Dissertationen zum Thema „Analyse volumétrique“

L’un des éléments clé pour atteindre de hauts rendements dans les centrales solaires à récepteur volumétrique est l’absorbeur. Sa structure poreuse permet au rayonnement solaire de pénétrer à l’intérieur, où l'énergie absorbée doit être transférée efficacement par convection au fluide qui la traverse. Dans ce travail, deux types d’absorbeurs innovants sont présentés et analysés : l’un constitué par une série d’éléments empilés avec une structure en forme de grille, l’autre par des éléments similaires à des stores vénitiens. A titre de référence, un absorbeur classique à nid d’abeilles est aussi évalué. La propagation du rayonnement solaire au sein des absorbeurs est modélisée au moyen de la technique de lancer de rayons, basée sur la méthode de Monte Carlo. Leur comportement thermo-hydraulique est simulé par la méthode des éléments finis. Les caractéristiques géométriques des deux absorbeurs proposés améliorent le transfert thermique par convection par rapport aux absorbeurs alvéolaires et la modification des leurs principaux paramètres géométriques nous a permis d’augmenter la longueur d’extinction du rayonnement solaire. Cependant, l’accroissement de leur surface frontale apparente augmente les pertes par réflexion. A l’issu des résultats théoriques, l’absorbeur à stores vénitiens a été retenu pour l’analyser expérimentalement. Ses performances thermiques sont comparées avec celles d’un absorbeur alvéolaire. Ces résultats montrent également que la structure de l’absorbeur proposé intensifie les échanges thermiques vers le fluide. De plus, ce type d’absorbeur atteint un meilleur comportement thermique à de hauts flux radiatifs et à des débits élevés
One of the key elements for achieving a high efficiency in solar power plants with volumetric receiver is the absorber. Its porous structure allows the solar radiation to penetrate inside it, where the absorbed energy should be transferred efficiently by convection to the fluid which crosses through it. In this work, two types of innovative absorbers are presented and analyzed: one consisting of a set of stacked elements with a grid-like structure, the other with elements similar to venetian blinds. As a reference, a conventional honeycomb absorber is also evaluated. The solar radiation propagation within the absorbers is modeled through the ray tracing technique, based on the Monte Carlo method. Their thermohydraulic behavior is simulated by the finite element method. The geometrical characteristics of the two proposed absorbers improve convective heat transfer compared to honeycomb absorbers and the modification of their main geometric parameters allowed us to increase the extinction length of solar radiation. However, the increase of their apparent frontal surface rises up reflection losses. Based on the theoretical results, the venetian blind absorber was selected to analyze it experimentally. Its thermal performance is compared with that of a honeycomb absorber. These results also indicate that the structure of the proposed absorber intensifies the heat exchange to the fluid. Moreover, this kind of absorber reaches a better thermal behavior at high heat flux and at high flow rates

Cette thèse met en avant une démarche originale, celle de faire cohabiter l'utilisation d'une technologie moderne, au sein d'une étude archéologique conventionnelle centrée sur l'architecture grecque. L'utilisation de la modélisation 3D dans ce projet doctoral nous amène indubitablement à explorer de nouvelles problématiques en archéologie grecque. Pour ce faire, une réflexion sera menée sur les apports de cette technologie aux sciences archéologiques. En effet, la restitution d'un édifice antique en 3D implique des questionnements sur la réalité virtuelle créée. La modélisation 3D se fonde sur du matériel archéologique partiel altéré par le temps. C'est pourquoi il est nécessaire de prendre du recul face à une image 3D qui peut idéaliser une réalité archéologique. Notre étude s'appliquera aussi à apporter des solutions permettant de remédier à ces complications liées à la restitution virtuelle. De plus, la restitution 3D d'un édifice antique n'est pas une fin en soi. En d'autres termes, cette technologie doit par son approche intuitive apporter une nouvelle façon d'appréhender les questions qui touchent à la construction des édifices antiques. À commencer par les méthodes de constructions ou encore la faisabilité architecturale...etc. Dans un même temps, nous mènerons un examen architectural et archéologique dans le but de proposer une étude qui soit équilibrée et qui puisse être réutilisée par la recherche archéologique. Nos