Division of accelerators, cryogenics and magnetism

premier séminaire L. Ducrot

titre: Reconstitution d’une distribution de particules dans l’espace des phases via la méthode du maximum d’entropie.

Dans un accélérateur de particules, les particules chargées sont caractérisées par leurs coordonnées dans des espaces de phase à 2D position-angle. Bien souvent, on a besoin de connaître cette distribution à partir de seulement quelques projections à 1D, soit parce qu'on ne peut la mesurer que selon quelques axes privilégiés, soit parce qu'on veut créer des distributions qui ont des caractéristiques particulières selon quelques axes donnés.

En principe, ce problème de reconstitution de distribution avec informations manquantes admet une infinité de solutions. On peut cependant se ramener à une solution unique en supposant qu'en dehors des directions où la distribution est connue, elle est la plus régulière possible. En termes mathématiques ceci veut dire qu'on a besoin d'un minimum de paramètres pour la décrire, ou en termes de science de l'information, qu'elle contient un minimum d'informations, c-à-d qu'elle est dans un état de maximum d'entropie. C'est la méthode dite de Maximisation d'Entropie (MENT).

L'objectif de ce stage est de réaliser un code de calcul permettant de reconstituer une distribution 2D à partir de ses projections sur seulement quelques axes, utilisant la technique de MENT. Les résultats obtenus seront montrés dans différents cas de distributions simulées ou mesurées, et comparés à ceux obtenus par décomposition en série de Fourier.

deuxième séminaire I.K. Diallo

titre: Conception et réalisation d’éléments d’émission et de réception d’une antenne patch pour l’imagerie par résonance magnétique à 11.7teslas.

Le service des accélérateurs, de cryogénie et magnétisme(SACM) est engagé dans un projet d’envergure pour la construction d’un scanner pour l’imagerie par résonance magnétique(IRM) en collaboration avec Siemens et Alstom. Cet imageur dont le champ magnétique B0 s’élèvera  à  11.7T fournira des images du cerveau d’une résolution inégalée. Son fonctionnement requiert une antenne capable d’émettre et de capter des ondes électromagnétiques à la fréquence de Larmor (500MHz pour 11.7T) en direction de la tête ; l’aimant B0 servant à orienter les moments magnétiques des spins du proton et les aimants de gradients servant au codage spatial des voxels, équivalents tridimensionnels  des  pixels.

Par ailleurs, le champ magnétique B1 associé à l’onde électromagnétique doit être orthogonal à B0, ce dernier étant aligné avec l’axe du corps du patient. La plupart des antennes à haut champ, au-delà de 7T, utilise une combinaison d’éléments d’émission et de réception, soit linéaires (dipôles raccourcis), soit circulaires (boucles).

Malheureusement la structure spatiale du champ B1 rayonné par ces éléments et les possibilités de les disposer autour de la tête ne permettent pas un éclairage optimal au sommet de la tête.

Pour y remédier le SACM a déposé un brevet pour un élément de type patch à polarisations circulaires, particulièrement bien adaptées à l’IRM. Sa faisabilité a été démontrée dans un scanner à 7T.

L’objectif de ce stage est de transposer le principe à 11.7T et à simplifier la construction mécanique du patch. Il inclut donc les aspects de conception, de réalisation et de mesure.