Imagerie térahertz des matériaux poreux assistée par l'intelligence artificielle // AI-Driven Terahertz Imaging of Porous Materials

Ce projet de doctorat porte sur le développement de méthodes avancées d'imagerie électromagnétique térahertz (THz), mmWave et bande K pour la caractérisation non destructive des matériaux. Il vise à suivre en temps réel les variations de porosité et la formation de fractures dans les matériaux soumis à des sollicitations telles que l'injection de fluides ou de gaz, ou encore les variations de température, à l'aide de systèmes radar FMCW compacts et économiques.

Une part centrale du travail sera consacrée au traitement du signal et à l'intelligence artificielle afin de reconstruire des images en temps réel, tout en réduisant les effets de bruit, de réflexions multiples et de diffusion. Le projet intègre également le développement instrumental pour adapter les systèmes radar aux contraintes académiques et industrielles, ainsi que la réalisation de mesures expérimentales pour valider les approches proposées.

Cette recherche s'inscrit dans une dynamique plus large d'imagerie haute fréquence, visant à dépasser les limitations actuelles en termes de vitesse d'acquisition, de portabilité et d'applicabilité industrielle. Les résultats attendus permettront d'améliorer la compréhension des mécanismes d'évolution des matériaux et de proposer des solutions innovantes pour optimiser les procédés de fabrication, notamment dans une perspective de réduction de la consommation énergétique et de développement de procédés plus durables.
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This PhD project focuses on the development of advanced terahertz (THz), mmWave, and K-band electromagnetic imaging methods for the non-destructive characterization of materials. It aims to monitor in real time changes in porosity and fracture formation in materials subjected to external stimuli such as fluid or gas injection, as well as temperature variations, using compact and cost-effective FMCW radar systems.

A major part of the work will be dedicated to signal processing and artificial intelligence in order to reconstruct real-time images while mitigating noise, multiple reflections, and scattering effects. The project also includes instrumentation development to adapt radar systems for both academic and industrial applications, as well as experimental measurements to validate the proposed approaches.

This research is part of a broader effort in high-frequency imaging, addressing current limitations in acquisition speed, portability, and industrial applicability. The expected outcomes will contribute to a better understanding of material evolution mechanisms and provide innovative solutions for optimizing manufacturing processes, particularly by improving energy efficiency and enabling more sustainable production methods.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Financement d'une collectivité locale ou territoriale

Université de Pau et des Pays de l'Adour

211 Sciences Exactes et leurs Applications

Nous recherchons un(e) candidat(e) fortement motivé(e), avec un profil interdisciplinaire, intéressé(e) par la physique appliquée, les systèmes radar, le traitement du signal / intelligence artificielle et l'instrumentation. Qualifications requises : • Méthodes de traitement du signal et d'intelligence artificielle, compétences en programmation et/ou • Génie électronique, instrumentation, electromagentisme Compétences souhaitées : • Expérience pratique en dispositifs expérimentaux ou instrumentation • Connaissance des radars FMCW ou des systèmes térahertz • Conception mécanique et prototypage (CAO appréciée) • Intérêt ou expérience en caractérisation des matériaux (ex. pycnométrie) • Disponibilité pour des déplacements dans le cadre de collaborations expérimentales (ex. IMS Bordeaux) • Programmation en Python Langue : bon niveau d'anglais et/ou de français.
We are looking for a highly motivated, interdisciplinary candidate interested in applied physics, radar systems, signal processing/IA, and instrumentation. Candidates should meet the following criteria: Required Qualifications: • Signal processing and IA methods, Programming skills And / Or • Electronics Engineering, instrumentation, electromagnetism Desirable Skills • Hands-on experience with experimental setups or instrumentation • Familiarity with FMCW radars or THz systems • Mechanical design and prototyping (CAD experience is a plus) • Interest or experience in material characterization techniques (e.g., pycnometry) • Willingness to travel for collaborative experiments (e.g., IMS in Bordeaux) • Python Programming Language: Good level of English and/or French.