objectifs sont multiples et cette étude fait le vœu d'être ambitieuse. Pour cela, cette étude s'attellera à éviter l'écueil de proposer une approche ayant un cadre trop restrictif. C'est pourquoi nous envisageons de préférence une étude qui associera plusieurs groupes d'édifices aux fonctions différentes. De ce fait, en tenant compte d'un maximum de situations et de réalités archéologiques, notre examen gagnera en représentativité, tout comme cela lui assurera une probabilité plus grande d'être réutilisé dans la recherche pour d'autres applications liées à la restitution 3D. Cette thèse est aussi une occasion d'évoquer les questions liées à la valorisation du patrimoine culturel. Ce thème sera aussi abordé, car le partage du savoir ne doit pas seulement être destiné aux initiés, mais aussi auprès du grand public. Il s'agit là d'une mission essentielle que l'archéologie se doit de mener à bien
This thesis puts forward a novel approach who will make cohabit together the use of a modern technology in a conventional archaeological study focused on Greek architecture. The use of 3D modeling in this doctoral project leads undoubtedly to explore new issues in the Greek archeology. To do this, we will consider to the benefits of this technology to archaeological sciences. Indeed, the restitution of an ancient building in 3D, involves questions on the virtual reality that created. 3D modeling is based on the archaeological material altered by the time. That is why, it is necessary to take a step back on a 3D picture that can idealize an archaeological reality. Our study will also apply to provide solutions to overcome these complications of the virtual restitution. Moreover, the 3D rendition of an ancient building is not an end in itself. In other words, this technology must provide a intuitive approach and a new way to understand the issues that affect at the construction of ancient buildings. Starting with the construction methods or architectural feasibility ... etc.. At the same time, we will conduct an architectural and archaeological examination in order to propose a study that is balanced and that can be reused by archaeological research. Our goals are many and this study wants to be ambitious. For this, this study will strive to avoid the pitfall of proposing an approach that is too restrictive. That is why we plan to combine preferably a study several groups of buildings with different functions. Therefore, taking into account a maximum of archaeological situations our study will be more representative, as this will ensure it a greater likelihood of being reused in the archeological studies. This thesis is also an opportunity to discuss issues related to the promotion of cultural heritage. This topic will also be addressed because the sharing of knowledge should not be accessible only to insiders, but it must also be affordable for the general public. This is an essential task that archeology must carry

Dans l'objectif de la transition vers de nouvelles sources énergétiques, l'hydrogène apparaît comme une source d'énergie idéale. L'hydrogène est doté d'excellentes propriétés physico-chimiques lui conférant la qualité de combustible d'avenir : il est une énergie propre, renouvelable avec un pouvoir calorifique trois fois supérieur à celui de l'essence. Mais les difficultés liées au stockage et le transport de l'hydrogène restent des obstacles majeurs au développement d'une économie de l'hydrogène comme vecteurs énergétiques. C'est dans ce contexte que l'hydrates d'hydrogène à été entrepris au cours de mon projet de recherche doctorale. C'est étude concerne la synthèse et la caractérisation des hydrates et des semi-hydrates, à l'aide d'analyse calorimétrique différentielle sous haute pression (40 MPa) et un réacteur isobarique pour les mesure volumétrique. Dans le premier temps, une famille particulière des semi-hydrates qui se forment à partir d'eau et de gaz en présence de sels d'ammoniums (TBAOH) ou de phosphoniums quaternaires (TBPBH4) a été étudiée. Nous présentons dans cette partie une étude du comportements des systèmes TBAOH-H2-H2O, TBPBH4-H2-H2O et N2-TBPBH4-H2O, leurs diagrammes de phase isobare (T,x) et une étude volumétrique sur la quantité de gaz stocké. Dans le deuxième temps, le concept de Tuning a été développé dans un mélange de H2-C3H8 à fin d'étudier son impact sur le stabilité de l'hydrate d'hydrogène. En suite, la séparation de l'hydrogène dans un mélange équimolaire de CO2-H2 a été étudié avec l'analyses de la compostions initiales et finales du mélange du gaz. Mots clé: Hydrates de H2, hydrates semi-clathrates, équilibre de phase, analyse calorimétrique différentielles, mesure volumétrique.

