Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Capteur de champs RF“

Ce papier présente un modèle de classification multi-résolution, multi-date et éventuellement multi-capteur fondé sur une modélisation statistique explicite au travers d'un modéle hiérarchique de champs de Markov construit sur une structure quad-arbre. L'approche proposée consiste en un classifieur bayésien supervisé qui combine un modèle statistique conditionnel par classe intégrant des informations pixel par pixel à la même résolution et un champ de Markov hiérarchique fusionnant l'information spatio-temporelle et multi-résolutions, en se basant sur le critère des Modes Marginales a Posteriori (MPM en anglais), qui vise à affecter à chaque pixel l'étiquette optimale en maximisant récursivement la probabilité marginale a posteriori, étant donné l'ensemble des observations multi-temporelles ou multi-capteur. Un nouvel élément intéressant de l'approche proposée est l'utilisation en cascade de plusieurs quad-arbres, chacun étant assocé à une nouvelle image disponible, en vue de caractériser les corrélations associées à des images distinctes.

La méthode magnétique permet d’imager les contrastes d’aimantation de dimension centimétrique à kilométrique dans le sous-sol. Pour la bonne caractérisation de ces contrastes, il est nécessaire d’avoir une résolution suffisante (espacement entre les profils et distance entre la source et le capteur). Jusqu’à peu, les méthodes de cartographie magnétique au sol ou aéroportée ne permettaient pas l’acquisition de données dans certaines zones (Terrains accidentés, champs en culture, …). Dans ce document, nous présentons des solutions pour réaliser la mesure magnétique en drone via l’utilisation de fluxgate. La compensation du moment magnétique du drone est faite par la méthode de la calibration scalaire. Deux exemples d’applications sont présentés, l’un portant sur une campagne d’acquisition multi-échelle pour la caractérisation géologique locale. Le second porte sur de la mesure magnétique à 4 capteurs en drone et au sol.

Compte-tenu de l'importance de la production de blé pour l'économie marocaine, les décideurs doivent disposer d'informations précises sur la production de blé tôt dans la saison afin d'anticiper les besoins en importation. Dans cette étude, nous avons analysé (1) les rendements en blé tendre (1983-2008) de la province de Settat (2) les précipitations et les températures mesurées sur la station de Settat ; (3) les indices de végétation NDVI à 10 jours du capteur AVHRR ; (4) plusieurs indices témoignant de la dynamique atmosphérique et les champs spatio-temporels de géopotentiels à 500$\:$hPa et (5) plusieurs indices témoignant de la dynamique des températures de surface des océans (TSO) ainsi que les champs spatio-temporel de TSO. Il a été démontré que les relations entre les précipitations et les températures à plusieurs stades critiques du développement du blé, d'une part, et les rendements en grain, d'autre part, sont également significatives au niveau de la province agricole. L'Oscillation Nord Atlantique au tout début de la saison de croissance en novembre est également liée aux rendements. Un motif spatial de corrélation intéressant a également été mis en évidence entre les champs de TSO dans l'Atlantique Equatorial et Tropical plus tôt dans l'année, et les rendements. Les potentialités de prévisions saisonnières des rendements en grains basée sur le climat à grande échelle sont analysées en comparant deux approches de régression (MLR, MVS). La prévisibilité est étudiée pour des modèles construits de décembre à mars avec des critères statistiques draconiens pour limiter la complexité des modèles. Le meilleur modèle est naturellement obtenu pour une prévision en mars avec un coefficient ajusté r² et une erreur quadratique moyenne de, respectivement, 0,92 et 2,0quintaux/hectare. En outre, l'approche MVS surpasse MLR pour tous les cas étudiés. Notre conclusion est que l'utilisation d'indices et de variables témoignant de la dynamique atmosphérique et océanique à l'échelle régionale peut permettre une prévision plus précoce qu'avec les prédicteurs classiquement utilisés pour le développement de ce type de modèles.

