Engineering science - Instrumentation

Tomographie optique multispectrale résolue en temps

Grâce à la lumière infrarouge, il est possible de sonder des milieux très diffusants tels que des tissus biologiques afin de diagnostiquer certains cancers ou afin d'étudier des processus biologiques. Pour cela, on réalise une tomographie optique consistant à illuminer un milieu biologique suivant un grand nombre de points sources et à analyser la réponse de ce milieu afin de reconstruire des caractéristiques optiques en trois dimensions. Afin d'améliorer la qualité de l'information, nous proposons d'utiliser une source de lumière impulsionnelle conjointement à une approche multispectrale. Le doctorant mettra en ?uvre une source laser supercontinuum associée à un système de sélection de la longueur d'onde et une détection résolue en temps. Une algorithmie de traitements des signaux sera développée afin de reconstruire les tissus biologiques sur une base de matériaux. Enfin, les apports de l'approche seront évalués par le doctorant.

Voir le résumé de l'offre

Département : Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (LETI) Laboratoire : Laboratoire Imagerie et Systèmes d'Acquisition Date de début : 01-10-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0296 Contact : lionel.herve@cea.fr

Détecteur spectrométrique pour la mammographie et traitements associés

Les détecteurs à base de CdTe et CdZnTe ont été développés pour les applications de spectrométrie X et gamma de haute résolution à température ambiante. Les progrès récents réalisés sur ce type de détecteur, ainsi que le développement de circuits électroniques de lecture rapides, permettent d'envisager l'utilisation de ce type de détecteurs pour des applications d'imagerie ou de tomographie des rayons X résolue en énergie. Plusieurs équipes de recherche ont développé des circuits intégrés de ce type permettant l'imagerie des RX avec des résolutions allant de 250 à 1000 µm et un nombre de canaux d'énergie compris entre 2 et 5. Au laboratoire LDET a été développée une solution originale avec un circuit fournissant des spectres de haute résolution sur 256 canaux d'énergie pour chaque pixel. Des études sont en cours pour étendre le concept à des détecteurs matriciels et affiner la résolution. L'objet principal de la thèse est l'étude du potentiel de la spectrométrie haute résolution dans le cadre la mammographie. Le travail de thèse s'appuierait sur un couplage entre la simulation et l'étude expérimentale de différentes architectures de détection et un travail de développement de méthodes de traitement des données issues de ces détecteurs spectrométriques. Les besoins identifiés du point de vue du traitement de l'information en mammographie recouvrent différentes applications, comme la détection des nodules, la détection des micro-calcifications, la distinction entre types de tissus (+- fibreux) et l'imagerie de contraste.

Voir le résumé de l'offre

Département : Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (LETI) Laboratoire : Laboratoire Détecteurs Date de début : 01-10-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0305 Contact : jean.rinkel@cea.fr

Modélisation des erreurs overlay pour la lithographie multifaisceaux MAPPER MATRIX

L'évolution des performances des circuits intégrés repose historiquement sur la réduction de la taille des composants. Au sein du CEA-LETI, le laboratoire de lithographie (LLIT) se situe au c?ur de cette approche dite « more Moore » en étudiant différentes options de lithographie faibles coûts pour les n?uds technologiques futurs. En particulier, le laboratoire s'est doté d'une plateforme expérimentale de lithographie électronique multifaisceaux « MATRIX » de la société Mapper Lithography : celle-ci comportera à terme 13000 faisceaux électroniques fonctionnant individuellement et en parallèle. Cette technologie permet d'exploiter la haute résolution de la lithographie électronique ainsi que la vitesse d'écriture liée au parallélisme des multifaisceaux. Cette plateforme intégrera également un système de lecture de marques d'alignement. Il sera alors possible d'empiler plusieurs niveaux technologiques successifs ouvrant ainsi la possibilité de réaliser des composants électroniques avancés. Aussi les travaux de cette thèse viseront à étudier la problématique de l'alignement associée à cette technologie pour répondre aux spécifications agressives de production (<7nm pour le n?ud 14nm). En particulier il s'agira de quantifier et de modéliser les différentes sources de désalignement et d'apporter des solutions de corrections innovantes, afin de réaliser un composant électronique démonstrateur.

Voir le résumé de l'offre

Département : Département Technologies Silicium (LETI) Laboratoire : Laboratoire Date de début : 01-10-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0423 Contact : jonathan.pradelles@cea.fr

Développement d'une méthode d'imagerie 3D par contraste de phase sur synchrotron et source X de laboratoire

En radiographie X conventionnelle, les photons X traversant un échantillon sont absorbés différemment selon la nature du matériau. L'image formée en sortie représente ainsi une distribution des absorptions dans l'échantillon. Une autre approche plus récente est la radiographie par contraste de phase qui représente une variation de la phase du faisceau émergeant de l'échantillon. Durant ces dix dernières années, la recherche a été active et plusieurs techniques d'imagerie par contraste de phase ont été proposées. Ces techniques requièrent l'utilisation d'un faisceau de rayons X qui peut être issus d'une source fortement cohérente (type synchrotron) ou partiellement cohérente (type tube à rayons X classique). Le but de cette thèse est de développer une méthode d'imagerie 3D basée sur l'acquisition d'image en contraste de phase et qui puisse s'appliquer à une source de laboratoire et ainsi être facilement utilisées dans différents contextes applicatifs (médical et contrôle non destructif).

Voir le résumé de l'offre

Département : Département Imagerie Simulation pour le Contrôle (LIST) Laboratoire : Laboratoire Images, Tomographie et Traitement Date de début : 01-10-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0701 Contact : david.tisseur@cea.fr

Détermination des intensités d'émisson XL pour des radionucléides de Z > 80 avec des microcalorimètres magnétiques très haute résolution en énergie

Le Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB) est le laboratoire national de métrologie des rayonnements ionisants. L'une de ses missions est d'améliorer la connaissance des radionucléides à travers la publication de tables de données dont les intensités d'émission X. Les intensités d'émission X sont des paramètres fondamentaux indispensables à de nombreuses applications utilisant l'analyse quantitative par spectrométrie X. Cependant les intensités XL sont mal connues car expérimentalement les spectres en énergie ne sont pas résolus par les détecteurs à semiconducteur et théoriquement des hypothèses simplificatrices sont nécessaires pour mener à bien les calculs d'intensités. Le but de la thèse est de mesurer les intensités d'émission des photons X issus des couches L avec une précision inégalée dans une région de 5 à 25 keV pour des radionucléides de Z > 80. Pour cela des microcalorimètres magnétiques haute résolution en énergie seront utilisés. Il s'agit de détecteurs cryogéniques thermiques fonctionnant à très basse température (20 mK) et à laquelle ils ont d'excellentes résolutions en énergie (18 eV à 6 keV). Le travail de thèse comporte les étapes suivantes. 1-une étude bibliographique identifiant les radionucléides clefs pour lesquels les données publiées sont abondantes et dont les besoins sont prioritaires. 2-la mise en place du dispositif expérimental dans le réfrigérateur à dilution du LNHB et sa caractérisation en vue de mesures quantitatives d'intensités. 3-la mesure des intensités XL, suivie d'une comparaison aux données publiées existantes et enfin d'une publication des nouvelles données mesurées.

Voir le résumé de l'offre

Département : Laboratoire National Henri Becquerel (LIST) Laboratoire : Laboratoire de Métrologie de l'Activité Date de début : 01-11-2013 Code CEA : SL-DRT-13-0920 Contact : matias.rodrigues@cea.fr