Dissertations / Theses on the topic 'Capillaire laser'
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Nouadje, Georges. "Electrophorèse capillaire et détection colinéaire de fluorescence induite par laser." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30054.
Abstract:
L'electrophorese capillaire est une methode qui permet de separer efficacement des composes organiques ou mineraux a l'interieur d'un capillaire rempli d'un electrolyte, et de diametre interieur compris entre dix et cent micrometres. Elle souffre cependant de la faible sensibilite des detecteurs qui lui sont dedies, en raison notamment de l'etroitesse du capillaire et donc des faibles volumes d'echantillon injectes. Son application a l'analyse des traces de molecules organiques contenues dans les fluides biologiques, necessite l'utilisation d'un mode de separation et d'un systeme de detection qui conferent une bonne selectivite et une grande sensibilite. Dans la premiere partie de notre travail, et a partir des proprietes physico-chimiques des derives thyocarbamyle-fluoresceines d'acides amines et d'amines biogenes, nous avons developpe et verifie les modeles qui permettent d'optimiser la separation de ces solutes par un mode particulier de l'electrophorese capillaire, la chromatographie capillaire micellaire electrocinetique. Dans la deuxieme partie, nous avons developpe sur la base d'un microscope a epi-fluorescence, un detecteur de fluorescence induite par laser colineaire a lentille spherique qui autorise la detection de derives d'acides amines et d'amines biogenes et ce jusqu'a des concentrations de l'ordre de dix moins douze moles par litre. Dans la derniere partie, nous avons combine la chromatographie capillaire micellaire electrocinetique avec ce detecteur pour doser les acides amines et les amines biogenes que contiennent diverses matrices biologiques, dont le liquide cephalo-rachidien et le vin. Cette methode est egalement appliquee a la realisation d'une etude cinetique rapide de la racemisation de la l-serine. Ce travail a permis l'industrialisation et la mise sur le marche de ce detecteur
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Mostafa, Massaud. "Etude du perçage et du soudage laser : dynamique du capillaire." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00692412.
Abstract:
L'objectif de ce travail est d'étudier expérimentalement la formation du capillaire durant le perçage et le soudage par faisceau laser, et de développer une simulation numérique permettant de reproduire la dynamique de formation et d'évolution du capillaire. Nous avons fait le choix d'utiliser comme matériau test le Zinc, en raison de ses propriétés thermodynamiques. Afin de simplifier le problème, nous avons étudié dans un premier temps le mécanisme de perçage. Deux méthodes expérimentales ont été utilisées pour caractériser l'évolution de la géométrie du capillaire : La méthode DODO (Direct Observation of Drilled hOle ) permet de visualiser le capillaire après perçage pour différentes durées et la méthode Zn-Quartz permet d'observer directement son évolution temporelle par camera rapide à travers une lame de quartz. Puis nous avons utilisé cette évolution pour mettre au point une simulation du mécanisme de perçage. Après avoir étudié le dépôt de puissance à l'intérieur d'un capillaire en tenant compte des réflexions multiples et estimé l'importance de la perte d'énergie et de matière lors du processus, nous avons développé une simulation en utilisant le logiciel Comsol Multiphysics couplant l'équation thermique, l'équation de Navier Stokes et prenant en compte le déplacement du métal fondu sous l'action de la pression de recul. Dans ce cas, on observe la formation d'un bourrelet important au bord du trou et une augmentation de la profondeur du capillaire. Ensuite nous avons étudié la formation du capillaire durant le soudage laser, c'est-à-dire avec déplacement de la source. A partir des techniques mises en œuvre pour l'étude du perçage nous avons obtenu l'évolution de la forme du capillaire dans le cas du soudage Zn/Quartz. Nous avons réalisé une simulation relativement simple en supposant la géométrie et la température du capillaire connues a priori. Nous avons constaté qu'un modèle simple, modélisant uniquement les transferts thermiques par conduction, permet de bien simuler la forme de la zone fondue pour les couples Zn/Zn et Zn-quartz.
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Chouf, Karim. "Etude du comportement du capillaire en régime de soudage laser forte pénétration." Paris 13, 2002. http://www.theses.fr/2002PA132011.
Abstract:
Le comportement du capillaire de soudage laser est habituellement représenté de manière stationnaire. Toutefois, les limites d'une telle représentation sont rapidements atteintes. Depuis peu, de nouvelles descriptions traitant le comportement du capillaire de manière dynamique sont disponibles dans la littérature. Ce travail de thèse s'inscrit dans la continuité de ces nouveaux travaux et propose un modèle bi-dimensionnel qui décrit l'évolution spatio-temporelle des parois du capillaire en fonction des principaux paramètres opératoires (intensité laser incidente Ilas, vitesse de soudage Vs, métal. . . ) Ce modèle repose sur la notion de vitesse de pénétration Vp de l'interface irradiée sous l'action de la pression d'ablation. Lorsqu'on combine les effets des vitesses Vp et Vs, le front avant du capillaire s'incline et adopte une position d'équilibre stationnaire sur toute sa longueur. La profondeur de pénétration du capillaire dépend directement des valeurs de Llas, Vs et Vp, mais aussi des réflexions du faisceau laser incident. Le rôle des réflexions du faisceau dans le capillaire est présenté comme un facteur important intervenant aussi bien sur l'inclinaison du front avant, la profondeur de pénétration et la stabilité de la paroi arrière qui soutient le bain de fusion. La mise en place d'une procédure de suivi de rayons dans le code de calcul permet de traiter distinctement l'ensemble des effets induit par ces réflexions sur les parois avant et arrière du capillaire. Le suivi des trajectoires des rayons permet d'établir précisément la distribution d'énergie laser le long des parois et les pressions de recul associées qui provoquent leurs déplacements. Une étude particulière de la paroi arrière montre que contrairement au front avant, cette dernière n'est pas stationnaire dans sa globalité. Seule une distribution de l'irradiation laser singulière peut la rendre stationnaire. Une telle distribution est obtenue lors de l'utilisation de tache focale oblongue ou bi-spot.
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Le, Menn Marc. "Etude d'une technique laser cube-capillaire pour la mesure d'indices de réfraction." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2029.
Abstract:
Le calcul des propriétés physiques des fluides peut être réalisé à partir de la mesure de leur indice de réfraction optique. Dans le cadre des paramètres étudiés en océanographie, ces mesures peuvent s'avérer très intéressantes. Le but de cette thèse est d'évaluer une nouvelle technique qui permet de mesurer l'indice de réfraction des liquides. Cette technique est basée sur l'utilisation d'un nouvel instrument : le cube-capillaire. Dans une première partie, cette étude porte sur l'observation et l'analyse des phénomènes d'interférence qui se produisent par transmission, lorsqu'on éclaire de façon transversale le capillaire avec un faisceau laser. L’analyse est basée sur l'utilisation d'une fonction de transmission. Elle est confrontée aux observations réalisées lorsque le faisceau est centré puis décalé par rapport à l'axe du capillaire. Dans une seconde partie, différentes mesures sont réalisées afin de déterminer la sensibilité de cet instrument à des variations de température et à des variations de salinité de l'eau contenue dans le capillaire. La sensibilité expérimentale que l'on obtient (-0,143 0,001 rad/\c) est conforme à la sensibilité théorique que l'on peut calculer en fonction des variations de température. En salinité, les mesures sont plus délicates à réaliser, mais la sensibilité expérimentale obtenue (0,25 rad/u. S. ) est également proche de la valeur théorique.
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Courtois, Mickaël. "Modélisation thermohydraulique tri-dimensionnelle du soudage laser de flans raboutés et validation expérimentale." Thesis, Lorient, 2014. http://www.theses.fr/2014LORIS342.