Dans le but d'épurer un effluent gazeux contenant des teneurs faibles en orthoxylène, nous étudions un procédé chimique de traitement par l'ozone à température ambiante et sous la pression atmosphérique. L’air chargé en orthoxylène et l'oxygène ozone sont introduits séparément en continu dans un réacteur gaz-liquide mécaniquement agité. Le transfert de matière gaz-liquide spécifique du réacteur est étudié en déterminant d'une part le coefficient de transfert volumique partiel kLa par oxygénation dynamique de la phase liquide et d'autre part le coefficient de transfert volumique global KLa par traçage du gaz lors de l'absorption physique de l'orthoxylène dans l'eau. À partir de ces mesures, on peut estimer les coefficients de transfert volumiques kGa et KGa. La transformation chimique conduit à l'obtention de plusieurs produits non toxiques susceptibles d'être à leur tour oxydés en deux produits ultimes: l'anhydride carbonique et l'acide acétique. L’étude expérimentale portant sur l'influence de divers paramètres opératoires (concentrations des réactifs, vitesse d'agitation, débit d'air supplémentaire, température, pH du milieu réactionnel) montre que les réactions primaires ont lieu essentiellement dans le film liquide au contact des bulles d'oxygène ozone. Par suite, les étapes primaires sont limitées par le transfert gaz-liquide de l'ozone. Des améliorations du procédé ont été envisagées: en utilisant un système biphasique eau solvant fluorocarbone, en opérant en milieu aqueux en présence d'un catalyseur solide (charbon actif), enfin en stimulant la réaction par des rayonnements UV en présence ou non d'un photocatalyseur (TiO2). Les améliorations observées sont faibles et les résultats confirment le rôle prépondérant de la limitation du transfert de l'ozone sur la transformation de l'orthoxylène

Cette thèse étudie deux aspects d'un système de contrôle d'accès de véhicule par localisation de clés.D'une part, dans le cadre d'une localisation par triangulation à l'aide de réseaux de capteurs commutés, l'optimisation de la séquence de commutation est étudiée.Un modèle est proposé pour étudier l'estimation des paramètres de sinusoïdes reçues par un réseau de capteur, dont les capteurs sont échantillonnés de manière asynchrone.Ce modèle est notamment, mais pas exclusivement, applicable à des approches industrielles telles que celle proposée par Bluetooth 5.1, qui sert d'application de référence.Du modèle sont dérivées des bornes de Cramér-Rao, qui servent à l'établissement de critères d'optimisation des instants d'échantillonnage de chaque capteur indépendants de la géométrie du réseau de capteurs.Les formes analytiques de ces critères permettent d'établir des propriétés préférables pour les instants d'échantillonnage de chaque capteur, particulièrement lorsque la fréquence des signaux reçus n'est pas connue à priori.Des stratégies sont proposées pour générer des séquences de commutation, et sont évaluées numériquement à l'aide des critères proposés. L'évolution des critères proposés est comparée à celle de bornes numériques sur l'estimation d'angle d'incidence pour des géométries populaires, illustrant un lien qualitatif entre ces critères.D'autre part, dans le cadre d'une localisation par mesure des délais de propagation en bande UWB, un système de détection de passagers reposant sur le matériel de localisation est proposé.On propose d'utiliser des machines à vecteurs-supports (SVM) pour réaliser la détection des passagers sous la forme d'une classification des réponses impulsionnelles de canal mesurées entre les transmetteurs du système de localisation de clé.Une preuve de concept et un prototype sont réalisés et utilisés pour collecter des données sur le problème et montrer la faisabilité.L'étude de ces données permet d'identifier des invariances, que l'on propose de traduire pour les SVM à travers des traitements et métriques adaptés.Les performances offertes par ces traitements sont ensuite mesurées expérimentalement, et permettent d'affirmer qu'un des traitements proposés est avantageux pour l'application choisie
This thesis studies two aspects of a vehicle access control system which relies on the estimation of a key's location to grant access.Firstly, within the context of a triangulation-based system, we study the optimisation of the switching sequence for switched antenna-arrays.A model is given to study the estimation of the parameters of sines received by a switched array, where sensors are not necessarily sampled synchronously.This model is relevant, but not exclusive, to industrial approaches to direction of arrival estimation, such as the one proposed by Bluetooth 5.1, which serves as our reference application.From the model, Cramér-Rao lower bounds are computed, and are used to define design criteria for switching sequences that do not rely on the array's geometry.These criteria's analytical forms allow us to highlight desirable properties in switching sequences, especially in the case where the signal's frequency is unknown.Strategies to build switching sequences are proposed, and numerically evaluated using the provided criteria. Comparison