Cette étude a permis de déterminer la distribution et les habitats potentiels de Newbouldia laevis et de Dracaena arborea dans les zones bioclimatiques du Bénin en vue de leur gestion durable. Trente relevés phytosociologiques ont été effectués dans les formations végétales. La matrice obtenue a permis de discriminer les forêts sacrées (74 genres ; 46 familles ; Richesse spécifique=130 ; H=5,92 bits; R=0,97) des champs/jachères (42 genres ; 28 familles ; Richesse spécifique =69; H=3,40 bits; R=0,62). Les densités moyennes de tiges sont passées en forêts sacrées de 64 à 31 et à 0 tiges.ha-1; puis de 28 à 16 tiges.ha-1 dans les champs/jachères chez D. arborea. Chez N. laevis, ces densités sont passées de 30 à 15 puis à 09 tiges.ha-1 en forêts sacrées et de 89 à 56 et à 13 tiges.ha-1 dans les champs/jachères respectivement en zones guinéo-congolaise, soudano-guinéenne et soudanienne. Les phanérophytes et les espèces guinéo-congolaises sont les plus dominants. D. arborea et N. laevis se conservent mieux respectivement en forêts sacrées et en champs/jachères. Leur introduction dans les programmes de reboisement et la protection de leurs habitats potentiels seraient un atout pour leur meilleure conservation et contribueront à formuler des recommandations soutenues pour leur valorisation au Bénin.Mots clés : Bénin, Distribution, Zones bioclimatiques, Newbouldia laevis, Dracaena arborea. English Title: Distribution and habitats of Newbouldia laevis (P.Beauv.) Seemann ex Bureau and Dracaena arborea (Willd.) Link in the bioclimatic zones of BeninThis study carried out in the three bioclimatic zones of Benin aims to determine the potential habitats and the geographic distributions of Newbouldia laevis and Dracaena arborea, two anthropophilic agroforestry species in order to conserve them sustainably. Thirty phytosociological surveys were sampled and the matrix gotten was subjected to an analysis of the adjusted correspondences (DCA) to discriminate the sacred forests with great diversity (Rf = 130; H = 5.92; R = 0.97) of the fields/fallows of medium diversity (Rf = 69; H = 3.40; R = 0.62) and balanced. The average densities of stems went from 64, 31 and 0 stems.ha-1 in D. arborea to 30, 15 and 09 stems.ha-1 in N. laevis in sacred forests and in fields/fallows from 28, 16 and 0 stems.ha-1 in D. arborea at 89, 56 and 13 stems.ha-1 in N. laevis respectively in guinean-congolese, sudano-guinean and sudanian zones. Phanerophytes constitute 85% of the average recovery in number and occupation of space. Guinean-congolese species are dominant and have a wide distribution spectrum. D. arborea and N. laevis keep better in sacred forests and fields / fallows respectively. The protection of potential habitats and the introduction of species into national reforestation programs as a priority would be an asset for better conservation.Keywords : Benin, Distribution, bioclimatic zone, Newbouldia laevis, Dracaena arborea.

La production de soja a augmenté de manière considérable les dix dernières années au Mato Grosso, atteignant 17,9millions de tonnes en 2009 (contre 7,2 en 1998). Une telle expansion a eu de graves conséquences environnementales et socio-économiques, telles que la déforestation et l'urbanisation. L'objectif de cet article est de mettre en avant l'efficacité des techniques de télédétection et des indices qui en découlent, tels que le NDVI, pour analyser l'avancée des champs de soja au Mato Grosso ainsi que la transformation de l'agriculture dans cetÉtat. L'indice NDVI a été calculé à partir de séries mensuelles du capteur SPOT-Vegetation. Il a permis de trouver les zones cultivées et de surveiller la croissance des cultures. Il a aussi permis la détection des pratiques de gestion de double culture, qui se sont drastiquement accrues depuis quelques années. Les résultats ont montré une corrélation de 0,98 entre notre estimation des zones cultivées et les statistiques agricoles officielles de l'IBGE pour l'intégralité du Mato Grosso. Les séries temporelles de NDVI ont également confirmé l'augmentation des systèmes de double culture, représentant 30% des zones cultivées en 1999, 57% en 2006 et 67% en 2009. Cette évolution est un indicateur de la diversification de l'agriculture et de l'intensification des traitements dans cette région. En outre, la surveillance des grandes clairières récentes au niveau local (comté de Vera) a montré une réduction de l'écart entre trois états consécutifs conduisant à l'intensification des pratiques agricoles. En se fondant sur notre méthodologie, nous avons finalement proposé une classification des municipalités selon leurs modes d'usages du sol dominants.

