Stage M2 – Étude expérimentale d’imagerie sub-longueur d’onde basée sur le principe de la transmission extraordinaire des ondes acoustique

RÉSUMÉ

Pour améliorer la résolution de l’imagerie ultrasonore, le principal levier utilisé est l’augmentation de la fréquence d’excitation afin de réduire la longueur d’onde. Dans le cadre du projet ANR BEAT (2022-2025), nous proposons d’utiliser une autre approche : la focalisation sub-longueur d’onde de l’énergie acoustique afin de réduire la taille de la tache focale en dessous de la limite de diffraction. Cette approche se base sur le concept de transmission extraordinaire des ondes acoustiques (en anglais : EAT) qui permet de concentrer, dans une zone de taille inférieure à la longueur d’onde, une quantité d’énergie acoustique supérieure à celle attendue par les seules considérations géométriques. Dans le cadre du projet BEAT, nous avons conçu et développé différents prototypes permettant la focalisation des ondes élastiques à une échelle sub-longueur d’onde.
L’objectif de ce stage est de tester ces prototypes en configuration « imagerie acoustique ». Les principaux points d’étude identifiés sont :
– Étude temporelle et fréquentielle du comportement des différents prototypes.
– Étude de l’influence de la distance entre l’objet à imager et la sonde du prototype.
Détermination des différences de phase, amplitude et fréquence pour obtenir un abaque permettant de relier les grandeurs acoustiques et la position de l’objet dans l’axe de la sonde.
– Formation d’une image par balayage mécanique.
– Étude de l’influence du type de matériau. A partir des mesures des amplitudes des différents paquets d’ondes, les coefficients de réflexion des matériaux seront comparés aux impédances des milieux imagés. Une comparaison sera faite entre les images obtenues et l’objet à imager (défaut de géométrie, différents types de matériaux).
– Réalisation d’une image 2D et détermination des limites de résolution du microscope acoustique sub-longueur d’onde proposé.
– Les résultats obtenus pourront être confrontés au modèle numérique par éléments finis développé dans le cadre de ce projet.