Etude de l'exposition des personnes aux ondes électromagnétiques en environnement complexe

Study of people's exposure to electromagnetic waves in complex environment

• Auteur / Autrice : Ourouk Jawad
• Direction : Aziz Benlarbi-Delaï, Philippe De Doncker
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance le 22/10/2014
• Etablissement(s) : Paris 6 en cotutelle avec Université libre de Bruxelles (1970-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martine Lienard, Jean-Michel Dricot, Philippe Emplit, Marc Helier, Joe Wiart, David Lautru

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sensibilité, Théorie de la (mathématiques)

Minerais -- Échantillonnage et estimation

Mots clés libres

Dosimétrie numérique

Débit d'Absorption Spécifique

Krigeage

Variogramme

Modèle de canal

Analyse de sensibilité

Numerical dosimetry

Specific Absorption Rate

Résumé

Les recherches en dosimétrie numérique non-ionisante ont connu des avancées considérables notamment grâce à la capacité de calcul croissante des ordinateurs. Ces dernières années, la prise en compte de la variabilité dans la dosimétrie est devenue un enjeu majeur. Les sources de variabilité sont nombreuses, parmi elles, les conditions d'exposition au rayonnement électromagnétique peuvent induire des doses absorbées très différentes. La modélisation de canal de propagation en environnement intérieur a permis d'avoir une connaissance précise des conditions d'exposition d'un corps humain plongé dans cet environnement. Cette thèse a pour but de développer une méthode statistique du calcul de la dose absorbée par le corps et d'adapter le modèle de canal stochastique à la dosimétrie. L'étude statistique de l'exposition a révélé la nécessité d'obtenir les valeurs de Débit d'Absorption Spécifique corps entier dans le cas d'expositions à une onde plane pour tous les angles d'incidence possibles. Compte tenu des temps de calcul particulièrement long en dosimétrie, une méthode d'interpolation efficace, le krigeage, des valeurs de Débit d'Absorption Spécifique a été mise en oeuvre. L'analyse de sensibilité aux paramètres du canal des moments du Débit d'Absorption Spécifique a permis de connaître l'impact de chacun de ces paramètres. Le modèle de canal a pu être simplifié et donc adapté à la dosimétrie tout en quantifiant l'erreur d'approximation qu'implique cette simplification. Cette thèse répond à l'enjeu de la prise en compte de la variabilité en dosimétrie dans un environnement complexe.

Research in non-ionizing numerical dosimetry has been improved thanks to high calculation capacity of computers. These years, integrating variability in the field of dosimetry has become a major issue. Sources of variability are numerous; among them, there are the exposure conditions to electromagnetic radiation which can lead to very different absorbed doses. Indoor channel modeling enables to have a deep knowledge of the exposure conditions of a human body located inside this indoor environment. The aim of this thesis is to develop a statistical method of calculation of the absorbed dose by the human body and to adapt the stochastic channel model to dosimetry. The statistical study of exposure reveals the need to obtain Specific Absorption Rate values for a plane wave exposure for all possible angles of incidence. Taking into account that computation in dosimetry is time consuming, an efficient interpolation method, kriging method, is implemented in order to get whole body Specific Absorption Rate values. Kriging method enables to obtain Specific Absorption Rate for all possible angles of incidence and then to calculate expectation and variance of Specific Absorption Rate. Sensitivity Analysis of expectation and variance to the statistical channel parameters reveals the impact of each parameter. The channel model has been simplified and then adapted to dosimetry by estimating the approximation error induced by this reduction. This thesis answers to the issue of integrating variability in dosimetry in a complex environment and develop the tools that open a new path in studying exposure in any complex environment.