of the criteria with numerical bounds on direction of arrival for common array geometries shows that they are qualitatively linked.Secondly, within the context of a time of flight based system, we propose a system for passenger detection that relies solely on the localization system's original hardware.To achieve this, we propose to use support vector machines (SVM) to classify the channel impulse responses measured between the system's transmitters.A proof of concept is designed to demonstrate feasability, and data is collected on a prototype for further evaluation.By studying the available data, invariants are identified, and processing functions are proposed to translate these invariants to the SVM in order to improve performance.One of the proposed processing is shown to give performance gains for our application through experiments

Les fluides pétroliers extraits de gisements ont des teneurs plus ou moins importantes en composés non souhaités tels que le dioxyde de carbone, l’hydrogène sulfuré ou autres produits soufrés. Ils doivent subir nombre de transformations et purifications. Le dimensionnement des unités correspondantes ne peut être bien optimisé que si l’on dispose de données fiables et précises d’équilibre de phases et de propriétés volumétriques et bien entendu d’une modélisation elle aussi fiable et précise. Le présent travail a été consacré en partie à des mesures de propriétés volumétriques sur trois mélanges binaires (éthane – hydrogène sulfuré, éthane – dioxyde de carbone et propane – hydrogène sulfuré). Ces mesures ont été réalisées à l’aide d’un appareillage, comportant un densimètre à tube vibrant (Anton Paar, modèle DMA 512), qui a été conçu et construit tout spécialement pour ce travail. L’étude menée sur la modélisation des propriétés volumétriques a permis de mettre en évidence l’inadéquation de l’usage classique des équations d’état cubiques pour représenter simultanément propriétés volumétriques et équilibres de phases. Parmi les équations d’état présentées, une attention particulière a toutefois été portée sur les équations d’état cubiques en raison de leur très grande utilisation dans le domaine pétrolier. Un moyen a été testé pour adapter les équations d’état cubiques à la représentation simultanée et satisfaisante des propriétés volumétriques et équilibres de phases : Il s’agit du couplage de l’équation d’état cubique de Soave-Redlich-Kwong avec une correction de volume par réseau de neurones
Various pollutant contents (ie carbon dioxide, hydrogen sulphide or other sulphur products) are found in produced oils. These latter must undergo a number of transformations and purifications. The design and dimensioning of the corresponding units can well be optimized only if one has reliable and accurate data about phase equilibria and volumetric properties and of course reliable and accurate modeling. This work was devoted partly to measurements of volumetric properties on three binary mixtures (ethane - hydrogen sulphide, ethane - propane and carbon dioxide - hydrogen sulphide). These measurements were carried out using equipment, comprising a vibrating tube densimeter (Paar, model DMA 512 P), which was especially designed and built for this work. The study undertaken about the modeling of volumetric properties made it possible to highlight the inadequacy of the traditional use of cubic equations of state to represent simultaneously volumetric properties and phase equilibria. Among the equations of state investigated, a close attention however was paid to cubic equations of state because of their very great use in the oil field. A new tool was found to adapt cubic equations of state to the simultaneous and satisfactory representation of volumetric properties and phase equilibria. It concerns the coupling of the cubic Redlich-Kwong-Soave equation of state with volume correction through a neural network

La methode de titrage presentee permet l'etude experimentale rigoureuse des acides faibles dans un domaine de dissociation tres etendu. Elle trouve sa double originalite dans la methode d'etalonnage de la pile de mesure potentiometrique et dans le mode d'obtention du degre de dissociation de l'acide faible. La technique experimentale conduit a des mesures de ph stables meme en milieu peu tamponne. Le comportement des acides polyacrylique et polymethacrylique en solutions aqueuses diluees est decrit en terme de changement de conformation. Les courbes de titrages presentent une analogie entre les deux types de polymeres analyses. L'enthalpie libre standard et l'enthalpie standard de transition par motif monomere sont determinees a six temperatures differentes entre 278,15 k et 328,15 k, ainsi que l'enthalpie experimentale de dissociation en fonction du degre de dissociation. L'entropie de deprotonation et la capacite calorifique molaire apparente des acides polyacrylique et polymethacrylique pris a la concentration 2. 10#-#2 moll#-#1 (exprimee par rapport au motif monomere) ont ete etudiees par potentiometrie en solution saline aqueuse les resultats ainsi obtenus sont en bon accord avec ceux d'aures origines, validant ainsi les possibilites de la potentiometrie pour la determination des grandeurs thermodynamiques en cause. Une precipitation de l'acide polyacrylique, observable a faible dissociation, est fonction de la temperature et de la concentration en sels de sodium. Cette precipitation provoque une perturbation des valeurs prises par les fonctions thermodynamiques analogue a celle accompagnant le changement de conformation de l'acide polymethacrylique