Abstract:
Afin de proposer un outil permettant d'étudier les phénomènes hydrodynamiques dans le bain de fusion et le capillaire de vapeur lors du soudage laser, un modèle thermohydraulique prenant en compte les trois phases en présence (vapeur métallique, bain liquide et solide) a été développé à l'aide du code de calcul Comsol Multiphysics. Pour suivre l'évolution de ces trois phases, les équations couplées de la chaleur et de Navier-Stokes sont résolues et le suivi de l'interface liquide-vapeur est traité à l'aide de la méthode level set. Les réflexions multiples du laser sont calculées avec une nouvelle méthode consistant à décrire le laser sous sa forme ondulatoire. Le modèle est d’abord appliqué à un cas de tir laser statique, cas pouvant être résolu en 2D axisymétrique permettant de réaliser les développements et une première validation. L'influence de certains paramètres, comme la puissance laser est étudiée et les mécanismes conduisant à l'apparition de porosité résiduelle sont mis en évidence. Ensuite, ces mêmes équations sont utilisées en 3D pour décrire de la façon la plus complète possible une ligne de fusion. Toute la phase de création du capillaire est analysée puis les températures et les vitesses calculées sont comparées à des mesures expérimentales. Les températures en phase solide sont obtenues grâce à des thermocouples de 25µm, les températures en surface du bain liquide par pyrométrie et enfin, les vitesses à la surface du bain son obtenues grâce à une caméra rapide. Ces comparaisons permettent de montrer la cohérence du modèle, son comportement physique à décrire les écoulements, les formes de zones fondues et la dynamique du capillaire de vapeurTo provide a tool able to study hydrodynamics phenomena in the melt pool and the vapor capillary during laser welding of tailored blanks, a heat and fluid flow model taking into account the three phases present is proposed. The metal vapor, the liquid phase and the solid base are modeled using the code Comsol Multiphysics. In order to study the evolution of these three phases, coupled equations of heat transfer and Navier-Stokes equations are solved and the liquid-vapor interface is tracked using the level set method. Multiple reflections of the laser are calculated with a new method by describing the laser in its wave form by solving Maxwell's equations. This manuscript presents the results of the model, first, in a case of a static laser shot solved in axisymmetric 2D to achieve the development and initial validation. The influence of parameters such as laser power is studied and the mechanisms leading to the appearance of residual porosities is highlighted. Then, these equations are used in three dimensions to describe the most complete as possible, a fusion line with an opened vapor capillary. All the creation phase of the capillary is analyzed. Calculated temperatures and velocities are compared to experimental measurements. Temperatures in the solid phase are obtained with thermocouples of 25µm, the surface temperature of the melt pool are obtained by pyrometry and finally velocities at the surface of the melt pool are obtained with a high speed camera. These comparisons show the consistency of the model to describe the physical flows, the molten zones shapes and the complete behavior of the vapor capillary
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Loiseleur, Pierre. "Micro-sources X-UV incohérente et cohérente par décharge capillaire ultra-rapide." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000829.
Abstract:
Ces travaux s'inscrivent dans le cadre des recherches sur les nouvelles sources de rayonnement dans le domaine de l'extrême ultraviolet et des rayons X mous (longueur d'onde entre 1 et 100 nm). La possibilité d'obtenir, au moyen d'une décharge électrique, une amplification laser à 46,9 nm dans l'argon ionisé huit fois a été démontrée pour la première fois aux Etats-Unis en 1994, mais difficilement reproduite depuis par d'autres équipes. Ayant estimé les besoins en terme d'énergie et de puissance pour obtenir cette inversion de population dans l'argon, nous avons mis au point un système innovant de puissance pulsée répondant à ces critères. Des diagnostics électriques et optiques ont été spécialement conçus pour cette expérience. Par ailleurs, une modélisation électrique a permis de mieux appréhender le comportement électrique et énergétique du système. Les résultats préliminaires de spectroscopie X-UV, s'ils ne montrent pas d'amplification de la raie d'argon à 46,9 nm, mettent en évidence que le degré d'ionisation de l'argon est proche de celui requis pour l'amplification. Des études ultérieures sur le système que nous avons construit pourraient déboucher sur une source compacte de rayonnement X-UV cohérent.
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Lavenu, Loïc. "Source laser à fibre dopée Yb de haute énergie délivrant des impulsions de quelques cycles optiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLO003.
Abstract:
Les lasers femtoseconde à fibre dopée Yb sont aujourd'hui largement utilisés dans le domaine industriel parce que leur puissance moyenne est élevée. Cela permet d'accélérer les processus de fabrication. Cependant, les lasers à cristaux dopés Ti-Sa dominent dans les applications scientifiques parce que la durée d'impulsion est souvent le critère principal. Ces derniers produisent des impulsions d'une durée inférieure à 30 fs alors que les lasers à fibre dopée Yb, limités par la bande de gain du milieu amplificateur, ne génèrent que des durées de 300 fs.Cette thèse a permis de démontrer la génération, en sortie d'amplificateur à fibre dopée ytterbium, d'impulsion à haute énergie de quelques cycles optiques. Pour ce faire, la durée des impulsions est d'abord réduite en sortie d'amplificateur grâce à l'optimisation de l'architecture laser par façonnage spectral avant amplificateur de puissance afin de limiter l'impact du rétrécissement spectral par le gain. Cette technique permet de générer des impulsions de 130 fs.Afin d'obtenir des durées encore plus courte, une seconde technique de réduction de la durée des impulsions est utilisée après le laser utilisant l'auto-modulation de phase. Le milieu non-linéaire le plus courant utilisé pour des lasers de haute énergie est le capillaire rempli de gaz. L'utilisation de ce milieu nous permet de générer des durées d'impulsions de 15 fs mais est limité par son encombrement et sa transmission.Un deuxième schéma de compression non-linéaire est étudié afin de dépasser cette limitation : la Cellule Multi-Passage. L'utilisation de ce type d'architecture permet effectivement d'atteindre des transmission très élevées mais la contrainte sur le traitement des miroirs de la cellule limite le facteur de compression.Pour générer des durée d'impulsions de quelques cycles optiques, nous avons donc proposé de combiner les deux architectures étudiées en utilisant les avantages de chacune, permettant ainsi générer des impulsions de 2 cycles optiques (6.8 fs). Cette architecture globale permet la création de sources d'impulsions de haute énergie et de très courtes durées compactes et efficacesFemtosecond Yb–doped fiber lasers are commonly used in industry because of their high average power. This permits to increase the speed of fabrication processes. However, in scientific applications, the vast majority of high-intensity physics experiments are nowadays driven using Ti:Sapphire lasers. The key point in these applications is often the pulse duration and Ti:Sapphire lasers typically generate 30 fs pulses whereas Yb-doped fiber lasers generate only 300 fs pulses because of gain narrowing.In this thesis, we have sought to generate few-cycle pulses (< 10fs) from Yb-doped fiber lasers. First, we optimize the laser architecture by using spectral amplitude shaping in order to counterbalance gain narrowing. This allows to generate 130 fs pulse duration.To obtain even shorter pulses we added a nonlinear compression set-up after the laser, based on self-phase modulation. For high energy, the most commonly used nonlinear medium is gas-filled capillaries. This set-up allows us to generate 15 fs pulse duration. Nevertheless the transmission of the set-up is limited to 50 %.A second scheme is studied which overcomes this limitation: the gas-filled Multi-Pass Cell. We experimentally demonstrate for the first time nonlinear compression of a high-energy Yb-doped fiber source in this novel implementation. The use of this architecture permits to reach high transmission but the compression factor at the output of the set-up is limited by the mirror coatings.To produce few-cycles pulse duration, we combine the two aforementionned schemes, allowing the generation of two-cycle (6.8 fs) pulse duration with a high overall transmission. This global architecture will enable a new generation of high-energy compact few-cycle laser sources
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Rodat, Audrey. "Mise au point d'un système CE-LIF intégré et application à l'analyse de biomolécules." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/533/.
Abstract:
La détection par Fluorescence Induite par Laser (LIF) est la technique de détection la plus sensible et la plus sélective pour l'Electrophorèse Capillaire (CE). Grâce à un nouvel arrangement optique, la détection LIF a été intégrée à un appareil commercial de CE : ce système utilise une bille qui focalise le faisceau laser dans le capillaire et un demi-ellipsoïde placé sur la fenêtre du capillaire afin de collecter la fluorescence. Les performances de ce nouveau détecteur ont été comparées au montage colinéaire déjà existant et commercialisé par la société Picometrics. Afin de répondre aux attentes du contrôle qualité de produits pharmaceutiques, une application sur l'analyse d'immunoglobulines a été optimisée par CE-LIF. Deux techniques sont mises au point avec notre nouveau détecteur : la première est l'analyse des immunoglobulines marqués au FITC (488 nm) ou au Tamra (532 nm), la seconde est l'analyse des immunoglobulines à 266 nm (fluorescence native)Development of a CE-LIF system integrated and application to the analysis of biomolecules SUMMARY: Laser Induced Fluorescence (LIF) detection is the most sensitive and selective detection technique for Capillary Electrophoresis (CE). Thanks to a new optical arrangement, LIF detection was integrated into a commercial CE instrument : this system uses a ball lens to focus the laser beam on the capillary and a half ellipsoïd placed on the capillary window to collect the fluorescence. The performance of this new arrangement was compared to the existing colinear arrangement commercialized by Picometrics. An application on immunoglobulins analysis was optimized in CE-LIF in order to meet the expectations of the pharmaceuticals products quality control. Two techniques were focused with the new detector : the first one is the analysis of FITC labelled immuoglobulin (488 nm) or of TAMRA labelled immunoglobulin (532 nm), the second one is the analysis of immunoglobulin at 266 nm (native fluorescence)
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Ju, Jinchuan. "Accélération d'électrons et rayonnement betatron générés par sillage laser dans des tubes capillaires." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860226.
