Application de la transformée en ondelettes à la détermination des caractéristiques géométriques d’une plaque par analyse du champ acoustique diffusé

Les méthodes temps-fréquence et temps-échelle ont une importance majeure dans l’analyse des signaux acoustiques notamment en contrôle non destructif par ultrasons. Nous nous intéressons dans ce papier à montrer l’apport de l’utilisation de la transformée en ondelettes dans l’analyse des signaux acoustiques diffusés par des plaques. Cette étude préliminaire concerne l’analyse des signaux acoustiques diffusés par une plaque de plexiglas dans laquelle est pratiqué un trou. La plaque est irradiée par un champ de pression ultrasonore à 10MHz. Le signal diffusé est capté grâce à un hydrophone large bande. En calculant l’inter-corrélation des transformées en ondelettes des signaux diffusés par une plaque sans trou et des signaux diffusés par une plaque perforée, nous avons pu déterminer une relation liant le coefficient de corrélation aux dimensions du trou

Dispositif ultrasonore pour hyperthermie intracavitaire : Applications envisagées aux traitements des tumeurs cancereuses prostatiques ou vaginales

Our work concerns conception, realization and characterization of ultrasonic probes fitted for use in treatment of vaginal, prostatic or rectal cancerous tumors by the way of intracavitary hyperthermia.In a first part, a theoritical approach of the characteristics of the ceramics is done.Efficiency, electric impedance and the equivalent circuit studied. An algoritm, usingSIMPSON's integration method, allows to calculate the beam diagram.The second part is devoted to the methodology and the experimental results.The spatial distribution of acoustic intensity has been measured in water and glycerol by means of a low dimension piezoelectric detector. So the directivity and the penetration depth of the ultrasonic beam have been determined. We have shown that wobbling improves the beam homogeneity on its whole width. Variations of thermic gradients in space are shown as function of time and emission powers. Superficial cooling allows to produce a maximum of hyperthermia in depth.Le travail présenté dans cette thèse concerne l'étude, la réalisation et la caractérisation des sondes ultrasonores pour le traitement des tumeurs cancéreuses vaginales, prostatiques ou du rectum; par hyperthermie intra cavitaire. La première partie présente l'approche théorique des caractéristiques des différentes céramiques utilisées. Nous avons étudié le rendement, l'impédance électrique et le circuit électrique équivalent. Un algorithme, utilisant la méthode d'intégration de Simpson, permet le calcul numérique du diagramme de rayonnement. La deuxième partie présente la méthodologie et les résultats expérimentaux. La distribution spatiale de l'intensité acoustique dans l'eau et le glycérol a été mesurée par un détecteur piézo-électrique de petite taille. Ainsi la directivité et la profondeur de pénétration des faisceaux ultrasonores ont été déterminées. Il est montré qu'une vobulation permet d'améliorer l'homogénéité du faisceau sur toute son ouverture. Ainsi ont été étudiées les variations des gradients thermiques dans l'espace, en fonction du temps et de la puissance d'émission. Le refroidissement des applicateurs en surface permet de produire un échauffement en profondeur

Series Expanding of the Ultrasound Transmission Coefficient Through a Multilayered Structure

To calculate the transmission coefficient of ultrasonic waves through a multi-layered medium, a new approach is proposed by expanding it into Debye’s series. Using this formalism, the transmission coefficient can be put in the form of resonance terms series. From this point of view, the relative amplitude of the transmitted wave can be considered as an infinite summation of terms taking into account all possible reflections and refractions on each interface. Our model is then used to investigate interaction between the ultrasonic plane wave and the N-plane-layer structure. Obviously, the resulting infinite summation has to be reduced to a finite one, according to some level of accuracy. The numerical estimation of the transmission coefficient using the exact expression (Eq. (1)) is then compared to the one of our method in the case of two or three plane-layer structure. The effect of the order of the finite summation on the calculated value of the transmission coefficient is, as well, studied. Finally, our proposed method may be used, with the decomposition into Gaussian beams of a pressure field created by a circular source, to draw a 3D image of the pressure field transmitted through a multilayered structure

Utilisation des Techniques Ultrasonores pour le Contrôle de la Qualité des Huiles Alimentaires

National audienceL'huile d'Argan et l'huile d'olive sont parmi les huiles naturelles les plus connues pour leurs avantages nutritionnels et leur impact positif sur la santé humaine. De ce fait, elles sont très demandées dans le marché et leurs prix ne cessent d'augmenter. Cependant ce domaine n'est pas à l'abri des duperies puisqu'il y a des commerçants qui mélangent ces huiles avec de l'huile de table pour réaliser des profits élevés. Notre objectif dans ce travail est d'utiliser un système ultrasonore fonctionnant en mode pulse écho pour mesurer la vitesse de propagation des ultrasons dans des huiles (d'argan et d'olive) mélangées avec des pourcentages bien déterminés de l'huile de table pour étudier l'effet de la quantité ajoutée sur la valeur de la célérité. Le dispositif expérimental est constitué d'un transducteur piézo-électrique fonctionnant à une fréquence centrale de 2MHz. Le traitement de l'écho en retour nous permet de déterminer la célérité. La masse volumique du mélange a été également mesurée en parallèle pour étudier ses variations. Les résultats de l'expérience ont montré que l'utilisation des techniques ultrasonores peut être très utile pour contrôler la qualité de certaines denrées alimentaires en plus du fait que ces techniques peuvent être automatisées et permettent des mesures rapides tout en garantissant une grande précision

Harmonic propagation of finite-amplitude sound beams : second harmonic imaging in ultrasonic reflection tomography

International audienceIn biomedical ultrasound imaging, many studies show the advantages of harmonics to obtain a better quality of image; this is particularly true in echography and diffraction tomography. Recent work confirms that lateral resolution can be improved by the use of the harmonics generated by a nonlinear distortion in the medium. In this study, the enhancement made by the use of the second harmonic in ultrasound reflection tomography is shown. A focused transducer containing both concentric 2.5 and 5 MHz elements composes the experimental device. They are, respectively, the transmitter/receiver of the fundamental field and the receiver of the second harmonic field. The tests are carried out with PVC tubes. The first object is a single tube whereas the second one is an asymmetrical structure made up of two tubes. The image reconstruction is made from the measurements of the fundamental and second harmonics of the reflected fields using the back-projection method. This technique of relying on higher harmonics seems to provide a better resolution of tomographic images