Étude, conception et test de micro capteurs RMN et de circuits électroniques associés en vue de réalisation de micro systèmes pour des applications biomédicales

par Tewfik Cherifi

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Nacer Abouchi et de Guo Neng Lu.

Soutenue en 2005

à Lyon 1 .

mots clés

• Résonance magnétique nucléaire
• Traitement du signal
• MOS (électronique)
• Spectroscopie de la résonance magnétique nucléaire

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Résumé

L'objectif de cette thèse est de développer les micro capteurs RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) et d'améliorer leurs performances en sensibilité. L'architecture adoptée pour le développement d'un tel système comporte l'électronique de traitement de signal fonctionnant sous champ magnétique associée à la microantenne. L'électronique proposée est constituée d'un préamplificateur faible bruit large bande et d'une adaptation d'impédance active en sortie. Le préamplificatur est réalisé à l'aide de convoyeur de courant qui permet un fonctionnement faute fréquence. L'électronique associée est réalisée en technologie CMOS 0. 8 μm avec optimisation des performances essentielles, tel que la bande passante, le bruit et l'offset. L'effet du fort champ magnétique sur le fonctionnement du circuit a également été considéré. Le test du circuit fabriqué a été réalisé pour vérifier le fonctionnement du circuit et pour évaluer ses performances. Un capteur RMN actif a été réalisé par la combinaison de la microantenne et le circuit testé. Son utilisation en spectroscopie RMN pour la détection du proton sous le champ magnétique de 2 tesla à 85. 13 Mhz, montre une amélioration de 24 fois du rapport signal sur bruit comparé au capteur RMN passif actuellement utilisé