Sonde acoustique à champ proche pour la mesure locale des propriétés élastiques des matériaux

par Johan Simonnet

Thèse de doctorat en Electronique, Optoélectronique et systèmes

Sous la direction de Gérard Lévêque.

Soutenue en 2006

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    On présente une nouvelle technique acoustique d'évaluation des propriétés élastiques (module d'Young) d'un milieu. La méthode est basée sur le contact mécanique d'une sonotrode, terminée par une sphère, avec le milieu analysé. Les valeurs des fréquences de vibration du capteur résonant dépendent des propriétés mécaniques locales l'échantillon. On propose une formulation analytique de l'interaction pointe-objet afin de relier simplement les propriétés mécaniques de l'échantillon avec les pics de résonance de la sonotrode. On a testé les performances de notre capteur sur des matériaux ayant un grand intervalle de module d'Young. On déduit une relation empirique reliant le module d'Young avec les fréquences de résonance de la pointe. Notre étude inclut une recherche sur la profondeur d'investigation avec des analyses réalisées sur des couches minces. Notre technologie à champ proche laisse entrevoir des perspectives prometteuses dans la caractérisation locale des matériaux en imagerie et en biologie

  • Titre traduit

    Near field acoustic sensor to characterize local elastics properties of materials


  • Résumé

    We present a new acoustic technique of evaluation of the elastic properties (Young modulus) of a medium. The method is based on the mechanical contact between a sonotrode, finished by a sphere, and the analyzed medium. The vibration frequency values of the resonating sensor depend on the local mechanical properties of the sample. We propose an analytical formulation of the interaction point-object in order to connect the mechanical properties of the sample with the peaks of resonance of the sonotrode. We tested the performances of our sensor on materials belonging to a large interval of Young modulus. Then, we deduced an empirical relation connecting the Young modulus with the resonance frequencies of the tip. Our study includes a research on the depth of investigation with analyses carried out on thin layers. Our near-field technology shows the possibility of promising prospects in the local characterization for materials in imagery and biology

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Informations

  • Détails : 1 vol. (103 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliographiques. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2006.MON-105
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