Ingénieur Instrumentation et Ingénierie d’Affaires

Test et Mesure électronique / électrique | Mesure optique | Analyse physico-chimique | Chaîne de mesure | Commerce (B to B)

Chloé, Responsable des Opérations - Primax

Cette spécialité forme des ingénieurs exerçant dans le domaine de l’instrumentation, capables de comprendre, mettre en œuvre, tester, gérer et concevoir des systèmes de mesure électronique, chimique et optique.

Ces ingénieurs disposent également de compétences pour appréhender toutes les phases de la négociation et de la gestion d’une affaire.

Scientifiques et commerciaux, ils développent des solutions instrumentales ou technologiques globales et innovantes, sur des marchés fortement concurrentiels.

Évoluant dans un marché très dynamique et varié, l’ingénieur s’insère rapidement dans la vie professionnelle, dans de multiples secteurs d’activité (industrie, télécom, transport, énergie, santé…).

La demande est importante sur ces profils d’ingénieur pluridisciplinaire à double compétence

 

Secteurs d'activité

  • Ingénieur instrumentation-mesure et qualité
  • Ingénieur d'application
  • Ingénieur avant-vente
  • Chargé d'affaires
  • Ingénieur technico-commercial

Programme

UE 5.1 Mathématiques, Informatique

84h
ECTS
Vol. Horaire
411100
UE 5.1 Mathématiques, Informatique
6
84 h
411110
Mathématiques
3
44 h
  • Objectifs à atteindre :
    Donner aux étudiants les prérequis de mathématiques suffisants pour suivre les modules ultérieurs de leur formation d'ingénieur, en particulier ceux d'électronique, de traitement du signal et traitement d'image.
  • Programme détaillé :
    Chapitre 1 : Séries de Fourier
    Chapitre 2 : Transformation de Fourier
    Chapitre 3 : Transformation de Laplace
    Chapitre 4 : Résolution d'équations différentielles
    Chapitre 5 : Fonctions de plusieurs variables
    Chapitre 6 : Calcul d'intégrales multiples
20 h cours
24 h TD
3 h DS
411120
Informatique
3
40 h
  • Objectifs à atteindre :
    Savoir réaliser un programme informatique simple, de la conception au développement et à la mise au point avec un langage de programmation adapté. Etre capable de comprendre les applications informatiques existantes, de les prendre en main et d'identifier les besoins et les contraintes pour les faire évoluer.
    Etre capable de communiquer avec des développeurs, de concevoir fonctionnellement les problématiques et/ou systèmes (matériel, logiciel, services ou TIC), d?assurer le suivi des réalisations et des validations.
  • Programme détaillé :
    * Cours
    Acquisition des connaissances de base sur l'algorithmique élémentaire (données, instructions de contrôle, sous-programmes), les règles d'analyse descendante et de la programmation structurée et le langage Python

    Création d'algorithmes de résolution pour des problèmes simples, permettant de comprendre les instructions de contrôle et les structures de données variées et de maîtriser les différentes techniques de la programmation structurée
  • Bibliographie :

    Bibliographie générale sur l'ordinateur, l'algorithmique de base , les bases de données et les documents liés au langage de programmation employé.
14 h cours
26 h TP
1 h DS

UE 5.2 Electronique

102h

UE 5.3 Physico-Chimie

88h

UE 5.4 Economie et Sciences Humaines

82h

UE 5.5 Langues

48h

UE 6.1 Optique et sciences analytiques

114h

UE 6.2 Électronique Numérique et Analogique

74h

UE 6.3 Capteurs et mesures

86h

UE 6.4 Marketing Négociation Commercialisation

72h

UE 6.5 Langues

48h

UE 7.1 Instrumentation, Spectroscopie moléculaire

134h
ECTS
Vol. Horaire
413100
UE 7.1 Instrumentation, Spectroscopie moléculaire
9
134 h
413405
Ingénierie de la santé et du médical
1
14 h
14 h cours
1 h DS
413410
Instrumentation Spectroscopique
2
40 h
  • Pré-requis :
    Notions de base en spectroscopie photonique.
  • Objectifs à atteindre :
    Etre capable de proposer une chaine de spectroscopie photonique complète et optimale par rapport à des conditions expérimentales fixées.
  • Programme détaillé :
    Ce cours présente de manière exhaustive l'ensemble des modules nécessaires à la constitution d'une chaîne de spectroscopie photonique.

    Les sources conventionnelles : les émetteurs thermiques, les émetteurs luminescents, notion de corps noir, la source à filament de tungstène, la source tungstène halogène, le barreau en carbure de silicium, la source à cathode creuse, les sources à vapeur de mercure (basse pression, moyenne pression, haute pression), la source au deutérium, la source au xénon.

    Les lasers : principe général, cavité, pompage, milieux amplificateurs (gaz, solide à colorant), condition de stabilité, modes transverses et axiaux, cavité TEM, lasers pulsés, mesure de puissance.

    Filtres et monochromateurs : les filtres optiques (d'absorption, interférentiels, dichroïques, Notch, Le réseau de diffraction : gravés, holographiques, méthodes de fabrication. Relation fondamentale des réseaux de diffraction, notion d'ordre, notion de résolution spectrale, le monochromateur et ses caractéristiques, notion de bande passante spectrale, lumière parasite, luminosité, les polychromateurs.

    Les détecteurs monocanaux et multicanaux : généralités sur les photodétecteurs, caractéristiques générales d'un photodétecteur, le facteur de réponse, le Bruit et sa « traduction », le FEB, la détectivité D*, les caractéristiques dynamiques, la sensibilité spectrale. Le photodétecteurs non-quantiques (thermiques), thermocouples et thermopiles, bolomètres, détecteurs pyroélectriques, photodétecteurs quantiques à effet photoélectrique interne (photodiodes) ou à effet photoélectrique externe (cellules photoélectriques, photomultiplicateurs d'électrons).
  • Bibliographie :
    Existence d'un document complet de Cours
24 h cours
16 h TP
1 h DS
413430
Spectroscopie photonique
1.5
24 h
  • Pré-requis :
    411110|411320|412110|412130|412240|921210|922110
  • Objectifs à atteindre :
    Comprendre et maîtriser les principes de l'interaction rayonnement matière et des spectroscopies moléculaires optique: Spectroscopie de Rotation (micro-onde) et Spectroscopie de Vibration (infrarouge et Raman).Traiter des applications analytiques telles que l'analyse de gaz ou la microimagerie d'échantillons du biomedical, par ex.Compétences acquises :Maitrise des concepts scientifiques et analytiques Compréhension des outils et principes instrumentaux (laser, microscope, interférométrie, transformation de Fourier)
  • Programme détaillé :
    Enseignement organisés en 4 sections principales, illustrées par des exercices et l'analyse de notes d'applications des fournisseurs de spectromètres et de solutions analytiques
    1.Propriétés des molécules, transitions et rappels théoriques
    2.Spectroscopie de rotation
    3.Spectroscopie de vibration
    4.Instrumentation et applications analytiques.
  • Bibliographie :
1 h DS
413440
Spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire
1.5
24 h
  • Pré-requis :
    Connaissance des fonctions chimiques. Construction de molécules respectant les règles de valence.
  • Objectifs à atteindre :
    Etre capable d'interpréter des spectres RMN 1H et 13C séparément ou simultanément. Prédiction de déplacements chimiques par le biais d'abaques.
  • Programme détaillé :
    Théorie de la RMN. Notion de spin nucléaire, conditions d'obtention d'un signal de RMN, moment magnétique, notion de résonnance, fréquence de Larmor, le déplacement chimique, TMS, structure des massifs, loi de pascal, notion d'intégration, couplages, séquences RMN 13C (large bande, off resonance, DEPT), exploitation des tables de déplacements chimiques et prédiction par le biais de formules empiriques.
  • Bibliographie :
    * D.A. SKOOG and J.J. LEARY, « Principles of Instrumental Analysis » 4th Edition, Saunders College Publishing, 1992
    * Accès Internet : nombreux sites d'auto-formation
16 h cours
8 h TD
1 h DS
413450
Traitement des spectres et des images
1.5
20 h
  • Objectifs à atteindre :
    Connaître les principes de fonctionnement des principales techniques d'analyse statistique de données multivariées.

    Proposer et développer des protocoles d'analyse statistique pour l'exploration, le traitement et l'interprétation de données multivariées.

    Adapter des protocoles d'analyse statistique de données multivariées à la nature spécifique des problèmes analytiques et instrumentales traités.
  • Programme détaillé :
    1) Principes d'algèbre linéaire : définition de vecteurs et matrices, addition vectorielle/matricielle, produit vectoriel/matriciel, transposition vectorielle/matricielle, inversion et pseudo-inversion matricielle ;

    2) Géométrie des données multivariées ;

    3) Analyse en composantes principales ;

    4) Régression multivariée : régression linéaire multiple, régression sur composantes principales, régression des moindres carrés partiels ;

    5) Résolution de courbes multivariées.
10 h cours
10 h TD
413460
Valorisation des données scientifiques (Biblio)
1.5
12 h
  • Pré-requis :
    411120|413450|411320
  • Objectifs à atteindre :
    - Savoir faire une recherche biobibliographique
    - Savoir chercher l'information pertinente
    - Savoir mettre en place une démarche d'analyse de données
    - Savoir communiquer en anglais sous forme écrite (publication)
  • Programme détaillé :
    Dans ce projet les étudiants par binôme (encadrés par un enseignant référant) devront en autonomie mettre en place l'analyse de données brutes issus de mesures (Spectroscopie, Image, Imagerie hyperspectrale, suivi de procédé, ECG...) et présenter dans un document en anglais type "article scientifique' leurs résulatts.

    Ils devront :
    - comprendre la problématique (recherche bibliographique, documentaire) et les données
    - trouver les méthodes/techniques d'analyse de données à utiliser pour répondre à la problématique
    - Analyser les données fournies en utilisant OCTAVE / MATLAB ou Python
    - Évaluer les limites de la / des méthodes proposées
    - Commenter, interpréter les résultats obtenus (schéma graphique, tableau)
    dans un rapport écrit en anglais sous forme d'article scientifique
2 h cours
10 h tutorat

UE 7.2 Électronique, Instrumentation, Mesure

102h

UE 7.3 Ingénierie d'affaires

119h

UE 7.4 Langues

48h

UE 8.1 Lasers, photonique et Applications

74h

UE 8.2 Mesure, Hyperfréquence

74h

UE 8.3 Projet, Analyse d'entreprise et Marketing appliqué

84h

UE 8.4 Stage

120h

UE 8.5 Langues

48h

UE 9.1 Spécialisation technologique

166h
ECTS
Vol. Horaire
415100
UE 9.1 Spécialisation technologique
10
166 h
415430
Systèmes de communication: architectures, design, mesure
2.5
38 h
  • Pré-requis :
    Première et seconde année iC2M.
  • Objectifs à atteindre :
    Comprendre et appréhender les principaux mécanismes de réseaux et notamment Internet, les atouts et limites des différentes technologies et être sensibilisé à la sécurité des réseaux.
  • Programme détaillé :
    - Fonctionnement d'Internet : technologies, routage, hidden services ...
    - Fonctionnement et impacts de types de flux (réseaux sociaux, Cloud Computing, Big Data ...)
    - Notions de sécurité des réseaux, d'identité numérique
    - Technologies de réseaux haut débit : IP/MPLS, réseaux optiques ...
    - Architecture de réseaux haut-débit : exploitation (SDN), brassage, protection, synchronisation
  • Bibliographie :
8 h TD
415440
Hyperfréquences mesure et CEM
3
58 h
  • Pré-requis :
    Connaissance électronique de base, adaptation d'impédance, transfert de puissanceMatrices de quadripôles et dipôles (impédance, admittance, transfert, hybride).
    Des connaissances de base en instrumentation scientifique et en électronique
  • Objectifs à atteindre :
    Dans un premier temps, les notions de bases en hyperfréquences sont présentées permettant de comprendre l?origine des appareils spécifiques à ce domaine des hautes fréquences. A savoir, les analyseurs de réseaux scalaires et vectoriels, les synthétiseurs de fréquences, les power meters et enfin les analyseurs de spectre. Dans un second temps, les synoptiques de ces différents outils sont décrits, une analyse des avantages et inconvénients de ces appareils sont présentés ainsi que les méthodes d'utilisations afin de garantir des précisions de mesures les plus importantes possibles.
  • Programme détaillé :
    Présentations des notions hyperfréquences (paramètres Scattering, coefficients de réflexion et de transmission, TOS, VSWR, adaptation d'impédances, onde stationnaire...).
    Présentation et utilisation de l'abaque de Smith ;
    Présentation des différents analyseurs de réseaux (Scalaire et vectoriel) et des méthodes de calibrage associées ;
    Présentation des synoptiques et corrélation entre fiches techniques et éléments constituant ces appareils;
    Présentation des différents mesureurs de puissance (diode, calorimètre, bolomètre).
  • Bibliographie :
8 h TP
20 h tutorat
415490
Photonique et imagerie des sciences du vivant
2.5
46 h
  • Programme détaillé :
    Cours:



    Projet :

22 h tutorat
415495
Imagerie de Surface
2
24 h
  • Pré-requis :
    411320|412130
  • Objectifs à atteindre :
    Cet enseignement vise à donner à l'étudiant l'ensemble des connaissances nécessaires à la mise en place d'une chaine de mesure instrumentale d'analyse d’extrême surface d'un matériau.
  • Programme détaillé :
    Le cours suivra le plan ci-dessous :

    I- INTRODUCTION
    1.1- Qu'est-ce qu'une surface ?
    1.2- Quelle technique utiliser ?
    1.3- Les domaines d'application

    II- LA SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS INDUITS PAR RAYONS X (XPSESCA)
    2.1- Quelques rappels sur la structure de l'atome et le rayonnement électromagnétique
    2.1.1- Le photon
    2.1.2- L'atome
    2.2- L'effet photoélectrique et l'XPS
    2.3- L'instrumentation XPS
    2.3.1- Principe général
    2.3.2- La source
    2.3.3- L'analyseur
    2.4- Les phénomènes de désexcitation
    2.5- L'effet multiplet
    2.6- Les structures sattelites
    2.7- Le déplacement chimique
    2.7.1- Phénoménologie
    2.7.2- Polarisation des liaisons et modèle à potentiel
    2.7- Analyse de surface : aspects quantitatifs
    2.7.1- L'équation fondamentale
    2.7.2- Le libre parcours moyen
    2.7.3- Aspects quantitatifs
    2.8- Le traitement des données spectrales
    2.9- Une application simple : l'analyse XPS d'une feuille d'aluminium

    III- LES SPECTROSCOPIES AUGER : AES ET XAES
    3.1- Introduction
    3.2- Principe général
    3.3- La spectroscopie AES
    3.4- Le traitement des spectres AES
    3.5- Le déplacement chimique
    3.6- L'analyse quantitative en AES
    3.7- L'imagerie Auger : La microsonde Auger (SAM = Scanning Auger Microprobe)
    3.8- L’instrumentation AES
    3.8.1- Les sources d'électrons
    3.8.2- L'analyseur
    3.8.3- Les détecteurs AES
    3.8.4- Le spectromètre AES moderne

    VI LA SPECTROMETRIE DE MASSE D'IONS SECONDAIRES (SIMS)
    4.1- Introduction - Principe
    4.2- L'instrumentation SIMS
    4.2.1- Historique
    4.2.2- Les sources d'ions primaires
    4.2.3- La colonne d'ions primaires
    4.2.4- Extraction et transfert des ions secondaires
    4.2.5- L'analyseur d'énergie
    4.2.6- L'analyseur de masse
    4.2.7- Les détecteurs d'ions
    4.3- Le rendement de pulvérisation
    4.4- Les rendements ioniques
    4.5- Les aspects quantitatifs du SIMS
    4.6- Le SIMS moléculaire
    4.7- Le profil de profondeur
    4.8- L'imagerie SIMS

    V- LA SPECTROSCOPIE D'IONS RETRODIFFUSES (ISS ou LEIS)
    5.1- Retrodiffusion ionique élastique – L'équation fondamentale
    5.2- La résolution des spectres ISS
    5.3- Aspects quantitatifs de l'ISS
    5.3.1- Intensité des signaux de rétrodiffusion
    5.3.2- La section efficace de rétrodiffusion
    5.3.3- La probabilité de neutralisation
    5.3.4- Les effets d'écran
    5.4- L'instrumentation ISS

UE 9.2 Enjeux professionnels

70h

UE 9.3 Projet ingénieur

100h

UE 9.4 Modules communs

24h

UE 9.3_Alternance Situation de Travail Formative

40h

UE 9.5 Langues

40h

UE 10.1 Stage

400h

UE 10.1_Alternance Situation de Travail Formative

51h

UE 10.2_Alternance Challenge Entreprendre

35h

@ Polytech-Lille