aractérisation numérique par la méthode des éléments finis des grandeurs électromagnétiques du résonateur Birdcage. Application à la conception de sondes IRM

Abstract

Dans cette thèse, nous avons réalisé deux outils numériques d’aide à la conception des antennes volumiques de type résonateurs transverse électromagnétique (TEM) utilisées dans l’imagerie à résonance magnétique nucléaire (IRM). Le premier logiciel que nous avons implémenté sous l’environnement Flexpde qui utilise la méthode des éléments finis (MEF), permet la détermination des paramètres électromagnétiques des antennes étudiées. La complexité de la forme géométrique des résonateurs caractérisés et la difficulté d’une solution analytique justifient l’utilisation de la MEF. Le deuxième logiciel implémenté sous l’environnement Matlab utilise la méthode de la ligne de transmission multiconducteurs (LMC), cette méthode basée sur les équations de propagation des tensions et des courants sur les lignes couplées du résonateur permet de prédire la réponse fréquentielle du cœfficient de réflexion de son port d’excitation radiofréquences (RF), ce qui nous permet d’estimer le niveau d’adaptation de l’antenne pour l’imagerie de petits animaux. Les travaux réalisés dans cette thèse sont résumés dans les points suivants: 9 Une caractérisation par la MEF des paramètres électromagnétique d’un résonateur TEM à bandes symétriques (TEM Slotted Tube Resonator : TEM STR). 9 La conception d’une sonde RMN de type résonateur TEM cage d’oiseau (TEM Birdcage Resonator : TEM BCR) à 8 lignes coaxiales pour une imagerie à 4.7 Tesla et 11.74 Tesla. 9 L’optimisation d’une sonde IRM de type TEM BCR à 16 lignes micro rubans une imagerie à une fréquence de 400 MHz. Les sondes conçues présentent des coefficients de qualités qui dépassent la valeur 500. Les résonateurs que nous avons caractérisés dans les travaux énumérés ci- dessus ont fait l’objet de 2 publications et une communication internationale.