Contribution ? l'?tude et ? la correction de la diaphonie dans les r?seaux de transducteurs pi?zo?lectriques pour l'imagerie m?dicale

par Abdelmajid Bybi

Thèse de doctorat en Electronique. Acoustique et t?l?communications

Soutenue le 06-12-2012

à Valenciennes , dans le cadre de ?cole doctorale Sciences pour l'Ing?nieur (Lille) , en partenariat avec Institut d'?lectronique, de micro?lectronique et de nanotechnologie (laboratoire) , Communaut? d'universit?s et d'?tablissements Lille Nord de France (P?le de recherche et d'enseignement sup?rieur (PRES)) et de Institut d'?lectronique- de micro?lectronique et de nanotechnologie / IEMN (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Pierre Landesman.

Le jury était composé de Jamal Assaad, S?bastien Grondel, Anne-Christine Hladky, Franck Levassort, Claude Richard.

Les rapporteurs étaient Franck Levassort, Claude Richard.


  • Résumé

    Que ce soit dans le domaine m?dical ou en contr?le non destructif, les syst?mes d?imagerie ultrasonore sont devenus de plus en plus utilis?s de nos jours. Leurs applications ne cessent de s??largir et des performances toujours plus accrues sont vivement recherch?es, afin d?am?liorer la qualit? des diagnostics r?alis?s. Nous sommes donc pass?s de l?utilisation de syst?mes ? base de transducteurs ultrasonores mono-?l?ment ? des syst?mes utilisant des r?seaux de transducteurs ? une dimension (1D) et ? deux dimensions (2D) compos?s d??l?ments de plus en plus nombreux et petits. N?anmoins, un ph?nom?ne ind?sirable est fortement pr?sent dans ces r?seaux de transducteurs ultrasonores : il s?agit du couplage inter-?l?ments tendant ? limiter leurs performances acoustiques et ? modifier leur diagramme de rayonnement. Tout au long de ce travail de recherche, nous avons donc cherch? ? comprendre ce ph?nom?ne parasite et ? apporter des solutions pour le r?duire voire le supprimer. En se basant sur des mod?lisations ?l?ments finis 2D et 3D et gr?ce ? la fabrication de prototypes, nous avons d?une part, mis en ?vidence les diff?rents types de couplages pr?sents dans un r?seau de transducteurs (acoustique, m?canique) et d?autre part, deux m?thodes de correction bas?es l?une comme l?autre sur l?application de tensions convenables aux diff?rents ?l?ments du r?seau ont ?t? test?es. La premi?re m?thode utilise les d?placements normaux moyens ? la surface de chaque ?l?ment du r?seau pour ?valuer ces tensions, tandis que la deuxi?me fait appel aux courants motionnels parcourant chaque ?l?ment pour les d?terminer. Les r?sultats num?riques et exp?rimentaux concernant les d?placements et les diagrammes de rayonnement sont en bon accord. En outre, les deux m?thodes s?av?rent particuli?rement efficaces pour r?duire le couplage inter-?l?ments.


  • Résumé

    Whether in medicine or in non-destructive testing, ultrasonic imaging systems have become increasingly used nowadays. Their applications continue to expand and good performances are needed to improve the quality of the diagnosis. Moreover, significant progress has been made since these systems were originally based on single element ultrasonic transducers and are now made of mono-dimensional (1D) and bi-dimensional (2D) elements arrays ever more numerous and smaller. However, an undesirable phenomenon is strongly present in the ultrasonic transducer arrays: it is the cross-talk, which limits their acoustic performances and modifies their radiation pattern. Throughout this research, we have attempted on one hand to understand this parasitic phenomenon and on the other hand to provide solutions in order to reduce it or even remove it. To highlight the cross-talk types (acoustic and mechanical) and to test the proposed correction methods, we developed two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) finite element modeling and fabricated some prototypes. Both correction methods rely on the application of suitable voltages to the array elements. The first method uses the average of the normal displacements at the surface of each element to evaluate the voltages, while the second one utilizes the motional currents through each element to determine them. The numerical and experimental results concerning the displacements and the radiation patterns are in good agreement. In addition to this, both methods have been efficiently performed to reduce the cross-talk.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Valenciennes- Bib électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.