{"id":33284,"date":"2026-10-26T15:58:11","date_gmt":"2026-10-26T14:58:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.heliotis.com\/trois-nouvelles-theses-de-doctorat-avec-la-helicam-imagerie-lock-in-pour-la-capteurisation-de-champs-magnetiques\/"},"modified":"2026-10-26T16:45:38","modified_gmt":"2026-10-26T15:45:38","slug":"trois-nouvelles-theses-de-doctorat-avec-la-helicam-imagerie-lock-in-pour-la-capteurisation-de-champs-magnetiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.heliotis.com\/fr\/trois-nouvelles-theses-de-doctorat-avec-la-helicam-imagerie-lock-in-pour-la-capteurisation-de-champs-magnetiques\/","title":{"rendered":"Trois nouvelles th\u00e8ses de doctorat avec la heliCam\u2122 \u2013 imagerie Lock-in pour la capteurisation de champs magn\u00e9tiques"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les publications scientifiques montrent o\u00f9 de nouvelles technologies sont mises en \u0153uvre. Les th\u00e8ses de doctorat vont souvent encore plus loin : sur plusieurs ann\u00e9es, de nouveaux montages de mesure, m\u00e9thodes et exp\u00e9riences voient le jour \u2013 et les instruments utilis\u00e9s deviennent alors une composante \u00e0 part enti\u00e8re du travail de recherche.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous nous r\u00e9jouissons d\u2019autant plus qu\u2019en 2026, trois th\u00e8ses aient \u00e9t\u00e9 publi\u00e9es dans lesquelles la heliCam\u2122 est utilis\u00e9e pour la mesure de champs magn\u00e9tiques par imagerie. Deux travaux \u00e0 l\u2019University of Maryland portent sur la Quantum Diamond Microscopy bas\u00e9e sur des centres lacune-azote (centres NV) dans le diamant. Une troisi\u00e8me th\u00e8se, au Fraunhofer-Institut f\u00fcr Physikalische Messtechnik IPM, \u00e9tudie la magn\u00e9tom\u00e9trie \u00e0 champ nul par imagerie avec de fines cellules de vapeur de rubidium.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les approches physiques sont tr\u00e8s diff\u00e9rentes. Elles partagent toutefois un m\u00eame d\u00e9fi : de faibles signaux optiques modul\u00e9s dans le temps doivent \u00eatre r\u00e9solus spatialement et d\u00e9tect\u00e9s avec une grande sensibilit\u00e9. La d\u00e9tection Lock-in parall\u00e8le au niveau des pixels de la heliCam\u2122 offre ici des possibilit\u00e9s particuli\u00e8res.<\/p>\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Zechuan Yin : Quantum Diamond Microscopy avec des m\u00e9thodes de mesure puls\u00e9es<\/h3>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dans sa th\u00e8se <strong>\u00ab Advanced Quantum Magnetic Microscopy With Solid-State Spin Ensemble in Diamond \u00bb<\/strong>, Zechuan Yin d\u00e9veloppe \u00e0 l\u2019University of Maryland un Quantum Diamond Microscope (QDM) de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les centres NV dans le diamant peuvent \u00eatre utilis\u00e9s comme capteurs de champ magn\u00e9tique \u00e0 tr\u00e8s haute sensibilit\u00e9 et \u00eatre lus optiquement. Dans un Quantum Diamond Microscope, des ensembles de tels centres NV sont utilis\u00e9s afin de mesurer les champs magn\u00e9tiques non seulement en un point, mais sur l\u2019ensemble d\u2019un champ d\u2019image.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L\u2019un des axes majeurs du travail consiste \u00e0 \u00e9tendre ce principe \u00e0 des m\u00e9thodes avanc\u00e9es de capteurs quantiques puls\u00e9s. Pour cela, la plateforme QDM d\u00e9velopp\u00e9e combine une cam\u00e9ra Lock-in rapide avec un g\u00e9n\u00e9rateur de formes d\u2019onde arbitraires (AWG).<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La plateforme permet notamment l\u2019imagerie de champs magn\u00e9tiques statiques et large bande avec des s\u00e9quences de Ramsey, des mesures \u00e0 bande \u00e9troite avec des protocoles de d\u00e9couplage dynamique, ainsi que l\u2019imagerie RMN via le Coherently Averaged Synchronized Readout (CASR).<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La d\u00e9tection Lock-in rapide permet ainsi l\u2019\u00e9valuation parall\u00e8le des signaux de fluorescence modul\u00e9s sur l\u2019ensemble du champ d\u2019image et contribue \u00e0 transposer des m\u00e9thodes \u00e9tablies de capteurs quantiques puls\u00e9s \u00e0 la mesure par imagerie.<\/p>\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Jiashen Tang : champs magn\u00e9tiques dynamiques avec une haute r\u00e9solution temporelle<\/h3>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La th\u00e8se <strong>\u00ab Advancing Quantum Diamond Sensing for Dynamic Magnetic Imaging and Directional Rare-Event Detection \u00bb<\/strong> de Jiashen Tang a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l\u2019University of Maryland.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dans la premi\u00e8re partie de son travail, Tang d\u00e9veloppe un Quantum Diamond Microscope puls\u00e9 pour la mesure par imagerie de champs magn\u00e9tiques statiques et dynamiques. Le syst\u00e8me combine la magn\u00e9tom\u00e9trie Double-Quantum Ramsey, le Spin-Bath Driving et la d\u00e9tection Lock-in rapide.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le travail d\u00e9montre ainsi une imagerie de champ magn\u00e9tique avec une r\u00e9solution temporelle inf\u00e9rieure \u00e0 une milliseconde, tout en conservant une r\u00e9solution spatiale de l\u2019ordre du microm\u00e8tre. Gr\u00e2ce \u00e0 un moyennage stable, il est possible de r\u00e9soudre des champs magn\u00e9tiques jusqu\u2019\u00e0 la gamme du picotesla.