Xavier Faget, Ph.D.

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Xavier Faget soutiendra sa thèse intitulée : "Application expérimentale de méthodes inverses avancées pour l’imagerie des propriétés électromagnétiques d’un matériau magnéto-diélectrique" le Mercredi 31 Janvier à 14h00 en salle Pierre Cotton de l’Institut Fresnel.

Cette thèse a été supervisée par Nicolas Mallejac (CEA-DAM, Le Ripault) et Amélie Litman (Institut Fresnel).

Membres du Jury :

- Ronan SAULEAU - IETR, Rapporteur
- Yann LE BIHAN - GEEPS, Rapporteur
- Claire MIGLIACCIO - LEAT, Examinateur
- Stefan ENOCH - Institut Fresnel, Examinateur
- Juan Carlos CASTELLI - ONERA, Examinateur
- Nicolas MALLÉJAC - CEA, le Ripault Codirecteur de thèse
- Amélie LITMAN - Institut Fresnel, Directeur de thèse

Résumé :
Cette thèse porte sur la caractérisation non destructive de structures 2D magnétodiélectriques inhomogènes complexes. L’ensemble des étapes allant de l’expérience au traitement du problème inverse est traité. Dans un premier temps, un modèle direct reliant le champ diffusé aux propriétés électromagnétiques du matériau a été mis en place. Ce modèle requiert des calculs par éléments finis de la propagation de l’onde électromagnétique, en présence de l’objet observé lorsque celui-ci est positionné sur un support métallique. Une validation expérimentale a été réalisée via la mise en place d’un banc de mesure multistatique. Différentes étapes d’ajustements et d’étalonnages ont permis la réduction du bruit de mesure ainsi que des biais. Ensuite, le problème inverse a été traité afin de pouvoir remonter aux propriétés électromagnétiques des échantillons à partir d’une mesure du champ diffusé. L’inversion est traitée principalement par une approche linéaire, avec un choix attentif de la valeur des hyperparamètres qui y sont associés. Une fois les outils mis en place, six études ont été réalisées pour la validation de notre système d’imagerie 2D des propriétés électromagnétiques de matériaux magnéto-diélectriques inhomogènes. Cela comprend l’évaluation des incertitudes de mesure, de la résolution spatiale, la mesure de différents matériaux magnétiques et l’utilisation de différents supports à géométries variées. L’ensemble des résultats expérimentaux réalisés se place dans une hypothèse de géométrie 2D. C’est pourquoi, nous avons ensuite orienté nos travaux vers la recherche d’un design innovant permettant de faire évoluer le banc de mesure en un dispositif d’imagerie 3D. Dans cette perspective, une source secondaire vient se déplacer proche de la cible pour acquérir de l’information selon la troisième dimension. Une étude numérique a permis d’évaluer en partie les performances attendues de ce nouveau système.

Mots clés  : perméabilité, tomographie micro-onde, matériaux magnétiques, radiofréquences, mesure en espace libre, milieu inhomogène, caractérisation non destructive, hyperfréquences.