Abstract:
Cette thèse porte sur le rayonnement X bêtatron généré par des électrons accélérés par sillage laser plasma dans des tubes capillaires diélectriques. En l'état actuel de la technologie des impulsions laser multi-térawatts, on peut produire des faisceaux ayant une intensité crête élevée, de l'ordre de 1018 W/cm2 dans le plan focal. Une telle impulsion laser se propageant au sein d'un gaz sous-dense conduit à des phénomènes d'interaction laser-plasma non-linéaires, tels que la création d'une bulle de plasma, i.e. une bulle ne contenant aucun électron, suivant le laser. La séparation spatiale des charges en résultant crée des champs électriques très élevés au sein de la bulle, de l'ordre de 100 GV/m, ce qui offre la possibilité d'accélérer des électrons jusqu'au GeV après seulement quelques centimètres d'interaction. En outre, un rayonnement synchrotron ultra-bref, appelé rayonnement bêtatron, est produit lors de l'accélération des électrons puisque ces derniers, soumis au champ électrique radial de la bulle plasma, ont une trajectoire oscillante. Cette thèse présente des résultats expérimentaux sur la génération et l'optimisation de faisceaux d'électrons et de leur rayonnement X, en particulier lorsque le tube capillaire est utilisé pour recueillir l'énergie du halo laser dans le plan focal facilitant l'autofocalisation du laser sur de longues distances. Des faisceaux d'électrons de quelques dizaines de picocoulomb, avec une énergie maximale allant jusqu'à 300 MeV, et dont le spectre est soit piqué à haute énergie soit exponentiellement décroissant, ont été produits dans des tubes capillaires de 10 mm de long avec l'installation laser du Lund Laser Center (LLC, en Suède) par une impulsion laser de 40 fs d'un 16 TW Ti: Saphir. Un rayonnement bêtatron a également été mesuré, il se compose de de photons X dont l'énergie est comprise entre 1 et 10 keV et atteint une luminosité maximale d'environ 1021 photons/s/mm²/mrad²/0.1%BW. Cela équivaut à environ 30 fois l'intensité des faisceaux générés dans le cas des jets de gaz de longueur 2 mm ne disposant pas de guidage optique externe. La compensation des fluctuations de pointé laser permet de minimiser les fluctuations des propriétés du faisceau d'électrons. On obtient des faisceaux d'électrons dont les fluctuations tir-a-tir sont de 1 mrad en pointé, de quelques pourcents en énergie et d'environ 20% RMS en charge. La fluctuation en charge du faisceau, qui peut être considérée comme relativement grande, s'avère être principalement corrélée à la fluctuation en puissance du laser. De plus, il a été montré que le rayonnement bêtatron pouvait être utilisé pour caractériser le processus d'accélération des électrons en caractérisant le nombre moyen d'oscillations bêtatron effectuées par les électrons à l'intérieur de la bulle plasma. La taille typique des sources de rayonnement X (dimension pour laquelle l'intensité gaussienne est égale à 1/e² de la valeur crête) est estimée à ~ 2.5 µm en utilisant un modèle de diffraction de Fresnel induite par une lame de rasoir. Cela correspond à une émittance RMS normalisée pour le faisceau d'électrons d'environ 0,83π mm.mrad. Des simulations tridimensionnelles particle-in-cell (PIC) ont été effectuées et confirment les résultats expérimentaux. Elles indiquent également que les paquets d'électrons générés ainsi que les flashs X directionnels sont ultra-brefs : ~ 10 fs.
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Fayad, Syntia. "Développement d’outils ultra-performants de criblage enzymatique de produits naturels par électrophorèse capillaire." Thesis, Orléans, 2017. http://www.theses.fr/2017ORLE2032.
Abstract:
Le vieillissement de la peau est l'un des signes extérieurs du passage du temps. Avec l’âge, la peau devient plus sèche et se ride suite à la dégradation des macromolécules de la matrice extracellulaire par des enzymes cutanées telles que l’élastase, l’hyaluronidase et la collagénase. L’objectif de ce travail de thèse est de développer des tests enzymatiques miniaturisés en électrophorèse capillaire pour cribler des extraits de plantes et identifier de nouveaux bioactifs pour la cosmétique et le bienêtre de la peau. Ces essais ont été développés soit en dehors du capillaire (qui sert uniquement de milieu de séparation) ou dans le capillaire (qui sert alors de nanoréacteur enzymatique), puis optimisés pour permettre la détermination des constantes cinétiques (Km, Vmax et IC₅₀). La diffusion transversale des réactifs (TDLFP) a été appliquée pour mélanger les créneaux de réactifs injectés dans le capillaire. Des détecteurs tels que la fluorescence induite par laser ou la spectrométrie de masse à haute résolution ont été couplés à l’électrophorèse capillaire afin d’atteindre de fortes sensibilités de détection et la possibilité d’identifier les produits de la réaction enzymatique. Ces essais miniaturisés ont été appliqués à des algues extraites par électroporation ou à des plantes régionales extraites par des technologies vertes afin d’évaluer leur activité biologique vis-à-vis des enzymes de la peau. Les essais développés sont fiables, robustes et économes en réactifs. Enfin, l’utilisation d’une nouvelle technique d’analyse, la thermophorèse à micro-échelle, s’est montrée très utile et pleine d’espoir pour l’étude des interactions enzyme-effecteurSkin aging is one of the exterior/external signs of the passage of time. With age, the skin becomes drier and gets wrinkled due to the degradation of macromolecules of the extracellular matrix by skin enzymes such as elastase, hyaluronidase and collagenase. The aim of this thesis is to develop miniaturized enzymatic assays by capillary electrophoresis to screen plant extracts and identify new bioactives for cosmetics and skin wellbeing. These assays were developed either outside the capillary (which serves only as a separation tool) or in the capillary (which then serves as an enzymatic nanoreactor) then optimized to allow the determination of kinetic constants (Km, Vmax and IC₅₀). Tranvserse diffusion of laminar flow profiles (TDLFP) was applied to mix the reactants injected into the capillary. Detectors such as laser-induced fluorescence or high-resolution mass spectrometry have been coupled to capillary electrophoresis to achieve high sensitivities of detection and the possibility of identifying the products of the enzymatic reaction. These miniaturized assays were applied to algae extracted by electroporation or to regional plants extracted by green technologies in order to evaluate their biological activity towards skin enzymes. The assays developed are reliable, robust and economic in reactants consumption. Finally, the use of a new analytical technique, microscale thermophoresis, was shown to be very useful and hopeful for the study of enzyme-effector interactions
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Benturquia, Nadia. "Action des psychotropes sur la neurotransmission centrale : étude in vivo utilisant de nouvelles méthodes microséparatives." Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10131.
Abstract:
L'objectif de travail de thèse est la mise au point de nouvelles méthodes biochimiques d'étude in vivo de différentes classes de neurotransmetteurs et d'agents pharmacologiques. Deux études utilisant la microdialyse intracérébrale ont été menées chez le rat. La première avait pour objectif de suivre in vivo, simultanément et en continu, le vigabatrin et ses molécules cibles : l'acide γ-aminobutyrique, le glutamate et l'aspartate. Pour cella une nouvelle méthode microanalytique d'électrophorèse capillaire couplée à la détection de la fluorescence induite par laser (CE-LIFD) a été mise au point permettant la mesure simultanée tous ces composés dans les microdialysats. La seconde étude concernait des antidépresseurs (des inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine). L'objectif est de préciser l'interaction fonctionnelle entre les 2 énantiomères du citalopram au niveau du transporteur de la sérotonine et de déterminer si le Rcitalopram module les effets du Escitalopram, de la fluoxetine et de la paroxetine. Une méthode de CE-LIFD, basée sur la détection de la fluorescence native de la sérotonine, dans les microdialysats a dû être développée
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Wojda, Franck. "Mesure de l'amplitude d'une onde de plasma créée par sillage laser guidé." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00485671.
Abstract:
L'interaction d'une impulsion laser intense et de courte durée avec un plasma permet de produire une onde de plasma de grande amplitude dans son sillage, auquel est associé un champ électrique longitudinal. Celui-ci peut être utilisé pour accélérer des électrons relativistes injectés dans l'onde jusqu'à de grandes énergies - de l'ordre du GeV - sur de courtes distances - quelques centimètres - au regard des distances dans les accélérateurs conventionnels. Le contrôle des caractéristiques du faisceau d'électrons lors du processus d'accélération est fondamental pour réaliser un étage d'accélération laser-plasma utilisable. Le travail de thèse a porté sur la création et la caractérisation d'une onde de plasma en régime faiblement non linéaire sur une longueur de plusieurs centimètres. Des tubes capillaires sont utilisés pour guider le faisceau laser sur ces distances tout en maintenant une intensité susante (~ 1E17 W/cm²). Le faisceau laser guidé ionise le gaz contenu dans le tube et crée l'onde de plasma. Un diagnostic optique reposant sur la modification du spectre de l'impulsion laser a été utilisé pour déterminer l'amplitude de l'onde de plasma le long du tube. Sa dépendance en fonction de la pression de remplissage du gaz, de la longueur du capillaire et de l'énergie laser, a été étudiée. Les résultats expérimentaux comparés aux résultats analytiques et de modélisation sont en excellent accord, et montrent que le champ électrique associé à l'onde de plasma est compris entre 1 et 10 GV/m sur une longueur allant jusqu'à 8 cm. Ce travail a permis de montrer la possibilité de créer de façon contrôlée une onde de plasma en régime faiblement non linéaire.
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Boudaa, Amar. "Optimisation de sources XUV générées par l'intéraction d'un laser sub-picoseconde avec un gaz rare." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112341.
Abstract:
Ce travail de modélisation/simulation concerne l'étude d'un laser XUV généré par le schéma OFI dans des cibles gazeuses (krypton a 32. 8 nm et xenon a 41. 8 nm) étudié expérimentalement de façon intensive au LOA (ENSTA, Palaiseau). Le milieu amplificateur est créé dans un état fortement hors équilibre suite a l'interaction avec un laser infra-rouge de haut flux et très bref. L'examen des étapes de la création et de l'évolution de la cinétique atomique a permis de caractériser le plasma et d'envisager l'étude de l'amplification et le transport du rayonnement XUV. Ce dernier point a été considéré en fonction de différents paramètres (pression du gaz, intensité de pompe,. . . ). Un accent particulier a été mis sur l'influence de la dynamique des ions sur la raie d'émission. En effet, la composante ionique du plasma génère par OFI est initialement fortement couplée. Le modèle OCP applique a ce cas prédit des températures ioniques de quelques eV. L'étude des propriétés du laser a la sortie du plasma a montré que le chauffage ionique peut accroitre l'énergie du laser jusqu'a 20% dans le domaine des pressions d'intérêt pratique. D'autre part, des simulations basées sur des équations Maxwell-Bloch ont permis la comparaison entre les cas de très faible cohérence spatiale (ASE) et celui de forte cohérence spatiale (injection des harmoniques dans un amplificateur OFI). Dans ce dernier cas, l'approximation semi-adiabatique peut décrire l'amplification sur de longues distances. Aussi, l'approche semi-adiabatique, permet, même dans le cas injecté, de retrouver les caractéristiques des valeurs moyennes du signal XUV, mais pas celles du profit temporel ou spectral a forte saturationThis work deals with a theoretical study of an optical-field-ionized soft-x-ray laser generated in gas targets (krypton at 32. 8 nm, xenon at 41. 8 nm). These sources are experimentally studied intensively at the LOA (ENSTA, Palaiseau). The amplifying medium is created in a highly nonequilibrium state due to the interaction with a short and intense infrared beam. The steps of creation of the plasma and evolution of the atomic kinetics in the medium were investigated in order to characterize the plasma and to study the amplification and transport of XUV radiation. This latter point was considered depending on different parameters (gas pressure, pump intensity,. . . ). Particular emphasis was placed on the influence of the ion dynamics on the emission line. The ionic component of the OFI plasma is initially strongly coupled. The OCP model applied to this case predicted ion temperatures of the order of a few e V. The properties of the output XUV laser showed that the ionic heating can increase the laser energy up to 20% in the range of pressures of practical interest. On the other hand, simulations based on Maxwell-Bloch equations allowed US to compare the case of very low spatial coherence (AS E) with that of high spatial coherence (injection of harmonics in an OFI amplifier). In this latter case, the semi-adiabatic approximation can describe the amplification over long distances of propagation. Also, the semi-adiabatic approach, allows, even in the case of injected regime, to describe the characteristics of the average values of the XUV signal, but not those of the temporal or spectral profile at saturation
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POUEYO-VERWAERDE, ANNE. "Etude des processus physiques du soudage de cibles metalliques par un laser co2 continu de puissance : interaction laser-plasma et couplage thermique en regime de capillaire profond." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112241.
Abstract:
L'evolution croissante des applications des lasers de puissance dans l'industrie de transformation des metaux doit etre accompagnee du developpement parallele d'etudes permettant d'ameliorer notre connaissance des phenomenes physiques mis en jeu dans un processus d'interaction laser-matiere. L'etude presentee ici concerne le soudage par laser. Les objectifs fixes initialement ont ete d'approfondir nos connaissances sur la formation du plasma (seuils d'intensite d'ionisation de la vapeur et temps de formation du plasma), son influence en surface sur le faisceau laser (absorption et refraction du laser selon differentes conditions operatoires), les processus d'absorption a l'interieur du keyhole (effet de type fresnel et par bremsstrahlung inverse) et les effets des parametres operatoires (vitesse de soudage, pression ambiante, polarisation du faisceau) sur le resultat final. Une modelisation originale et realiste du keyhole et du depot de puissance a l'interieur de la cible permet d'expliquer les experiences. Une quantification des differents processus d'absorption est egalement avancee
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Courtieu, Clément. "Analyse ponctuelle des inclusions fluides dans les minéraux par ablation laser femtoseconde ICP-MS : développements et validation." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00594654.
Abstract:
L'eau est l'un des moyens les plus efficaces pour le transport des éléments chimiques sur Terre, en particulier à faible profondeur. Les processus de dissolutions - reprécipitations de ces éléments par l'intermédiaire de l'eau est à l'origine de la plupart des gisements de minerais dans le monde, aussi bien de métaux que de pierres précieuses. Cette eau peut être piégée à l'intérieur d'un échantillon géologique, sous la forme d'inclusions fluides. L'étude de ces inclusions permet d'avoir des informations sur les conditions de piégeage et sur la composition du paléofluide. L'étude par ablation laser ICP-MS est une méthode couramment utilisée pour mesurer des compositions chimiques in situ du contenu des inclusions fluides. Les lasers les plus utilisés pour ce genre d'études produisent des impulsions laser dans l'ultraviolet et dont la durée est de l'ordre de la nanoseconde (10-9 seconde). Lors de l'ablation par un laser nanoseconde, les échantillons sont soumis à de forts effets de température au niveau du spot d'ablation, induisant un fractionnement chimique, des effets de matrice ou encore un risque d'accumulation de température pouvant conduire à l'ablation incontrôlée de l'échantillon. Depuis quelques années, les lasers produisant des ablations de l'ordre de la femtoseconde (10-15 seconde) sont utilisés dans les Sciences de la Terre. Leur caractéristique principale est de fournir des ablations mettant en jeu de l'énergie cinétique et photomécanique au lieu d'énergie sous forme de chaleur, diminuant les effets thermiques décrits précédemment. Le but de cette thèse est de valider l'utilisation d'un laser femtoseconde à lumière infrarouge comme alternative efficace pour l'ablation contrôlée et reproductible d'inclusions fluides naturelles ou synthétiques. Nous avons étudié le comportement du quartz à l'ablation femtoseconde infrarouge, et nous avons pu mesurer des seuils d'ablation de 0,06 à 2,9 J.cm-2 en fonction de l'état de surface de l'échantillon. Des taux d'ablation ont été calculés sur les 1000 premiers tirs d'ablation : 0,58 µm/tir constant pour une lentille longue focale, de 0,42 à 0,02 µm/tir pour un objectif à focale courte. Nous nous sommes intéressés en premier lieu aux effets de matrices lors de l'ablation femtoseconde de trois échantillons de matrices différentes, utilisés comme standards externes pour l'analyse LA-ICP-MS des inclusions fluides : des inclusions synthétiques, des capillaires et des verres synthétiques NIST. Aucun effet de matrice n'a été constaté, et le couplage capillaires - verres NIST donne les meilleurs résultats de calibrage des inclusions fluides sur un grand nombre d'éléments, notamment le chlorure. Nous avons ensuite mesuré des concentrations d'éléments dans des inclusions fluides naturelles. Les concentrations s'étalent sur 6 ordres de grandeurs, avec des limites de détection en accord avec la littérature. Ces résultats ont été comparés à des méthodes destructives validées pour l'étude des inclusions fluides, le LIBS et l'ablation laser ICP-MS nanoseconde. La comparaison des trois méthodes a permis de mettre en évidence la faisabilité du laser femtoseconde comme système d'ablation pour l'étude des inclusions fluides. Cette thèse valide donc l'utilisation du laser femtoseconde infrarouge comme alternative valable à l'utilisation des lasers ultraviolets nanoseconde. Elle fournit de plus des caractéristiques d'ablation du quartz avec un laser femtoseconde, et une étude approfondie sur les différents standards externes les plus efficaces pour le calibrage d'analyses LA-ICP-MS d'inclusions fluides naturelles.
