FMC

4. Toutes les amplitudes $A_{ij}$ obtenues sont sommées et nous obtenons l'amplitude de la TFM pour le pixel P

5. Le processus est ensuite reproduit pour l'ensemble des pixels de la ROI

Pour une sonde 64 éléments effectuant une FMC élémentaire, la TFM va consister à calculer 4096 temps de vol et d'extraire 4096 amplitudes pour chaque pixel de la ROI. Les images TFM sont constituées de dizaines de milliers, voir centaines de milliers de pixels ; ceci montre la puissance de calcul nécessaire pour afficher des images TFM en temps réel à grande cadence.

### 2.2.2. Phase Coherence Imaging (PCI)

Pour calculer une image PCI, il est nécessaire de transformer les signaux amplitude en fonction du temps de la FMC en phase en fonction du temps. La phase peut être obtenue en divisant les signaux par leur transformée de Hibert (signal analytique) ce qui peut être couteux sur une électronique portable notamment. Une alternative consiste à calculer le signe des signaux de la FMC, cela donne des résultats similaire et est bien moins couteux pour les électronique. Chaque signal de la FMC est donc remplacé par son signe et donc chaque ascan est constitué de 1 ou -1.

Le calcul de l'image PCI est ensuite en tout point identique à celui de l'image TFM. Pour un pixel P donné, nous calculons les temps de vol $t_{ij}(P)$ identiques aux précédents, extrayons la phase correspondante sur chacun des signaux de la FMC, sommons toutes les phases et obtenons donc la phase pour le pixel P. Le processus est reproduit pour l'ensemble des pixels de la ROI et nous obtenons l'image PCI.

## 3. Inspection de soudure

### 3.1.

La première application visée est l'inspection d'une soudure en V d'une épaisseur de 25 mm. L'équipement utilisé consiste en un Gekko 64:128 TFM128 avec deux sondes 64L5-G3 (pitch 0.6 mm) avec des sabots en ondes transverses à 55°. L'ensemble est porté par un scanner de type LYNCS dans sa configuration soudure.

Nous performons des inspections en configuration multigroupes, Capture permettant d'utiliser jusqu'à 4 groupes en utilisant plusieurs capteurs et en mixant des images TFM et PCI et en utilisant les modes d'excitations FMC, FMC sparse ou PWI. Capture permet de faire les inspections en mode pulse-echo mais aussi en mode pitch-catch avec un capteur d'un côté de la soudure émettant une FMC élémentaire, sparse ou PWI et le capteur de l'autre côté de la soudure effectuant une reconstruction TFM et/ou PCI. Ceci offre une énorme flexibilité en terme d'acquisition.

Nous performons une TCG (Time Corrected Gain) pour les acquisitions de type TFM en suivant la procédure décrite dans le code ISO23865, pas pour celles de type PCI puisque celles-ci sont des images en phase et non en amplitude.

L'amplitude des signaux de la FMC peut être relativement élevée en fonction du type de réflecteur (échos de d'entrée ou fond, manque de fusion...) ce qui entraîne de bon rapport signal sur bruit (RSB). Plus l'énergie envoyée dans la pièce, en augmentant par exemple le voltage, ou plus le gain analogique est important, meilleur est le RSB. Pour les signaux en phase, le bruit prend des valeurs de 1 ou -1 comme pour les indications présentes dans l'échantillon même si plus d'énergie est envoyée dans la pièce. En considérant un bruit blanc avec une moyenne de zéro, plus nous utilisons de paires émetteur-récepteur, plus haut sera le contraste pour les images PCI. Il est donc recommandé d'utiliser un nombre élevé de sources, par exemple une FMC élémentaire complète plutôt qu'une sparse FMC.