Background: The absence of risk factors (RFs) in early middle-age is associated with a markedly lower risk for cardiovascular disease across the lifespan. However, the mechanism for this association is not fully understood. Methods: We performed carotid MRI on 440 randomly-selected participants of the Chicago Healthy Aging Study in 2009-11, whose RFs were measured in 1967-73. We examined association of the burden of RFs at baseline with measures of carotid atherosclerosis (i.e., wall thickness and lipid-rich necrotic core (LRNC)) at follow-up. High resolution carotid MR images were acquired (Siemens, 1.5T) using Time of Flight and standard, Turbo Spin Echo T1 and T2 sequences; 16 consecutive images were acquired, and centered on the bifurcation. Risk groups were defined according to RFs present ~40 years earlier (baseline examination): blood pressure, cholesterol, diabetes, and smoking. Participants were divided into 4 groups (See Table footnote for definitions). The association of wall thickness measures and LRNC with baseline low-risk status was assessed in models adjusted for age, current RF, and mean wall thickness. Results: Among 423 ppts with evaluable images, the mean age was 32±5 y at baseline and 71±5 y at follow-up; 65% were male, 84% white, and 37% were “Low Risk” at baseline. Higher risk status at baseline was associated with greater burden of carotid atherosclerosis as measured by mean and maximum wall thickness and LRNC, with the lowest burden among individuals with low-risk status (see Table). In age-adjusted models, low-risk status was associated with a lower risk for LRNC in older age [OR 0.58 (95% CI, 0.35-0.97)]. This association persisted after adjustment for current RF burden [0.59 (0.35-0.99)] and mean wall thickness [0.57 (0.33-0.99)]. Conclusions: The presence of low-risk status in early life is associated with a lower prevalence of carotid LRNC in older age. These findings suggest that the decades-long protective effect of low risk status might be mediated through a lower burden of high-risk plaque.

Les atomes de Rydberg sont des atomes portés dans un état de grand nombre quantique principal, et dont l'électron de valence orbite très loin du noyau. Cet éloignement confère aux atomes de Rydberg des propriétés hors-normes par rapport aux atomes ordinaires, grâce auxquelles ils sont devenus le cœur de nombreux développements et applications de la physique quantique expérimentale moderne. En particulier, ils possèdent des transitions dans les domaines radiofréquence (RF) et terahertz (THz) avec de très grands éléments de matrice, qui les rendent extrêmement sensibles aux champs électromagnétiques dans ces domaines de fréquences. Cela a conduit il y a une dizaine d'années à l'émergence une nouvelle technologie de capteurs de champs RF et THz, dans lesquels l'amplitude du champ est mesurée en faisant la spectroscopie, avec un signal de transparence électromagnétiquement induite, du doublet Autler-Townes induit par l'interaction entre le champ et les états de Rydberg des atomes d'une vapeur chaude. De tels capteurs offrent plusieurs avantages intéressants par rapport aux antennes classiques, parmi lesquels une meilleure sensibilité, une plus large gamme de fréquences accessibles, une taille indépendante de la fréquence du champ mesuré, un besoin en calibration fortement réduit, et la possibilité de mesurer en plus de l'amplitude la phase et la polarisation. Tous ces avantages font des capteurs à base d'atomes de Rydberg de très bons candidats pour des applications de type télécommunications, radar, spatial, etc. Actuellement, ces capteurs font l'objet d'une multitude de travaux et d'évolutions visant à améliorer leurs performances en termes de sensibilité, d'exactitude, de bande passante de mesure, ou de résolution spatiale. L'usage d'atomes froids au lieu de vapeurs chaudes constitue pour cela une piste prometteuse, d'une part en raison de leur meilleure cohérence et de leur effet Doppler fortement réduit, et d'autre part car ils se prêtent à d'autres formes de spectroscopie potentiellement plus robustes sur certains aspects. La présente thèse porte sur l'étude expérimentale d'une nouvelle approche pour la métrologie de champs RF avec des atomes de Rydberg froids, basée sur la spectroscopie de déplétion de piège. Elle consiste à faire interagir avec le champ RF un ensemble d'atomes de ⁸⁷Rb refroidis et confinés