Etude théorique et expérimentale des non linéarites ultrasonores : Intérêt du second harmonique en imagerie par réflexion

par Lahcen Ait Ali

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Djilali Kourtiche.

Soutenue en 2001

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Dans ce manuscrit, nous avons étudié l'application des non-linéarités ultrasonores en tomographie par réflexion. Après une présentation des bases théoriques de l'acoustique non linéaire, l'équation de propagation dite KZK est posée. Les solutions de cette équation sont présentées d'une manière succincte pour des cas particuliers. La solution générale pour des conditions aux limites réelles a été obtenue numériquement. La méthode spectrale a été adoptée afin de résoudre l'équation d'onde. La discrétisation de l'équation KZK a été accompli par la méthode des différences finies dans le cas d'une source focalisante. Des résultats de simulations numériques sont présentés et les effets de divers paramètres étudiés. La comparaison entre le faisceau du fondamental et du second harmonique montre l'intérêt de ce dernier en imagerie. Le choix de l'ouverture à la source à des conséquences réelles sur la distribution du champ, de ce fait une étude théorique a été menée dans cet objectif. Afin de valider nos prédictions théoriques ; nous avons réalisé un dispositif expérimental et relevé les distributions du champ généré par trois ouvertures uniforme, cosinusoïdale et exponentielle. L'ouverture exponentielle présente les meilleurs compromis concernant la directivité du faisceau et l'amplitude des lobes secondaires. Nous avons étudié ensuite les algoritlunes de reconstruction d'images tomographiques. Deux méthodes de reconstruction sont retenues, la méthode image par image et la méthode pixel par pixel. Nous avons montré, à l'aide des modèles théoriques, que la méthode pixel par pixel est la plus précise et la plus fiable. Cette dernière a été appliquée aux données expérimentales. Les images tomographiques ainsi que les profiles 3D sont présentés. Nous avons prouvé ainsi que l'utilisation du second harmonique, en tomographie par réflexion a des conséquences importantes sur la qualité des images en terme d'amélioration du contraste et de la résolution.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (128 p.)
  • Annexes : 183 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
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