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Etude et optimisation d'un détecteur à rayons X multi-spectral pour des applications de type scanner médical

Défi technologique : Photonique, imageurs et écrans (en savoir +)

Département : Département d'Optronique (LETI)

Laboratoire : Laboratoire conception de Circuits Intégrés Intelligents pour l'image

Date de début : 01-09-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0418

Contact : arnaud.peizerat@cea.fr

Parmi les systèmes d'imagerie médicale, les scanners effectuent des images "en coupe" du corps humain, permettant une reconstitution 3D des parties concernées (squelette, c?ur, poumon, ?) et améliorant le diagnostic médical. Récemment, les scanners sont entrés dans une nouvelle ère grâce à l'utilisation de détecteurs à comptage de photons. Ces derniers ont en effet bénéficié des progrès des technologies CMOS et des développements des cristaux "à conversion direct". Le présent sujet de thèse se propose d'explorer les possibilités d'amélioration de ces détecteurs qui mèneront, demain, à une nouvelle génération de scanners. Le travail du futur doctorant, sur 3 ans, consistera, dans un premier temps, en une étude bibliographique sur les détecteurs à comptage de photons, la compréhension fine de l'état de l'art étant en effet un prérequis indispensable. Dans un second temps, les moyens de simulation du CEA seront mis à disposition pour proposer et évaluer des techniques d'amélioration et d'optimisation, notamment en ce qui concerne l'implémentation de fonctions évoluées (auto-adaptation, correction de donnée, ?) au sein du pixel. Un troisième temps sera dédié à la conception d'un circuit CMOS qui sera fabriqué puis testé, et dont les résultats de mesure seront confrontés aux résultats de simulation. Enfin, un quatrième temps, sera consacré à la rédaction du mémoire de thèse et la soutenance de thèse. Durant ce parcours, un fort niveau d'innovation sera démontré à travers des brevets et publications internationales. Le candidat dynamique et autonome aura un master ou équivalent (diplôme d'ingénieur), spécialisé en microélectronique. Une bonne connaissance des outils de conception de circuits et de modélisation sera appréciée (Cadence, Eldo, Spectre, Matlab, ?). Une connaissance de l'imagerie médicale et des détecteurs de rayonnement sera un plus.

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