dans un piège magnéto-optique, et à sonder le doublet Autler-Townes induit par le champ à l'aide d'un effet de déplétion du piège. Le mécanisme responsable des pertes est l'ionisation des atomes sous l'action du rayonnement de corps noir ambiant. Cette étude s'est appuyée sur la réalisation complète d'un dispositif expérimental permettant de mettre en œuvre la spectroscopie de déplétion. Malgré une faible bande passante de mesure, la méthode proposée ici a démontré une linéarité inférieure à 2%, une sensibilité de l'ordre de 250 µV/cm/Hz1/2, ainsi qu'une absence de dérives sur plusieurs heures d'intégration avec une résolution de l'ordre de 5 µV/cm. Elle offre également une plus grande simplicité de mise en œuvre que d'autres approches utilisant des atomes froids, et permet en principe de déterminer à la fois la fréquence et l'amplitude du champ. Dans ce manuscrit, nous décrirons le principe, le montage et la mise en œuvre de notre dispositif expérimental, nous présenterons les résultats des mesures effectuées grâce à lui, puis nous en analyserons les performances métrologiques, les avantages et les limites
Rydberg atoms are atoms excited to states with a very high principal quantum number, where the valence electron orbits very far from the nucleus. This large distance imparts exceptional properties to Rydberg atoms compared to ordinary atoms, which has made them central to many developments and applications of modern experimental quantum physics. In particular, they exhibit transitions in the radiofrequency (RF) and terahertz (THz) domains with very large dipole matrix elements, making them extremely sensitive to electromagnetic fields in these frequency domains. This has led over the last ten years to the emergence of a new technology of RF and THz field sensors, where the amplitude of the field is measured by performing electromagnetically induced transparency spectroscopy of the Autler-Townes doublet induced by the interaction between the field and Rydberg states of atoms in a thermal vapor. Such sensors offer several advantages over classic antennas, including a greater sensitivity, a wider frequency range, a size independent from the frequency of the measured field, a significantly reduced need for calibration, and the ability to measure, in addition to the amplitude, the phase and the polarization. All these benefits make Rydberg atoms-based RF field sensors excellent candidates for applications in telecommunications, radar systems, and the space sector. Currently, these sensors are the subject to numerous works aiming at improving their performance in terms of sensitivity, accuracy, measurement bandwidth or spatial resolution. The use of cold atoms instead of thermal vapors represents a promising avenue in these goals, due to their better coherence and strongly reduced Doppler effect. Additionally, cold atoms are suitable for other forms of spectroscopy that are potentially more robust in certain aspects. This thesis focuses on the experimental study of a new approach for RF field sensing using cold Rydberg atoms, based on trap-loss spectroscopy. It consists in making the RF field interact with a set of ⁸⁷Rb atoms cooled and confined in a magneto-optical trap, and in probing the Autler-Townes doublet created by the field through a trap depletion effect. The mechanism responsible for the losses is the ionization of the atoms under the action of background blackbody radiation. This study involved the development of an entire experimental setup to perform trap-loss spectroscopy. Despite a low measurement bandwidth, the method proposed here has demonstrated a deviation from linearity of less than 2%, a sensitivity of the order of 250 µV/cm/Hz1/2, as well as an absence of drifts over several hours of measurement, with a resolution of the order of 5 µV/cm. Moreover, this method is easier to implement than other approaches involving cold atoms, and theoretically allows for determining both the amplitude and the frequency of the field. In this manuscript, we will describe the principle, setup and implementation of our experimental apparatus, present the results of the measurement performed with it, and then analyze its metrological performance, advantages and limitations

