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Doctorant : Utilisation du seuillage en énergie pour une nouvelle imagerie en tomographie H/F.

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Informations générales

Référence : UMR5266-PIELHU-001
Lieu de travail : ST MARTIN D HERES
Date de publication : lundi 29 avril 2019
Nom du responsable scientifique : Pierre LHUISSIER
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La microtomographie aux rayons X a été utilisée de manière extensive pour caractériser en 3D la microstructure de matériaux, éventuellement sous sollicitation,. Une large gamme de matériaux a été étudiée comme des métaux, composites fibreux ou géomatériaux. La tomographie aux rayons X permet, par la prise de nombreuses radiographies sous différents angles d'un échantillon, d'obtenir une image 3D du matériau de manière non destructive par contraste d'absorption. La technique a d'abord été développé en synchrotron (ESRF, Grenoble) puis s'est démocratisé grâce à l'apparition de tomographes autonomes (appelés « de laboratoire »).

Nous sommes aujourd'hui à l'aube d'une nouvelle ère pour la tomographie que l'on pourrait appeler la tomographie de nouvelle génération grâce à l'arrivée de détecteurs aux possibilités supplémentaires. Cette dernière génération de détecteurs pour la micro-tomographie proposent des caractéristiques augmentées (efficacité maximale à toute énergie, temps de lecture réduit permettant des acquisitions rapides) et rajoute une fonctionnalité essentielle en science des matériaux à savoir la capacité de discriminer l'énergie du faisceau incident en chaque pixel du détecteur. Le seuillage en énergie des images acquises offre la possibilité d'étendre les capacités d'imagerie et peut être mise en regard de l'évolution apportée par la couleur à la télévision.

L'objectif de ce projet de thèse est de développer des stratégies d'acquisition et de reconstruction de données de tomographie aux rayons X pour indentifier des informations sur l'orientation cristallographique des grains qui composent l'échantillon. La méthode sera développé sur des matériaux modèles comme la glace ou de l'aluminium pur puis sur des matériaux fonctionnels comme des alliages Al-Mg-Si.

Le doctorant devra d'abord optimiser les paramètres d'acquisition pour l'observation des tâches de diffraction. Puis des jeux de données extensifs seront acquis sur les échantillons modèles. Le coeur de la thèse consistera au développement de la procédure de reconstruction. Elle sera basée sur une méthode directe ( basée sur ma comparaison entre simulations et données acquises). Un point important sera l'identification d'un bon indice de corrélation. Le point clef sera de déterminer l'utilisation appropriée de la sélection en énergie.

Contexte de travail

Le projet ALXM : « Microtomographie à rayons X de laboratoire avancée » est un projet scientifique, financé par l'Agence Nationale pour la Recherche, dont le but est l'étude des possibilités d'exploitation d'un détecteur direct à seuillage en énergie pour la tomographie dans un équipement de laboratoire. De manière vulgarisée, il s'agit de chercher à exploiter la couleur sur une caméra pour améliorer une technique de caractérisation non destructive. Le projet permet de financer 2 thèses, un post doctorat et un CDD d'ingénieur au sein de 3 laboratoires d'Auvergne Rhône Alpes travaillant dans le domaine des matériaux (SIMaP : principalement métaux et céramiques ; MATEIS : métaux, céramiques et polymères ; 3SR : principalement géomatériaux), en collaboration avec 2 PME de la région (RX-Solutions et NOVITOM).

Le doctorant sera supervisé par deux chercheurs : Pierre Lhuissier du laboratoire SIMaP (Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés) et Wolfgang Ludwig du laboratoire MATEIS (Matériaux, Ingénierie et Science).
Les deux chercheur sont basés à Grenoble.
Le doctorant sera basé au laboratoire SIMaP où le tomographe de laboratoire de haute résolution du campus est hébergé.

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