Sonde 3D pour l'imagerie magnétique et le contrôle non destructif

3D Probe for Magnetic Imaging and Non-destructive Testing

• Auteur / Autrice : Fawaz Hadadeh
• Direction : Claude Fermon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 14/11/2018
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'intégration des systèmes et des technologies (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2001-....) - Service de physique de l'état condensé (Gif-sur-Yvette, Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Lecoeur
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Fermon, Philippe Lecoeur, Claire Baraduc, Jérôme Gattacceca, Natalia Sergeeva-Chollet, Hervé Trétout, Nicolas Poulakis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Baraduc, Jérôme Gattacceca

Mots clés

Mots clés contrôlés

Instruments de mesure

Électronique -- Instruments

Électronique

Traitement du signal

Magnétisme

Spintronique

Contrôle non destructif

Mots clés libres

Imagerie magnétique

Capteur magnétoresisfs géant (GMR)

Microscopie magnétique à balayage

Détection des trois composantes des champs

Contrôle non-destructif

Magnetix imaging

Spin valve Giant magnetoresistive sensor (GMR)

Scanning Magnetoresistance microscopy

3D magnetic field

Non-destructive testing

Résumé

La thèse est dédiée au développement des sondes à base de capteurs magnétorésistifs capable de détecter les trois composantes du champ simultanément pour le contrôle non destructif par courants de Foucault et pour l’imagerie magnétique. Une première partie donne un aperçu de l’état de l’art des capteurs et des méthodes d’imagerie et du contrôle. Dans une seconde partie, la réalisation des sondes trois axes est donnée. Cela a inclus la micro fabrication, la réalisation de l’électronique de lecture, la conception et la réalisation de la partie mécanique et d’émission. Pour cela un travail important de simulation a été nécessaire. L’application de ces sondes sur des cas modèle pour l’imagerie magnétique avec une résolution submillimétrique est ensuite décrite. La sonde proposée dans cette thèse a été aussi utilisée avec succès pour détecter des défauts dans des échantillons d'aluminium et de titane avec un bon rapport signal sur bruit.

The thesis is dedicated to the development of probes based on magnetoresistive sensors capable of detecting the three components of the field simultaneously for eddy current non-destructive testing and for magnetic imaging. A first part provides an overview of the state of the art of sensors, and imaging and control methods. In a second part, the realization of the three-axis probes is given. This included the micro-fabrication, the realization of the reading electronics, the design and realization of the mechanical part and emission. For this, an important simulation work was necessary. The application of these probes to model cases for magnetic imaging with submillimeter resolution is then described. The probe proposed in this thesis has also been used successfully to detect defects in aluminum and titanium samples with a good signal-to-noise ratio.