Le développement de systèmes IRM à plus haut champ magnétique statique s'est accompagné d'une interrogation légitime concernant l'effet des champs électromagnétiques RF sur les patients. L'effet peut être renforcé par l'introduction d'éléments conducteurs à l'intérieur de la bobine RF comme c'est le cas pour les capteurs endoluminaux utilisés pour l'analyse des parois digestives. Ces capteurs entraînent des risques d'échauffements locaux élevés pour le patient en raison du TAS local induit par le champ électrique RF en présence d'un fil conducteur. Ces capteurs ayant le potentiel de présenter un bénéfice pour le patient, il est nécessaire de s'affranchir de ces limitations. Le premier objectif de la thèse est le développement d'un capteur endoluminal à liaisons optiques. Un dispositif de découplage actif optique a été développé et caractérisé. Les images RMN in vitro montrent une distribution du RSB comparable au découplage classique, validant ainsi l'efficacité du découplage optique. Concernant la transmission optique du signal RMN, des travaux ont été réalisés afin de s'affranchir des contraintes liées à l'utilisation d'un guide d'onde pour la conversion électro-optique par effet Pockels. Le capteur a été rendu plus compact. En revanche, l'importance de contrôler le TAS local dans des conditions expérimentales données demeure un besoin ne s'arrêtant pas à ceux des capteurs endoluminaux. Le second objectif est donc la validation expérimentale d'une sonde électro-optique pour la mesure du champ électrique RF durant un examen IRM. Cette sonde a permis d'effectuer des mesures du champ électrique dans l'air et dans différents milieux biologiques à 3 T et 4,7 T et estimer le TAS local
The recent advancement in MRI systems and the increase of the static magnetic field strength were accompanied by a strong concern about the effect of RF electromagnetic fields on patients. The effect can be increased by the use of conductive elements inside the volume coil as in the case of endoluminal coils used to analyze digestive walls. These coils lead to an increase of the local SAR which is induced by RF electric field in the presence of the coaxial cable connecting the coil to the MR system, resulting in strong local heating. Giving that these coils have the potential to present a real benefit to the patient, it worth to overcome these limitations. Accordingly, the first objective of the thesis is the development of a fully optical endoluminal receiver coil. An optical active detuning system has been developed and characterized. The NMR images show a signal-to-noise ratio distribution similar to that obtained with conventional detuning techniques, thus validating the efficiency of the optical detuning. Concerning the electro-optical conversion and the optical transmission of the NMR signal, experiments were performed to overcome constraints related to the use of waveguide for electro-optical conversion by Pockels effect. Moreover, the importance of monitoring global and local SAR during MRI exams remains a need which is not limited only to the endoluminal coils. The second objective of the thesis is then the experimental validation of an electro-optical probe for real-time measurements of RF electric field. This probe can measure the RF electric field in air and in biological media at 3 T and 4.7 T MRI systems and allows the estimation of the local SAR

Les technologies intégrées permettent de réaliser de véritables systèmes de mesure magnétique sur puce. Directement intégrables à l'aide de n'importe quel procédé de fabrication standard, les capteurs à effet Hall sont particulièrement attrayants pour la conception de magnétomètres performants à coût réduit. La première partie de cette thèse porte donc sur l'amélioration des performances de ce type de capteurs à l'aide de circuits électroniques. Nous démontrons qu'à l'aide d'un circuit spécifique associé à un capteur à effet Hall de géométrie particulière, il est possible d'atteindre n'importe quelle sensibilité absolue. Nous proposons également une nouvelle méthode pour s'affranchir totalement de l'effet de piezo-résistance à l'origine d'une sensibilité parasite. Les capteurs à effet Hall proposés sont particulièrement adaptés aux technologies basse tension ainsi qu'aux systèmes de mesure soumis à des vibrations. Grâce au développement des nanotechnologies, les composants à base de matériaux ferromagnétiques en couches minces et plus particulièrement les jonctions magnétiques à effet tunnel devraient bientôt faire partie des composants standards de l'industrie microélectronique. Nous avons donc étudié les potentialités de ce nouveau composant et, dans la deuxième partie de cette thèse, nous proposons une nouvelle technique de mesure basée sur la technique du fluxgate étendue à deux dimensions et appliquée à la jonction magnétique à effet tunnel. Le magnétomètre développé permet de mesurer simultanément et de façon très localisée deux composantes d'un champ magnétique avec une très grande sensibilité. Tous les systèmes réalisés tendent à tirer le meilleur parti d'un élément sensible à l'aide de circuits électroniques spécifiques
