Centre de technologies de pointe concernant les ondes de diffusion et la photoacoustique (CADIPT)

Université de Toronto, Toronto, Ontario
Que fait l'installation

Mise au point de systèmes d’instrumentation de pointe et de techniques de mesure, de façon à pouvoir effectuer des essais non destructifs et à développer les sciences et technologies de diagnostic biomédical et dentaire non invasives.

Domaines d'expertise

Les installations du CADIPT et les activités de recherche afférentes offrent des possibilités de recherche interdisciplinaire qui englobent la physique; les mathématiques; l’ingénierie; la mise en œuvre et la mise à exécution utilitaires de nouvelles techniques analytiques d’inspection et de surveillance par laser; les méthodologies de mesure de haute précision; le développement de capteurs environnementaux; les méthodologies analytiques, non destructives et spectroscopiques; le traitement des signaux; la science de la mesure; et les techniques d’imagerie pour des applications industrielles et dans le secteur de la santé.

Les principaux secteurs de recherche sont la science de l’instrumentation et les technologies afférentes dans les domaines suivants :

  • Technologie et développement de l’instrumentation photoacoustique et thermophotonique biomédicale. Exemples : technologie laser non invasive pour mesurer la glycémie (et l’alcoolémie) de façon continue ou intermittente; imagerie par radar photoacoustique; tomographie par cohérence photothermique.
  • Imagerie non destructive et métrologies quantitatives pour effectuer l’inspection des matériaux semi-conducteurs et des dispositifs optoélectroniques et à l’échelle nanométrique au moyen d’ondes de diffusion par photoporteur. Exemple : imagerie non destructive des matériaux semi-conducteurs et des cellules solaires photovoltaïques.
  • Technologies d’essai et d’imagerie non destructives par ondes thermiques et ultrasons laser.
  • Développement de capteurs spectroscopiques ultrasensibles pour les applications de diagnostic de la pollution environnementale.
Services de recherche

L’imagerie non destructive et non invasive est une discipline en plein essor au CADIPT. La mission principale du CADIPT est de renforcer la compétitivité du Canada et de l’Ontario par la mise au point de systèmes d’instrumentation et de techniques de mesure avancés pour effectuer de l’inspection non destructive en milieu industriel et des diagnostics biomédicaux et dentaires non invasifs.

Depuis les années 1980, le CADIPT est devenu un centre de recherche unique en Ontario, au Canada et dans le monde concernant les ondes de diffusion, la photoacoustique et la photothermie. Les activités de recherche sont axées sur l’élaboration de nouvelles modalités et le développement d’instruments de diagnostic et d’imagerie dynamiques de pointe afin de résoudre d’importants problèmes de contrôle de la qualité dans l’industrie et le diagnostic de maladies dans le secteur des soins de santé. Les domaines actuellement ciblés sont l’imagerie et les essais non destructifs au moyen de dispositifs de conversion de l’énergie propre (par exemple les cellules solaires photovoltaïques, ou les dispositifs nano-optoélectroniques); les produits industriels fabriqués (aciers, composites métalliques, composants automobiles et aérospatiaux); le développement de biocapteurs non invasifs (glycémie, alcool, cannabis, COVID-19); et les diagnostics biomédicaux et dentaires. Une attention particulière est accordée à la détection précoce des défauts et des maladies au moyen de concepts de conversion de l’énergie (optique-thermique, thermo-élastique ou ultrasonore) qui confèrent aux sondes d’instrumentation des gammes dynamiques de signaux exceptionnels.

Les services de recherche comprennent la formation d’étudiantes et étudiants de premier et de deuxième cycles et la collaboration avec des chercheuses et chercheurs nationaux et internationaux, notamment des scientifiques et des ingénieur·es invités, dans les domaines et les disciplines susmentionnés. Ce champ de recherche offre un éventail particulièrement large d’expériences d’apprentissage et de formation interdisciplinaires et définit les possibilités de recherche qui constituent l’une des missions essentielles du CADIPT.

Secteurs d'application
  • Automobile
  • Technologies propres
  • Énergie
  • Sciences de la vie, produits pharmaceutiques et équipement médical
  • Fabrication et transformation

Équipement

Fonction

Système d’imagerie des porteurs à verrouillage (LICI) avec caméra dans le proche infrarouge (construit sur mesure)

Génération d’images quantitatives des principaux paramètres de transport dans les matériaux semi-conducteurs et les dispositifs optoélectroniques.

Système d’imagerie dynamique par radiométrie des porteurs (PCR) sur de grandes fréquences de modulation et plages optiques (construit sur mesure)

Analyse sans contact par photoluminescence dynamique du comportement électrique, des paramètres de transport électronique et de l’imagerie des défauts d’une vaste gamme de matériaux semi-conducteurs et de dispositifs.

Système d’imagerie thermographique dynamique (LITI) avec caméra dans l’infrarouge moyen et installations de radiométrie photothermique (PTR) (construit sur mesure)

Systèmes d’imagerie thermophotonique et photoacoustique biomédicaux non invasifs. Évaluation des paramètres thermophysiques, détection de divers types de défauts structurels dans une variété de matériaux, notamment l’analyse quantitative par imagerie de composants fabriqués, d’objets multicouches et l’imagerie liée aux maladies biomédicales ou dentaires.

Biocapteurs portatifs à radiométrie photothermique différentielle modulée en longueur d’onde (WM-DPTR; construits sur mesure)

Mesures non invasives et sans contact de la glycémie et de l’alcoolémie.

Systèmes d’imagerie par caméra dans l’infrarouge moyen pour la tomographie par cohérence photothermique à corrélation tronquée (TC-PCT; construits sur mesure)

Utilisation du laser pulsé, de la multifréquence et du principe du radar. Nouvelle modalité d’imagerie thermique dynamique qui génère des images d’une qualité optique des couches inférieures de la matière opaque ou qui diffuse la lumière, selon le principe de l’absorption optique et de la reconstruction 3D des absorbeurs.

Systèmes d’imagerie photoacoustique par laser (construits sur mesure)

Pour l’endoscopie minimalement invasive, avec une attention particulière à la conception des cathéters pour inspecter les parois des artères coronaires. Système portatif à contraste élevé pour le diagnostic des maladies coronariennes (plaques vulnérables aux lipides et à la calcification des artères coronaires) en complément de l’angiographie aux rayons X, sans les problèmes de sécurité liés aux rayonnements ionisants.

 

  • Alcohol Countermeasure Systems (ACS)
  • Integran
  • Conavi Medical
  • Samsung Electronics (Corée du Sud)
  • Advanced Processing Equipment Technology (APET) (Corée du Sud)
  • Ontario Power Generation (OPG)

Titre

Hyperlien

Institut des technologies avancées de diagnostic non destructif et non invasif (IANDIT)

https://iandit.mie.utoronto.ca