Il est aussi théoriquement possible d'estimer le bruit d'une image PCI car ils s'agit d'une somme connue de 1 et -1. Ceci peut être décrit par une distribution Binomiale avec une probabilité égale de 1 et de -1. Les images suivantes montrent la distribution de bruit pour une FMC élémentaire complète (4096 signaux) et une sparse FMC en prenant un tir sur quatre (1024 signaux). Pour la FMC élémentaire, il n'y a plus de bruit au dessus de 6% alors que le bruit monte à 11% pour la sparse FMC. Cela ne veut pas dire que le bruit ne peut pas être plus haute que ces niveaux mais c'est statistiquement très faible. Il est par la suite possible pour les opérateurs d'utiliser ces valeurs comme les seuils bas de leur échelle de phase.
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 1: Distribution du bruit pour l'image PCI pour une FMC élémentaire (haut) et une sparse FMC (bas).</figcaption></figure>

## 3.2. Résultats

Bien que des acquisitions FMC élémentaire, sparse et PWI aient été faites ; seuls les résultats PWI sont présentés car le PWI permet d'obtenir des vitesse de scan supérieures. Il apparaît intéressant de montrer au lecteur la qualité des images obtenues avec la technique de scan la plus rapide. Les résultats suivants ont été obtenus avec trois groupes, un pulse-echo de chaque côté de la soudure et un pitch-catch. Chaque image TFM ou PCI a un total de 105kpixels. Pour les groupes pulse-echo, le PWI utilise un balayage de 35 à 75° avec un pas de 5°; pour le groupe pitch-catch le pas a été descendu à 2.5° pour optimiser la qualité des données. Les résultats PCI sont présentés avec une palette de couleur non linéaire ; cette palette améliore visuellement les résultats car la couleur rouge-rose s'étend jusqu'à une amplitude de 35-40% ; il est important de rappeler que le RSB par contre ne change pas.

### 3.2.1. Manque de fusion

Le premier défaut est un manque de fusion le long du chanfrein. La figure suivante présente le résultat obtenu par pulse-echo du côté opposé du défaut (a), pitch-catch (b) et pour le capteur situé du même côté (c) que le manque de fusion.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 2: Manque de fusion détection par TFM en</figcaption></figure>

pulse-echo coté opposé (a), pitch-catch (b) et même coté (c)

Pour le capteur situé du même coté que le manque de fusion (Figure 2.c), nous obtenons un fort écho spéculaire le long du chanfrein au rebond assez caractéristique. Pour le capteur situé sur le coté opposé, nous distinguons des échos de diffraction au rebond et un écho spéculaire en direct. Le résultat le plus intéressant est celui obtenu en pitch-catch. Tout d'abord, le groupe pitch-catch dessine le fond et la surface d'entrée de la pièce avec notamment le bourrelet de soudure. Un écho apparaît au centre de la soudure proche de la surface d'entrée, il s'agit de l'onde latérale que l'on voit typiquement dans des inspections de type TOFD. Le mode pitch-catch montre des échos des diffraction haut et bas permettant un dimensionnement de la hauteur du défaut. Le RSB obtenu est de 21 dB pour l'écho de diffraction bas et de 16 dB pour l'écho de diffraction haut. Les échos de diffraction sont aussi visible en direct mais avec une énergie plus faible. Ceci est lié au fait que la position du défaut en direct entraîne des angles élevés de propagation et donc une focalisation moindre. Le champ résultant de l'inspection pitch-catch est la convolution du champ émis par l'émetteur et du champ en réception du deuxième capteur.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 3: TFM et Sideview obtenus pour le manque de fusion</figcaption></figure>

La figure 3 montre l'image TFM pour le mode pitch-catch ainsi que le sideview. Cette vue permet de voir l'extension du défaut dans le sens de propagation. Les échos de diffraction en direct et au rebond sont clairement visibles. Nous constatons cependant que l'amplitude varie fortement le long du défaut. Ceci est probablement lié au fait que les extrémités du défaut ne sont pas complètement parallèles à la surface de l'échantillon et présentent plutôt une forme en dent de scie. L'énergie diffractée par les extrémités ne revient donc pas complètement au récepteur. L'image pitch-catch ne peut donc pas être utilisée seule pour la détection et caractérisation de défaut, ce pendant quand les échos de diffraction sont présents, elle offre un outil de caractérisation supérieur.