Integrated technologies allow to develop magnetic measurement systems on chip. Since they can be integrated using any standard manufacturing process, Hall effect sensors are particularly attractive for low cost magnetometers design. Thus, the first part of this thesis is focused on the improvement of this type of sensors using electronic circuits. We demonstrate that the association of a specific circuit and a Hall effect sensor of a particular shape allows to reach any absolute sensitivity. We also propose a new method for canceling the piezo-resistance effect which is responsible for a parasitic cross-sensitivity. The developed Hall effect sensors are particularly useful for low voltage technologies and for measurement systems subjected to vibrations. Thanks to the rise of nanotechnologies, thin film ferromagnetic based devices and more particularly magnetic tunnel junctions should be part of the standard components of microelectronics industry very soon. Thus, in the second part of this thesis, we studied the potentialities of this new device and we propose a new measurement technique based on the fluxgate principle generalized to two dimensions and applied to the magnetic tunnel junction. The realized magnetometer allows to measure simultaneously and in a very localized way, two components of a magnetic field with a very high sensitivity. All the realized systems tends to benefit from a sensitive element using specific electronic circuits

D'origine naturelle ou resultant d'activites humaines, les champs de neutrons, inevitablement pollues par les photons sont presents dans des domaines tres varies. A l'ere de l'electronique integree, des travaux sont engages sur la detection des neutrons, avec la volonte de rechercher des dispositifs electroniques performants, employes entre autres en radioprotection comme dosimetres individuels d'alarme. Le capteur de neutrons a diodes etudie par l'equipe, dit de 3#e#m#e generation, a subi de multiples innovations par rapport a la version originale, dans le but de reduire sa sensibilite naturelle aux photons, que l'on a diminue d'un facteur variant de quelques unites a plusieurs dizaines, selon le seuil d'integration. Le nouveau capteur est teste dans divers champs mixtes (n, ) en condition reelle d'utilisation, c'est a dire positionne a la surface d'un fantome simulant le corps humain. Le signal est obtenu par soustraction de la reponse des detecteurs, l'un recueillant le signal utile issu du convertisseur en polyethylene implante au #1#0b associe aux signaux parasites, l'autre n'etant sensible qu'aux signaux parasites. La confrontation des resultats theoriques et experimentaux montre l'influence, non negligeable du fantome sur la reponse du systeme (effet d'albedo entre autres), compromettant l'utilisation du systeme differentiel pour la detection des neutrons d'energie intermediaire. Pour l'avenir, d'autres conceptions de capteurs electroniques sont alors a explorer

Ce travail s’inscrit dans un projet consistant à développer un prototype de capteur RF autonome et intelligent permettant la réalisation d’un réseau de capteurs sans fil dans un environnement industriel. Cette thèse traite de l’étude, la conception et la réalisation de la partie radiofréquence de la chaîne d’émission sans fils du capteur RF dans la bande ISM 863-870 MHz en technologie CMOS AMS 0.35µm. Cette chaîne inclut toutes les fonctions depuis l’oscillateur local jusqu’à l’amplificateur de puissance. L’émetteur occupe une surface de 0.22mm² et consomme environ 27mA sous une tension d’alimentation de 3.3V. De nombreux principes innovants ont été mis en œuvre et validés. Tous ces principes peuvent être facilement transposés à d’autres standards de communication et dans d’autres bandes de fréquences. Les résultats de simulations du dessin des masques vérifient complètement les spécifications et confirment les simulations. Une caractérisation expérimentale partielle valide les nouvelles architectures proposées
