Thèse soutenue

Vers une caractérisation sans contact de l'évolution des tissus organiques par des capteurs RF multifréquences
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Auteur / Autrice : Alexiane Pasquier
Direction : Stéphane SerfatyPierre-Yves JoubertYohan Le Diraison
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies
Date : Soutenance le 26/01/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : II - Instrumentation et imagerie
référent : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....)
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....)
Laboratoire : Systèmes et applications des technologies de l'information et de l'énergie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2002-....) - Centre de nanosciences et de nanotechnologies (Palaiseau, Essonne ; 2016-....)
Jury : Président / Présidente : Hamid Kokabi
Examinateurs / Examinatrices : Katia Grenier, Jacques Felblinger, Yann Le Bihan
Rapporteurs / Rapporteuses : Katia Grenier, Jacques Felblinger

Résumé

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Une technique de caractérisation diélectrique sans contact de tissus organiques mettant en œuvre de capteurs radiofréquences (RF) multifréquences à haute sensibilité, a été développée. Celle-ci repose sur l'utilisation de nouveaux résonateurs RF passifs à ligne de transmission (WMFR), dont la structure originale leur permet d'entrer en résonance sur un jeu de fréquences prédéterminées, et sur l'utilisation d'un système instrumental de contrôle à distance des WMFR par couplages inductifs multifréquences et multicapteurs. Les résonateurs WMFR sont utilisés comme des capteurs inductifs capables d'émettre un champ magnétique à différentes fréquences vers le milieu organique à caractériser et, par réciprocité, de mesurer les variations de ce champ induit, qui sont liées aux propriétés diélectriques complexes du milieu à chacune des fréquences considérées. Associé à un modèle électrique équivalent multifréquence, le système développé permet de remonter aux changements des propriétés complexes des milieux investigués sur un jeu de fréquences donné, et de produire ainsi une analyse multi-échelle, spatialement et / ou au cours du temps. Des essais expérimentaux ont permis de valider l'approche pour la localisation de contrastes diélectriques locaux et l'évolution temporelle de milieux organiques. Ces travaux ouvrent la voie au développement de dispositifs non invasifs et bas coût de suivi 3D ou 4D multi-échelle de tissus organiques.