Enjeu majeur de l'imagerie pulmonaire numérique, l'analyse quantitative des voies aériennes en tomodensitométrie (TDM) spiralée volumique nécessite de disposer d'outils de segmentation, modélisation, description, représentation et visualisation 3D de l'arbre bronchique. Dans ce contexte d'aide au diagnostic fondée sur la vision par ordinateur, cette thèse développe deux méthodes originales et automatiques, l'une par approche hybride 2D/3D, l'autre par modélisation purement tridimensionnelle, aboutissant à la bronchographie TDM virtuelle, nouvelle fonctionnalité clinique de navigation 3D intelligente au sein du réseau bronchique. La méthode hybride 2D/3D consiste tout d'abord en une segmentation 2D des lumières bronchiques effectuée sur l'ensemble des coupes axiales. Fondée sur la morphologie mathématique, elle repose sur une extraction des contours bronchiques par ligne de partage des eaux filtrée conditionnellement à un marquage bronchique par cout de connexion. La topologie 3D de l'empilement des segmentations 2D ainsi obtenues est ensuite décrite sous forme d'une structure arborescente, orientée et multivaluée dont l'optimalité est établie. Enfin, une procédure de restauration et de filtrage de l'empilement, conditionnellement à cette structure, aboutit à la reconstruction 3D de l'arbre bronchique. L'approche tridimensionnelle repose sur une modélisation markovienne de type diffusif-agrégatif à partir de fonctions de potentiel caractérisant les propriétés topologiques et structurales du réseau bronchique. L'initialisation du schéma itératif de reconstruction 3D exploite le concept original de cout de connexion sous contrainte topographique. Dans chaque cas, l'arbre bronchique 3D est visualise en utilisant une technique de rendu de volume. En raison de la similitude des vues 3D ainsi créées avec les bronchogrammes classiques, cette technique est appelée bronchographie TDM virtuelle. Les performances des deux méthodes développées ont été évaluées qualitativement et quantitativement, en termes de précision de reconstruction et de robustesse vis-a-vis des artefacts, à partir d'un système de scores établi par rapport à un arbre bronchique de référence. Cette évaluation a démontré, pour les deux méthodes, une précision supérieure à 97% et une robustesse supérieure à 96%, en moyenne.

L'analyse des changements morphologiques du cerveau dans des séries temporelles d'images est un sujet important en neuroimagerie. Bien que le développement des bases de données longitudinales ait aidé à réduire la variabilité inter-individu, il reste encore de nombreux biais qui doivent être évités lors de l'estimation des évolutions longitudinales. De plus, lorsque les changements intra-sujet sont très faibles par rapport à la variabilité inter-sujet, il est crucial de savoir si les méthodes existantes peuvent capturer sans biais les changements longitudinaux. Dans la plupart des études, les changements longitudinaux sont limités à leur composante volumétrique scalaire afin d'en faciliter l'analyse. Cependant, les changements cérébraux ne sont généralement pas uniquement volumétriques et dans ce cas multivarié, l'interprétation est alors plus difficile. Cette thèse adresse ces problèmes en suivant trois axes principaux. Premièrement, nous proposons une chaîne de traitement longitudinale reposant sur la morphométrie à partir de déformations et ayant pour but d'estimer de manière robuste les changements longitudinaux. Afin d’éviter de rajouter du biais, nous détaillons tout l'enchaînement des étapes de traitement. En plus de cette contribution, nous intégrons une modification de l'algorithme de recalage non-linéaire qui consiste à masquer le terme de similarité tout en conservant la symétrie de la formulation. Cette contribution augmente la robustesse des résultats vis-à-vis des artefacts d'intensité situés en bordure du cerveau et augmente ainsi la sensibilité de l'étude statistique réalisée sur les déformations longitudinales
