Thèse en cours

Approche matricielle de la diffusion multiple dans les milieux fortement diffusants
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Auteur / Autrice : Arthur Le ber
Direction : Arnaud TourinAlexandre AubryMathias Fink
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Physique
Date : Inscription en doctorat le 05/10/2020
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Langevin : ondes et images
établissement opérateur d'inscription : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris

Résumé

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Une approche matricielle de l'imagerie ultrasonore a récemment été développée à l'institut Langevin. Elle a permis d'étendre aux ultrasons le concept de matrice distorsion afin de s'affranchir des aberrations et d'obtenir une image ultrasonore dont le contraste est optimisé en tout point avec une résolution seulement limitée par la diffraction. Cette approche matricielle a également permis de quantifier localement la qualité de focalisation et le taux de diffusion multiple pour chaque pixel d'une image échographique. L'approche matricielle repose sur une focalisation en post-traitement des ondes incidentes et réfléchies en n'importe quel point du milieu. Ce processus conduit à la synthèse d'un ensemble de transducteurs virtuels pouvant jouer à la fois le rôle de sources ou de récepteurs virtuels. L'ensemble des réponses impulsionnelles entre chacun de ces transducteurs forme une matrice de réflexion focalisée. Celle-ci constitue la brique élémentaire de l'approche matricielle. C'est à partir d'elle que la qualité de focalisation ou le taux de diffusion multiple peuvent être quantifiés. C'est aussi à partir d'elle que la matrice distorsion peut être construite pour optimiser la focalisation des ondes ultrasonores dans le processus de construction de l'image ultrasonore. Jusqu'à maintenant, le concept de matrice distorsion a été développé dans des milieux faiblement diffusants pour lesquels l'approximation de diffusion simple est peu ou prou vérifiée. L'objectif de cette thèse est d'étendre cette approche matricielle à un régime où la diffusion multiple est maintenant largement prédominante, ceci afin d'imager et de caractériser en profondeur les milieux diffusants. Le problème de l'imagerie en régime de diffusion multiple intéresse de nombreux domaines de la physique des ondes sur une large gamme d'échelle spatiale. Dans le cadre de cette thèse, Les applications visées iront de la propagation des ondes sismiques dans les volcans à la diffusion de la lumière dans les tissus biologiques.