Contribution à la caractérisation électromagnétique de matériaux en structures dipôles et quadripôles PDF Download
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Book Description
Actuellement, les hyperfréquences sont de plus en plus utilisées dans les applications industrielles : capteurs actifs ou passifs, traitements thermiques, etc. Ces applications nécessitent de connaître la permittivité complexe des matériaux sous investigation. Ces dernières années, la caractérisation de divers matériaux a nécessite le développement de nouvelles méthodes de mesure. Notre travail s'inscrit dans ce cadre et porte sur la mise au point de nouvelles techniques de caractérisation diélectrique a larges bandes de fréquences et de températures applicables aux matériaux biologiques et aux polymères thermoplastiques. Nous avons utilise et adapte différentes cellules de mesure du type dipôle (cellules pastille et coaxiales) et quadripôle (cellules coaxiales et guides rectangulaire). Une nouvelle méthode de calcul de la permittivité complexe applicable aux matériaux purement diélectrique a été développée. Elle élimine les imprécisions observées pour les matériaux a faibles pertes et présente une précision équivalente a la méthode itérative proposée par Baker-Jarvis. Les méthodes développées ont été utilisées pour la caractérisation de tissus biologiques d'une carcasse de bovin. L'objectif de cette étude est la réalisation d'un capteur micro-ondes de reconnaissance pour automatiser la découpe dans un abattoir. Les résultats obtenus montrent la faisabilité du dispositif. Une deuxième application concerne l'étude des propriétés diélectriques de différents polymères thermoplastiques utilises dans le domaine de l'extrusion. Une étude à larges gammes de fréquences et de températures a mis en évidence différents mécanismes de relaxation. Ces résultats ont contribue a la reconstruction du profil thermique d'un polymère en cours de transformation a partir d'un système radiothermométrique micro-ondes.
Book Description
Actuellement, les hyperfréquences sont de plus en plus utilisées dans les applications industrielles : capteurs actifs ou passifs, traitements thermiques, etc. Ces applications nécessitent de connaître la permittivité complexe des matériaux sous investigation. Ces dernières années, la caractérisation de divers matériaux a nécessite le développement de nouvelles méthodes de mesure. Notre travail s'inscrit dans ce cadre et porte sur la mise au point de nouvelles techniques de caractérisation diélectrique a larges bandes de fréquences et de températures applicables aux matériaux biologiques et aux polymères thermoplastiques. Nous avons utilise et adapte différentes cellules de mesure du type dipôle (cellules pastille et coaxiales) et quadripôle (cellules coaxiales et guides rectangulaire). Une nouvelle méthode de calcul de la permittivité complexe applicable aux matériaux purement diélectrique a été développée. Elle élimine les imprécisions observées pour les matériaux a faibles pertes et présente une précision équivalente a la méthode itérative proposée par Baker-Jarvis. Les méthodes développées ont été utilisées pour la caractérisation de tissus biologiques d'une carcasse de bovin. L'objectif de cette étude est la réalisation d'un capteur micro-ondes de reconnaissance pour automatiser la découpe dans un abattoir. Les résultats obtenus montrent la faisabilité du dispositif. Une deuxième application concerne l'étude des propriétés diélectriques de différents polymères thermoplastiques utilises dans le domaine de l'extrusion. Une étude à larges gammes de fréquences et de températures a mis en évidence différents mécanismes de relaxation. Ces résultats ont contribue a la reconstruction du profil thermique d'un polymère en cours de transformation a partir d'un système radiothermométrique micro-ondes.
Author: Juan Hinojosa Jimenez Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 140
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Actuellement, les hyperfréquences sont de plus en plus utilisées dans des applications industrielles mettant en jeu divers matériaux dont les caractéristiques électromagnétiques doivent être connues. Notre travail est relatif à l'étude et la mise au point de nouvelles techniques de caractérisation électromagnétique de matériaux se présentant sous forme de film. Parmi les quelques techniques possibles, nous avons choisi celle utilisant les lignes plaquées (microruban et coplanaire) réalisées par dépôts métalliques des rubans conducteurs sur l'échantillon même à étudier. Une étude électromagnétique de ces cellules, en fonction de la fréquence, a été effectuée à partir soit d'une méthode analytique, soit d'une méthode numérique approché dans le domaine spectral (a.d.s). Notre contribution a consisté à étendre ces méthodes aux matériaux magnétiques. Cette étude a permis de montrer, entre autres, que la cellule microruban est plus adaptée que la cellule coplanaire à la caractérisation de tout type de matériaux (diélectrique et magnétique), en raison d'une meilleure concentration de l'énergie électromagnétique dans l'échantillon. Deux configurations de cellule ont été développées : dipôle (à constantes localisées) et quadripole (à constantes réparties). Les caractéristiques du matériau sont obtenues respectivement à partir des mesures du coefficient de réflexion ou de la matrice scattering en utilisant soit des relations analytiques, soit une méthode numérique l'approche dans le domaine spectral. Ces techniques de mesures à large bande de fréquences (0.05-40 Ghz) sont validées à partir d'échantillons étalons caractérisés par des méthodes classiques au laboratoire: cellules pastille, coaxiale, guides d'ondes rectangulaires. Ce travail a permis des études originales dans le cadre de différentes collaborations industrielles. Elles concernent d'une part la caractérisation hyperfréquences (0.05-40 Ghz) du polyimide à partir de lignes microrubans et coplanaires réalisées sur une structure multicouches à plusieurs niveaux de conducteurs et d'isolant (contrat avec Thomson hybride) et d'autre part la caractérisation des premiers polymères ferromagnétiques organiques à température ambiante synthétisés par le département génie des matériaux d'Alcatel Alsthom recherche à Marcoussis. A notre connaissance, les résultats obtenus sont les premiers présentes jusqu'aux fréquences de 20 Ghz, ils ont confirmé les mesures d'aimantation rémanente effectuées au laboratoire de Meudon à partir de cycles d'hystérésis.
Author: Abdel-Hakim Boughriet
Author: Abdel-Hakim Boughriet
Author: Juan Hinojosa Jimenez
Author: Clayton R. Paul