This work joins in a project consisting in developing prototype of an autonomous and smart RF sensor allowing the realization of a wireless sensor network in an industrial environment. This thesis deals with the study, the design and the realization of the radio-frequency part of the transmitter using the 863-870 MHz ISM band and the CMOS AMS 0.35µm technology. This transmitter includes all the functions from the local oscillator to the power amplifier. The integrated circuit occupies a surface of 0.22mm² and consumes approximately 27mA under a supply voltage of 3.3V. Numerous innovative principles were implemented and validated. All these principles can be easily transposed into other standards of communication and in other frequency bands. The results of the post-layout simulation completely satisfy the specifications and confirm the simulations. Partial experimental characterization validates new architectures proposed

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) appliquée au domaine vétérinaire exploite des systèmes à bas champ magnétostatique qui ont de nombreux avantages, notamment leur faible coût d'achat et d'entretien. Mais sur ces machines, les capteurs radiofréquence (RF) sont initialement dédiées à l'homme et ne permettent pas une qualité d'image optimale. Dans le cadre de cette thèse, des méthodes simples d'optimisation de capteurs à 0,2 T ont été développées, puis exploitées pour des applications de recherche et préclinique. Le travail d'optimisation a été partagé en deux axes. Dans un premier temps, un modèle analytique a été développé sous MATLAB pour l'estimation du rapport signal sur bruit intrinsèque à un capteur paramétré par ses dimensions et les propriétés de l'objet imagé. La validation du modèle a été obtenue par la comparaison entre mesures et simulations du facteur de qualité. Cette méthode d'optimisation a été appliquée pour deux études spécifiques qui ont fait l'objet d'une publication. Dans un second temps, un travail sur le découplage actif a été mené. En effet, sur l'IRM 0,2 T à notre disposition, le découplage passif est la méthode retenue par le constructeur. Mais pour certaines applications des artefacts d'imagerie sont inévitables et le facteur de qualité réduit. Des moyens de découplage actif ont donc été développés. Les performances des capteurs ainsi équipés se sont avérées meilleures qu'en découplage passif. Ce système de découplage associé à un dispositif de connexion par couplage inductif du signal de résonance magnétique a été également démontré à 3 T comme une preuve de concept d'un dispositif de connexion universelle. Ce dispositif a fait l'objet d'un article récemment soumis pour publication
Magnetic resonance imaging {MRl) in veterinary practice employs low magnetostatic field devices which have numerous advantages such as their low maintenance and initial cost. Yet, the radiofrequency {RF) coils commercially provided with these devices are dedicated to human morphology, therefore reducing image quality. ln this work, simple optimization methods for 0.2 T RF coils were developed for an implementation in research and preclinical studies. Optimization protocol was subdivided into two main steps. First, an analytical model was developed using MATLAB in order to estimate the intrinsic signal to noise ratio variations with coil and imaged sample characteristics. Validation of the model was assessed thanks to quality factor comparison between simulated and measured values. The use of the analytical model for two specific studies was described in a recently accepted publication. Second, active decoupling was investigated. lndeed, passive decoupling is the decoupling method implemented on the 0.2 T MR device at our disposal. However, this technique can lack of efficiency in some experiments, inducing imaging artifacts and reduced quality factor. Active decoupling method was therefore implemented. The electronic performances of the coils equipped this way were better than in passive decoupling. This active decoupling device combined with an inductive coupling connecting system was tested at 3 T to demonstrate the technical feasibility of a new universal connecting device, for which an article was recently submitted