Analysing the progression of brain morphological changes in time series of images is an important topic in neuroimaging. Although the development of longitudinal databases has helped reducing the inter-individual variability, there still exist numerous biases that need to be avoided when capturing longitudinal evolutions. Moreover, when the intra-subject changes are very small with respect to the inter-subject variability it is crucial to know if the available methods can capture the longitudinal change with no bias. In most of the studies, these longitudinal changes are limited to scalar volumetric changes in order to ease their analysis. However, one can observe that brain changes are not limited to volumetry. In this multivariate case, the interpretation is more difficult. This thesis addresses these problems along three main axes. First, we propose a longitudinal Deformation-based Morphometry processing pipeline to robustly estimate the longitudinal changes. We detail the whole sequencing of the processing steps as they are key to avoid adding bias. In addition to this contribution we integrate a modification to the non-linear registration algorithm by masking the similarity term while keeping the symmetry of the formulation. This change increases the robustness of the results with respect to intensity artifacts located in the brain boundaries and leads to increased sensitivity of the statistical study on the longitudinal deformations. The proposed processing pipeline is based on freely available software and tools so that it is fully reproducible

La thèse a pour but d’étudier les effets de changements de mouillabilité de roches dans des conditions d’injections d’eau douce en tant que méthode de récupération d’hydrocarbures. Afin d’identifier le ou les mécanismes à l’origine du gain additionnel de récupération nous avons utilisé un microtomographe RX. Nous avons ainsi imagé les états de saturations finales d’un milieu poreux rempli de saumures et d’huiles. Une fois le drainage primaire réalisé nous avons effectué deux phases d’imbibitions : avec une saumure (récupération secondaire) puis une imbibition d’eau douce (récupération tertiaire). L’analyse de la mouillabilité à l’échelle du pore a permis de mettre en évidence l’effet de la température et de la salinité sur la mouillabilité. Nous avons montré que les changements de mouillages des roches n’étaient pas occasionnées par la seule expansion de la couche électrique en revanche des changements de mouillabilité ont été montrés. Ces changements s’expliquant par des transitions de mouillages de second ordre observées non seulement pour des gouttes d’huiles sur de l’eau mais également sur un substrat en verre. Au final, la mouillabilité en milieux poreux doit être mise en évidence à une échelle sous-Micrométrique ce qui est relativement nouveau dans le domaine pétrolier
The aim of the thesis is to study rock wettability change effects caused by Low Salinity brine injection as tertiary recovery method. To identify the underlying mechanism or mechanisms of additional oil recovery X-Ray imaging technology was applied. We have also imaged the end-Point saturations of filled by brine and water core samples. Once the primary drainage is realized we carried out two phases imbibitions: with high salinity brine (waterflooding) and with low salinity brine (tertiary recovery mode). The wettability analysis at pore scale permitted to put in evidence the thermal and saline effects playing a decisive role in rock wettability. We have showed wettability changes are not caused by only electrical double layer expansion, however wettability changes was shown. These changes are explained by wettability transition of second order and observed not only for oil droplet on brine, but also for oil deposited on glass substrate. Finally, the pore space wettability needs to be evidenced at sub-Micrometric scale that is new for the petroleum domain

Les objectifs de ce travail étaient d'une part de concevoir un algorithme de quantification volumique continue des calcifications coronariennes adapté à la TOM hélicoïdale bi-barrette, et d'autre pan d'optimiser les paramètres d'acquisition et de recons-truction des images pour cette application. La méthode, ainsi optimisée, était évaluée cliniquement pour détecter une coronaropathie. Ce travail a componé plusieurs phases : in vitro sur fantômes, ex vivo sur coeur de cadavres et in vivo sur des patients cliniquement suspects ou non de corona-ropathies. Les variations inter-scans du score calcique étaient plus imponantes in vivo qu'in vitro. Ces variations étaient principalement liées aux artefacts de mouvement car-diaque dont la conséquence est une diminution des densités des calcifications. La repro-ductibilité était cependant améliorée par une acquisition des images utilisant un piteh de 1,5, une interpolation linéaire sur 1800 et l'utilisation d'un score calcique basé sur la valeur moyenne d'atténuation des rayons X dans les régions d'intérêt détectées. La valeur de la densité "seuil" la mieux adaptée à la détection automatique des calcifications coronariennes était de 90 UR. Les performances diagnostiques obtenues par la méthode optimisée pour détecter une coronaropathie étaient comparables à celles rapportées avec l'Electron Beam Cl Ces performances étaient par ailleurs comparables entre les patients symptomatiques et les patients asymptomatiques. Les reproductibilités intra et inter observateurs de la détermination des scores étaient excellentes avec l'algorithme développé. En conclusion, l'application clinique de la méthode proposée dans ce travail comme technique non invasive de dépistage des coronaropathies peut être envisagée. Cependant, la reproductibilité des scores obtenus reste insuffisante pour envisager d'autres applications comme l'évaluation des modifications des plaques d'athérome.

