Développement d’un nouveau type de condensateur ajustable amagnétique RF haute tension pour l’IRM - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Development of a new type of adjustable magnetic non-magnetic capacitor for MRI

Développement d’un nouveau type de condensateur ajustable amagnétique RF haute tension pour l’IRM

Résumé

As a non-invasive imaging technology, MRI (magnetic resonance imaging) revolutionizes medical diagnosis and diseases detection. Without damaging radiation, MRI systems use radio frequency (RF) waves to produce three dimensional detailed anatomical images. To reach the operating frequency of the next generation of MRI, new electronic components, in particular trimmers (called also adjustable capacitors) are necessary to obtain high-quality images. However, trimmers are still developed empirically using expired specifications that no longer respond to MRI requirements.First of all, to provide a high level of image resolution and to reduce manufacturing time and cost, electrical modeling is an important step. Then, according to these numerical simulations, prototypes are designed and then manufactured.
Pour répondre aux besoins des clients concepteurs de systèmes IRM (Imagerie par Résonnance Magnétique), EXXELIA TEMEX veut étendre sa gamme de composants non-magnétiques. Mon travail de thèse s'inscrit dans le cadre du développement d’une nouvelle gamme de condensateurs ajustables non-magnétiques (aussi appelés trimmers) capables de tenir des environnements extrêmes en tension pour des applications de l’IRM. Pour se faire, les composants passifs intégrés doivent respecter les conditions extrêmes de fonctionnement : un courant RF (Radiofréquence) de 30A à 128MHz et une tension efficace jusqu’à 5kV.Dans un premier temps, les propriétés électriques des trimmers existants ont été déterminées expérimentalement et par simulation afin de valider le modèle numérique proposé. Ensuite, les propriétés électriques des différents diélectriques constitutifs du condensateur sont déterminées expérimentalement. A partir de considérations théoriques, nous avons établi des expressions nécessaires aux calculs des capacités et des fréquences de résonance. Le trimmer est ensuite dimensionné par simulation numérique (méthode des éléments finis) puis fabriqué. Deux modèles de diélectriques sont étudiés. Le gap d’air présent entre les électrodes est évalué par simulation numérique avant validation expérimentale. L’influence de l’air sur les performances du prototype final est finalement abordée : la tension de claquage et de la variation de la fréquence de résonance et de la capacité sont successivement traités.

Domaines

Electronique
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03024734 , version 1 (26-11-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03024734 , version 1

Citer

Zaineb Jebri. Développement d’un nouveau type de condensateur ajustable amagnétique RF haute tension pour l’IRM. Electronique. Université de Bordeaux, 2019. Français. ⟨NNT : 2019BORD0182⟩. ⟨tel-03024734⟩
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