Stage Ingénieur(e)/M2 en Electromagnétisme et Electronique H/F

Description de l'offre : Le stage porte sur la conception d’un système d’antenne destinée à la réception du signal de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) de l’IRM le plus puissant au monde pour l’humain (intensité du champ : 11.7T). Ce dispositif est classiquement constitué d’un réseau de 32 à 128 antennes boucles solidaires d’un bonnet porté par le sujet. Les antennes de réception conventionnelles nécessitent 1/ la présence de préamplificateurs à proximité, alimentés via des câbles coaxiaux qui transmettent en retour le signal RF de RMN, 2/ des signaux de contrôles DC sur paires torsadées pour commuter l’antenne entre mode d’émission et mode de réception. Ces câbles posent des problèmes d'encombrement et de qualité de signal. L’objectif du stage est donc de montrer, sur une antenne boucle, la faisabilité d’une commutation sans fil à la fréquence de 500 MHz (qui correspond à fréquence de Larmor des spins de protons à 11.7T), afin de réduire l’encombrement et d'améliorer les performances globales du système. Déroulement du stage : Étude de l’état de l’art : Analyse des technologies actuelles utilisées pour les antennes de surface en IRM. Cela comprend l’étude des approches conventionnelles ainsi que des solutions innovantes visant à réduire la complexité des systèmes câblés. Dimensionnement et conception d’antennes: Utilisation d’un simulateur électromagnétique 3D pour concevoir une antenne, adaptée aux exigences spécifiques de l’IRM, notamment en termes de taille, de fréquence de fonctionnement (UHF), et d’efficacité dans la récupération du signal RMN. Le second objectif est de concevoir une antenne pour la récupération d'énergie RF dans l’environnement de l’IRM. L'antenne doit convertir l’énergie RF en énergie exploitable par le MEMS. Conception du circuit de transfert d’énergie sans fil : Une analyse analytique, accompagnée d'une modélisation circuit, sera réalisée pour développer un système de transfert d'énergie efficace et fiable. Ce système sera essentiel pour assurer la commande sans fil de l'antenne. Caractérisation et tests expérimentaux : Une fois conçus, les antennes et le circuit de récupération d’énergie, seront caractérisés (analyse des performances RF, d’efficacité de récupération et transfert d’énergie RF/DC).

Présentation de l’institut : Le CEA, Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives, est un centre de recherche pour l'industrie qui couvre un large éventail d'activités. Le stage proposé fait partie d'une collaboration entre deux entités du CEA, le LAPCI et NeuroSpin. Le LAPCI (Laboratoire d'Antennes, Propagation et Couplage Inductif) est rattaché au Leti, un institut de recherche technologique situé à Grenoble. Il axe ses activités sur la modélisation, la conception et la caractérisation des systèmes antennaires, des circuits hyperfréquences et du canal de propagation. Les travaux de recherches et développement menés dans ce laboratoire portent sur des enjeux liés à l'électromagnétisme (champ lointain) et au couplage inductif (champ proche). Le stagiaire sera principalement intégré au sein de ce laboratoire. NeuroSpin est un centre de neuroimagerie cérébrale, en particulier par résonance magnétique nucléaire (IRM), appartenant au CEA et situé à Saclay. Il fait partie de l'Institut Joliot dédié aux sciences du vivant. Sa spécialité est l'IRM à Ultra-Haut-Champ afin d'obtenir des images avec une résolution sub-millimétrique, inaccessible en milieu hospitalier. Les expérimentations en imagerie du prototype d'antenne que le stagiaire développera seront caractérisées à NeuroSpin. Le stagiaire sera amené à se déplacer entre ces deux sites pour assurer le bon déroulement du projet.

Profil du candidat : Les compétences requises pour le stage sont les suivantes : ·       Electromagnétisme et antennes ·       Electronique analogique ·       Logiciels de simulation électromagnétique et circuit

Diplome préparé : Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs