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Dissertationen zum Thema „Temps de vol orthogonal“
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Marinach, Carine. „Couplage orthogonal entre un piège ionique et un analyseur temps de vol IT/O-reTOF“. Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066247.
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Agthoven, Maria van. „Couplage orthogonal entre un piège ionique quadripolaire et un analyseur à temps de vol à réflection“. Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066095.
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Delaye, Vincent. „Étude et réalisation d'un télémètre laser par temps de vol“. Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0063.
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Ce travail est consacre a l'etude theorique et experimentale d'un systeme de telemetrie laser utilisant la mesure du temps de vol. Cette technique consiste a emettre, en direction d'une cible, une impulsion de lumiere intense et tres courte, puis a chronometrer le trajet aller-retour de cette impulsion. Les impulsions detectees par une photodiode a avalanche sont converties en un signal numerique. Contrairement a une technique classique de seuillage, c'est la position du sommet des impulsions qui est exploitee pour la mesure du temps de vol. Cette methode permet d'atteindre des precisions sur la mesure de distance de l'ordre du centimetre jusqu'a une centaine de metre. L'utilisation de techniques de traitement du signal, comme les statistiques d'ordre superieur, permet d'ameliorer la portee du dispositif d'environ 100 metres sur une mesure unique. Il est egalement possible de doubler la portee en accumulant plusieurs signaux, la cadence des mesures etant alors reduite.
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Gagnon, Mathieu. „Augmentation du champ de vue d'une caméra temps-de-vol commerciale“. Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35378.
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Ce mémoire présente une méthode d’augmentation du champ de vue d’une caméra temps-de-vol commerciale. Cette augmentation étendrait leur utilisation dans certaines applications où la perception de l’environnement sur un large champ de vision est un critère, notamment en robotique mobile. La conception inclut l’ajout d’une lentille de conversion au système optique de la caméra infrarouge ainsi qu’une modification du système d’illumination. Dans le cas d’une Kinect V2, les capacités de reconstruction 3D ont été conservées pour une augmentation d’environ 50% du champ de vue, soit de 70°x60° à 106°x86°. Afin de tenir compte des modifications apportées au système optique, une calibration de la caméra a été effectuée. Le système modifié comporte une bonne précision (<1%) et une bonne exactitude (<1,5%). Ces résultats sont calculés avec 100 acquisitions en considérant un peu moins de 40% des pixels disponibles sur le senseur. Les performances diminuent rapidement en dehors de la zone centrale du senseur. Un compromis a été fait sur les performances du système afin d’augmenter son champ de vue.This dissertation presents a method to increase the field of view of a commercially available time-of-flight camera. This increase could extend the field of application of such cameras, especially in mobile robotics where awareness of the surrounding is an important factor. The design includes a conversion lens added in front of the optical system and a modification to the illumination system. In the specific case of a Kinect v2, capability of 3D reconstruction has been preserved for an augmentation of 50% of the field of view, from 70°x60° to 106°x86°. To take into consideration the optical modifications, a calibration of the camera has been made. The modified system is characterised by a good precision (<1%) and a good accuracy (<1,5%). These results are calculated on slightly under 40% of the available pixels using 100 acquisitions. Performances decrease at a great rate outside of the central pixel zone. A trade-off has been made on the system performances in order to increase the original field of view.
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Almoric, Jean. „Développement d'un nouvel instrument couplant FIB/SEM UHV et OTOF-SIMS à haute résolution spatiale pour la microélectronique et ses applications“. Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0368.
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La spectrométrie de masse d’ion secondaire (SIMS) est probablement la technique d'analyse chimique la plus largement utilisée en science des semi-conducteurs et en métallurgie en raison de sa sensibilité ultime à tous les éléments notamment au plus légers. Avec la réduction de la taille des systèmes, l'imagerie chimique 3D haute résolution devient une condition préalable au développement de nouveaux matériaux. Dans cette thèse, nous rapportons le développement et l’optimisation d'un SIMS innovant implémenté dans un microscope électronique à balayage. L'équipement permet d’obtenir une cartographie chimique élémentaire à très haute résolution (~25nm). La capacité de la technique est démontrée avec la caractérisation à l'échelle nanométrique d’une part de superalliages métalliques nécessaire à la fabrication de pièces moteurs pour l’aviation et d’autre part d’alliages chalcogénures utilisés dans les mémoires à changement de phase de dernière génération développées en microélectroniqueSecondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) is probably the most widely used chemical analysis technique in semiconductor science and metallurgy because of its ultimate sensitivity to all elements, especially the lighter ones. With systems downsizing, high-resolution 3D chemical imaging is becoming a prerequisite for the development of new materials. In this thesis, we report the development and optimization of an innovative SIMS implemented in a scanning electron microscope. The equipment makes it possible to obtain elementary chemical mapping at very high resolution (~25nm). The capacity of the technique is demonstrated with the characterization at the nanometric scale on the one hand of metallic superalloys necessary for the manufacture of aircraft engine parts and on the other hand of chalcogenide alloys used in the latest generation phase change memories developed in microelectronics
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Landry, Mario. „Commande de vol non-linéaire en temps réel d’un drone à voilure fixe“. Mémoire, École de technologie supérieure, 2012. http://espace.etsmtl.ca/1010/1/LANDRY_Mario.pdf.
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Dans ce mémoire nous avons étudié la réalisation et la conception d’un drone de recherche à voilure fixe et configuration classique avec pour objectif ultime le test en vol d’une technique de contrôle avancée. Cet objectif fut réalisé à travers l’atteinte de plusieurs objectifs
intermédiaires qui sont aussi le sujet de chacun des chapitres de ce mémoire. Parmi ceux-ci on peut compter : la modélisation du drone et de ses paramètres expérimentaux pour la réalisation d’une simulation non-linéaire fidèle à la réalité, la conception de la commande de vol non-linéaire, le développement de la carte de contrôle et de ses logiciels, la programmation du logiciel de la station au sol avec LabVIEW et finalement la réalisation des tests en vol.
L’objectif ultime qui était l’application d’une technique avancée de contrôle dans un vol expérimental fut rempli avec succès. En effet, l’expérimentation de l’inversion de la dynamique rapide du drone a donné de très bons résultats et ce sans avoir recourt à la technique classique du découplage des mouvements longitudinaux et latéraux suivi d’un échelonnement de gains (gain scheduling). De plus, le système final demeure facile d’utilisation et élimine complètement le temps entre la fin de la conception d’une technique de contrôle à l’aide de la simulation et son implantation dans le drone réel pour un test en vol.
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Grabas, Hervé. „Développement d'un système de mesure de temps de vol picoseconde dans l'expérience ATLAS“. Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00982076.
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Cette thèse présente une étude de la sensibilité à la physique au delà du modèle standard et en particulier aux couplages anormaux entre les photons et les bosons W. Ceci est réalisé en détectant dans ATLAS les protons intacts après interaction et en mesurant leur temps de vol avec une précision de quelques pico-secondes de part et d'autre du détecteur central.Je décrirai également les photo-détecteurs de grande superficie avec une précision de quelques pico-secondes et les algorithmes de reconstruction de temps basés sur l'échantillonnage rapide du signal. Le circuit intégré spécifique SamPic pour une mesure de temps de très haute précision sera enfin présenté ainsi que les premiers résultats de mesure avec ce circuit. Ils montrent en particulier une précision exceptionnelle, meilleure que 5 ps, sur la mesure de temps entre deux impulsions.
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CHAURAND, PIERRE. „Desorption laser et spectrometrie de masse par temps de vol. Aspects fondamentaux. Applications“. Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112472.
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La technique de spectrometrie de masse par temps de vol est actuellement un outil tres performant pour l'analyse d'ions moleculaires de masses elevees (100 000 u et plus). Le passage en phase gazeuse et l'ionisation de telles molecules sont devenus possibles grace a la technique de production des ions appelee maldi (matrix assisted laser desorption ionization). Elle consiste a melanger les macromolecules avec une matrice organique ayant pour propriete d'absorber a la longueur d'onde du laser utilise. Un depot solide du melange est ensuite soumis a des tirs laser pulses qui ejectent les macromolecules intactes en grand nombre. Des etudes fondamentales sur les processus de desorption-ionisation ont ete effectuees. Nous avons mis en evidence que le choix de la matrice influence beaucoup le type d'ions formes (multimeres ou multicharges) et leur metastabilite. Des irradiances laser faibles, de quelque 10#6 w/cm#2, sont necessaires. Dans ces conditions, nous montrons que les resolutions en masse sont optimales et que la precision relative obtenue sur les valeurs des masses moleculaires atteint quelque 10#-#4 (soit 5 u pour des masses de l'ordre de 30 000 u). Nous avons egalement mis en evidence que l'angle d'emission des ions moleculaires en maldi depend de l'angle d'incidence de la lumiere laser. Au cours des processus d'ejection, les ions moleculaires sont emis dans la direction inverse de la lumiere laser. Cet effet est particulierement important pour la conception de l'espace accelerateur des ions moleculaires dans les spectrometres de masse a temps de vol. Les problemes lies a la detection de ces ions moleculaires de hautes masses ont aussi ete etudies en detail. Une valeur seuil en vitesse d'impact de l'ordre de 0,5. 10#4m/s a pu etre determinee pour l'emission electronique. Enfin, des exemples d'applications sur l'identification en masse de molecules de c#6#0 et de molecules derivees (par exemple c#6#0f#x) sont presentes et differentes techniques de production des ions sont comparees
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Caillau, Jean-Baptiste. „Contribution à l'étude du contrôle en temps minimal des transferts orbitaux“. Phd thesis, Toulouse, INPT, 2000. http://oatao.univ-toulouse.fr/7303/1/caillau.pdf.
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Le contexte de ce travail est la mécanique spatiale. Plus précisément, on s'est intéressé, dans le cadre d'une collaboration avec le Centre National d'Etudes Spatiales, au problème du transfert orbital. Le modèle étudié est celui du contrôle en temps minimal d'un satellite que l'on souhaite insérer sur une orbite géostationnaire. Les contributions de cette thèse sont de trois ordres. Géométrique, tout d'abord, puisqu'on étudie la contrôlabilité du système ainsi que la géométrie des transferts (structure de la commande) à l'aide d'outils de contrôle géométrique. Sont ensuite présentées des méthodes de résolution spectrales et pseudo-spectrales utilisant les polynômes de Tchebycheff, puis des algorithmes basés sur un calcul adaptatif de discrétisation par ondelettes. Ces approches permettent de traiter numériquement le cas d'un satellite dont la poussée est forte à moyenne. Pour atteindre le domaine des poussées faibles, caractéristiques de la future propulsion électro-ionique, il faut finalement introduire de nouvelles techniques qui ont en commun d'être paramétriques (paramétrisation par la poussée ou par le critère). L'analyse des propriétés de ces méthodes se fait naturellement à l'aide de résultats de contrôle paramétrique.
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Caillau, Jean-Baptiste Noailles Joseph. „Contribution à l'étude du contrôle en temps minimal des transferts orbitaux“. Toulouse : INP Toulouse, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000133.
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Champier, Daniel. „Télémètre laser par mesure de temps de vol destiné à la proximétrie en robotique“. Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112469.
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Cette thèse présente l'étude d'un télémètre optique à diode laser, destiné à la proximétrie en robotique et éventuellement à la vision 3D. Le principe utilisé est la mesure du temps de vol d'un faisceau laser modulé à 300MHz. Le déphasage entre rétrodiffusé par la cible est distance. Le signal émis et celui directement proportionnel à la Dans cette étude sont décrits: les avantages de ce télémètre par rapport aux dispositifs par triangulation, la précision théorique que l'on peut obtenir en fonction de la puissance rétrodiffusée, la construction d'un télémètre avec la réalisation d'une électronique soignée et le choix de composants optoélectroniques permettant des mesures rapides et précises. Les résultats faisabilité du capteur qui ont permis de montrer la faisabilité du capteurThis thesis presents the design of an optical laser diode rangefinder for short distance measurements and possibly 3D vision in robotics. The principle consists in the measurement of the time of flight of a laser beam modulated at 300MHz. The phase shift between the emitted and the target reflected signal is directly proportional to the distance. This research describes: the significant advantages over triangulation methods, the theoretical accuracy as a function of backscattered light power, a realization of a rangefinder including carefully design electronic circuits and appropriate optoelectronic components, allowing fast and accurate measurements, the results which demonstrate the feasability of this sensor
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Galland, Bruno. „Etude de mini-spectromètres de masse à temps de vol pour l'analyse de gaz“. Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112092.
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La présente étude, réalisée en collaboration avec Alcatel Vacuum Technology France, a porté à la fois sur la réalisation de spectromètres de masse temps de vol (TOFMS) pour l'analyse de gaz et sur la conception d'une source de plasma à excitation micro-onde miniature. Un prototype de TOFMS avec un tube de vol de 10 cm a été assemblé et caractérisé: une résolution expérimentale de 90 a été obtenue. Le canon à électrons, la source d'ions, le tube de vol et le détecteur sont alignés et sont de symétrie cylindrique. Un deuxième appareil, utilisant un canon à électrons simplifié, est encore en cours de validation et a permis d'atteindre une résolution de 135. Par la suite, de nouvelles structures permettant d'augmenter la résolution sont présentées: une structure comportant un miroir électrostatique a été simulée (résolution estimée de l'ordre de 400 pour un parcours total des ions de 20 cm environ). Afin de simplifier le montage mécanique d'un tel miroir, une nouvelle source permettant l'injection orthogonale du faisceau d'ions dans le tube de vol a également été étudiée. Afin de valider la possibilité de réduction en taille des TOFMS, un démonstrateur comportant un tube de vol de 11 mm seulement a permis d'atteindre une résolution de 60. Des simulations de structures millimétriques sont également présentées. La dernière partie de ce travail a consisté à fabriquer et tester une source de plasma à excitation micro-onde de type décharge capacitive : le volume de la chambre est de 40 mm^3 et l'ensemble de la source s'adapte sur un connecteur HF de type N. La pression de fonctionnement de la décharge (avec de l'argon) varie de 0,07 à 300 mbar pour des puissances HF comprises entre 50 et 750 mW. De 0,1 à 150 microampères d'ions et de 4 microampères à 4 milliampères d'électrons peuvent être extraits de la décharge, permettant d'envisager son couplage à un TOF miniature soit comme source d'électrons ou directement comme source d'ionsThe present study, carried out in collaboration with Alcatel Vacuum Technology France, related at the same time on the realization of time of flight mass spectrometers (TOFMS) for gas analyses and to the design of a miniature microwave plasma source. A prototype of TOFMS with a drift tube of 10 cm was assembled and characterized : an experimental resolution of 90 was obtained. The electron gun, the ion source, the drift, tube and the detector are aligned and are of cylindrical symmetry. A second apparatus, using a simplified electron gun, is still in the course of validation but a resolution of 135 has already been obtained. Thereafter, new structures allowing the increase of the resolution are presented : a reflectron TOFMS comprising an electrostatic mirror was simulated (estimated resolution of about 400 for a total ion course of approximately 20 cm). In order to simplify the mechanical assembly of the mirror, a new source allowing orthogonal injection of the ion beam in the drift tube was also studied. Lastly, in order to validate the possibility of shrinking TOFMS, a demonstrator comprising a 11 mm drift tube allowed to get a resolution of 60. Simulations of millimetre-length structures are also presented. The last part of this work consisted in manufacturing and to test a microwave source (capacitive discharges) : the volume of the plasma chamber is 40 mm^3 and the source is adapted on a N-type HF connector. The operating pressure of the discharge (with argon) varies from 0,07 to 300 mbar for HF powers ranging between 50 and 750 mW. From 0,1 to 150 microamperes of ion and of 4 microamperes to 4 milliamperes of electron can be extracted from the discharge. The use of the plasma source as electron source or directly as ion source for a miniature TOFMS is conceivable
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Champier, Daniel. „Télémètre laser par mesure de temps de vol destiné à la proximétrie en robotique“. Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37603796w.
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Wentz, Thomas. „Utilisation d'une caméra Temps-de-vol pour la gestion des mouvements en radiothérapie externe“. Télécom Bretagne, 2013. http://www.telecom-bretagne.eu/publications/publication.php?idpublication=13918.
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Ces travaux de thèse se focalisent sur l'amélioration de la prise en charge des mouvements physiologiques qui dégradent la qualité du traitement du cancer par radiothérapie externe. L'erreur de localisation du volume tumoral détecté par imagerie est dépendante du repositionnement du patient par rapport à l'accélérateur linéaire de traitement. Une deuxième source d'incertitude concerne les localisations pulmonaires et des seins : le mouvement respiratoire induit un déplacement de la tumeur. Des marges sont alors ajoutées au volume détecté afin de certifier la délivrance de dose prescrite à la tumeur. L'enjeu de la réduction de ces marges est important cliniquement pour limiter les risques de cancers ultérieurs pour les tissus sains et organes à risques proches de la tumeur. Cependant, l'apparition de scanners 3D capturant les surfaces de manière dynamique sans nocivité permet le développement de systèmes optimisant la gestion de ces mouvements, c'est pourquoi ce travail de thèse a cherché à évaluer une caméra Temps-de-Vol pour sa capacité à suivre une déformation surfacique dynamiquement. En effet, la prédiction du mouvement interne dû à la respiration par l'observation et l'estimation en temps réel du mouvement surfacique externe constitue le point-clef d'une irradiation compensant la respiration. De même, le recalage et la surveillance dynamique de la surface d'un patient pendant une fraction du traitement permet d'améliorer son repositionnement inter et intra-fraction. Les capacités de la Caméra Temps-de-Vol comme scanner 3D permettant un tel suivi sont démontrées dans ce travail. La compréhension de l'influence des paramètres d'observation, la réduction du bruit de mesure ainsi que la création de systèmes bi-caméras amènent à une augmentation sensible de la précision et de la robustesse des estimations. Le développement de méthodes innovantes d'extraction de la déformation à partir des nuages de points 3D permet enfin d'obtenir une estimation précise et exhaustive d'une déformation surfacique en temps réel. Au final, les méthodologies développées montrent que l'on peut connaitre le mouvement respiratoire externe dans la direction antéro-postérieure avec une précision millimétrique à l'échelle d'un seul point en temps réel. De même, la fusion des informations 2D et 3D fournies par la caméra permet d'estimer la déformation tridimensionnelle avec une précision inférieure à deux millimètres, et ceci plusieurs fois par seconde. Enfin, une étude clinique pour le repositionnement montre la bonne capacité d'un système bi-caméras à détecter et estimer une translation et semble indiquer que l'analyse par surface ne permet pas de détecter un mauvais alignement interneThis work deals with the improvement of motion monitoring for cancer treatment with external radiotherapy. Errors in imaging-detected tumor volume localization strongly degrade the treatment quality as it limits dose delivery accuracy. Clinical management consists of the addition of fixed margins around the targeted volume in order to ensure a complete coverage, although it also leads to undesired irradiation of nearby organs-at-risk and potentially chance of secondary cancer development. An efficient monitoring of motion would allow for a reduction of these margins thereby improving overall dosimetry to both target and organs-at-risk. The first motion-related degrading factor for tumor localization concerns patient positioning at each fraction of the treatment. The second is related to lungs and breasts displacement with respiratory motion. In order to address these two issues in clinical practice, 3D scanners based on infrared light demonstrated promising efficacy for contactless, harmless and real-time 3D observation a surface: on the one hand, the prediction of internal breathing through real-time estimation of external motion allows respiratory motion compensation. On the other hand, positioning can be performed by exploiting the associated surfaces. This work investigated the Time-of-Flight camera validation for these applications. The understanding of the impact of the observation conditions, developments for measurement noise reduction, as well as the creation of a system comprising two calibrated cameras allowed to significantly improve the accuracy and robustness of motion estimations. This work led to the development of validated new methods allowing fast and exhaustive extraction of motion information from 3D points clouds. Finally, this work also demonstrated that the deformation of the patient surface during breathing in the anterior-posterior direction can be estimated at the level of a point, in real time, with an accuracy of about a millimeter. Furthermore, fusion of 2D and 3D information provided by the Time-of-Flight camera allows estimating elastic deformation with an error of up to two millimeters, several times per second. Finally, a clinical study about patient positioning for radiotherapy treatment showed the efficiency of a double-cameras observation system for the detection and quantification of patient¿s translation, although it also indicated that positioning using external surfaces does not allow for the detection of internal misalignment
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Mallon, Agnès. „Reconstruction 3D pour la tomographie par émission de positons avec mesure du temps de vol“. Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10159.
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La tomographie par emission de positons est une technique d'imagerie medicale qui permet d'etudier le metabolisme des organes par mesure de la consommation d'oxygene ou de glucose. La recherche actuelle tend a ameliorer la qualite statistique des images, d'une part par la prise en compte des projections obliques, et d'autre part en mesurant la difference de temps de vol des photons emis. Cette these propose des methodes de reconstruction analytiques pour ce probleme inverse. Dans un premier temps, nous abordons le probleme de la reconstruction avec uniquement les mesures completes. Notre premiere approche est une generalisation a la mesure du temps de vol des reconstructions par filtrage-retroprojection utilisees en tomographie conventionnelle. La deuxieme methode exposee realise une deconvolution multi-images avec le filtre de wiener. Pour chaque methode, nous proposons une etude statistique et definissons ainsi que la seconde est optimale en terme de rapport signal a bruit. Ces methodes sont validees par une etude comparee avec la tomographie conventionnelle, realisee sur des donnees simulees. Dans un deuxieme temps nous traitons les mesures incompletes. Nous proposons deux approches. La premiere procede par estimation des donnees manquantes a partir d'une premiere image obtenue a partir des mesures completes. La deuxieme reconstruit avec les mesures incompletes une image approchee, qui est corrigee par sommation d'une image de correction obtenue avec les mesures completes. Nous concluons sur la superiorite de cette derniere, plus rapide et dont la resolution spatiale est superieure
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Belhedi, Amira. „Modélisation du bruit et étalonnage de la mesure de profondeur des caméras Temps-de-Vol“. Thesis, Clermont-Ferrand 1, 2013. http://www.theses.fr/2013CLF1MM08/document.
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Avec l'apparition récente des caméras 3D, des perspectives nouvelles pour différentes applications de l'interprétation de scène se sont ouvertes. Cependant, ces caméras ont des limites qui affectent la précision de leurs mesures. En particulier pour les caméras Temps-de-Vol, deux types d'erreur peuvent être distingués : le bruit statistique de la caméra et la distorsion de la mesure de profondeur. Dans les travaux de la littérature des caméras Temps-de-Vol, le bruit est peu étudié et les modèles de distorsion de la mesure de profondeur sont généralement difficiles à mettre en œuvre et ne garantissent pas la précision requise pour certaines applications. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier, modéliser et proposer un étalonnage précis et facile à mettre en œuvre de ces 2 types d'erreur des caméras Temps-de-Vol. Pour la modélisation du bruit comme pour la distorsion de la mesure de profondeur, deux solutions sont proposées présentant chacune une solution à un problème différent. La première vise à fournir un modèle précis alors que le second favorise la simplicité de la mise en œuvre. Ainsi, pour le bruit, alors que la majorité des modèles reposent uniquement sur l'information d'amplitude, nous proposons un premier modèle qui intègre aussi la position du pixel dans l'image. Pour encore une meilleure précision, nous proposons un modèle où l'amplitude est remplacée par la profondeur de l'objet et le temps d'intégration. S'agissant de la distorsion de la mesure de profondeur, nous proposons une première solution basée sur un modèle non-paramétrique garantissant une meilleure précision. Ensuite, pour fournir une solution plus facile à mettre en œuvre que la précédente et que celles de l'état de l'art, nous nous basons sur la connaissance à priori de la géométrie planaire de la scène observée3D cameras open new possibilities in different fields such as 3D reconstruction, Augmented Reality and video-surveillance since they provide depth information at high frame-rates. However, they have limitations that affect the accuracy of their measures. In particular for TOF cameras, two types of error can be distinguished : the stochastic camera noise and the depth distortion. In state of the art of TOF cameras, the noise is not well studied and the depth distortion models are difficult to use and don't guarantee the accuracy required for some applications. The objective of this thesis is to study, to model and to propose a calibration method of these two errors of TOF cameras which is accurate and easy to set up. Both for the noise and for the depth distortion, two solutions are proposed. Each of them gives a solution for a different problem. The former aims to obtain an accurate model. The latter, promotes the simplicity of the set up. Thereby, for the noise, while the majority of the proposed models are only based on the amplitude information, we propose a first model which integrate also the pixel position in the image. For a better accuracy, we propose a second model where we replace the amplitude by the depth and the integration time. Regarding the depth distortion, we propose a first solution based on a non-parametric model which guarantee a better accuracy. Then, we use the prior knowledge of the planar geometry of the observed scene to provide a solution which is easier to use compared to the previous one and to those of the litterature
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Rodrigues, Gonçalves Boris. „Développement d'un pixel innovant de type "temps de vol" pour des capteurs d'images 3D-CMOS“. Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1173.
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Dans l'objectif de développer des nouveaux capteurs d'image 3D pour des applications émergeantes, nous avons étudié un pixel de mesure de distance de type « temps de vol ». Nous avons proposé une nouvelle architecture de pixel basée sur la méthode « Continuous-Wave modulation » à trois échantillons par pixel. Cette méthode repose sur la mesure d'un déphasage entre la source lumineuse modulée en amplitude envoyée (source proche infrarouge) et le signal réfléchi par la scène à capturer. Le pixel de dimensions 6,2μm x 6,2μm intègre une photodiode pincée, trois chemins de transfert de charges pour l'échantillonnage successif du signal modulé reçu, et d'un quatrième chemin pour évacuer les charges excédentaires. Les différents chemins de transfert sont constitués d'une grille de transfert de charges de la photodiode vers une mémoire de stockage à canal enterré pour améliorer le rendement et la vitesse de transfert de charges; d'une mémoire à stockage en volume à base de tranchées capacitives profondes afin d'augmenter la dynamique; d'un substrat dont l'épaisseur et le profil de dopage ont été optimisés afin de collecter efficacement les charges photogénérées et ainsi augmenter les performances de démodulation. Un véhicule de test constitué d'une matrice de résolution de 464x197 pixels (QVGA) a été fabriqué, différentes variantes de pixels et différents essais technologiques ont été étudiées et analysées. La fonctionnalité du pixel a été vérifiée pour des fréquences de démodulation de 20MHz à 165MHz, utilisant une source laser de longueur d'onde 850nm ou 950nm. Une première image de profondeur acquise utilisant une matrice de test est une validation du pixel proposéIn order to develop new 3D image sensors for emerging applications, we studied “time of flight” pixel for distance measurement. We have proposed a new pixel architecture based on the "Continuous-Wave Modulation" method with three samples per pixel. This method is based on the measurement of a phase shift between the transmitted amplitude modulated light source (near-infrared source) and the signal reflected by the scene to be captured. The pixel of dimensions 6.2 μm x 6.2 μm integrates a pinned photodiode, three charge transfer paths for successive sampling of the received modulated signal, and a fourth path for anti-blooming purpose. The different paths are controlled by a buried-channel transfer gate for charges transfer from the photodiode to memory in order to improve the efficiency and speed of the charge transfer; A fully depleted memory based on capacitive deep trenches is used to increase the memory storage capacitance; thickness and doping profile of the substrate have been optimized to efficiently collect photogenerated and increase demodulation performance. The designed 464x197-pixel (QVGA) test chip has been fabricated, different pixel variants and different technology trials have been studied and analyzed. Pixel functionality has been verified for demodulation frequencies from 20 to 165MHz, using a laser source of wavelength 850nm or 950nm. A first acquired depth image using the test chip made is a validation of the proposed pixel
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Robichaud, Vincent. „Architecture 3D sans contact et localisation par temps de vol pour tomographie optique diffuse par fluorescence“. Mémoire, Université de Sherbrooke, 2007. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1437.
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La tomographie optique diffuse (TOD) désigne une technique d'imagerie biomédicale non-invasive. L'objectif ultime consiste à réaliser à l'aide de la lumière et de techniques optiques ce que l'on fait avec les techniques d'imagerie médicale mieux connues comme la tomodensitométrie (TDM; «X-ray computed tomography» (CT)), la tomographie d'émission par positrons (TEP), ou l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Utilisée de façon traditionnelle, la TOD permet de retrouver la distribution spatiale des coefficients d'absorption et de diffusion optique dans les tissus biologiques. Avec l'utilisation des agents fluorescents, l'imagerie moléculaire est devenue un domaine très actif de la TOD. Exploiter ces agents par une technique de TOD par fluorescence (TODF) permet de visualier non-invasivement et en 3D les processus in vivo jusqu'à une profondeur d'environ 3 cm , ce que la microscopie optique ne peut pas faire. Plusieurs prototypes de systèmes TODF existent présentement. Le désavantage majeur que l'on y retrouve souvent est qu'il s'agit de systèmes exigeant des mesures avec contacts (utilisation de fibres optiques ou de fluides adaptateurs). Le problème rencontré avec une telle architecture en imagerie sur petit animal réside dans la difficulté d'amener des fibres optiques en contact avec l'animal. L'utilisation de fluides adaptateurs est également problématique puisqu'il est très difficile de mettre l'animal dans le fluide sans le noyer; et cela sans compter que les fluides apportent une atténuation et de la diffusion supplémentaire, le signal optique menant à des mesures plus bruitées. Des systèmes sans contact ont donc vu le jour, mais la majorité ont le même problème: ils n'exploitent qu'une partie de l'information pouvant être recueillie. Seules des mesures en rétrodiffusion ou transillumination sont faites, mais aucun système ne combine les deux. Des mesures en rétrodiffusion/transillumination fournissent davantage d'information ce qui permet de sonder plus profondément les tissus tout en gagnant au niveau de la résolution du scanner. Dans le cadre des présents travaux, une architecture 3D sans contact, intégrant une configuration annulaire permettant des mesures en rétrodiffusion/transillumination est présentée. Un autre aspect très présent au niveau des systèmes sans contact est l'utilisation de mesures à régime continu («continuons wave» (CW)). Avec de telles mesures, toute dépendance au temps est alors impossible, ce qui signifie une perte d'information. Les mesures résolues en temps («time-resolved» (TR)) permettent d'exploiter cette dépendance temporelle. Davantage d'information peut donc être utilisée, comme la possibilté de distinguer les différents types de photons. Une technique novatrice permettant la localisation 3D d'une inclusion fluorescente exploitant des mesures TR sera présentée. Des résultats illustrant la localisation d'une inclusion démontrent le potentiel de cette nouvelle approche fondée sur le temps de vol des premiers photons.
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Kervella, Myriam. „Modélisation du temps de vol des photons dans un milieu diffusant et absorbant à l’échelle femtoseconde“. Thesis, Toulouse, ISAE, 2013. http://www.theses.fr/2013ESAE0002/document.
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Les milieux diffusants épais et absorbant sont présents dans un grand nombre de domaine : peintures, jets,crèmes et produits cosmétiques, tissus biologiques, etc. L’étude in situ et non invasive de tels milieux est de la plus haute importance car l’enjeu est de pouvoir mesurer les propriétés physiques à l’intérieur même du système sans le perturber. L’utilisation d’un laser femtoseconde permet de sonder ces milieux en profondeur tout en effectuant des mesures de temps de vol des photons. L’objectif de cette thèse est de modéliser l’interaction entre une impulsion femtoseconde et un milieu à la fois diffusant et absorbant.L’effet principal des processus d’absorption est d’accélérer le temps de vol des photons. En effet, plus un photon reste longtemps dans le milieu, plus il aura de chance d’être absorbé. Les processus d’absorption ont en effet la propriété de « tuer » les trajectoires les plus longues, qui correspondent aux retards les plus conséquents. Une étude fine des signatures temporelles peut donc renseigner quant à la taille des particules, au coefficient d’absorption du liant, des particules ou d’autres paramètres microphysiques du milieu. Une partie conséquente du travail de thèse a consisté à étendre les modèles de diffusion temporelle au cas d'un milieu absorbant. Nous avons enfin réalisé plusieurs applications numériques à l’aide d’un code de Monte-Carlo modélisant la diffusion multiple temporelle dans un milieu absorbant. Deux cas particuliers exhibant une modification des signatures temporelles très sensibles à l’absorption ont été étudiés et illustrés de cas concret. Tout d’abord, nous montrons qu’une très faible absorption dans de grosses particules se répercute sur la signature temporelle en diffusion avant. Une application pour la détermination de la température d’alumine dans un jet de propulseur est envisagée. Ensuite, l’absorption du liant réduit les temps de vol en rétrodiffusion. Une mise en évidence expérimentale de ce phénomène ainsi qu’une comparaison avec nos modèles sont présentéesThick scattering and absorbing media are present in a great variety of domain such as paints, jets,cosmetics, biological tissues, etc. In situ and non invasive studies of such media are very importan tbecause the issue is to measure physical properties inside the medium without perturbations. The use of a femtosecond laser can both probe these media in depth and make photons time of flight measurement.The aim of this thesis is to model interaction between a femtosecond pulse and a scattering and absorbing medium. The main effect of absorption is to increase the time of flight of photons. Indeed, the absorption processes have the property to “kill” the longer trajectory, which corresponds to more important delays.An extended study of temporal profiles can give information about the size of the particles, the absorption coefficients of the surrounding medium and of particles or other microphysical properties of the medium.A substantial part of the thesis consists in extension of temporal scattering models to the case of absorbing medium. We have finally realized several numerical applications with the help of a Monte-Carlo code,which simulates temporal multiple scattering processes in an absorbing medium. Two particular cases exhibit a neat modification of the temporal profile with absorption. We have studied and illustrated them with practical cases. First, we show that small absorption in large particles modifies the temporal profile inforward scattering. Application such as temperature determination of alumina particles in a rocket jet is considered. Then, absorption in the surrounding medium decreases the time of flight of backscattering temporal profile. An experimental illustration of this phenomenon and a comparison with our models are presented
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Ronceray, Lilian. „Méthodologies de réglage automatique temps-réel de lois de pilotage“. Phd thesis, Toulouse, ISAE, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00430820.
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Cette thèse s'inscrit dans le cadre du réglage des lois de pilotage d'un avion de transport civil en phase de dévelop-pement. De par la représentativité limitée des modèles utilisés pour leur réglage initial, certaines lois de pilotages requièrent plusieurs itérations en essais en vol avant d'atteindre un niveau de performance satisfaisant. Il s'agit d'un processus long et coûteux que l'industriel cherche à raccourcir autant que possible. En partant du constat que les données issues des essais en vol sont peu utilisées par rapport aux modèles, nous avons élaboré des méthodologies permettant une exploitation utile de ces données à des fins de réglage de lois de commande. L'avion étant un système à paramètres variants, il faut alors tenir compte du fait que ces données ne sont valables que pour une petite région de son domaine de vol. Par conséquent, les modifications apportées sur les lois de commande, interpo-lées à l'aide des paramètres du domaine de vol, devront être répercutées uniquement dans cette petite région. Nous avons envisagé deux cas : celui d'un travail de retouche hors ligne (i.e. effectué en bureau d'études) et celui d'un réglage en ligne (i.e. directement sur l'avion pendant un vol d'essai). Ces deux aspects d'interpolation et de données locales nous ont fait choisir une méthode d'apprentissage locale pour interpoler les lois de commande. Il s'agit d'une forme de réseau de neurones appelée mélange d'experts dont la structure permet de diviser le domaine de vol en plusieurs sous-domaines et d'affecter à chacun d'eux une modélisation locale. Nous avons ensuite élaboré une méthodologie générique permettant de générer les données à interpoler, de définir la structure du mélange d'experts et d'effectuer son apprentis-sage à la fois dans un cadre hors ligne et en ligne. L'aspect génération de données constitue une part importante de la méthodologie. En effet, dans le cadre d'une loi de commande, l'obtention des données amenées à être interpolées n'est pas triviale. Nous proposons alors une méthode de synthèse basée sur l'inversion de données temporelles, pour le cas de lois feedforward. La structuration du mélange d'experts se compose du choix d'une subdivision optimale du domaine de vol, d'une sélection du type de la modélisation locale et de la gestion des pondérations affectées à chacun des modèles locaux. La méthodologie a fait l'objet de deux applications identifiées par Airbus comme reflétant le problème posé. La première concerne l'estimation du dérapage aérodynamique de l'avion et la seconde une loi feedforward de compensation d'aérofreins. Ces exemples montrent comment la méthode a permis de systématiser un processus de réglage fonctionnant jusque là « à tâtons » .
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Belhout, Mohamed. „Analyse numérique de perturbations singulières d'opérateurs du premier ordre en temps et polynôme Lp extrémaux“. Thesis, Lyon, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAL0065/document.
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Dans la première partie de ce travail nous considérons des problèmes hyperboliques du premier ordre linéaires où des problèmes paraboliques linéaires dégénérés en temps. En utilisant une méthode de matrice de masse singulière, nous proposons une méthode d’élément finis permettant d’avoir des estimations d’erreur en espace optimale pour l’élément fini de Lagrange P1 par exemple. Nous appliquons ces résultats au cas d’un système parabolique utilisé en electroradiologie. La seconde partie est consacrée aux polynômes Lp extrémaux à l’extérieur du cercle unité associés à une mesure de la forme générale α = βa + βs + γ, où βa est régulière, βs singulière et γ discrète. Dans un premier temps nous considérons βs = 0, et nous avons généralisé au cas Lp des résultats connus dans le cas L2. Dans le cas où βs = 0 nous montrons les mêmes résultats (formules d’optimalité) mais en utilisant d’autres fonctions de régularitéIn the first part of this work, we deal with, linear hyperbolic problems of first order or linear parabolic problems, which are degenerated with respect to the time operator. By using a singular mass matrix technique, we propose a finite element method allowing to get optimal error estimates with respect to space for the Lagrange first order finite element for example. Then our method is applied to a parabolic system degenerated with respect to time which is used in electrocardiology. The second part of this work is dedicated to extremal polynomials in Lp , outside to the unit circle associated to a measure α, with a general form given by α = βa + βs + γ. The regular part is denoted βa , the singular part βs and the discrete part γ. In a first step we take βs = 0, and we generalized to the Lp case the known results in the L2 case. When the singular part is non zero, by using different regularity functions, we get the same optimality formulae
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Da, Costa Ferreira Neri José Angelo. „Mesures des flux de photons gamma atmospherique et diffus a l'aide d'un telescope a temps de vol“. Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30157.
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Un telescope a temps de vol a ete realise en vue de permettre la detection du rayonnement gamma de moyenne energie (4 mev a 50 mev). On presente les principes de fonctionnement et d'etalonnage ainsi que les caracteristiques determinees par des mesures en laboratoire et des simulations par ordinateur. Les intensites du rayonnement gamma atmospherique en fonction de la pression, les courbes spectrales en energie ainsi que l'inclinaison angulaire sont calculees et comparees aux resultats publies par d'autres observateurs. Le flux de radiations gamma d'origine diffuse cosmique est deduit a partir des courbes de montee des rayonnements atmospheriques
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Da, Costa Ferreira Neri José Angelo. „Mesures des flux de photons gamma atmosphérique et diffus à l'aide d'un télescope à temps de vol“. Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37604152v.
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Devoto, Pierre. „Conception et réalisation d'un spectromètre de masse à temps de vol spatialisable de type "réflectron" électronique et tête de mesure“. Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00090727.
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Ce travail de thèse porte sur la réalisation de l'électronique d'un spectromètre de masse à temps de vol, sur la réalisation et les tests au vide d'un prototype embarquable sur satellite. Un effort particulier a été nécessaire pour diminuer au maximum la masse et la consommation électrique du spectromètre, ce qui a conduit au développement de circuits nouveaux.Le travail réalisé au cours de cette thèse porte en premier lieu sur l'électronique de la chaîne de mesure qui a été conçue dans un souci de modularité. Un spectromètre de masse complet de type « réflectron » a ensuite été conçu, simulé puis développé. Le prototype construit, qui utilise l'électronique développée, a été soumis à des flux d'ions de masses et d'énergies différentes dans les chambres à vide du CESR. Ses performances mesurées valident les principes mis en œuvre et démontrent qu'un spectromètre de masse identique peut être embarqué avec profit sur satellite, tant dans le cadre de missions planétaires que solaires.
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El, Osta Rola. „Contributions to Real Time Scheduling for Energy Autonomous Systems“. Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4044/document.
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La récupération de l’énergie ambiante en temps réel est une technique qui permet d’allonger significativement la durée de vie des systèmes embarqués, aujourd’hui limitée par la quantité d’énergie stockable dans les batteries traditionnelles. La récupération d’énergie renouvelable (energy harvesting) comme celle envisagée pour de nombreux objets sans fil, rend possible un fonctionnement quasiperpétuel de ces systèmes, sans intervention humaine, car sans recharge périodique de batterie ou de pile. Concevoir ce type de système autonome d’un point de vue énergétique devient très complexe lorsque celui-ci a en plus un comportement contraint par le temps et en particulier doit respecter des échéances de fin d’exécution au plus tard. Comme pour tout système temps réel, une problématique incontournable est de trouver un mécanisme d’ordonnancement dynamique capable de prendre en compte conjointement deux contraintes clés : le temps et l’énergie. Proposer et évaluer de nouvelles techniques d’ordonnancement pour que le système adopte un comportement énergétiquement neutre dans le respect des contraintes temps réel constitue le point central cette thèse. Plus précisément, nous considérons ici un ensemble de tâches mixtes constitué de tâches périodiques et de tâches apériodiques souples sans échéance. L’architecture matérielle retenue est monoprocesseur. Les tâches apériodiques ne sont connues qu’au moment de leur arrivée et les tâches périodiques sont supposées ordonnançables par l’ordonnanceur optimal ED-H. La question à laquelle nous voulons apporter une réponse se résume comme suit : comment servir les tâches apériodiques pour minimiser leur temps de réponse sans remettre en question la faisabilité des tâches périodiques. Dans cette thèse, nous répondons à cette question de façon incrémentale. Dans un premier temps, nous étendons le serveur classique dit en arrière plan au contexte du energy harvesting avec la proposition de deux nouveaux serveurs. Simples à implémenter, ces techniques offrent toutefois des performances limitées. C’est pourquoi, dans un second temps, nous proposons un nouveau serveur basé sur le vol de temps creux (en anglais, Slack Stealing), au sens des notions de laxité temporelle et de laxité énergétique. Une évaluation théorique de celui-ci nous permet d’établir son optimalité. Vu l’implémentation relativement complexe de ce serveur, dans un dernier temps, nous proposons un nouveau serveur dit à préservation de bande (en anglais, Total Bandwith), basé sur l’attribution d’échéances fictives avec une implémentation plus simple. Une étude expérimentale accompagne nos propositions et permet d’attester la performance de nouveaux serveurs de tâches apériodiques spécifiquement conçus pour les systèmes temps réel autonomesReal-time energy harvesting is a technology that significantly extends the lifetime of embedded systems. This technology is limited at present by the amount of energy that can be stored in traditional batteries. Renewable energy harvesting such as that envisaged for many wireless things, allows the quasi-perpetual systems operation without human intervention because it works without periodic recharging of battery. From an energy point of view, the design of this type of autonomous system becomes more complex since this process has in addition a behavior constrained by time, and particularly has to meet latest timing deadlines. As with any real-time system, an unavoidable problem is to find a dynamic scheduling mechanism able of considering jointly two key constraints: time and energy. Thus, the main objective of this thesis is to propose and evaluate new scheduling techniques that enable the system to adopt an energy-neutral behavior while respecting the real-time constraints. More precisely, we consider here a set of mixed tasks consisting of periodic tasks and soft aperiodic tasks without deadline. The hardware architecture chosen is monoprocessor. Aperiodic tasks are only known at the time of their arrival while periodic tasks are assumed to be schedulable by the optimal ED-H scheduler. In this thesis, we will provide appropriate solutions for the following question: how to serve aperiodic tasks in order to minimize their response time without challenging the feasibility of periodic tasks. Initially, we extend the conventional server (called Background) to the context of energy harvesting by the proposal of two new servers. These techniques can be easily implemented and offer limited performance. Secondly, we propose a new server based on Slack Stealing which uses the slack time and slack energy concepts. A theoretical evaluation of this one allows us to establish its optimality. Finally, due to the relatively complex implementation of this server, we propose a new server, called Total Bandwidth. This server is based on fictive deadlines assignment with a simpler implementation. All propositions are illustrated by experimental studies that allow us to investigate the performance of new aperiodic task servers specifically designed for autonomous real-time systems
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Teyssier, Cécile. „Spectrométrie de masse COINTOF : Conception et d'un analyseur à temps de vol et développement de la méthode d'analyse“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744850.
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Le Dispositif d'Irradiation d'Agrégats Moléculaires (DIAM) est conçu pour l'étude de mécanismes de dissociation résultant de l'interaction de nanosystèmes moléculaires avec des protons de 20-150 keV. Une technique originale de spectrométrie de masse appelée COINTOF (Correlated Ion and Neutral Time Of Flight) permet la mesure corrélée du temps de vol des fragments neutres et chargés issus de la dissociation d'un système moléculaire sélectionné en masse. Une stratégie de traitement des signaux a été développée afin de pouvoir distinguer des fragments proches en temps (< 1ns). Les données collectées sont structurées dans le logiciel ROOT® pour l'analyse statistique des corrélations. Le fonctionnement de la technique COINTOF est illustré par des expériences de dissociation induite par collision d'agrégats d'eau protonés sur une cible gazeuse. La méthodologie d'analyse des données est exposée à travers l'étude du canal de dissociation du trimère d'eau protoné produisant l'ion chargé H3O+ et deux molécules d'eau. La distribution de la différence de temps de vol entre les deux fragments neutres est mesurée, mettant en évidence une énergie libérée de quelques eV. En parallèle, un second spectromètre de masse à temps de vol adapté à l'évolution du dispositif a été développé. Il associe un temps de vol linéaire et un temps de vol orthogonal et intègre un détecteur à position (ligne à retard). Des simulations ont démontré les potentialités du nouvel analyseur. Enfin, des travaux ont été menés au laboratoire R.-J. A. Lévesque (Université de Montréal) portant sur les capacités d'imagerie de détecteurs à position multi-pixel de la collaboration MPX-ATLAS.
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BOURCIER, SOPHIE. „Etude des mecanismes de desorption-ionisation en spectrometrie de masse a temps de vol. Application a l'analyse de pesticides“. Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112180.
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Dans ce travail, nous avons eu un double objectif : (i) tester les techniques de desorption-ionisation couplees a un temps de vol comme methode d'analyse pour etudier quelques familles de pesticides, (ii) apporter une contribution a la comprehension des mecanismes d'ionisation provoques par impact d'un faisceau de particules incidentes sur un echantillon solide. Des spectres de masse de pesticides ont ete realises par desorption-ionisation (di) par des ions rapides (pd-ms) et par photons (ld-ms) et compares pour evaluer la valeur informative de chaque technique. Il s'avere, que ce sont les spectres de pd-ms qui presentent le plus grand nombre d'ions et permettent d'identifier et de differencier les familles de pesticides. Un melange d'ions moleculaires qui sont, soit des molecules protonees, soit des ions radicaux moleculaires, est souvent observe. Afin d'obtenir des informations sur la quantite d'energie transmise aux echantillons durant le processus de di, nous avons etabli la filiation entre un ion fragment et un ion moleculaire par comparaison des spectres de pd-ms a ceux obtenus par les methodes qui engendrent selectivement mh#+ (ionisation chimique, nh#3, ch#4) et m#+#. (impact electronique). Nous avons trace, grace a la thermochimie, les diagrammes d'energie potentielle associes a chaque fragmentation observee. Les informations obtenues nous ont permis d'approcher les distributions en energie interne transmises au cours de la formation des ions par pd-ms. L'ensemble de nos resultats permet d'affirmer que la pd-ms est une technique particulierement interessante pour l'analyse des composes etudies puisqu'elle apporte de multiples informations : celles obtenues habituellement par les techniques d'ionisation classiques (ie et ic) ainsi que de nouvelles provenant d'ions dont la formation requiert une forte energie.
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Loverdo, Claude. „Stratégies de recherches optimales et marches aléatoires intermittentes : de l'enzyme de restriction au vol de l'albatros“. Paris 6, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00445482.
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Cette thèse concerne les stratégies de recherches de cible dites intermittentes, qui alternent des phases lentes permettant la détection de la cible, et des phases rapides sans détection. Un exemple à l'échelle macroscopique est celui d'animaux en quête de nourriture. Nous en proposons un modèle, alternatif aux célèbres stratégies de Lévy, et montrons analytiquement que le temps moyen de recherche peut être minimisé en fonction des durées moyennes de chaque phase. Un premier exemple à l'échelle microscopique est celui de la recherche par des protéines de cibles sur l'ADN. Nous calculons analytiquement la distribution de la distance parcourue le long de l'ADN lors d'une excursion 3D, l'adaptons à une expérience de molécule unique et montrons que les trajectoires observées combinent des diffusions 1D et 3D. Un autre exemple cellulaire concerne le transport actif de vésicules, qui diffusent ou se lient à des moteurs assurant un déplacement balistique. Nous optimisons la constante cinétique dans un modèle général de réaction limitée par ce type de transport. Finalement, ces stratégies intermittentes pourraient constituer un mécanisme de recherche générique. Nous étudions de manière systématique l'influence de la modélisation de la phase de détection et de la dimension de l'espace, et montrons que l'optimalité des stratégies intermittentes est un résultat robuste.
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COURTOIS-MAURIAC, COURTOIS CHRISTINE. „Exploration du potentiel analytique de la spectrometrie de masse a temps de vol couplee a une source de californium 252“. Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066342.
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Le but de cette these est de mettre en evidence les performances analytiques de la spectrometrie de masse a temps de vol munie d'une source de californium 252 (ou p. D. M. S. = plasma desorption mass spectrometry) pour l'analyse de composes solides et thermolabiles dont la masse atteint 1000 u. Un modele thermodynamique du processus de desorption ionisation induit par les fragments de fission hautement energetiques du #2#5#2cf est propose pour expliquer les mecanismes de formation des ions moleculaires et ainsi permettre d'optimiser leurs taux d'emission grace a l'ajout de matrices. L'etude de l'influence de differentes matrices sur la desorption-ionisation de la valine permet de distinguer trois types de matrice (effet chimique, physique et de (de)cationisation). L'etude des fragmentations des vingt acides amines constitutifs des proteines permet de mettre en evidence les principaux mecanismes de decomposition des ions moleculaires formes par p. D. M. S. . Du fait de la large distribution d'energie interne transmise aux ions moleculaires apres bombardement de l'echantillon, la technique p. D. M. S. Est parfaitement adaptee a l'identification des composes solides puisqu'elle fournit, outre la masse des composes, une information structurale telle qu'il est possible de differencier des isomeres. A partir de l'analyse systematique des spectres de nombreux dipeptides et oligopeptides, nous proposons un protocole de sequencage rapide d'oligopeptides inconnus. Les possibilites d'analyse de melanges et meme de quantification par p. D. M. S. Sont egalement traitees dans cette these
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Chauvet, Laura. „Caractérisation expérimentale et optimisation d'une source plasma à pression atmosphérique couplée à un spectromètre de masse à temps de vol“. Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30302/document.
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Depuis le début des années 2000, de nouvelles sources plasma à pression atmosphérique ont été développées. Ces dernière permettent la propagation d'un jet de plasma froid (plasma hors équilibre thermodynamique) à l'air. Du fait de leurs intéressantes propriétés (en terme d'espèces réactives, de basse température et de leurs facultés à s'étendre dans l'air), ils sont étudiés dans une large gamme d'applications parmi lesquelles la médecine, la décontamination, la synthèse de nanoparticules ou encore la chimie analytique. Certains jets sont générés par des sources basées sur des configurations de décharges à barrières diélectriques (DBD), c'est le cas de cette étude. Ce travail propose la caractérisation expérimentale d'un jet de plasma ayant comme objectif d'être couplé à un spectromètre de masse à temps de vol (TOF-MS) dans le cadre d'une application à la chimie analytique dans les conditions ambiantes. La source se compose d'un diélectrique, dans lequel le gaz de décharge est injecté, entouré par deux électrodes alimentées par un signal de tension alternatif carré. Les diagnostics utilisés lors de la caractérisation de la décharge sont principalement optiques. Il s'agit de spectroscopie d'émission optique ainsi que d'imagerie réalisée avec une caméra ICCD, dans un premier temps employée sans filtre puis avec des filtres passe-bandes. Le spectromètre de masse a également été utilisé comme outil de diagnostic afin d'identifier les ions créés par l'interaction du plasma dans l'air. Le jet a été étudié pour différentes conditions de tensions appliquées et de débits de gaz, et ce pour deux gaz de décharge, le néon et l'hélium. Les mécanismes de propagation du jet dans l'air ont été étudiés indépendamment pour les deux alternances de la tension, mettant en évidence la propagation de streamers, respectivement positif et négatif, ainsi que la présence d'un canal ionisé persistant d'un streamer à l'autre. Les distributions spatio-temporelles des émissions des principales espèces radiatives ont été étudiées lors de la propagation de chacun des streamers permettant d'observer et d'identifier plusieurs mécanismes intervenant dans le peuplement des états supérieurs de ces espèces. Ces résultats ont révélé que les mécanismes mis en jeu diffèrent pour certaines espèces en fonction de l'alternance de la tension. Il est également apparu que les mécanismes intervenant dans les décharges initiées avec le néon ou l'hélium étaient globalement semblables mais différaient tout de même légèrement du fait de la différence d'énergie entre les états métastables du néon et de l'hélium. Afin d'évaluer les capacités d'ionisation de la source dans le cadre de son application à la chimie analytique dans les conditions ambiantes, les ions créés par le plasma dans l'air ont été détectés et identifiés à l'aide du TOF-MS puis différents échantillons volatils ont été testés. Les résultats ont mis en évidence que le jet initié avec le néon est aussi efficace que celui initié avec l'hélium pour ioniser ces échantillons. Une étude semi-quantitative d'un des échantillons volatils a également été réaliséeSince the beginning of the 2000's, new atmospheric pressure plasma sources have been developed. They allow the propagation of a cold plasma jet or plasma plume in open air (non-equilibrium plasma jets). Their particular properties (in terms of reactive species, low temperature and ability to extend in open air) make them useful tools in a large range of research fields such as biomedicine, decontamination and sterilization, nanomaterial synthesis and analytical chemistry. Among the plasma jet sources, some are based on a dielectric barrier discharge (DBD) configuration, which is the case of this study. This work proposes the experimental characterization of a plasma jet developed with the aim to be coupled with a Time-Of-Flight Mass Spectrometer (TOF-MS) in order to perform ambient chemical analysis. The source consists of a dielectric body surrounded by two electrodes. The source is fed by a discharge gas (helium or neon) and powered by a square alternative voltage. The main diagnostics are optical emission spectroscopy and imaging with an ICCD camera. The mass spectrometer has also been used as a diagnostic tool to identify the ions created by the jet interacting with the species present in ambient air. The jet has been studied for two gases, neon and helium, with different experimental conditions of flow rates and applied voltages. The mechanisms of the jet propagation in open air have been studied for both half periods of the voltage (positive and negative), where the passage between positive and negative streamers transited through a remnant ionized channel. The spatial and temporal distributions of the main radiative species were investigated independently for each streamer allowing the observation and identification of mechanisms responsible of the populating of the upper level of observed emissions. It was shown that the mechanisms differ according to the half period studied and also the type of gases (neon and helium) due to the difference between the energies of their metastable states. In order to lay the groundwork in ambient analytical chemistry with the plasma source, its ionization capability was evaluated. Firstly, the ions created by the jet in open air were identified and analyzed with the TOF-MS, secondly the analysis was performed with different volatile samples. The results highlighted that the jet initiated with neon as discharge gas is able to ionize as well as the jet initiated with helium. A semi quantitative study of one of the volatile samples has also been realized
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Trébossen, Régine. „Etude d'un tomographe a emission de positons utilisant l'information temps de vol : parametres physiques et instrumentaux et rapport signal sur bruit“. Paris 7, 1992. http://www.theses.fr/1992PA077279.
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Les parametres physiques et instrumentaux d'un tomographe a emission de positons utilisant l'information temps de vol, ttvo3, ainsi qu'une etude du rapport signal sur bruit sont presentes. Nous nous sommes en particulier interesse a la linearite du tomographe. De cette etude, nous avons deduit un modele de correction de temps mort. Puisque le bruit en tomographie d'emission de positons depend du nombre de coincidences vraies enregistrees, la premiere etape pour minimiser le bruit a ete d'optimiser les taux de coincidences vraies, fortuites et diffusees. Pour optimiser le signal, un critere de rapport signal sur bruit qui prend en compte les parametres geometriques d'un tomographe et n'inclue pas le processus de reconstruction a ete utilise. Nous avons ensuite calcule et valide une formule approximative du rapport signal sur bruit des pixels d'une image reconstruite. Elle a permis de montrer que les images ayant des statistiques d'emission inferieures a six millions de coincidences totales ont un rapport signal sur bruit independant des statistiques de la mesure de transmission. Une comparaison de ce tomographe temps de vol et d'un tomographe conventionnel haute resolution, l'ecat 953/31b, construit avec des cristaux de germanate de bismuth a ete realisee. Elle met en evidence la superiorite du tomographe temps de vol pour les etudes a haut taux de comptage
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Forget, Julien. „Un langage synchrone pour les systèmes embarqués critiques soumis à des contraintes temps réel multiples“. Toulouse, ISAE, 2009. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01942421.
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Ce travail porte sur la programmation de systèmes de Contrôle-Commande. Ces systèrnes sont constitués d’une boucle de controle qui acquiert l’état actuel du système par l'intermédiaire de capteurs, exécute des algorithmes de contrôle à partir de ces données et calcule en réaction les commandes à appliquer sur les actionneurs du système dans le but de réguler son état et d'accomplir une mission donnée. Les logiciels de commandes de vol d’un aéronef sont des exemples typiques de systèmes de Contrôle-Commande ayant pour objectif de contrôler la position, la vitesse et l’attitude de l'aéronef durant le vol. Les systèmes considérés sont critiques, dans le sens où leur mauvais fonctionnement peut avoir des conséquences catastrophiques. Leur implantation doit donc être déterministe, non seulement sur le plan fonctionnel (produire les bonnes sorties en réponse aux entrées) mais aussi sur le plan temporel (produire les données aux bonnes dates). Nous avons défini un langage formel et son compilateur permettant de programmer de tels systemes. Le langage se situe à un niveau d’abstractron élevé et se présente comme un langage d'architecture logicielle temps réel. Il permet de spécifier avec une sémantique synchrone l'assemblage des composants fonctionnels d’un système multi-rythme. Un programme consiste en un ensemble d'opérations importées, implantées à l'extérieur du programme, reliées par des dépendances de données. Le langage permet de spécifier de multiples contraintes de périodicité ou d’échéance sur les opérations. Il définit de plus un ensemble réduit d’opérateurs de transition de rythme permettant de décrire de manière précise et non ambiguë des schémas de communication entre opérations de périodes différentes. La sémantique du langage est définie formellement et la correction d'un programme, c'est à dire l'assurance que sa sémantique est bien définie, est vérifiée par un ensemble d'analyses statiques. Un programme correct est compilé en un ensemble de tâches temps réel implantées sous forme de threads C communicants. Le code d’un thread est constitué du code (externe) de l'opération correspondante, complété par un protocole de communication gérant les échanges de données avec les autres threads. Le protocole, basé sur des mécanismes de copies dans des mémoires tampons, est non bloquant et déterministe. Le code généré s’exécute à l'aide d’un Systeme d’Exploitation Temps Réel classique disposant de la politique d'ordonnancement EDF. Les opérations du programme s’exécutent de manière concurrente et peuvent donc être préemptées en cours d’éxecution en faveur d’une opération plus urgente. Le protocole de communication proposé permet d’assurer que, malgré les préemptions, l'exécution du programme généré est prédictible et correspond exactement à la sémantique formelle du programme d'origine.
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East-Lavoie, Simon. „Adaptation d'un algorithme de deuxième ordre pour la détection de pulse sans information de quadrature par le principe du temps de vol“. Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27484.
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Par le principe du temps vol, un système émettant un pulse peut mesurer à quelle distance se trouve des cibles en calculant les délais d'arrivée des échos retournés par les obstacles. Des situations de détection complexes doivent être résolues, telles que deux cibles dont les échos se superposent partiellement. L'algorithme de détection développé a donc pour objectif de distinguer des cibles rapprochées entre elles, de façon fiable et précise, avec une bonne immunité au bruit, sur des signaux exclusivement réels, où seule l'information sur l'amplitude de l'enveloppe du signal est disponible. L'algorithme développé sera basé sur l'algorithme MUSIC. Ce dernier est inutilisable tel quel, dû à la nature des signaux. Une adaptation est tout d'abord élaborée, puis optimisée. Cette version de l'algorithme surpasse les performances des algorithmes de notre partenaire industriel et des méthodes de détection généralement employées et est en mesure de distinguer les échos de cibles rapprochées entre elles.By using the time-of-flight principle, a system emitting a pulse is able to measure the distance of a target by calculating the echoes' delays returned by the obstacles. Some complex detection situations must be solved, such as two targets producing overlapping echoes. The goal of the detection algorithm is to distinguish targets with overlapping echoes, with a good precision and a good immunity to noise, using real signals, which only the enveloppe's amplitude information is available. The created algorithm is based on the MUSIC algorithm. The later is not working as it is, because of the signals' properties. An adaptation is created, and then optimized. The most substantial improvement comes from the decorrelation processing applied on the signals' covariance matrix. The effect is a decorrelation of the sources, allowing the algorithm to distinguish targets with overlapping echoes. Also, most of the decorrelation techniques help to detect echoes with low SNRs. Another improvement concerns the measurement resolution, which is better than just the sample period. The algorithm's performances exceed those of our industrial partner algorithms and those of commonly used detection methods. The ultimate goal of the project is to integrate the developped algorithm into our industrial partner's system. It has to be real time application, and to respect the cost and ressources constaints of the system. Consequently, some optimizations of the algorithm were required. Some specific properties of the covariance matrix allowed a decrease of the memory space to save its data. This way, the number of matrix's data saved represents less than 5% of the initial covariance matrix. Another optimization is done by using an iterative method for the eigenvalue decomposition, accelerating significantly the processing time. Finally, the algorithm 'sperformances coming out of the comparative tests completed between the adapted MUSIC algorithm and our industrial partner's algorithms demonstrate that the project's goals are fullfilled. The developped algorithm can solve the situation where two targets produce overlapping echoes, while providing a good noise immunity.
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Bouchonnet, Stéphane. „Ionisation-désorption de composés organiques en spectrométrie de masse à temps de vol par impacts de fragments de fission du californium 252“. Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112375.
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Les fragmentations des acides aminés naturels ont été étudiées par pdms (plasma desorption mass spectrometry). Des mécanismes ont été proposés pour interpréter chacune des fragmentations observées. L'étude des acides aminés, de dipeptides et d'amines aromatiques a permis de montrer que la technique pdms permet la différenciation de composés isomères. Les fragmentations des acides aminés et la complexation de cations métalliques en pdms ont fait l'objet d'études expérimentales et théoriques (calculs ab initio). Les taux de décompositions métastables des complexes glycine-cation alcalin ont été corrélés aux affinités cationiques calculées de la glycine. Il a été montré, par ailleurs, que la complexation d'un métal de transition induit des fragmentations spécifiques et abondantes. Un modèle thermodynamique de l'ionisation désorption de la valine a été proposé à partir des résultats précédents. Différentes matrices ont été testées pour augmenter le rendement en ions pseudo-moléculaires; leurs effets ont été repartis en quatre grands groupes: effet physique, effet chimique, effet de decationisation et effet physico-chimique. La superposition de plusieurs effets a été mise en évidence. Il a été établi que la valeur optimale du rapport de concentrations (valine)/(matrice) dépend de la matrice utilisée. Nous avons conclu que la pdms présente des potentialités analytiques incontestables
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Loverdo, Claude. „Stratégies de recherche optimales et marches aléatoires intermittentes : de l'enzyme de restriction au vol de l'albatros“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00445482.
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Cette thèse concerne les stratégies de recherches de cible dites intermittentes, qui alternent des phases lentes permettant la détection de la cible, et des phases rapides sans détection. Un exemple à l'échelle macroscopique est celui d'animaux en quête de nourriture. Nous en proposons un modèle, alternatif aux célèbres stratégies de Lévy, et montrons analytiquement que le temps moyen de recherche peut être minimisé en fonction des durées moyennes de chaque phase. Un premier exemple à l'échelle microscopique est celui de la recherche par des protéines de cibles sur l'ADN. Nous calculons analytiquement la distribution de la distance parcourue le long de l'ADN lors d'une excursion 3D, l'adaptons à une expérience de molécule unique et montrons que les trajectoires observées combinent des diffusions 1D et 3D. Un autre exemple cellulaire concerne le transport actif de vésicules, qui diffusent ou se lient à des moteurs assurant un déplacement balistique. Nous optimisons la constante cinétique dans un modèle général de réaction limitée par ce type de transport. Finalement, ces stratégies intermittentes pourraient constituer un mécanisme de recherche générique. Nous étudions de manière systématique l'influence de la modélisation de la phase de détection et de la dimension de l'espace, et montrons que l'optimalité des stratégies intermittentes est un résultat robuste.
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Desbrosses, Mickaël. „Contribution de la Spectrométrie de Masse d’Ions Secondaires à Temps de Vol au développement de textiles industriels fonctionnels impliquant des agents actifs cosmétiques“. Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1117.
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La Spectrométrie de Masse d'Ions Secondaires à Temps de Vol (ToF-SIMS) permet la caractérisation de l'extrême surface à haute sensibilité via la détection d'ions secondaires atomiques et moléculaires. Ces travaux ont visé à étudier son application pour l'analyse de textiles industriels auxquels ont été conférées des propriétés dermatologiques (cosmétotextiles). Trois démarches analytiques adaptées aux spécificités des agents actifs et des technologies utilisées ont été présentées. Elles ont nécessité un développement particulier des méthodes employées (étude préliminaire, calibration, traitement et interprétation des données) et de tenir compte des possibilités et des limites de la technique ou de l'appareillage utilisé dans le contexte particulier de l'analyse des fibres textiles (topographie, effet de charge localisé, contaminations, formulations complexes, ségrégation et concentration de certains constituants des traitements en extrême surface).Dans la première démarche, la cartographie chimique ToF-SIMS a été utilisée avec succès pour illustrer l'existence d'un gradient de concentration en agent actif près de l'extrême surface de matrices polyamides. La capacité à identifier les signatures caractéristiques des agents actifs et valider leur présence en surface des échantillons textiles a pu être confirmée dans la majorité des cas. Cependant l'utilisation de signatures différentes de celles de l'agent actif a été nécessaire pour valider la présence de traitement dans le cas des textiles traités par co-précipitation. Enfin, un protocole de décapage doux a été testé pour faire face au problème particulier du recouvrement des textiles industriels par des apprêts siliconésTime-of-Flight Secondary Ion Mass spectrometry (ToF-SIMS) allows the characterization of the outermost surface with high sensitivity by mass detection of atomic and molecular secondary ions. The objective of this work was to study its application in the context of the analysis of industrial textiles on which dermatological properties are given (cosmetotextiles). Three analytical approaches based on the specific properties of the active agents and technologies are presented. They required peculiar developments of methods (preliminary study, calibration, data processing and interpretation ...) and to consider the possibilities and limitations of the technique or the equipment in the particular context of these textile fibers analysis (topography, localized charge effect, contamination, complex formulations, segregation and concentration of some components from the treatments at the outermost surface ...).In the first approach, ToF-SIMS chemical mapping was used to successfully illustrate an active agent concentration gradient close to the outermost surface of polyamide matrices. The ability to identify the characteristic signatures of active agents and to validate their presence at the surface of textile samples was confirmed in most cases. However, signatures different from those from the active agent were needed to validate the treatment in the case of textiles treated by co-precipitation. Finally, a gentle sputtering protocol was tested to address the particular issue of industrial textiles covered with silicone based textile finishing
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Sourd, Béatrice. „Contribution à l'étude de la réactivité de surface : réalisation d'un spectromètre de masse à temps de vol et détermination des coefficients de transport“. Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/7b345552-bf89-4a0f-a23a-ec935b8ad94c/blobholder:0/2007LIMO4016.pdf.
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Dans ces travaux de recherche nous avons conçu, réalisé et mis en fonctionnement un spectromètre de masse à temps de vol destiné à étudier les espèces présentes dans des sources à plasma pulsé. Le logiciel de simulation de trajectoire de particules chargées Simion a été utilisé, ce qui a notamment permis de déterminer la tension à appliquer aux vingt électrodes du dispositif. Dans cet instrument, les ions sont créés par impact électronique (énergie des électrons 70 eV) et sont accélérés à 1 kV. La distance de vol parcourue s’élève à 1,3 m. Un spectre de masse de l’atmosphère résiduelle obtenu à une pression de 10-5 mbar est présenté, cinq espèces sont majoritairement détectées. La résolution estimée est d’environ 500 à la masse 30. Parallèlement, à ces travaux expérimentaux, des calculs sur les coefficients de transport ont été menés. Une base e/ C/N/O a été établie dans des plasmas à hautes températures et pour différentes pressions. De plus, il a été montré que les états excités de l’azote atomique sur les propriétés de transport de l’azote influencent le calcul de ces propriétésDuring this work, we designed, developed and optimised a Time of flight mass spectrometer for the purpose of studying the species present in pulsed plasma sources. The software, named, Simion was used to simulate the systems and thus to determine the voltage applied to the 20 electrodes present in the system. The ions are created as a result electronic impact and are accelerated under a potential difference of 1 kV. The distance of flight is 1. 3 m. A mass spectrum of the residual atmosphere at 10-5 mbar was studied, five major different species was detected. The estimated resolution is 250 (30 mass). In parallel, to this experimental work, transport coefficients were calculated theoretically. A data base of information regarding e/C/H/N/O was also developed for high pressure plasmas. In addition, it was established that the excited states of atomic nitrogen on the transport properties influence the calculations of these properties at high pressures
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Kaczmarek, Jean. „Mise en évidence des phénomènes de photoconduction dans des cristaux liquides ferroélectriques photosensibles“. Thesis, Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R028.
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Les cristaux liquides ferroélectriques (CLF), photosensibles, sont susceptibles de générer des charges de surfaces s’ils sont soumis à un champ électrique ; cette propriété est mise à profit dans les dispositifs d’affichages à cadence rapide. Les CLF utilisés dans ce travail présentent une phase smectique C* ferroélectrique ; l’un est un mélange commercial utilisé comme matériau hôte, l’autre, un dérivé azobenzénique photosensible utilisé comme dopant (1, 3, 5%). Les propriétés optiques et ferroélectriques ont été étudiées en fonction de la concentration, de la température et du champ électrique, sans et sous illumination UV (à 365 nm) en phase SmC* ; le dopage et l’illumination engendrent la réduction de l’ordre smectique ; l’illumination UV induit la photo-isomérisation Trans-Cis, la polarisation spontanée diminue avec l’ajout de dopant et l’illumination UV. Des mesures du temps de vol des charges (trous/électrons) photogénérées par impulsion laser- technique développée au laboratoire par ce travail – mettent en évidence un photocourant de type dispersif et ambipolaire, dont l’intensité varie avec le champ électrique et la température. L’influence du champ interne propre à la phase SmC se traduit sur le photocourant par le passage d’intensités négatives vers des intensités positives pour les trous et pour les électrons. Les trous présentent des valeurs de mobilités plus élevées que les électrons. Le mécanisme de conduction, déduit des modèles d’Arrhénius et de Bassler, est un déplacement de charge par sauts successifs entre molécules voisines. Pour les mélanges, le dopant réduit le temps de transit des charges et conduit à des valeurs de mobilités élevées et constantes avec la température ; le dopant agit en renforçant la cohésion des couches smectiques, et réduit la viscosité du mélange. En configuration Cis le signal conserve son caractère ambipolaire et dispersif mais tend à s’atténuer avec le dopage et à disparaître sous UVFerroelectrical materials possess the remarkable property to orienting themselves and generating surfaces charges under electric field. Dipole movements can be observed by measuring internal electric field or spontaneous polarization under alternative electric field. These organic materials are widely used in fast display devices. The aim of this work was to propose a direct current measurement of photoconduction phenomenon in ferroelectric non-photosensitive and photosensitive liquid crystals by charge carrier transport in SSFLC devices using time of flight methodology. The proposed method is based on charge carrier transport determination which providing access to characteristics parameters like mobility. Differentprocedures have been presented for mobility estimation from adding increasing dopant concentrations, electrical field and temperature, as well as charge behaviour pattern for exploitation and description. This materials show real influence of several parameters on the photocurrent shape signal and different mobility values under large scales of temperature. The validation of the method on photosensitive ferroelectric materials and obtained results by data treatment show that this method can be used to characterize another liquid crystal whatever its phase including SmC*
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Frache, Gilles Muller Jean-François. „Développements instrumentaux et méthodologiques appliqués à l'étude de particules issues de moteurs diesel de dernière génératin par désorption / ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse“. [S.l.] : [s.n.], 2006. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2006/Frache.Gilles.SMZ0629.pdf.
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Noun, Manale. „Interaction agrégats-surface. Spectrométrie de masse par temps de vol et application analytique à des études sur des médicaments et sur la météorite Paris“. Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00906791.
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Le Lebanese Atomic Energy Commission (LAEC) poursuit un programme de développement des techniques analytiques pour compléter l'analyse par faisceau d'ions (IBA). Il a décidé de s'équiper d'un spectromètre de masse couplée à l'imagerie 2D puis récemment 3D avec l'acquisition d'un spectromètre de masse IONTOF V™ équipé de deux colonnes ioniques délivrant des faisceaux d'agrégats de bismuth et d'argon. Dans ce cadre, mon sujet de thèse a porté sur l'optimisation de l'instrument nouvellement acquis pour l'analyse d'échantillons contenant des composés organiques. Les premiers sujets de recherche sont la mise au point du protocole d'analyse quantitative de médicaments en utilisant la technique " cluster-SIMS-imaging " et l'analyse de la météorite Paris pour localiser la matière organique et déterminer sa composition. Dans les deux cas une approche multi-technique a été utilisée : IBA au LAEC, µ-Raman et µ-IR autour des équipements de Soleil et µPIXE réalisée auprès de l'accélérateur AGLAE (Centre de recherche et de restauration des musées de France, C2RMF).L'analyse de médicaments a été initiée au Liban en collaboration avec un fabricant local de produits pharmaceutiques (Mediphar Laboratories) dans le but d'établir de nouveaux procédés de contrôle qualité de produits finis. Mon étude a montré la complexité du dosage de médicament due à la présence de plusieurs molécules actives (Principe Actif, PA) et de substances organiques et minérales inactives (excipients) mélangées dans des conditions secrètes. Les effets de matrice sont dominants et modifient l'émission ionique conduisant à des erreurs systématiques importantes. Cette complexité a été analysée avec l'étude du Fludinium™ possédant deux PAs. Les résultats de cette étude ont permis d'obtenir la première courbe d'étalonnage du rapport des deux PAs et de quantifier ceux-ci dans les conditions du médicament commercial. Le protocole pour effectuer cette courbe d'étalonnage et les contrôles " qualité " ont été déterminés. Ceux-ci incorporeront une analyse en profil pour contrôler l'homogénéité des échantillons et l'obtention d'étalons produits par le fabricant en suivant ses processus de fabrication. En effet, les expériences ont montré que la réalisation du médicament en laboratoire à partir de ses éléments (PAs et excipients) ne donnait pas la même réponse ionique que le médicament commercial. L'analyse de la météorite Paris a été initiée par une collaboration avec une équipe de l'Institut d'Astrophysique Spatial d'Orsay impliquée dans l'exobiologie et la recherche des premières molécules pré-biotiques dans des échantillons extraterrestres. Le but des recherches est de caractériser la matière organique représentant quelques pourcents en poids dans une matrice minérale complexe, sans utiliser des méthodes chimiques pouvant induire une modification de ces molécules. Cette étude a démontré l'intérêt de l'approche multi-technique centrée autour de la spectrométrie de masse couplée à l'imagerie ionique pour déterminer les éléments principaux de la matrice minérale et organique. L'analyse par µPIXE avec une cartographie micrométrique a permis d'attribuer les distributions d'ions moléculaires et agrégats des spectres de masse aux différents composés minéraux. Ces attributions se poursuivent avec la constitution d'une base de données de spectres de référence. La composante organique a été extraite et les premières hypothèses de composition ont été envisagées autour des HAPs (Hydrocarbure Aromatique Polycyclique), MOI (Matière Organique Insoluble) et analogues de carbone amorphe produits par irradiation UV de glaces dont les compositions en gaz représentent différentes hypothèses pour les nuages interstellaires. Les protocoles d'analyses multi-techniques établis (incorporant un suivi de l'échantillon par spectrométrie de masse et imagerie ionique) permettent le démarrage d'analyse d'autres échantillons extra-terrestres collectés sur terre ou dans l'espace.
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Lebeau, Diane. „Modification chimique par introduction sélective de charge Tag pour la quantification des protéines par désorption MALDI en spectrométrie de masse à temps de vol“. Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066237.
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Une nouvelle méthode de quantification de protéines cibles par spectrométrie de masse MALDI/TOF a été mise au point. Le but est de quantifier une protéine isolée sur une puce à protéines. Cinq dérivés d’esters de N-hydroxysucinimides appelés Charge Tag ont été synthétisés. Des expériences PSD-MALDI-TOF/TOF montrent que ceux-ci modifient la fonction N-terminale des protéines et la fonction amine primaire de la chaîne latérale des résidus lysines. Lors de leur dissociation le site préchargé préserve sa charge, donnant la série y ou b selon que le Charge Tag est localisé du côté N ou C-terminal. Dans un deuxième temps, l’impact de la modification chimique sur la structure tridimensionnelle de la protéine a été étudié. Celle-ci ne modifie que les sites les plus accessibles, sans accéder au cœur de la protéine. Ainsi la reconnaissance des protéines modifiées par leur anticorps sur la puce à protéines est possible. Enfin, la quantification relative et absolue de protéines entières isolées ou incluses dans un protéome complexe, le sérum humain a été montrée.
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Awwad, Elie. „Techniques émergentes de codage espace-temps pour les systèmes de communications optiques“. Thesis, Paris, ENST, 2015. http://www.theses.fr/2015ENST0004/document.
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La recherche dans le domaine des communications sur fibres optiques avance à un rythme rapide afin de satisfaire des demandes croissantes de communications à débits élevés. Les principaux moteurs de ces avancements sont la multitude de degrés de liberté offerts par la fibre permettant ainsi la transmission de plus de données: l'amplitude, la phase et l'état de polarisation du champ optique, ainsi que le temps et la longueur d'onde sont déjà utilisés dans les systèmes de transmission optique déployés. Pourtant, ces systèmes s'approchent de leur limite fondamentale de capacité et un degré supplémentaire: "la dimension spatiale" est étudié pour réaliser un saut qualitatif majeur en termes de capacité de transmission. Cependant, l'insertion de plusieurs flux de données dans le même canal de propagation induit également des pertes différentielles et de la diaphonie entre les flux, ce qui peut fortement réduire la qualité du système de transmission. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur les systèmes de transmission optique de type MIMO basés sur un multiplexage en polarisation ou en modes de propagation. Dans les deux cas, nous évaluons la dégradation de la performance provoquée par une interférence inter-canaux non-unitaire et des disparités de gain entre les canaux engendrées par des imperfections dans les composants optiques utilisés (fibres, amplificateurs, multiplexeurs...), et proposons pour les combattre, de nouvelles techniques de codage pour les systèmes MIMO nommées "codes Spatio-Temporels" (ST), préalablement conçues pour les systèmes radios multi-antennairesResearch in the field of optical fiber communications is advancing at a rapid pace in order to meet the growing needs for higher data rates. The main driving forces behind these advancements are the availability of multiple degrees of freedom in the optical fiber allowing for multiplexing more data: amplitude, phase and polarization state of the optical field, along with time and wavelength are already used in the deployed optical transmission systems. Yet, these systems are approaching their theoretical capacity limits and an extra dimension "space" is investigated to achieve the next capacity leap. However, packing several data channels in the same medium brings with it differential impairments and crosstalk that can seriously deteriorate the performance of the system. In this thesis, we focus on recent optical MIMO schemes based on polarization division multiplexing (PDM) and space division multiplexing (SDM). In both, we assess the performance penalties induced by non-unitary crosstalk and loss disparities among the channels arising from imperfections in the used optical components (fibers, amplifiers, multiplexers...), and suggest novel MIMO coding techniques known as Space-Time (ST) codes, initially designed for wireless multi-antenna channels, to mitigate them
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Roussel, Vivien. „Mesure de la cinétique de formation du dimère de l'eau à basses températures“. Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S197.
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L'eau est une molécule omniprésente dans notre environnement, mais également dans notre atmosphère. La compréhension des phénomènes physico-chimiques tels que la solvatation, la formation d'agrégats et d'aérosols dans l'atmosphère requièrent une bonne connaissance de la nucléation homogène de l'eau. Dans ce cadre, la dimérisation constitue la toute première étape de ce processus où deux molécules de structure similaire sont fortement rapprochées par des interactions intermoléculaires, sans former de liaisons chimiques, conduisant ensuite à la formation d'agrégats de plus grandes tailles et à la condensation. Le dimère de l'eau est une cible d'étude des chimistes et des physiciens depuis le début du XXe siècle. En effet, certains physiciens pensent qu'une partie de l'absorption du rayonnement solaire terrestre est dû au dimère tandis que des chimistes débattent de son implication dans le mécanisme de formation de l'acide sulfurique responsable des pluies acides. On retrouve également le dimère de l'eau au sein des comètes ainsi que de l'eau dans de nombreux environnements astrophysiques. Pour répondre à ces différentes problématiques, il est nécessaire de quantifier la présence du dimère de l'eau dans notre atmosphère. Ce mémoire présente l'étude expérimentale de la cinétique de formation du dimère de l'eau sur une gamme de températures s'étendant de 23 à 74 K. Cette étude a été réalisé en utilisant un dispositif dédié à l'étude des espèce condensables. Elle a associé plusieurs techniques dont les écoulements CRESU (Cinétique de Réaction en Ecoulement Supersonique) et un spectromètre de masse à temps de vol. Un canon à électrons a par ailleurs été ajouté au dispositif afin de permettre l'ionisation des agrégats que nous formons. Les résultats des études de cinétique à 23K, 36K, 49K, 63K et 74K ont été reportés et la dépendance en pression du coefficients de vitesse de la dimérisation de l'eau a été examinée à 23KKinetics measurements of water dimer formation at low temperatures
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Frache, Gilles. „Développements instrumentaux et méthodologiques appliqués à l'étude de particules issues de moteurs diesel de dernière génératin par désorption / ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse“. Metz, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2006/Frache.Gilles.SMZ0629.pdf.
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Le durcissement des normes européennes sur les émissions de véhicules diesel conjugué à l’amélioration des technologies moteur et des fluides pétroliers (carburants, lubrifiants) ont conduit à une diminution considérable de la pollution automobile. La méthode de référence pour l’analyse des particules émises, qui consiste à extraire les composés adsorbés avant de les analyser par GC/MS, atteint ses limite dans le cas d’échantillons issus de motorisations modernes (injection directe haute pression), couplées à des technologies de post-traitement comme le recyclage des gaz d’échappement ou le Filtre à Particule (FAP). Le but de cette étude a été de mettre au point une technique d’analyse de très haute sensibilité permettant la caractérisation la plus fine possible de ces particules. La désorption/ionisation laser a été utilisée pour désorber et ioniser les composés présents à la surface des échantillons sans aucune autre étape d’échantillonnage. Les ions ainsi formés sont alors analysés par spectrométrie de masse à temps de vol. L’ionisation directe d’HAP par des processus biphotoniques est très efficace à courte longueur d’onde. Un laser Nd:YAG (266 nm, E = 4,6 eV/photon) a donc été ajouté à un instrument commercial (Bruker MALDI-TOFMS équipé d’un laser à azote, 337 nm, E = 3,5 eV/photon) afin d’atteindre le seuil d’ionisation des HAP par ce processus biphotonique (EIHAP > 7,5 eV). L’étude structurale des ions formés par la mesure des fragmentations en cours de vol (Post- Source Decay) a été adaptée à l’analyse de dérivés d’HAP. Enfin, la séparation des processus de désorption et d’ionisation par l’utilisation synchronisée de deux lasers (L2MS) a été étudiée. Ces développements instrumentaux ont alors été appliqués à deux types d’échantillons. D’une part, des suies formées par onde de choc ont servi d’échantillons modèles permettant la compréhension des mécanismes de croissance des suies à partir de différents hydrocarbures, dans des conditions de pression et de températures proches de celles rencontrées dans un moteur. L’influence de la température et de la richesse sur la cinétique de formation des suies, sur leur structure et leur composition chimique a été étudiée. D’autre part, des particules issues de véhicules de dernière génération prélevées dans des conditions normalisées ont été analysées. L’influence des conditions de circulation, du régime moteur, de la composition du carburant a été discutée. Cette étude résulte d’une collaboration mise en place entre le groupe Total (Direction Recherche, Centre de Recherche de Gonfreville, Essais Moteurs), le Laboratoire de Spectrométrie de Masse et de Chimie laser de Metz, et le Laboratoire de Combustion et des Systèmes Réactifs d’Orléans (Formation et études cinétiques des suies par ondes de choc). Mots-clés : particules diesel, suies formées par onde de choc, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), désorption/ionisation laser, spectrométrie de masse à temps de volThe evolution of norms, engine technologies, and fell/ lubricant formulation involved a dramatic decrease of the polluting exhausts of diesel cars. The reference method for the analysis of diesel exhaust particles (extraction and GC/MS analysis) reaches its limitation for modem engines associated with particles filters. The aim of this study is to develop a high sensitivity analytic technique for the characterisation of this kind of samples. Laser Desorptio/Ionisation allows desorbing and ionising the compounds adsorbed on the surface of the particles without any other sampling step. The resulting ions are analysed by Time-Of-Flight Mass Spectromehy. The direct biphotonic ionisation is achieved by a Nd:YAG laser pulse (266 nrn, 4,6 evlphoton). This laser was coupled to a commercial Bruker MALDI-TOF mass spectrometer. Structural studies of the Post-Source Decay of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons derivatives have been realised thanks to the adaptation of an electronic part of the instrument. The separation of desorption and ionisation processes has been studied by the synchronised use of two lasers (L2MS). These developments were applied to soots formed in shock-tube pyrolysis of model hydrocarbons and to real diesel exhaust particles samples. The effect of driving conditions, engine speed and gas oil formulation were discussed. This study results from the collaboration between TOTAL, the Laboratory of Mass Spectrometry and Laser Chemistry of Metz, and the Laboratory of Combustion and Reactive Systems of OrlC
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Antoine, Rodolphe. „Etude du caractère plus ou moins conducteur des petits agrégats d'alcalins et d'hydrures de lithium par spectroscopie laser“. Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10063.
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Ce travail presente l'etude du caractere plus ou moins conducteur des petits agregats alcalins na#n et li#n et des hydrures de lithium li#nh#m, realisee essentiellement par l'analyse des processus de dissociation unimoleculaire. L'etude de la dissociation unimoleculaire des agregats de sodium lors de la photoionisation pres du seuil d'ionisation a permis de caracteriser la temperature des agregats produits dans la source et l'energie transferee lors de l'ionisation. Dans le cas du lithium, un resultat etonnant a ete obtenu sur li#1#1#+, pour lequel les canaux d'evaporation dependendent du mode de formation. Differentes conditions d'ionisation ont permis d'observer les agregats mixtes d'hydrures de lithium, des agregats purs de lithium aux agregats stoechiometriques (lih)#n#+. L'etude de la dissociation unimoleculaire entreprise sur les agregats mixtes li#nh#m#+ riches en metal (n>>m) confirme et etend a un plus large domaine de taille, les resultats deja obtenus sur l'absorption optique et les potentiels d'ionisation: la liaison d'un atome d'hydrogene localise un electron de valence, les autres electrons restant delocalises dans l'agregat. Les agregats mixtes li#nh#m#+ se comportent comme les agregats li#n#-#m#+ avec une partie isolante (lih)#m et une tendance a la segregation. Pour les agregats fortement hydrogenes, les agregats (lih)#nli#+ et (lih)#nli#3#+ sont principalement observes. Ce sont des agregats globalement ioniques. A partir des experiences d'evaporation, leurs energies de dissociation ont ete determinees et des structures ont ete proposees
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Deconihout, Bernard. „Mise au point de la sonde atomique tomographique“. Rouen, 1993. http://www.theses.fr/1993ROUES062.
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La sonde atomique tomographique est une sonde tridimensionnelle. Ce travail de thèse est consacré à la mise au point de ce nouvel instrument. Cet instrument permet d'observer et d'analyser en trois dimensions un matériau métallique, à l'échelle atomique, dans un élément de volume voisin de 1010100 nm3. La sonde atomique tomographique se résume à une sonde atomique conventionnelle équipée d'un système de détection original. Comme dans une sonde conventionnelle, l'échantillon est évaporé par effet de champ, atome par atome, couche atomique après couche atomique. La nature de ces ions est identifiée par spectrométrie de masse à temps de vol. Le système de détection repose sur l'utilisation d'un détecteur spatial original, conçu et développé au laboratoire. Son originalité réside dans son aptitude à localiser d'une part des évènements simultanés, d'autre part, des ions frappant le détecteur à des instants séparés de seulement 10 ns. Ce détecteur comprend un jeu de galettes de micro canaux (réseau de multiplicateurs tubulaires) placé devant un réseau carré de 1010 anodes. Il est associé à une électronique rapide de mesure de charge. La position des ions est déduite de la mesure des charges collectées sur ce réseau d'anodes. L'essentiel de ce rapport est consacré à la description de la mise au point de ce détecteur. Ses performances sont étudiées et discutées. L'apport de l'instrument à la science des matériaux est ensuite illustré à travers des applications métallurgiques telles que l'étude de la précipitation dans des alliages à base nickel, de la ségrégation à un joint de grains ou de l'ordre chimique à grande distance dans des matériaux ordonnés
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Clément, David. „Propriétés statiques et dynamiques d'un condensat de Bose-Einstein dans un potentiel aléatoire“. Paris 6, 2007. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00262463v2.
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Ce mémoire présente différents aspects des condensats de Bose-Einstein atomiques placés dans un potentiel aléatoire 1D. Nous décrivons en détail les propriétés et la caractérisation du potentiel optique aléatoire utilisé, issu d'un champ de tavelures. Nous abordons alors trois aspects des condensats désordonnés. En premier lieu, quelques propriétés des condensats désordonnés piégés sont caractérisées. En particulier, nous étudions le développement de modulations de densité sur le nuage atomique au cours d'un temps de vol et nous montrons que leur origine n'est pas liée à des fluctuations de phase. Dans un deuxième temps, nous décrivons des propriétés de transport d'un condensat dans le désordre. Nous avons observé la suppression de l'expansion de l'onde de matière dans un potentiel aléatoire 1D et développé un scénario de piégeage, où les interactions jouent un rôle central, permettant de comprendre ces observations. Nous présentons ensuite un travail théorique sur l'expansion du condensat dans un régime dit de \emph{faible} désordre et nous montrons que le phénomène de localisation d'Anderson peut alors être à l'origine du piégeage de l'onde de matière. Enfin, dans une dernière partie nous abordons l'étude des modes collectifs d'un condensat désordonné. Des mesures sur l'absence de décalage en fréquence des modes dipolaires et quadrupolaires et l'amortissement du mode dipolaire en présence de désordre sont présentées. Enfin, nous mesurons la vitesse de propagation d'un pic de densité et nous en concluons que la vitesse du son n'est pas modifiée par la présence d'un potentiel aléatoire de faible amplitude.
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Climen, Bruno Bordas Christian. „Étude des mécanismes de désexcitation de C60 inonisation retardée et émission C2 /“. [s.l.] : [s.n.], 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/09/28/29/PDF/These_CLIMEN.pdf.
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Kamalou, Omar. „Faisceau d’agrégats chargés sélectionnés en taille : réalisation et premières expériences“. Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2011.
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Ce manuscrit présente une étude concernent la production d’un faisceau d’agrégats sélectionné en taille. Les agrégats sont produits par une source à décharge magnétron, combiné avec une chambre d’agrégation refroidie à la température de l’azote liquide. A la sortie de la source, un système du temps de vol de type Wiley-McLaren est installé, permettant de former un faisceau d’agrégats chargés, sélectionnés en taille. Le faisceau d’agrégats neutres et le faisceau d’agrégats pulsé sont séparés à l’aide d’un déviateur électrostatique. La densité des agrégats après le déviateur est de l’ordre de 103 particules/cm3. Les premières expériences préliminaires de dépôt d’agrégats de cuivre sélectionné en taille sur une surface de HOPG avec une énergie de dépôt de l’ordre de 0. 5 eV/atome, montrent que les agrégats sont mobiles sur la surface et sont piégés sur des marches et des défauts. La mobilité des agrégats peut être réduite, en irradiant la surface de HOPG avec des ions multichargés pour créer des défauts artificiels. On dépose ensuite les agrégats sélectionnés en taille sur cette surface préparée. Les analyses des dépôts, qui sont réalisés avec un microscope à force atomique, montrent que les agrégats sont piégés sur les défauts créés par les ions multi-chargésThe main objective of this work concerns the production of beams of mass-selected clusters of metallic and semiconductor materials. Clusters are produced in a magnetron sputtering source combined with a gas aggregation chamber, cooled by liquid nitrogen circulation. Downstream of the cluster source, a Wiley-McLaren time-of-flight setup allows to select a given cluster size or a narrow size range. The pulsed mass-selected cluster ion beam is separated from the continuous neutral one by an electrostatic 90°-quadrupole deflector. After the deflector, the density of the pulsed beam amounts to about 103 particles/cm3. Preliminary deposition experiments of mass-selected copper clusters with a deposition energy of about 0. 5 eV/atom have been performed on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) substrates, indicating that copper clusters are evidently mobile on the HOPG-surface until they reach cleavage steps, dislocation lines or other surface defects. In order to lower the cluster mobility on the HOPG-surface, we have first irradiated HOPG samples with slow highly charged ions (high dose) in order to create superficial defects. In a second step we have deposited mass-selected copper clusters on these pre-irradiated samples. The first analysis by AFM techniques showed that the copper clusters are trapped, on the defects produced by the highly charged ions
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Perez, Taciano Dreckmann. „Persistent memory and orthogonal persistence : a persistent heap design and its implementation for the Java virtual machine“. Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, 2017. http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7562.
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Sistemas computacionais da atualidade tradicionalmente separam mem?ria e armazenamento. Linguagens de programa??o tipicamente refletem essa distin??o usando diferentes representa??es para dados em mem?ria (ex. estruturas de dados, objetos) e armazenamento (ex. arquivos, bancos de dados). A movimenta??o de dados entre esses dois n?veis e representa??es, bidirecionalmente, compromete tanto a efici?ncia do programador quanto de execu??o dos programas. Tecnologias recentes de memoria n?o-vol?til, tais como mem?ria de transi??o de fase, resistiva e magnetoresistiva, possibilitam combinar mem?ria principal e armazenamento em uma ?nica entidade de mem?ria persistente, abrindo caminho para abstra??es mais eficientes para lidar com persist?ncia de dados. Essa tese de doutorado introduz uma abordagem de projeto para o ambiente de execu??o de linguagens com ger?ncia autom?tica de mem?ria, baseado numa combina??o original de persist?ncia ortogonal, programa??o para mem?ria persistente, persist?ncia por alcance, e transa??es com atomicidade em caso de falha. Esta abordagem pode melhorar significativamente a produtividade do programador e a efici?ncia de execu??o dos programas, uma vez que estruturas de dados em mem?ria passam a ser persistentes de forma transparente, sem a necessidade de programar explicitamente o armazenamento, e removendo a necessidade de cruzar fronteiras sem?nticas. De forma a validar e demonstrar a abordagem proposta, esse trabalho tamb?m apresenta JaphaVM, a primeira M?quina Virtual Java especificamente projetada para mem?ria persistente. Resultados experimentais usando benchmarks e aplica??es reais demonstram que a JaphaVM, na maioria dos casos, executa as mesmas opera??es cerca de uma a duas ordens de magnitude mais rapidamente do que implementa??es equivalentes usando bancos de dados ou arquivos, e, ao mesmo tempo, requer significativamente menos linhas de c?digo.
Current computer systems separate main memory from storage. Programming languages typically reflect this distinction using different representations for data in memory (e.g. data structures, objects) and storage (e.g. files, databases). Moving data back and forth between these different layers and representations compromise both programming and execution efficiency. Recent nonvolatile memory technologies, such as Phase-Change Memory, Resistive RAM, and Magnetoresistive RAM make it possible to collapse main memory and storage into a single layer of persistent memory, opening the way for simpler and more efficient programming abstractions for handling persistence. This Ph.D. thesis introduces a design for the runtime environment for languages with automatic memory management, based on an original combination of orthogonal persistence, persistent memory programming, persistence by reachability, and lock-based failure-atomic transactions. Such design can significantly increase programming and execution efficiency, as in-memory data structures are transparently persistent, without the need for programmatic persistence handling, and removing the need for crossing semantic boundaries. In order to validate and demonstrate the proposed concepts, this work also presents JaphaVM, the first Java Virtual Machine specifically designed for persistent memory. In experimental results using benchmarks and real-world applications, JaphaVM in most cases executed the same operations between one and two orders of magnitude faster than database- and file-based implementations, while requiring significantly less lines of code.