Le déclin des performances motrices du sujet âgé est associé à un risque accru de morbimortalitéet représente une problématique majeure pour nos sociétés vieillissantes. Son origine est le plus souvent multifactorielle et nous nous sommes plus particulièrement intéressés au rôle des facteurs de risque vasculaire à partir des données longitudinales et transversales de la cohorte dijonnaise de l'étude des 3 Cités. Les performances motrices ont été évaluées à travers la mesure de la vitesse de marche sur 6 mètres chez des sujets âgés de 65 à 85 ans à l'inclusiondans l'étude.Nous avons ainsi observé que l'hypertension artérielle à l'inclusion dans l'étude était associée à une vitesse de marche plus lente et à un déclin de la vitesse de marche plus important au cours du suivi. Parmi les participants ayant eu une IRM cérébrale à l'inclusion, nous avons observé une relation entre la vitesse de marche et les volumes sous-corticaux de substance grise cérébrale, en particulier le volume du noyau caudé. Une vitesse de marche plus lente à l'inclusion était associée à un risque accru de mortalité toutes causes 5 ans plus tard, avec une association plus forte pour la mortalité cardiovasculaire.Ces résultats sont en faveur d'une contribution cérébrovasculaire au déclin des fonctions motrices du sujet âgé, et participent à une meilleure compréhension de ce processus.

Une étude conjointe du CEA et d'AREVA la Hague a montré qu'une des voies d'amélioration majeure des usines de traitement/recyclage du combustible nucléaire usagé, actuelles et futures, concerné le domaine de l'analyse. En effet, le suivi et le pilotage des procédés déployés dans ces usines nécessitent de nombreuses analyses générant de grandes quantités d'effluents radioactifs. Réduire les volumes mis en jeu lors de ces analyses permettrait donc de réduire la nocivité des échantillons et des effluents et donc d'accroitre la sureté pour le personnel et de réduire l'impact sur l'environnement et le coût de fonctionnement des usines. Parmi toutes les analyses effectuées, la mesure d'acidité libre est la plus fréquente, car c'est un paramètre indispensable pour pouvoir piloter correctement le procédé. C'est pourquoi, ces travaux de thèse ont abouti à l'amélioration de la méthode de mesure via une réduction d'échelle de l'analyse et une automatisation du protocole de mesure. Deux voies ont été étudiées : - le titrage par injection séquentielle (SIA), qui est un dispositif de 25 L de volume et qui par rapport à la méthode d'analyse de référence, réduit 1000 fois le volume d'échantillon nécessaire à l'analyse, 8 fois le temps d'analyse et 40 fois le volume d'effluents générés. - le titrage ballist-mix emploie un dispositif microfluidique qui, après intégration et réduction des composants, peut atteindre un volume de 25 mL et offre des performances analytiques comparables à celles obtenues en SIA. La méthode par SIA a été validée sur des solutions chargées en uranium alors que la technologie utilisée pour développer les titrages ballist-mix est en cours de validation. Cependant le principe opératoire du titrage ballist-mix est plus avantageux puisqu'il simplifie le travail de développement analytique du fait de la possibilité de simuler en avance les phénomènes physicochimiques ayant lieu lors du titrage
A joint study between the CEA and Areva La Hague has shown that chemical analysis is a crucial parameter for achieving a better performance in present and future spent nuclear fuel reprocessing plants. In fact, each plant’s process monitoring and control require a significant amount of laboratory analysis leading in overall to a considerable amount of nuclear waste. Hence, reducing the sample’s required volume for analysis would reduce its toxicity and subsequent waste, therefore increasing personnel safety, decreasing the environmental impact and the plant’s operation cost. Among the process control analytical workload, the free acidity measurement has been identified as a key analysis due to its measurement frequency. For this reason, the main objective of this research has been focused in the improvement of a reference method for free acidity measurement. The following work has been divided in two main studies seeking for the reduction of the sample volume and the automation of the analytical method protocol: - Sequential Injection Analysis (SIA) titration, whose application requires the employment of a device occupying a 25 L space, and which reduces 1000 fold the sample volume per analysis, 8 times the analysis time and 40 fold the amount of waste generated when compared to the reference analytical method. - Ballist-mix titration, whose analytical performance is equivalent to the SIA titration, but whose implementation is done inside a microfluidic device occupying a volume as low as 25 mL after integration of all of the elements needed for analysis. At the present time, the SIA titration has been validated using nitric acid samples containing uranyl cations, whereas the ballist-mix titration is being validated with the same sample conditions. However, this last analytical technique features a simplified operating principle which allows the user to shorten the analytical development process by opening the possibility to simulate the process before any experimentation

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.