Les résultats PCI sont à peu près similaires. Le gain de l'image pitch-catch a été augmenté pour faire ressortir les échos de diffraction. Les échos de diffraction en direct ont
un contraste très faible. Au rebond leur RSB est plus faible que pour l'image TFM, 14 et 11 dB respectivement comme cela était attendu, ce qui reste suffisant pour faire une mesure.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 4: Manque de fusion détection par PCI en pulse-echo coté opposé (a), pitch-catch (b) et même coté (c)</figcaption></figure>

La figure 5 montre l'étendu du défaut sur le sideview. De façon similaire à la TFM, nous constatons que les échos de diffraction ne sont pas constants le long du défaut. Malgré le fait que le PCI soit moins sensible aux variations d'amplitude, il est nécessaire que les signaux de la FMC aient un RSB non nul pour extraire une information de phase

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 5: PCI et Sideview obtenus pour le manque de fusion</figcaption></figure>

### 3.2.2. Fissure à la racine

Le deuxième défaut est une fissure en racine. La figure 6 montre les images TFM ainsi que les images topview pour les groupes en pulse-echo et l'image sideview pour le groupe pitch-catch. Le groupe pulse-echo du même côté que le défaut montre que celui-ci se propage le long du chanfrein avec un écho spéculaire au rebond. Il est possible de détecter un écho de diffraction en direct (pas visible sur l'image) avec un RSB de 14 dB permettant de dimensionner la fissure.

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 6: Fissure en racine détection par TFM en pulse-echo même côté (a), pitch-catch (b) et coté opposé (c)</figcaption></figure>

Le groupe pitch-catch montre un écho de diffraction le long du chanfrein qui permet lui aussi de dimensionner le défaut. Le groupe pulse-echo opposé au défaut montre un fort écho de coin et un écho spéculaire sur la partie du défaut. Les images topview/sideview permettent un dimensionnement de la longueur du défaut.

Les résultats en PCI montrent des échos de diffraction de façon plus claire. L'écho de diffraction de la fissure ressort avec un contraste de 14 dB sur le groupe pitch-catch et nous constatons des échos de diffraction sur les extrémités de la fissure pour les deux groupes pulse-echo. L'ensemble de ces informations peut être utilisé pour caractériser la hauteur du défaut. Les mesures de hauteur conduisent à des valeurs de 6.3, 6.1 et 6.6 mm respectivement ce qui est bon au regard des incertitudes de positionnement des capteurs et de variation locale d'épaisseur.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 7: Fissure en racine détection par PCI en pulse-echo même côté (a), pitch-catch (b) et coté opposé (c)</figcaption></figure>

### 3.2.3. Fissure en sommet

Le troisième défaut est une fissure en sommet de soudure. Le défaut est détecté vu par l'ensemble des groupes avec une fois de plus la présence de l'écho de diffraction de sommet du défaut principalement sur les groupes pulse-echo situé du même côté et sur le groupe pitch-catch.
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 8 : Fissure en somment détection par TFM en pulse-echo côté opposé (a), pitch-catch (b) et même coté (c)</figcaption></figure>

Les deux groupes en pulse-écho présentent de légers échos autour de l'écho de diffraction, il pourrait donc être possible de confondre un de ces échos avec le sommet du défaut. Le groupe pitch-catch permet de répondre à cette question car il n'est pas possible pour l'énergie acoustique de traverse le défaut, l'écho de diffraction est donc l'écho de sommet du défaut.

Les résultats PCI sont assez similaires aux résultats obtenus pour la fissure en racine avec des échos de diffraction plus marqués.

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 9 : Fissure en racine détection par PCI en pulse-echo côté opposé (a), pitch-catch (b) et même coté (c)</figcaption></figure>

### 3.2.4. Porosités

Nous comparons par la suite les résultats TFM et PCI obtenus pour un ensemble de porosités pour une autre soudure. La figure 10 montre une acquisition en pulse-echo de part et d'autre de la soudure. Nous constatons que les images TFM renvoient une énergie relativement faible ce qui semble normal au vue de la taille des porosités que nous cherchons à détecter. Il peut être facile de rater ces porosités sans appliquer un gain en analyse. Les images PCI montrent un meilleur contraste, ceci est lié au fait que PCI est sensible aux indications qui renvoient de l'énergie dans toutes les directions telles que les petits défauts volumiques.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 10 : Porosités détectées par TFM (haut) et PCI (bas)</figcaption></figure>

### 3.2.5. Inclusion

De la même façon, les inclusions sont parfaitement détectées avec le PCI même si dans ce cas précis la TFM renvoie une large énergie

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 11 : Inclusion détectées par TFM (haut) et PCI (bas)</figcaption></figure>

