Thèse_Pierre_Maréchal

Marechal, Pierre

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• Publié par: HalScribe
• Publié le: 17 octobre 2012
• Nombre de lectures: 169
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 16 Mo

Extrait

UNIVERSITÉ FRANÇOIS RABELAIS – TOURS
Ecole Doctorale Santé, Sciences, Technologies
Année Universitaire 2003/2004
THESE POUR L’OBTENTION DU TITRE DE
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE TOURS
en : Sciences de l’ingénieur
Spécialité : Ultrasons
Présentée et Soutenue publiquement par
Pierre MARÉCHAL
le 17 décembre 2004
TRANSDUCTEURS MONO-ÉLEMENTS
POUR L’IMAGERIE ULTRASONORE HAUTE RESOLUTION :
MODELISATION, REALISATION ET CARACTERISATION
Directeur de Thèse : Marc LETHIECQ
JURY :
Frédéric COHEN-TENOUDJI Professeur des Universités Rapporteur Université de Paris 7
Dragan DAMJANOVIC Maître d’Enseignement Examinateur École Polytechnique
et de Recherche Fédérale de Lausanne
Bertrand DUBUS Directeur de Recherches Rapporteur CNRS (IEMN, Lille)
Marc LETHIECQ Directeur de thèse Université de Tours
Franck LEVASSORT Maître de Conférences Co-directeur
Louis Pascal TRAN-HUU-HUE Professeur des Universités Examinateur
tel-00010031, version 2 - 14 Feb 2007tel-00010031, version 2 - 14 Feb 2007Remerciements
REMERCIEMENTS
Ce travail de thèse a été effectué au sein du LUSSI / GIP ULTRASONS dans les locaux de l’EIVL
à Blois et de la faculté de médecine à Tours. Tout d’abord je remercie messieurs Léandre Pourcelot
et Frédéric Patat de m’avoir accueilli et accordé leur confiance.
J’exprime mes remerciements à monsieur Marc Lethiecq pour la direction qu’il a donné à
mes recherches et à messieurs Louis-Pascal Tran-Huu-Hue et Franck Levassort qui m’ont encadré
pendant ces 3 années. Leur bonne humeur communicative et leur disponibilité ont été un réel plaisir
et m’ont permis d’aborder mon travail de recherche de façon ludique. J’ai pu découvrir le monde de
Matlab, les pays merveilleux de KLM et ATILA pour la modélisation et l’optimisation de
transducteurs focalisés.
Je remercie particulièrement pour toute leur attention messieurs Bertrand Dubus et Frédéric
Cohen-Tenoudji pour avoir accepté d’évaluer ce travail, monsieur Dragan Damjanovic pour avoir
accepté d’examiner mon rapport, pour les échanges électroniques, téléphoniques et leurs conseils.
J’exprime ma reconnaissance à Marion Bailly et Danny Carre pour les réalisations d’outils
et de transducteurs, à Jean-Marc Grégoire (à quand la triple impulsion ?) et Frédéric Ossant (je sais
ce que tu fais avec les lapins !) pour leur disponibilité et leurs contributions dans ma formation dans
le domaine de l’imagerie ultrasonore.
Mes remerciements vont à tous les membres du laboratoire que j’ai pu côtoyer quasi
quotidiennement à Blois (bien que pas toujours très réveillé) : mon recruteur en DEA Serge Dos
Santos (d’un enthousiasme débordant) et mes co-encadrants de l’époque Jean-Marc Girault (qui a
traité le signal de bien des noms) et François Vander Meulen (à nos conversations lynchiennes) qui
m’ont donné envie de continuer dans la recherche ; les thésards d’alors Jérôme Guyonvarch et
Michel Vila et leurs échanges amicalement belliqueux ; mes co-thésards Bachar Kanj et Vincent
Loyau pour leur funky spirit ; Catherine Chenu (à ton super bouquin de matériaux), Lionel
Haumesser (si Fourier savait ça !), Emmanuel Le Clézio pour les parties de ping-pong et Mickael
Lemâtre avec qui je pratique parfois la course aux trains ; Olivier Bou-Matar pour son appétit et son
engouement pour la recherche (et ses cours pratiques de dynamique des groupes) ; Guy Feuillard
pour ses cours d’acoustique et modélisation de transducteur (funky Guy speaking) ; Didier
Constantin pour sa compréhension devant mon nombrilisme informatique aggravé des 8 derniers
mois ; les nouveaux thésards (bon courage !) Thomas Goursolle (c’est réconfortant de voir arriver
tel-00010031, version 2 - 14 Feb 2007Remerciements
un autre euivélien au labo), Thomas Delaunay (merci monsieur calembour), Jérôme Fortineau (à
notre circuit de visite de Blois by night et aux sangliers volants).
Merci à ceux que j’ai pu voir plus épisodiquement à Tours à tous les niveaux : Stéphanie