Currently, renewable and environmentally friendly biofuels are under intensive study due to increasing health concerns and diminishing fossil fuels. H2 is one of the most promising candidates due to its unique characteristics, such as a high energy density and low to non-existent generation of pollutants. One attractive way to produce H2 is through photosynthetic bacteria which can capture light energy to drive H2 production with their nitrogenase system. The major aim of this study was to improve H2 yield of the purple non-sulfur photosynthetic bacteria using a combination of metabolic engineering and design of experiments. One hypothesis was that H2 yield could be improved by redirection of Calvin-Benson-Bassham cycle flux to the nitrogenase system which catalyzes the reduction of protons to H2. Thus, a PRK, phosphoribulose kinase, knock out mutant of Rhodobacter capsulatus JP91 was created. Analysis of growth with different carbon sources showed that this mutant could only grow in acetate medium without, however, producing any H2. A spontaneous mutant, YL1, was recovered which retained the original cbbP (encoding PRK) mutation, but which had gained the ability to grow on glucose and produce H2. A study of H2 production under different illumination levels showed that the yield of YL1 was 20-40% greater than the wild type JP91 strain. However, there was no appreciable improvement of the H2 production rate. A kinetic study showed that growth and hydrogen production are strongly linked with electrons from glucose being mostly directed to H2 production and biomass formation. Under low to intermediate light intensities, the production of organic acids was significant, suggesting further improvement of H2 yield is possible by process optimization. In a related series of experiments, another spontaneous mutant, YL2, which has a similar phenotype to YL1, was tested for growth in ammonium-containing media. The results showed that YL2 could only grow with acetate as carbon source, again, without producing any H2. Prolonged incubation in media not supporting growth of YL2 enabled the isolation of two interesting secondary spontaneous mutants, YL3 and YL4. Western blot analysis showed that both strains had constitutive nitrogenase expression under a range of ammonium concentrations. The genomes of YL2, YL3 and YL4 were sequenced in order to find the mutations responsible for this phenomenon. Interestingly, mutations of nifA1 and nifA2 were found in both YL3 and YL4. It is likely that a conformational change of NifA alters the protein-protein interaction between NifA and PII proteins (such as GlnB or GlnK), enabling it to escape regulation by ammonium and thus to be capable of activating nitrogenase transcription in the presence of ammonium. It is not clear how the synthesized nitrogenase is able to maintain its activity since in theory it should also be subject to posttranslational regulation by ammonium. Further evidence could be obtained by studying the transcriptome of YL3 and YL4. An initial study of H2 production by YL3 and YL4 showed that they are capable of much greater hydrogen production than JP91 in ammonium medium, which opens the door for future studies with these strains using ammonium-containing wastes as substrates. Finally, the biological reformation of ethanol to H2 with the photosynthetic bacterium, Rhodopseudomonas palustris CGA009 was examined. Ethanol production with microbial fermentation using renewable resources has been treated as a mature technique. However, most studies of the reformation of ethanol to H2 have focused on chemical steam reforming, which usually requires a high energy input and results in toxic gas emission. Thus biological reformation of ethanol to H2 with photosynthetic bacteria, which can capture light to meet the energy requirement of this reaction, seems to be more promising. A previous study had demonstrated hydrogen production from ethanol, however, the yield or the duration of this reaction were not examined. A RSM (response surface methodology) analysis was carried out in which three key factors, light intensity, ethanol and glutamate concentrations were varied. Our results showed that nearly 2 moles of H2 could be obtained from one mole of ethanol, 33% of what is theoretically possible.