séminaire Adrien Rohfritsch

Author: Adrien Rohfritsch
Time: 11H00
Language: French/English
Place: Conference Room at LabTAU

Abstract: 

La connaissance précise des propriétés acoustiques d’un milieu hétérogène est d’une importance majeure dans de nombreux domaines d’application, tels que l’imagerie, le contrôle non destructif, le développement de métamatériaux ou la thérapie par ultrasons focalisés. La propagation des ultrasons dans un tel milieu est régie à la fois par les propriétés de l’onde incidente, la taille des hétérogénéités du milieu, leurs propriétés acoustiques et leur distribution spatiale. La prise en compte de tous ces facteurs est un défi qui limite la plupart du temps le champ d’application d’une ´étude numérique ou d’un modèle théorique. Nous présentons un code de calcul récent, MuScat, qui permet de pallier ces problèmes. Il rend possible le calcul du champ formé par l’interaction de l’onde incidente avec un milieu peuplé de plusieurs milliers de diffuseurs cylindriques ou sphériques. Ce code fréquentiel prend en compte les effets de diffusion multiple `a tous les ordres ainsi que la taille des particules, leurs propriétés mécaniques et leurs positions. Ce dernier point permet de modéliser exactement n’importe quel type de microstructure (i.e. la distribution spatiale des diffuseurs dans l’espace). La diffusion par une particule est modélisée par la matrice de diffusion décomposée sur la base modale, et les interactions entre particules sont décrites à l’aide de la théorie de la diffusion multiple linéaire.

Une première étude d´démontre la possibilité de tirer profit des corrélations spatiales à courte portée (appelées SRC pour Short Range Correlation) et longue portée (SHU, pour Stealth Hyperuniform) afin de fabriquer des matériaux aux propriétés surprenantes et très prometteuses pour le d´développement de m´métamatériaux de nouvelle génération. Une seconde ´étude se focalise sur la détection de lésions créées par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) à l’intérieur du tissu hépatique. Le passage du faisceau focalisé créé une anisotropie locale dans le réseau cellulaire, qui modifie le signal rétrodiffusé par le milieu. Nous quantifions ce phénomène grâce à des simulations numériques et le corrélons à l´évolution du facteur de structure de la zone traitée. Nous montrons pour finir de premiers résultats expérimentaux ouvrant la voie à un nouveau moyen de suivi temps réel des traitements thermiques par HIFU.