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Ju, Jinchuan. "Electron acceleration and betatron radiation driven by laser wakefield inside dielectric capillary tubes." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00861267.
Abstract:
This dissertation addresses electron acceleration and the associated betatron X-ray radiation generated by laser wakefield inside dielectric capillary tubes. Focusing the state-of-the-art multi-terawatt laser pulses, high peak intensity, of the order of 1018 W/cm2, can be achieved in the focal plane, where a plasma bubble free of electron is formed just behind the laser. Owing to space charge separation ultrahigh electric fields, of the order of 100 GV/m, occur inside the plasma bubble, providing the possibility to accelerate electrons up to GeV-class over merely a centimetre-scale distance. Furthermore, ultra-short synchrotron-like X-ray radiation, known as betatron radiation, is produced simultaneously when the accelerated electrons are transversely wiggled by the radial electric field inside the plasma bubble. This thesis reports experimental results on the generation and optimization of electron and X-ray beams, particularly when a capillary tube is used to collect the energy of laser halos in the focal plane to facilitate the laser keeping self-focused over a long distance. Employing the 40 fs, 16 TW Ti:sapphire laser at the Lund Laser Centre (LLC) in Sweden, either peaked or widely-spread accelerated electron spectra with a typical beam charge of tens of pC were measured with a maximum energy up to 300 MeV in 10 mm long capillary tubes. Meanwhile, betatron X-ray radiation consisting of 1-10 keV photons was measured with a peak brightness of the order of 1021 photons/s/mm2/mrad2/0.1%BW, which is around 30 times higher than that in the case of a 2 mm gas jet without external optical guiding. When the laser pointing fluctuation is compensated, exceptionally reproducible electron beams are obtained with fluctuations of only 1 mrad RMS in beam pointing, a few percent in electron energy, and around 20% RMS in beam charge. The relatively large instability of beam charge is found to be essentially correlated to laser power fluctuation. Moreover, betatron radiation is able to provide the diagnostics about electron acceleration process and average number of betatron oscillations fulfilled by electrons inside the plasma bubble. The typical X-ray source size (waist of Gaussian distribution at 1/e2 intensity) is quantified to be ~2.5 μm using Fresnel diffraction induced by a razor blade, which furthermore yields the corresponding normalized RMS emittance of electron beam 0.83π mm mrad. Three dimensional particle-in-cell (PIC) modelings are in good agreement with the experimental findings. The PIC simulations also reveal the generated electron bunches (or X-ray bursts) have pulse durations as short as 10 fs.
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Robert, Frédéric. "Synthèse et libération de la noradrénaline par les neurones du locus cœruleus : développement de méthodes d'étude in vivo utilisant la microdialyse intracérébrale et l'électrophorèse capillaire avec détection par fluorescence induite par laser." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO1T203.
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Philippini, Violaine. "Mise en évidence d’un changement de stoechiométrie du complexe carbonate limite au sein de la série des lanthanides(III)." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112273.
Abstract:
Deux stoechiométries ont été utilisées par différents laboratoires pour interpréter des mesures faites sur les complexes carbonate limite d’actinides et de lanthanides au degré d’oxydation +3. L’étude de la solubilité de carbonates doubles (AlcLn(CO₃)₂, xH₂O) dans des solutions aqueuses de carbonate à température ambiante et force ionique élevée, a montré d’une part que La et Nd, les deux lanthanides étudiés les plus légers, forment Ln(CO₃)⁵⁻₄, alors que les deux plus lourds, Eu et Dy, forment Ln(CO₃)³⁻₃, et d’autre part que la cinétique de précipitation dépend de l’alcalin (Alc) et du lanthanide (Ln). L’existence de deux stoechiométries pour les complexes carbonate limite a été confirmée par électrophorèse capillaire couplée à la spectrométrie de masse (EC-ICP-MS), utilisée pour étendre l’étude à tous les lanthanides(III) (exceptés Ce, Pm et Yb). Les mobilités électrophorétiques varient en sens inverse de celui attendu d’après les charges des complexes limite, ce qui suggère que les alcalins forment des paires d’ions avec Ln(CO₃)⁵⁻₄. L’association du complexe de sphère interne avec l’alcalin augmente de Cs⁺ à Li⁺. De La à Tb, les Ln(III) forment Ln(CO₃)⁵⁻₄ alors que de Dy à Lu, ils forment Ln(CO₃)³⁻₃ dans le milieu ionique étudié. Des mesures par spectroscopie laser résolue en temps (SLRT) sur Eu(III) suggèrent de petites variations de la géométrie de Eu(CO₃)³⁻₃, particulièrement en présence de Cs⁺. Bien que des analogies soient couramment utilisées pour les Ln3⁺, une spéciation différente a été mise en évidence en milieu carbonate concentré selon la position du Ln dans la série lanthanidiqueTwo stoichiometries have been proposed by different laboratories to interpret measurements on the limiting carbonate complexes of An³⁺ and Ln³⁺ cations. The study of the solubility double carbonates (AlkLn(CO₃)₂, xH₂O) in concentrated carbonate solutions at room temperature and high ionic strengths has shown that on the one hand the lightest lanthanides (La and Nd) form Ln(CO3))⁵⁻₄ whereas the heaviest (Eu and Dy) form Ln(CO3)³⁻₃ in the studied chemical conditions, and on the other hand, that the kinetics of precipitation of double carbonates depends on the alkali metal and the lanthanide ions. The existence of two stoichiometries for the limiting carbonate complexes was confirmed by capillary electrophoresis hyphenated to an inductively coupled plasma mass spectrometer (CE-ICP-MS), used to extend the study to the whole series of lanthanides (except Ce, Pm and Yb). The most anionic species are slower than the least anionic ones while the opposite tendency is expected : this suggests that alkali metals form ion pairs with Ln(CO3)⁵⁻₄ and the ion association increases from Cs+ to Li+. Two behaviours have been put forward comparing the electrophoretic mobilities : La to Tb form Ln(CO3)⁵⁻₄ while Dy to Lu form Ln(CO3)³⁻₃. Measurements by time resolved laser fluorescence spectroscopy (TRLFS) on Eu(III) indicate small variations of the geometry of Eu(CO3)³⁻₃ complex, specially with Cs+. Although analogies are currently used among the 4f-block trivalent elements, different aqueous speciations are evidenced in concentrated carbonate solutions across the lanthanide series
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Raja, Kumar Manoj. "Study of the vapor plume formed during the dissimilar laser welding : the application in the case of titanium/aluminum couple." Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2023. http://www.theses.fr/2023UBFCK098.
Abstract:
Le soudage laser des matériaux dissimilaires répond aux nombreux défis actuels : l’allègement de structures et la réduction du cout, la combinaison des propriétés recherchés, l’extension du temps de vie etc. Alors qu’un grand nombre d’études expérimentales et numériques se focalise sur la microstructure des jonctions en vue d’amélioration de ses propriétés mécaniques, la phénoménologie de l’interaction laser/matière lors de soudage dissimilaire n’est pas encore pleinement explorée. La présente étude vise à contribuer dans la compréhension du comportement de la plume de vapeur lors du soudage laser aluminium/titane. Pour cela, l’imagerie rapide de la plume et du capillaire a été utilisée conjointement avec la spectroscopie d’émission et la cartographie X de la zone fondue.La principale originalité de ce travail consiste en exploration des différentes approches au traitement d’image pour la quantification des caractéristiques de la plume : ses dimensions géométriques, son inclinaison par rapport à l’axe vertical, la vitesse d’expansion, la luminosité etc. L’utilisation des filtres passe-bande a permis d’obtenir les images de la plume fortement différentes : une empreinte thermique ou une empreinte d’émissions atomiques. La dynamique du capillaire a été observée à travers d’une lame du quartz fondu et l’analyse des dépôts de la plume condensés sur cette lame a été entreprise.Dans la spectroscopie de la plume, la nature des espèces évaporées a été étudiée dans des nombreuses régions spectrales dont certaines permettent le suivi simultané de l’engagement des deux matériaux dans la plume. En plus, l’évaluation des températures a été réalisée dans les matériaux seuls et dans les jonctions.L’utilisation conjointe des méthodes in-situ et post-mortem a permis de démontrer un fort effet synergique existant dans la jonction aluminium/titane en bord-à-bord. Le titane, étant le vecteur principal de l’accumulation de chaleur grâce à son haut coefficient d’absorption, crée un jet de vapeur puissant ayant une température particulièrement élevée qui entraine l’aluminium voisinant dans l’expansion du capillaire. D’autre part, l’aluminium réduit la température dans la plume par sa réflectivité et par sa grande diffusivité thermique et également accentue les instabilités du capillaire associées avec l’éjection asymétrique du bourrelet fondu et des projections. L’inclinaison variable observée du jet de vapeur vers l’aluminium a été liée avec l’évolution progressive de courbure de la paroi du capillaire coté titane. Dans le soudage pulsé et continu, la stabilité du capillaire et de la plume accroit avec le décalage du faisceau laser coté titane. Inversement, le décalage vers l’aluminium induit l’inclination plus prononcée de la plume et la diminution notable de la température de vapeur éjectée.La dynamique du capillaire devient très différente dans la configuration par transparence, où elle reflète le caractère périodique des fluctuations du capillaire qui surviennent aux grands temps d’impulsion. Quand le titane est placé sur l’aluminium, l’évaporation et le creusement du capillaire sont brusquement freinés quand l’extrémité du capillaire pénètre dans l’aluminium. D’autre part, quand c’est l’aluminium qui se trouve sur le titane, l’initiation du capillaire nécessite la puissance laser plus importante, ce qui induit par la suite le creusement rapide du capillaire dans la plaque du titane. La première configuration freine le malaxage entre les matériaux, alors que la position inverse l’accentue. Les travaux de modélisation numérique initiés démontrent que dans le capillaire de quelques mm de profondeur l’absorption du faisceau par la vapeur métallique réduit la vitesse du perçage, ce qui mérite une étude plus approfondie.La caractérisation de la plume de vapeur par les moyens proposés prépare le terrain pour le développement des méthodes de contrôle in-situ et permet d’accumuler les données nécessaires pour une future étude numériqueLaser welding of dissimilar metals responds to many actual challenges faced by the manufacturing technology: weight and cost reduction, efficient combination of target materials properties, lifetime extension of the products etc. While numerous experimental and numerical studies were focused on the optimization of weld microstructure to have better mechanical properties, the phenomenology of laser/matter interaction in dissimilar welding has not yet been studied thoroughly. The present work aims to contribute to the comprehension of vapor plume behavior during laser welding of aluminum/titanium couple. For this purpose, high-speed imaging of the plume and the keyhole was combined with emission spectroscopy and commonly used post-mortem mapping of the elemental composition of the melted zone.The originality of this work lies in the exploration of existing image treatment approaches for the quantification of the vapor plume characteristics such as geometrical dimensions, inclination from the vertical, expansion rate, brightness etc. The use of different band-pass filters offered a different perspective on the vapor plume: a thermal plume and an atomically excited plume. The dynamics of the keyhole formation was observed through the fused quartz window, and plume condensates formed on this quartz were analyzed.From spectroscopy of the plume, the nature of evaporating species was studied within a set of spectral regions, some of which allow simultaneous observation of the involvement of both materials into the vaporization process. Moreover, temperature evaluation of the plume was performed for standalone materials and for their combination.The simultaneous use of the mentioned in-situ and post-mortem characterization methods allowed the comprehension of a strong synergetic effect in a butt-welded aluminum/titanium combination. Titanium, being a main vector of heat accumulation due to its high absorption coefficient, induces a strong vapor jet having a particularly high temperature, which promoted an intense involvement of the opposite aluminum side into the keyhole expansion. On another hand, the reflective and conductive aluminum cooled down the interaction zone and accentuated the keyhole instability associated with asymmetric melt ejection and strong spattering. The observed evolving inclination of the vapor jet towards aluminum side was attributed to the progressive change in keyhole curvature on titanium side. In both pulsed and continuous welding, the stability of the keyhole and the vapor plume was enhanced by the laser spot offset on titanium side. On another hand, the beam displacement on aluminum side promoted stronger plume inclination and a significant drop in the vapor temperature.The plume dynamics were very different in overlap configuration, caused by the periodic fluctuations of keyhole occurring at high pulse times. When titanium was placed on aluminum, the vaporization and the keyhole digging suddenly slowed down as the keyhole tip entered the bottom aluminum plate. When aluminum plate was placed on the top, higher laser powers were needed for the keyhole initiation, which also promoted rapid keyhole digging in the bottom titanium plate. The first configuration slowed down the mixing of the elements, and vice versa in the second case. The initiated works on numerical modeling showed that in several mm deep keyholes the beam absorption by metallic vapor slows down the keyhole drilling process and thus should be investigated in more detail.The characterization of the vapor plume by high-speed imaging and emission spectroscopy prepares a field for in-situ control methodologies and accumulates the data necessary for further development of numerical modeling of vapor plume behavior
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DUSSART, REMI. "Caracterisation d'un plasma de carbone fortement ionise cree par decharge capillaire ablative en vue de la production de sources x coherentes - laser x - et incoherentes." Paris 11, 2000. http://www.theses.fr/2000PA112339.
Abstract:
Ce travail concerne la caracterisation d'un plasma de carbone fortement ionise produit par decharge capillaire ablative pour la production de sources x coherentes et incoherentes. Les plasmas de carbone sont produits par ablation des parois d'un capillaire en polyethylene (ch 2) n de grand rapport d'aspect (diametre : 1 mm, longueur : 10-20 mm) lors d'une decharge rapide de forte energie ( 80 j). La densite de puissance injectee (70 gw. Cm 3) permet alors d'obtenir un fort degre d'ionisation du plasma. Celui-ci emet un rayonnement x intense dans la region spectrale 10-20 nm notamment pendant son refroidissement, lors de la recombinaison des ions de carbone. Une inversion de population entre les niveaux de la transition ha du cvi peut etre obtenue selon le pompage par recombinaison favorise par un rapide refroidissement du plasma et une densite electronique suffisante. Un phenomene d'amplification d'emission spontanee (aes) sur les raies de balmer ha (18,2 nm) et h (13,5 nm) du cvi a ete mis en evidence experimentalement. Neanmoins, l'aes disparait pour des grandes longueurs de capillaire si bien que le produit gain-longueur reste inferieur a 5. Pour mieux comprendre les difficultes a produire de forts gains, nous avons effectue une etude resolue en temps de la decharge comprenant la dynamique des spectres, la dynamique du plasma par imagerie pinhole, ainsi que des mesures de temperature et de densite electroniques. L'ensemble des resultats montre que le refroidissement du plasma par diffusion thermique apparait tardivement, bien apres la recombinaison de c 6 + en c 5 +. Des simulations utilisant deux codes collisionnels radiatifs ont permis de montrer que, dans les conditions actuelles de la decharge, des inversions de population peuvent etre obtenues sur plusieurs raies de balmer, comme cela a ete mis en evidence experimentalement, mais qu'elles peuvent etre accentuees en injectant des densites de puissance encore plus elevees.
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Morin, Christophe. "Mise en oeuvre de la détection fluorimétrique indirecte induite par laser en électrophorèse capillaire. Application à l'électrophorèse de zone et à la chromatographie électrocinétique micellaire." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES011.
Abstract:
Ces travaux portent sur la mise en oeuvre de la détection fluorimétrique indirecte induite par laser en électrophorèse capillaire en utilisant un détecteur commercial sans en modifier les caractéristiques techniques ainsi que le sel de sodium de la fluorescéine comme agent de visualisation. Après quelques rappels sur les principes de la détection indirecte avec, en préambule, une brève présentation des deux techniques utilisées dans ce travail, à savoir l'électrophorèse capillaire de zone libre (CZE) et la chromatographie électrocinétique micellaire (MEKC), nous avons tout d'abord développé le traitement théorique de la détection fluorimétrique indirecte. Celui-ci nous a permis de considérer, en CZE, l'analyse de solutés présentant ou non une charge de même signe que l'anion fluorescéinate, à savoir, à titre d'exemple, celle, d'une part, des anions organiques (alcanesulfonates et acides carboxyliques possédant jusqu'à 18 carbones) et des anions inorganiques, et d'autre part des cations inorganiques. L'analyse de divers solutés neutres en MEKC s'est aussi avérée possible puisque la fluorescence émise par la fluorescéine est différente en pseudo-phase micellaire qu'en phase aqueuse. Notre approche analytique visant à concilier résolution et sensibilité de détection, il a été nécessaire d'étudier l'impact, sur ces deux grandeurs fondamentales, de la concentration en fluorescéine dans l'électrolyte de séparation, de la force ionique, du pH ainsi que de l'ajout, dans cet électrolyte, de cosolvant organique ou encore de tensioactifs anioniques, cationiques voire neutres. La sensibilité obtenue (seuils de détection généralement de l'ordre de quelques dizaines de ppb) ainsi que l'aspect quantitatif et qualitatif s'avèrent des plus satisfaisants et ouvrent des perspectives intéressantes si l'on considère l'accès à une détection à la fois sensible et universelle tout en tirant profit de la très haute performance de l'électrophorèse capillaire.
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Rammouz, Georges. "Etude des composés lipidiques membranaires de Sinorhizobium meliloti 1021 et quantification de la sphingosine 1-phosphate en électrophorèse capillaire couplée à la fluorescence induite par le laser." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30238.
Abstract:
Les rhizobiacées sont une famille de bactéries capables d’effectuer une symbiose dite fixatrice d’azote, par ce biais, leur survie ainsi que celle de leur hôte végétal est assurée dans des milieux fortement carencés en nutriments. Leurs composés membranaires, en particulier les polysaccharides (PS) voir les phospholipides (PL), jouent un rôle crucial dans l’établissement de ce processus. Au cours de cette thèse nous avons étudié la structure des lipopolysaccharides LPSs de la souche Sinorhizobium meliloti 1021, ainsi que son activité à réprimer le stress oxydant produit par son hôte Medicago truncatula lors des infections. Les phospholipides de cette souche ont été également isolés et caractérisés, révélant la présence d’acide gras contenant un cyclopropane. A l’aide de la GC-MS, nous avons pu, pour la première fois, identifié la position de ce cycle au niveau des chaînes grasses. Enfin le développement d’une méthode de quantification de la sphingosine 1-phosphate a été mise au point à l’aide de l’électrophorèse capillaire couplée à la fluorescence induite par le laser, qui nous a permit d’atteindre un niveau de détection de 0,54fentomoles.
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Wang, Ke. "Design study of a Laser Plasma Wakefield Accelerator with an externally injected 10-MeV electron beam coming from a photoinjector." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS179/document.
Abstract:
Nous étudions l’accélération d’un faisceau d’électrons provenant d’un photoinjecteur RF lorsque celui-ci est injecté dans le champ électrique à très fort gradient crée par un laser de forte puissance dans un plasma. Dans cette thèse la configuration d’une telle expérience est étudiée et des simulations du début à la fin sont présentées. Étant donné qu’un faisceau ultra-court d’électrons (quelques femto secondes) est nécessaire pour atteindre une faible dispersion en énergie dans le plasma, le faisceau d’électrons de 10 MeV provenant du photoinjecteur est comprimé en deux étapes. Le premier étage utilise une chicane coudée qui comprime le paquet d’électrons jusqu’à une durée de 69 fs, puis un deuxième étage qui utilise la méthode de regroupement par différence de célérité dans le plasma et qui comprime le paquet jusqu’à 4 fs avant qu’il ne soit accéléré. Le paquet d’électrons est comprimé transversalement avant d’être injecté dans le plasma. Le paquet d’électrons est focalisé transversalement avant d’être injecté dans le plasma. Une longue cellule plasma est utilisée pour créer le plasma en commençant plusieurs longueurs de Rayleigh avant le plan focal du laser, ce qui permet un regroupement par différence de célérité dans la première partie du plasma avec des contraintes relâchées sur la taille transverse du paquet d’électrons. La cellule plasma s’étend plusieurs longueurs de Rayleigh après le plan focal du laser pour supprimer la divergence angulaire du paquet d’électrons. Nous démontrons que le paquet d’électrons à la sortie du plasma a une énergie de plus d’une centaine de MeV avec une émittance plus petite que 1 µm, une charge plus grande que 7pC et une dispersion en énergie plus petite que 1,5% (largeur à mi-hauteur). Pour étendre la longueur d’accélération nous avons étudié le guidage du laser par un capillaire diélectrique creux et les résultats montrent que même dans le cas optimal le profile Gaussien usuel d’un laser n’est pas optimal, principalement à cause de la diffraction du laser sur les bords à l’entrée du capillaire. Un profile Gaussien aplatit est donc suggéré pour supprimer cette diffraction et il est montré que dans ce cas les électrons peuvent être accélérés sur plus de 10 longueurs de RayleighThe acceleration of an externally injected 10MeV electron bunch coming from a RF photoinjector in a high gradient electric field excited in a plasma by a high power laser is studied. In this thesis, the configuration of such an experiment is studied and start to end simulations are presented. As an ultrashort electron bunch (several femtoseconds) is required to maintain a low energy spread beam in the plasma, the 10MeV electron bunch coming from the photoinjector is compressed in two stages. The first stage is realized using a dogleg chicane which compresses the electron bunch to 69fs, the second stage is realized with velocity bunching in the plasma that further compresses the electron bunch to 3fs before efficient acceleration. The electron bunch is transversely focused with a solenoid before being injected into the plasma. A long cell is used to create a plasma starting several Rayleigh lengths before the laser focal plane, allowing the velocity bunching in the first part of the plasma and relaxing constraints on the transverse bunch size. The cell extends several Rayleigh lengths after the laser focal plane to suppress the angular divergence of the electron bunch. We demonstrate that the electron bunch at the exit of the plasma has an energy of more than one hundred MeV, with an emittance smaller than 1 µm, a charge greater than 7pC and a FWHM energy spread smaller than 1.5%. To extend the acceleration section, the guiding of the laser beam with a hollow dielectric capillary is studied, the results show that even in the best matching conditions, the usual laser Gaussian transverse profile is not optimum, mainly because of the diffraction of the laser on the edges at the entrance of the capillary, a flattened Gaussian laser profile is then suggested to suppress this diffraction and the electrons can be accelerated over more than ten Rayleigh lengths
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Bettaibi, Islam. "Développement et caractérisation des lasers XUV créés par laser femtoseconde." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00179321.
Abstract:
Les sources XUV cohérentes présentent un potentiel important d'applications scientifiques, médicales et industrielles. Le développement des lasers ultra intenses a permis la réalisation de nouvelles sources XUV cohérentes et brèves, comme la génération d'harmonique d'ordre élevée et les lasers XUV. Ces sources sont compactes, peu coûteuses par rapport aux sources classiques telles que les synchrotrons, et présentent donc un intérêt tout particulier.Cette thèse présente une série d'études sur une nouvelle source laser XUV, pompée par un laser femtoseconde fonctionnant à 10 Hz. Un laser ultra intense est focalisé dans une cellule remplie de xénon ou de krypton et crée une colonne de plasma. Une émission laser à 41,8 nm dans le xénon IX ou à 32,8 nm dans le krypton IX est alors obtenue sur l'axe du laser de pompe. Nous avons réalisé une étude à la fois expérimentale et numérique de ce type de source dans le but de caractériser l'importance de différents paramètres tels que l'intensité et polarisation du laser, la pression du gaz et la longueur de la cellule. Cette thèse présente aussi une étude des profils spatiaux et temporels de l'émission laser.
Afin de compenser la réfraction du laser de pompe, nous avons utilisé deux techniques de guidage qui ont permis un allongement significatif de la zone amplificatrice du plasma. La première repose sur la création d'un canal plasma par décharge électrique et la deuxième sur les réflexions sur les parois internes de tubes diélectriques de saphir ou de verre. Dans les deux cas une amélioration spectaculaire des performances de la source a été observée.
