Transducción y sensores ultrasónicos

Transducción de temas

El tema "Transducción y sensores ultrasónicos" trata del desarrollo y la optimización de transductores y sensores ultrasónicos para la caracterización y los ensayos no destructivos. Se divide en 2 partes.

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El componente "Transducción" se refiere al desarrollo de transductores interdigitales para generar ondas ultrasónicas de superficie o guiadas en una amplia gama de frecuencias (20-300 MHz). Esta solución permite, a través de estos transductores IDT remotos, caracterizar superficies sin alterarlas y prever la caracterización de superficies frágiles o transparentes. Dada la amplia gama de frecuencias disponibles, es posible caracterizar determinadas propiedades (grosor, módulo de Young, relación de Poisson, porosidad, tensiones residuales, etc.) de revestimientos y capas finas de diversos grosores (de 5 nm a 20 mm).

Contacto : Pr Marc Duquennoy, @email

Algunas publicaciones :

  1. Caracterización dimensional y mecánica de películas delgadas metálicas basada en la medición de la dispersión de las ondas acústicas superficiales con transformada de pila inclinada
    KADI T., DUQUENNOY M., FALL D., SMAGIN N., PIWAKOWSKI B., OUAFTOUH M., JENOT F.
    Medida. Sci. Technol. 31, 10 (2020) 105009, 10 páginas (disponible en línea el 20 de mayo de 2020 ; publicado en octubre de 2020)
    doi: 10.1088/1361-6501/ab94fe
  2. Técnica eficaz y rápida para el modelado de la respuesta temporal de los transductores interdigitales de ondas acústicas superficiales
    FALL D., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., PIWAKOWSKI B., JENOT F.
    Ultrasonics 82 (2018) 371-378 (disponible en línea el 27 de septiembre de 2017; publicado en enero de 2018)
    doi: 10.1016/j.ultras.2017.09.018
  3. Caracterización no destructiva de superficies y revestimientos finos mediante un transductor interdigital de gran ancho de banda
    FALL D., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., SMAGIN N., PIWAKOWSKI B., JENOT F.
    Rev. Sci. Instrum. 89, 12 (2018) 124901, 9 páginas (disponible en línea el 26 de diciembre de 2018; publicado en diciembre de 2018)
    doi: 10.1063/1.5045213
  4. Optimización de transductores interdigitales para la generación de ondas acústicas superficiales en un gran ancho de banda (20-125 MHz)
    FALL D., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., SMAGIN N., PIWAKOWSKI B., JENOT F.
    Sentido. Actuator A-Phys. 273 (2018) 303-310 (disponible en línea el 3 de marzo de 2018; publicado el 15 de abril de 2018)
    doi: 10.1016/j.sna.2018.03.002
  5. Optimización de sensores ultrasónicos de onda superficial tipo SAW para SHM ultrasónico
    TAKPARA R., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., COURTOIS C., JENOT F., RGUITI M.
    Res. No se puede destruir. Eval. 29, 2 (2018) 61-77 (disponible en línea el 7 de noviembre de 2016; publicado en abril de 2018)
    doi: 10.1080/09349847.2016.1252870
  6. Generación de ondas acústicas superficiales de banda ancha mediante un método de chirp dual temporal-espacial FALL D., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., SMAGIN N., PIWAKOWSKI B., JENOT F. J. Acoust. Soc. Am. 142, 1 (2017) EL108-EL112, doi: 10.1121/1.4994676.
  7. Optimización de sensores IDT cerámicos PZT para la monitorización de la salud de las estructuras  TAKPARA R., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., COURTOIS C., JENOT F., RGUITI M. Ultrasonics 79 (2017) 96-104, doi: 10.1016/j.ultras.2017.04.007
  8. [Revisión] Capas híbridas de sílice-PDMS procesadas por sol-gel para la óptica de sistemas de flujo láser de alta potencia  COMPOINT F., FALL D., PIOMBINI H., BELLEVILLE P., MONTOUILLOUT Y., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., JENOT F., PIWAKOWSKI B., SANCHEZ C. J. Mater. Sci. 51, 11 (2016) 5031-5045, doi: 10.1007/s10853-016-9825-7
  9. Caracterización de ondas acústicas superficiales de capas finas de sol-gel óptico  FALL D., COMPOINT F., DUQUENNOY M., PIOMBINI H., OUAFTOUH M., JENOT F., PIWAKOWSKI B., BELLEVILLE P., AMBARD C. Ultrasonics 68 (2016) 102-107, doi: 10.1016/j.ultras.2016.02.006
  10. Desarrollo de sensores interdigitales para el control de estructuras  TAKPARA R., FALL D., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., COURTOIS C., RGUITI M., GONON M., MAURYE N., MARTIC G., LARDOT V., SERONVEAUX L., HALLEUX J., PÉLEGRIS C., GUESSASMA Leb. Sci. J. 16, 1 (2015) 69-80, http://www.cnrs.edu.lb/info/LSJ2015/No1/no1-2015.html
  11. Caracterización de tensiones residuales micrométricas y localizadas en materiales amorfos mediante la dispersión de ondas acústicas superficiales  DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., DEBOUCQ J., LEFEBVRE J.E., JENOT F., OURAK M. Adv. Mater. Res. 996 (2014) 392-397 (publicado el 11 de agosto de 2014), doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.996.392
  12. Caracterización de tensiones residuales micrométricas y superficiales mediante ondas acústicas superficiales de alta frecuencia generadas por transductores interdigitales 
    DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., DEBOUCQ J., LEFEBVRE J.E., JENOT F., OURAK M. 
    J. Acoust. Soc. Am., 134, 6 (2013) 4360-4371 (published December 2013), http://dx.doi.org/10.1121/1.4826176   
  13. Influencia de un campo superficial de tensiones residuales en la propagación de las ondas superficiales - Aplicado a la estimación de la profundidad de la zona superficial tensionada 
    DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., DEBOUCQ J., LEFEBVRE J.E., JENOT F., OURAK M. 
    Appl. Appl. Phys. Lett., 101, 23 (2012) 234104-1-3 (published December 5, 2012), http://dx.doi.org/10.1063/1.4768434
  14. Desarrollo de sensores transductores interdigitales para la caracterización no destructiva de películas delgadas utilizando ondas Rayleigh de alta frecuencia 
    DEBOUCQ J., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., JENOT F., CARLIER J., OURAK M. 
    Rev. Sci. Instrum., 82, 6 (2011) 064905-1-7 (publicado el 27 de junio de 2011), http://dx.doi.org/10.1063/1.3600797

