Communication Dans Un Congrès Année : 2025

Focalisation sub-longueur d’onde des ondes élastiques de volume dans la gamme du MHz

Résumé

La transmission extraordinaire, en lien étroit avec les recherches sur la propagation des ondes dans les méta-matériaux, mérite une attention particulière. Ce phénomène offre la possibilité de concentrer davantage d'énergie que celle attendue par les seules considérations géométriques dans des régions sub-longueur d'onde. L’objectif de cette étude est de concevoir et de mettre en œuvre un système de transmission acoustique extraordinaire (EAT) opérant dans la gamme du MHz, en combinant des approches expérimentales et numériques par la méthode des éléments finis (FEM). L’architecture en aluminium se base sur l’association d’un résonateur de Fabry-Pérot et de rainures concentriques gravées sur la surface d’entrée du signal permettant de convertir les ondes longitudinales en ondes acoustiques de surface focalisées vers le résonateur de Fabry-Pérot. La première partie de l’étude propose, à l’aide de simulations par éléments finis, de dimensionner et d’optimiser la transmission de l’énergie à travers le système pour un transducteur émetteur de fréquence centrale égale à 500 kHz. L’étude paramétrique montre qu’il est possible d’obtenir 200 fois plus d’énergie que celle attendue par les considérations géométriques à travers un résonateur de diamètre &ₗambda;/12, où &ₗambda; est la longueur d’onde de l’onde longitudinale dans l’aluminium. L’ajout de rainures permet d’augmenter la transmission d’énergie par un facteur de 4 (par rapport un système sans rainure). La seconde partie de l’étude propose de caractériser expérimentalement le système en transmission. La comparaison des signaux temporels transmis révèle un accord global, en amplitude et en temps, entre la simulation et l’expérience. Les résultats expérimentaux permettent de confirmer la possibilité de transmettre l’énergie élastique via le résonateur de diamètre &ₗambda;/12. Ce système vise à développer des prototypes pour des applications de microscopie ou d’imagerie ultrasonore sub-longueur d’onde.

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Dates et versions

hal-05364504 , version 1 (14-11-2025)

Identifiants

  • HAL Id : hal-05364504 , version 1

Citer

Jiacheng Chen, Lionel Haumesser, Rémi Rouffaud, Eun Bok, Marc Lethiecq, et al.. Focalisation sub-longueur d’onde des ondes élastiques de volume dans la gamme du MHz. CFA 2025 - 17e Congrès Français d'Acoustique, Société Française d'Acoustique (SFA), Apr 2025, Paris, France. ⟨hal-05364504⟩
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