## 4. Contrôle d'endommagement par hydrogène

High Temperature Hydrogen Attack (HTHA) est un endommagement qui se produit pour les aciers carbone fonctionnant à des températures élevées dans des atmosphères riches en hydrogène. Les atomes d'hydrogène se diffusent dans l'acier et se combinent avec le carbone pour former de minuscules poches de méthane sur les joints de grains. Le méthane étant plus gros, il ne peut pas se diffuser et s'accumule amorçant des fissures dans l'acier. La sévérité de l'endommagement est classée en différents stages :

* Stage 1 : porositéq inférieures à 50 µm

* Stage 2 : micro fissures comprises entre 50 et 100 µm

* Stage 3 : fissures supérieures à 100 µm

* Stage 4 : connexion des fissures pour conduire à la macrofissuration

Il convient de détecter les défauts le plus tôt possible et ainsi d'avoir une méthode d'inspection le plus sensible possible.
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 12 : Couple macro d'un échantillon contenant de la microfissurations</figcaption></figure>

Nous avons développer un capteur multiéléments de 64 éléments à 10 MHz avec une focalisation dans le plan passif et une élévation adaptée pour fournir un faisceau fin et collimaté sur une épaisseur de 4 à 35 mm. La figure 13 montre le champ de ce capteur calculé dans le plan passif, celui-ci reste inférieur à 3 mm sur la gamme d'épaisseur. Dans le plan actif, la tâche focale est de l'ordre de la longueur grâce à la TFM/PCI soit 0.6 mm.

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 13 : Calcul de champ dans le plan passif de la sonde</figcaption></figure>

Nous avons inspecté un échantillon de 25 mm d'épais contenant de l'endommagement par hydrogène stage 1 et 2. La figure 12 est issue de cette échantillon. Nous avons effectué une acquisition multigroupe TFM/PCI à partir d'une acquisition FMC élémentaire (64 tirs) et à partir d'une acquisition PWI avec un balayage angulaire compris entre -20 et 20° avec 16 angles.

La figure 13 montre les images TFM (gauche) et PCI (droite) ainsi que les Cscans obtenus post-traités pour enlever l'influence des échos d'entrée et de fond. Nous constatons la présence d'artéfacts sur chaque côté de l'image TFM. Ces artéfacts sont causés par des contributions de l'écho de fond. Quand nous calculons les temps de vol pour atteindre les pixels dans la région des artéfacts, il y a des temps de vol sur certains ascans de la FMC qui correspondent aux temps de vol de l'écho de fond. Lorsque nous sommons les amplitudes associées à ces temps de vol pour obtenir les pixels dans cette région, ils contribuent en phase et entrainent la génération de ces

artéfacts qui peuvent avoir une amplitude non négligeable. La présence et amplitude de ces artéfacts dépend du pitch, de la fréquence, la hauteur de sabot et l'épaisseur de la pièce. Il est donc difficile de détecter des défauts de faibles amplitudes mélangés avec ces artéfacts.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 13 : TFM (gauche) et PCI (droite) obtenus en conjonction avec une acquisition FMC élémentaire</figcaption></figure>

Sur l'image PCI, nous notons la disparition de l'écho d'entrée et la quasi-disparition de l'écho de fond excepté pour une faible contribution au centre. Pour les échos de géométrie et pour une inspection à incidence normale, seuls les parcours symétriques, c'est-à-dire élément 1 vers 64, 2 vers 63 et ainsi de suite contribuent à l'image PCI. Tous les autres parcours contribuent à une somme incohérente ce qui explique les faibles amplitudes. Comme le PCI supprime les contributions des échos de géométrie, il supprime aussi les artéfacts liés à ces échos. Nous voyons maintenant des échos de faible amplitude sur la partie en bas à droite de l'image PCI au-dessus de la position théorique du fond. En regardant sur le Cscan, nous constatons un léger nuage de points gris correspondant à l'endommagement par hydrogène.

Nous avons par la suite regardé le même échantillon avec une configuration multigroupe TFM/PCI mais avec une acquisition PWI avec 16 tirs ce qui permet de multiplier la vitesse de scan par 4 comparé à l'acquisition précédente. Les résultats sont présentés sur la figure 14.

<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 14 : TFM (gauche) et PCI (droite) obtenus en conjonction avec une acquisition PWI</figcaption></figure>
Nous voyons que les artéfacts ont diminués sur l'image TFM mais ils sont toujours présents ce qui empêche la détection du HTHA. Le HTHA est beaucoup plus visible sur l'image PCI que pour le résultat obtenu avec une acquisition FMC élémentaire. En théorie, nous aurions dû avoir un bruit plus important puisque nous avons utilisé uniquement 16 sources contre 64 pour la FMC élémentaire. Ce qui se passe ici est que l'information de la microfissuration sur les différents ascans de la FMC est trop faible et a un RSB de 0 dB. Il est donc impossible d'extraire une information de phase pour beaucoup de signaux de la FMC ce qui entraine une image PCI avec un faible niveau. Le PWI permet d'envoyer plus d'énergie dans la pièce puisque tous les éléments du capteur sont sollicités en même temps. Cet excès d'énergie permet d'avoir un RSB non nul sur plus de signaux de la matrice PWI et ainsi obtenir une image PCI avec un contraste plus important.

L'inspection d'endommagement par hydrogène peut donc être amplement amélioré en utilisant un capteur optimisé pour l'épaisseur considérée, une technique d'imagerie par cohérence de phase et une excitation de type PWI pour améliorer l'énergie envoyée dans la pièce et la vitesse de scan.

## 5. Corrosion/Composite inspection

Nous comparons par la suite les méthodes TFM et PCI aux cas d'inspections corrosion et composite à incidence normale. Le capteur utilisé est un 64L5-G3 avec un sabot L0 de 20 mm. L'acquisition est une FMC élémentaire.

La figure 15 montre les images TFM et PCI obtenues pour une zone corrodée d'une plaque d'acier de 10 mm d'épais. L'image TFM montre la forme du fond et permet une mesure de l'épaisseur résiduelle. L'image PCI montre uniquement quelques points diffractants le long du fond ce qui ne permet pas une mesure de l'épaisseur. Ceci est lié au fait que le PCI n'est pas sensible aux échos de géométrie comme nous avons pu le voir dans l'application HTHA.

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 15 : TFM (gauche) et PCI (droite) obtenus pour une inspection corrosion</figcaption></figure>

La figure 16 présente les résultats obtenus sur une plaque de CFRP de 8.5 mm d'épaisseur avec un trou à fond plat (TFP) comme défaut calibré. L'image TFM montre clairement le TFP et est même capable de voir les premiers plis du composite. L'image PCI ne renvoie

aucun écho significatif pour les mêmes raisons que l'application corrosion.

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 16 : TFM (gauche) et PCI (droite) obtenus pour une inspection composite (bas)</figcaption></figure>

Que ce soit pour l'application corrosion ou composite, la technique PCI ne semble pas adaptée.

## 6. Conclusions

Ce papier a permis de comparer les techniques TFM et PCI sur diverses applications. Ces modes sont compatibles avec les acquisitions FMC élémentaire, sparse FMC et PWI en pulse-echo et pitch-catch avec deux capteurs face à face.

Les avantages de la méthode PCI :

- Complémentarité pour le dimensionnement de fissures et meilleure sensibilité aux défauts volumiques

- Moins sensible à l'orientation dans le plan passif

- Enlève les artéfacts liées aux géométries en inspection L0

- Ne dépend pas de l'amplitude pour le dimensionnement

Les inconvénients :

- Le RSB est lié au nombre de couples émetteur-récepteur ce qui nécessite d'utiliser un nombre de sources suffisants et peut donc impacter la vitesse de scan

- Malgré le fait que le PCI est censé n'afficher que les échos de diffraction et donc les extrémités des défauts, pour certains positions spéculaires le PCI renverra aussi de la spécularité induisant en erreur le dimensionnement

- N'est pas compatible avec les inspections de type corrosion ou composite

Le nouveau mode pitch-catch offre un outil supplémentaire pour la caractérisation des défauts. Comme le TOFD, ce mode est sensible aux échos de diffraction des fissures et manques de fusion. Il permet de connaître le positionnement et l'orientation de ces défauts contrairement au TOFD. Ce mode permet aussi de visualiser le fond de la pièce et ainsi chercher pour de la corrosion préférentielle ainsi que le bourrelet de soudure. Il nécessite toutefois de connaître parfaitement l'écartement entre les capteurs.