Lepaire pour nos discussions musicales et cinématographiques ; Isabelle Bronchard pour le jour
heureux où elle m’a annoncé qu’il me restait plus de 30 jours de congés ; mes co-thésards
tourangeaux Matthieu Biard, Yassine Mofid, Mohamad Nasser-Eddin pour les bons moments
passés ensemble ; les jeunes thésards Mélouka Elkateb, Guillaume Férin, Rachel Libgot,
Emmanuelle Mandard, Denis Rouvre, Catherine Roux, Grégory Souchon ; les jeunes docteurs et
leur bonne humeur expansive Alain Boucaud, Matthias Lebertre, Samuel Callé (Wampas forever) ;
les docteurs un peu moins jeunes pour leurs conseils avisés et leur humour bigarré ou un peu british
Dominique Certon, Jean-Paul Chemla, Marielle Defontaine, Denis Kouamé, Jean-Pierre
Remenieras, Franck Teston et les autres cités précédemment qui se reconnaîtront ; Anton
Sebastiampillai et Frédéric Védrenne pour leur patience lors de mes mesures désordonnées.
J’adresse ma gratitude à tous les partenaires du projet européen PIRAMID qui m’ont permis de
découvrir les matériaux piézo-électriques depuis leur fabrication jusqu’à leurs applications. En
particulier je remercie Ferroperm Piezoceramics au Danemark (merci à Erling Ringgaard pour les
échantillons et nouvelles compositions), l’Institut Jozef Stefan en Slovénie (merci à Janez Holc pour
les nombreux essais et échantillons réalisés), le Laboratoire de Céramiques de l’EPFL en Suisse
(merci à Sandrine Gentil pour son accueil lors de mon stage) et Vermon à Tours (merci à Nicolas
Félix pour les échanges et les réalisations de transducteurs).
Merci aux enseignants et personnels de l’EIVL qui ont essayé de faire de moi un ingénieur,
èmequi m’ont soutenu pour mon parcours en 3 cycle et accueilli dans leurs locaux. Merci aux
enseignants de l’IUT de Blois qui m’ont accordé leur confiance et permis d’enseigner à mon tour.
Merci enfin à Joseph Fourier et Claude Elwood Shannon sans qui je n’aurais pas fait ce
travail, à Isaac Asimov qui m’a permis de m’évader, aux inventeurs du télégraphe et du transistor et
à tous ceux qui s’en sont inspiré.
Merci enfin à tous mes amis anciens euivéliens ou d’ailleurs pour les moments de détente,
ma famille pour ses encouragements et à Céline pour son soutien et sa patience.
tel-00010031, version 2 - 14 Feb 2007Sommaire Transducteurs mono-éléments pour l’imagerie ultrasonore haute résolution
SOMMAIRE
INTRODUCTION……………..…………………………………………………………………………………..…..1
CHAPITRE I : MATERIAUX POUR LA HAUTE FREQUENCE……………..…………………….. …..5
I MATÉRIAUX PIÉZO -ÉLECTRIQUES ..................................................................................................................................................5
I.1 SPÉCIFICATIONS GÉNÉRALES.....................5
I.2 CARACTÉRISATION......................................................................................................................................................................7
I.2.1 Résonateur libre.9
I.2.2 Résonateur chargé...........................................................................................................................................................10
I.3 POLYMÈRES ET COPOLYMÈRES................ 10
I.4 FILM CÉRAMIQUE ÉPAIS............................ 12
I.4.1 Film seul ............................................................................................................................................................................12
I.4.2 Film sur substrat..............................13
I.5 COMPOSITES............... 14
I.1.1 Composite 1-3 ...................................................................................................................................................................16
I.1.2 Composite 2-2...17
I.1.3 Collage interdigital..........................................................................................................................................................17
I.1.4 Composite 0-3...................................18
I.6 SPHÈRE CREUSE ....................................................................................................................................