L'objectif de cette étude est de montrer la faisabilité d'un nouveau capteur de gaz a transduction RF, passif et sans fil. Ce nouveau capteur est composé de deux lignes coplanaires sur membrane et d'un résonateur diélectrique (RD). L'association de ces deux éléments permet de réaliser un filtre que nous excitons par une onde électromagnétique hyperfréquence en modes de galerie. Grâce à l'effet de " Relaxation Diélectrique ", nous pouvons détecter une variation de l'ambiance gazeuse par un décalage d'une fréquence de résonance du filtre. Les résultats de simulations électromagnétiques ont montré que la détermination de la fréquence de résonance d'un des modes de galerie permettait de détecter facilement la présence de gaz avec une grande sensibilité. Le développement de ce circuit simulé a été réalisé en deux étapes : la fabrication des lignes coplanaires sur membrane et l'élaboration du résonateur diélectrique à base d'un matériau sensible aux gaz. La réalisation d'un RD en TiO2 a été abordée en collaboration avec le CIRIMAT en utilisant la technique SPS (une voie prometteuse mais non encore maitrisée pour nos structures). Compte tenu des difficultés rencontrées, nous avons validé le concept du capteur en utilisant un résonateur en céramique (BaSmTiOxide) réalisé par Temex-Ceramics. L'assemblage des deux parties du capteur a permis d'obtenir les premiers dispositifs et de les caractériser sous différentes ambiances. Les résultats obtenus coïncident bien avec ceux de simulation ce qui valide le principe et la conception de ce nouveau capteur. Enfin, une dernière partie de l'étude est focalisée sur la communication sans fil de ce capteur passif à l'aide d'un RADAR FMCW.

L'objectif de cette étude est de montrer la faisabilité d'un nouveau capteur de gaz a transduction RF, passif et sans fil. Ce nouveau capteur est composé de deux lignes coplanaires sur membrane et d'un résonateur diélectrique (RD). L'association de ces deux éléments permet de réaliser un filtre que nous excitons par une onde électromagnétique hyperfréquence en modes de galerie. Grâce à l'effet de " Relaxation Diélectrique ", nous pouvons détecter une variation de l'ambiance gazeuse par un décalage d'une fréquence de résonance du filtre. Les résultats de simulations électromagnétiques ont montré que la détermination de la fréquence de résonance d'un des modes de galerie permettait de détecter facilement la présence de gaz avec une grande sensibilité. Le développement de ce circuit simulé a été réalisé en deux étapes : la fabrication des lignes coplanaires sur membrane et l'élaboration du résonateur diélectrique à base d'un matériau sensible aux gaz. La réalisation d'un RD en TiO2 a été abordée en collaboration avec le CIRIMAT en utilisant la technique SPS (une voie prometteuse mais non encore maitrisée pour nos structures). Compte tenu des difficultés rencontrées, nous avons validé le concept du capteur en utilisant un résonateur en céramique (BaSmTiOxide) réalisé par Temex-Ceramics. L'assemblage des deux parties du capteur a permis d'obtenir les premiers dispositifs et de les caractériser sous différentes ambiances. Les résultats obtenus coïncident bien avec ceux de simulation ce qui valide le principe et la conception de ce nouveau capteur. Enfin, une dernière partie de l'étude est focalisée sur la communication sans fil de ce capteur passif à l'aide d'un RADAR FMCW
In this work, feasibility of gas sensors based on Titanium Dioxide (TiO2) dielectric resonator, operating with whispering-gallery modes, is presented. The gas or humidity adsorption modifies the TiO2 dielectric permittivity and such modification induces variation in the resonant frequencies of high-Q whispering-gallery modes in the millimeter-wave frequency range. Full-wave electromagnetic simulation demonstrates that the measurement of this variation allows the derivation of few parts-per-million (ppm) fluctuations in gas or humidity concentration. For validation purposes very first prototypes of resonator operating with whispering-gallery modes in the millimeter-wave frequency range are micro-machined. The measured performances confirm that such high-Q resonant modes are very sensitive to small variations in dielectric resonator permittivity. Moreover we validate experimentally that these small variations can be remotely detected from the RADAR interrogation of an antenna loaded by the whispering-gallery modes resonator