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">De telles caract\u00e9ristiques sont particuli\u00e8rement int\u00e9ressantes pour des champs magn\u00e9tiques faibles et variables dans le temps, par exemple issus de circuits \u00e9lectroniques, de mat\u00e9riaux innovants ou de syst\u00e8mes biologiques.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Une autre partie de la th\u00e8se \u00e9tudie les centres NV comme capteurs d\u2019\u00e9v\u00e9nements rares et de leur information directionnelle. Ce domaine de recherche suit un autre concept de mesure et illustre en m\u00eame temps la grande diversit\u00e9 des capteurs quantiques actuels \u00e0 base de diamant.<\/p>\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Ronja Rasser : plus de 7\u202f000 points de mesure dans une fine cellule de vapeur de rubidium<\/h3>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ronja Rasser adopte une autre approche physique dans sa th\u00e8se <strong>\u00ab Abbildende Nullfeldmagnetometrie mit d\u00fcnnen Rubidiumdampfzellen \u00bb<\/strong> au Fraunhofer-Institut f\u00fcr Physikalische Messtechnik IPM.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ici, ce ne sont pas des centres NV dans le diamant, mais des atomes de rubidium pomp\u00e9s optiquement qui servent de capteurs de champ magn\u00e9tique. Une <strong>cellule de vapeur de rubidium de seulement 300 \u00b5m d\u2019\u00e9paisseur<\/strong> est lue optiquement sur une grande surface. Le champ magn\u00e9tique local influence les propri\u00e9t\u00e9s optiques des atomes polaris\u00e9s en spin ; la modulation r\u00e9sultante de la lumi\u00e8re transmise est d\u00e9tect\u00e9e par la heliCam\u2122 avec r\u00e9solution spatiale.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le syst\u00e8me r\u00e9alise, avec une seule cellule de vapeur, <strong>plus de 7\u202f000 points de mesure individuels dans une zone circulaire d\u2019environ 4 mm de diam\u00e8tre<\/strong>. La r\u00e9solution spatiale obtenue est d\u2019environ <strong>40 \u00b5m<\/strong>.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le fait que cela permette de mesurer non seulement des champs statiques est d\u00e9montr\u00e9 par la mesure d\u2019un gradient de champ magn\u00e9tique oscillant \u00e0 <strong>130 Hz<\/strong>. Une seule cellule de vapeur devient ainsi une cam\u00e9ra de champ magn\u00e9tique bidimensionnelle.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous avons d\u00e9j\u00e0 pr\u00e9sent\u00e9 l\u2019article Optics Express qui en a r\u00e9sult\u00e9 dans notre billet \u00ab Trois nouveaux Research Papers avec la heliCam\u2122 \u2013 Des champs magn\u00e9tiques aux ondes millim\u00e9triques \u00bb. La th\u00e8se d\u00e9sormais publi\u00e9e replace ces travaux dans le contexte plus large du d\u00e9veloppement des magn\u00e9tom\u00e8tres \u00e0 champ nul par imagerie.<\/p>\n\n<div style=\"height:50px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Trois th\u00e8ses \u2013 deux concepts de capteurs \u2013 un principe de mesure commun<\/h3>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les centres NV dans le diamant et les atomes de rubidium dans une cellule de vapeur reposent sur des principes physiques tr\u00e8s diff\u00e9rents. Les deux approches ont toutefois en commun que la cam\u00e9ra ne mesure pas directement le champ magn\u00e9tique.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00c0 la place, l\u2019interaction du champ magn\u00e9tique avec un syst\u00e8me capteur quantique est lue optiquement. L\u2019information recherch\u00e9e se trouve alors dans de faibles variations d\u2019un signal lumineux modul\u00e9.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">C\u2019est pr\u00e9cis\u00e9ment l\u00e0 que la heliCam\u2122 intervient : elle r\u00e9alise la d\u00e9tection Lock-in en parall\u00e8le sur de nombreux pixels et associe ainsi une grande sensibilit\u00e9 \u00e0 la mesure par imagerie.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Le fait que la heliCam\u2122 ait \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e en 2026 dans trois th\u00e8ses comme outil de d\u00e9veloppement de nouvelles m\u00e9thodes de mesure magn\u00e9tique nous r\u00e9jouit tout particuli\u00e8rement. Ces travaux montrent aussi comment l\u2019imagerie Lock-in peut se combiner avec diff\u00e9rents capteurs quantiques \u2013 du diamant NV \u00e0 la cellule de vapeur atomique.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nous f\u00e9licitons <strong>Zechuan Yin, Jiashen Tang et Ronja Rasser<\/strong> pour la r\u00e9ussite de leurs th\u00e8ses.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Vous trouverez ces travaux, ainsi que de nombreuses autres publications scientifiques avec la heliCam\u2122, dans notre collection <strong><a href=\"https:\/\/www.heliotis.com\/fr\/c4\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/www.heliotis.com\/c4\/\">Publications sur la cam\u00e9ra Lock-in<\/a><\/strong>.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les publications scientifiques montrent o\u00f9 de nouvelles technologies sont mises en \u0153uvre. 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