Partenaires

Logo tutelle
CNRS



Rechercher

Sur ce site

Sur le Web du CNRS


Accueil du site > Séminaires, conférences > Séminaires du LIP > Séminaires en 2005 > Caractérisation par microscopie acoustique haute fréquence de tissus mous en couche mince.

Caractérisation par microscopie acoustique haute fréquence de tissus mous en couche mince.

Date : 10/06/2005 à 14h00

Intervenant :
- Audrey LEYDIER, Jérôme MATHIEU, Gilles DESPAUX, Laboratoire d’Analyse des Interfaces et de Nanophysiques (LAIN), Montpellier.

Résumé : La microscopie acoustique est une technique de caractérisation des matériaux, permettant la mesure des propriétés mécaniques non destructive. L’étude des ondes acoustiques réfléchies par le matériau permet une analyse qualitative ou quantitative de leurs propriétés élastiques à travers les techniques d’imagerie et de signature acoustique. L’utilisation de gamme de fréquence de 50 MHz à 1 GHz, autorise de larges champs d’applications de la microscopie acoustique tels que :

* Métallurgie : analyse en profondeur (soudures, fractures, décollement) et analyse de surface (revêtement, usure). * Microélectronique : caractérisation des défaillances pour la fiabilité des composants. * Polymères : contrôle d’inhomogénéités de structures, de l’orientation des chaînes, et de la structure moléculaire. * Matériaux poreux : détermination de la porosité et du module d’Young de combustibles nucléaires. * Biomédical : Observation des tissus vivants sans coloration et sans perturbation de leur fonctionnement pour l’utilisation de faibles puissances.

La problématique abordée ici est l’étude des propriétés élastiques des tissus biologiques pour la détection de certaines pathologies. Les tissus biologiques comme la plupart des matériaux mous, ont des propriétés acoustiques proches de celle de l’eau qui est utilisé souvent comme couplant des ultrasons pour de telles fréquences. Les méthodes de microscopie acoustique existantes au laboratoire permettent la caractérisation des matériaux durs par signature acoustique et ne peuvent plus être appliquées sur des matériaux massifs dits « mous » du fait de leurs faibles vitesses et de leurs absorptions intrinsèques.

La méthode ultrasonore proposée est la caractérisation de tissus mous en couche mince fixés sur lame de verre, ce qui permet une analyse qualitative et quantitative avec une résolution allant jusqu’au micro mètre pour des fréquences comprises entre 100 MHz et 1GHz. Elle permet de déterminer les propriétés acoustiques telles que vitesse longitudinale, atténuation en fonction de la fréquence et épaisseur des tissus. Le microscope acoustique haute fréquence à 600 MHz est équipé d’un capteur focalisé, qui génère une onde ultrasonore, se propageant dans un liquide de couplage, puis dans le tissu biologique jusqu’à sa face arrière, si celui-ci est assez mince. La phase de ce signal réfléchi est traitée pour en extraire les propriétés acoustiques.

La méthode a été validée avec des échantillons témoins, dont les propriétés sont connues (matériaux « durs ») et d’autres échantillons témoins dont les propriétés sont semblables à celles des tissus biologiques (Polymères) déposés en couche de quelques microns sur substrat de verre. Les premiers résultats sont conformes à la théorie et comparables aux résultats d’autres méthodes de caractérisation acoustique comme l’échographie basse fréquence sur des échantillons de même nature plus épais.

Différents exemples expérimentaux seront présentés mettant en évidence les potentialités de la méthode. De plus, de nouveaux développements pour la mesure de l’atténuation et la caractérisation de tissus biologiques de types fibres musculaires saines et pathologiques) seront proposés.