En segundo lugar, el componente de "transducción" también se centra en el desarrollo de transductores piezoeléctricos de alta frecuencia (HF) de uno o varios elementos (lentes acústicas de 50-200MHz, Fig. A) y conjuntos de tipo PMUT (transductores ultrasónicos piezoeléctricos micromecanizados de más de 20 MHz, Fig. B). Las lentes acústicas, al integrar la electrónica y la óptica, se utilizarán para la obtención de imágenes fotoacústicas en biomedicina. Las PMUT están destinadas a la obtención de imágenes por ultrasonidos de alta resolución (3D en tiempo real) para el diagnóstico médico o los ensayos no destructivos.

Contacto : Dr. Wei Jiang Xu, @email

Sensores ultrasónicos temáticos

El componente "Sensores ultrasónicos" se refiere esencialmente al desarrollo de sensores interdigitales SAW (ondas acústicas de superficie) sensibles a diferentes características como, por ejemplo, el control de la humedad y la presión a altas temperaturas y en condiciones severas. Por ejemplo, en el proyecto europeo interreg CUBISM, las aplicaciones se refieren al control in situ del hormigón refractario (ingeniería civil). También se está investigando para que estos sensores sean flexibles y/o autónomos y se comuniquen de forma inalámbrica.

Contacto : Pr Marc Duquennoy, @email

https://www.youtube.com/watch?v=FEhIu-wIyik

Algunas publicaciones

  1. Una vitrocerámica piezoeléctrica sin plomo para dispositivos de ondas acústicas superficiales de alta temperatura
    DUPLA F., RENOIRT M.S., GONON M., SMAGIN N., DUQUENNOY M., MARTIC G., ERAUW J.P.
    J. Eur. Ceram. Soc. 40, 11 (2020) 3759-3765 (disponible en línea el 22 de enero de 2020; publicado en septiembre de 2020) doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2020.01.051
  2. Desarrollo de sensores de presión de ondas acústicas de superficie para la supervisión de estructuras de hormigón ALHOUSSEINI H., DUQUENNOY M., COURTOIS C., OUAFTOUH M., SMAGIN N., RIVART F., POORTEMAN M., GONON M., MATRIC G., RGUITI M., PELIGRIS C. FA2020, Acousticum 2020, 7-11 de diciembre, Lyon, 2020 .
  3. Optimización del rango de sensibilidad de los sensores ultrasónicos de humedad de onda acústica superficial que incorporan una capa de alcohol polivinílico (PVA)
    NDAO S., DUQUENNOY M., COURTOIS C., OUAFTOUH M., RGUITI M., SMAGIN N.
    Actas de la 18ª Conferencia de Sensores del IEEE, IEEE SENSORS 2019, Montreal, Canadá, del 27 al 30 de octubre de 2019, Sesión B2P-H - Sensores acústicos y ultrasónicos III, ponencia 1141, 4 páginas, ISBN 978-1-7281-1635-8 ; e-ISBN 978-1-7281-1634-1
    doi: 10.1109/SENSORS43011.2019.8956596
  4. Generación y propagación de ondas acústicas superficiales en vitrocerámica polar para sensores de alta temperatura
    DUPLA F., RENOIRT M.S., GONON M., SMAGIN N., DUQUENNOY M., MARTIC G., RGUITI M.
    Actas de la 20ª Conferencia Internacional sobre Sensores, Actuadores y Microsistemas de Estado Sólido & Eurosensors XXXIII, TRANSDUCERS 2019 & EUROSENSORS XXXIII, Berlín, Alemania, del 23 al 27 de junio de 2019, paper M3P.113, 1921-1924, ISBN 978-1-5386-8105-3 ; e-ISBN 978-1-5386-8104-6, doi: 10.1109/TRANSDUCERS.2019.8808519
  5. Cristalinas piezoeléctricas de alta temperatura para sensores SAW
    GONON M., DUPLA F., RENOIRT M.S., SMAGIN N., DUQUENNOY M., MARTIC G.
    Proceedings of 16th European Inter-Regional Conference on Ceramics, CIEC16, Torino, Italia, 9-11 de septiembre, 2018, 35-38, ISBN 9788885745216, https://iris.polito.it/bitstream/11583/2721535/1/Proceedings_CIEC16_21_12_2018.pdf#page=38
  6. Nuevo enfoque óptico de la caracterización de la línea de retardo SAW   DJOUMI L., SMAGIN N., VANOTTI M., FALL D., HERTH E., DUQUENNOY M., OUAFTOUH M., BLONDEAU-PATISSIER V., JENOT F.  30th Eurosensors Conference, EUROSENSORS XXX, Budapest, Hungría, 4-7 de septiembre de 2016, paper TL.THE-1-8109, Procedia Engineering 168 (2016) 838-843, doi: 10.1016/j.proeng.2016.11.286.

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