Finalement, nous présentons dans ce manuscrit une étude préliminaire sur un autre schéma de pompage de laser X: par photo ionisation en couches internes d'atomes neutres. Nous avons développé un système optique qui devrait permettre la réalisation d'une onde inhomogène femtoseconde absolument nécessaire pour ce type de laser X.
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Courtois, Cédric. "Propagation d'impulsions laser de haute intensite dans des tubes capillaires." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112053.
Abstract:
L'objectif de la these etait de demontrer la faisabilite du guidage d'impulsions laser de haute intensite dans des tubes capillaires. L'etude de ce probleme s'est appuyee essentiellement sur des resultats experimentaux. Elle a commence par une experience realisee au loa (ensta-ecole polytechnique) ou pour la premiere fois le guidage monomode d'une impulsion de 10 1 6 w/cm 2 fut obtenu dans des tubes capillaires de 10 cm de long, vides ou remplis d'un gaz d'helium a une pression de quelques dizaines de mbar. Cette etude, completee par des simulations numeriques, a montre l'importance de l'ionisation sur le guidage. L'ionisation du gaz sur plusieurs centimetres se traduit par un decalage important du spectre laser vers le bleu et une diminution de la transmission. L'objectif suivant a ete de montrer que de tres hautes intensites (>10 1 6 w/cm 2) peuvent etre guidees en impulsion courte. Les resultats obtenus sur l'installation p102 du cea limeil-valenton, ont montre la sensibilite du guidage a la qualite de l'impulsion laser, et la necessite d'un doublage en frequence du laser sous peine d'une forte diminution de la transmission due a l'ase. Le doublage en frequence realise lors d'une experience sur la chaine tw du luli (ecole polytechnique) a permis pour la premiere fois de montrer la faisabilite du guidage monomode d'impulsions laser de quelques 10 1 7 w/cm 2 dans des tubes capillaires jusqu'a 12 cm de long, vides ou remplis d'un gaz d'helium a quelques mbar. Le guidage a egalement ete etudie pour des pressions d'helium plus elevees (1 bar). L'observation de satellites raman lors de cette experience est la preuve que des ondes plasma intenses ont ete excitees dans ces tubes. Les experiences a venir vont s'orienter vers les applications du guidage au laser x et a l'acceleration laser de particules.
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Ahmadzadeh, Hossein. "Instrumentation, capillary coating, and labeling chemistry for capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape2/PQDD_0014/NQ59923.pdf.
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Sekerak, Edward Michael 1959. "Fluorescence and elastic scattering from laser dye-filled capillaries." Thesis, The University of Arizona, 1989. http://hdl.handle.net/10150/277121.
Abstract:
We investigated the elastic scattering and fluorescence from laser dye solutions inside 5000, 1100, and 96.5 micron inner-diameter hollow-core capillaries. Incident 4416 A laser illumination of Coumarin 7 dye dissolved in ethanol caused fluorescence from approximately 4600 to 6000 A. This was studied over an angular range from 0° to 360°. A light scattering nephelometer coupled with a spectrometer gave intensity measurements as functions of wavelength (at fixed detection angles) and angle (at fixed wavelengths), while the illumination source, dye-filled capillary, and detector remained stationary. We saw capillary size and detection-angle dependence of the fluorescence and elastic scattering. Results show that angular variations of the elastic scattering and emitted fluorescence can be used to determine an optimum detection angle from the capillary with respect to the incident illumination direction. This work is important in the design and execution of Capillary Zone Electrophoresis (CZE) experiments.
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Knight, Jonathan Cave. "Whispering-gallery-mode dye laser emission from liquid in a capillary fiber." Doctoral thesis, University of Cape Town, 1993. http://hdl.handle.net/11427/17386.
Abstract:
Bibliography: p. 153-170.The nature of optical whispering-gallery-mode resonances in a layered microcylinder is investigated numerically by studying the scattering characteristics and the internal electromagnetic fields of a normally-illuminated cladded dielectric fiber calculated using the boundary-value method. Computed resonant mode configurations are compared to the better-known results for homogeneous spheres and cylinders and coated spheres. It is shown that high-Q whispering-gallery-mode resonances can be supported by the curved interface between the core and cladding regions of a layered fiber if the core refractive index is sufficiently greater than that of the outer layer, and that these modes can be directly related to the so-called morphology-dependent resonances of a homogeneous cylinder of the same size and relative refractive index as the fiber core. The implications of these resonant modes for inelastic optical processes are made clear by developing a model for optical emissions from a molecule in the core of a capillary fiber. The results of the model show that the transition rates of molecules in the fiber core and near to the core/cladding interface are enhanced at frequencies corresponding to cavity resonances. It is shown experimentally that these high-Q cavity modes can be excited to above the threshold for laser emission by providing gain in the fiber core material. We have used a refractive dye-doped solvent as a gain medium and a fused-silica capillary to form the resonant cavity. Upon optical excitation of the dye by illuminating the fiber normally with the green beam from a frequency-doubled Nd:YAG laser, laser emission is emitted from the fiber core in the plane perpendicular to the fiber axis. We explain the novel spatial and spectral dependences of the laser emission in terms of the calculated frequencies and Q-values of the resonant cavity modes and the bulk properties of the cavity medium. We show that the thresholds observed in the laser system can be explained using a simplified rate-equation approach, and that this also explains some of the other observed features of the emissions. The heating of the dye solvent during a laser pulse has an observable effect on the resonance mode locations due to the temperature dependence of the refractive index. We demonstrate the use of observed laser spectra to determine the size and taper of the capillary fiber core.
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歐建平 and Jianping Ou. "An investigation on capillary electrophoresis-based immunoassay with laser induced fluorescence detection." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 1999. http://hub.hku.hk/bib/B31221555.
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Ou, Jianping. "An investigation on capillary electrophoresis-based immunoassay with laser induced fluorescence detection /." Hong Kong : University of Hong Kong, 1999. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B20720944.
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Rowlands-Rees, Thomas. "Laser Wakefield acceleration in the hydrogen-filled capillary discharge waveguide." Thesis, University of Oxford, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.504520.
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Jiang, Rong. "Development of a 32-capillary direct-reading multiwavelength spectrometer for capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/NQ34784.pdf.
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Desforges, Frédéric. "Injection induite par ionisation pour l’accélération laser-plasma dans des tubes capillaires diélectriques." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112118/document.
Abstract:
L’interaction d’une impulsion laser, courte (~ 10 - 100 fs) et ultra-intense (> 10^18 W/cm²), avec un plasma sous-dense (< 10^19 cm^-3) peut accélérer, de manière compacte, une fraction des électrons du plasma jusqu’à des énergies relativistes (~ 100 - 300MeV). Ce phénomène, nommé accélération plasma par sillage laser (APSL), pourrait avoir de nombreuses applications telles que le futur collisionneur d’électrons a ultra-hautes énergies. Cependant, cela requiert au préalable des développements supplémentaires afin que l’APSL produise des paquets d’électrons stables et reproductibles avec une excellente qualité, c’est-à-dire de faibles émittances longitudinale et transverses.Au cours de cette thèse, une étude expérimentale de la stabilité et de la reproductibilité des paquets d’électrons auto-injectes a été réalisée dans des tubes capillaires diélectriques, de longueur 8-20mm et de rayon interne 76-89 µm, contenant du H2 pur a une densité électronique de (10 +/- 1, 5)x10^18 cm^-3. Des paquets d’électrons auto-injectes ont été produits, a une cadence de deux tirs par minute, avec une charge accélérée au-delà de 40 MeV de (66+/-7) pC, une énergie moyenne de (65+/-6) MeV, une divergence de (9+/-1) mrad et une fluctuation de pointe de 2,3 mrad. Trois sources de fluctuations et de dérives des propriétés des paquets d’électrons ont été discutées : dérive d’énergie laser, modification du gradient montant de densité électronique et fluctuations du pointé laser. Des contraintes sur le régime de fonctionnement ont été proposées afin d’améliorer la stabilité et la reproductibilité de la source laser-plasma d’électrons.Un mécanisme alternatif d’injection d’électrons dans l’onde de plasma a également été examiné : l’injection induite par ionisation. Une étude expérimentale a montré que les paquets d’électrons accélérés dans un mélange de 99%H2 + 1%N2 ont une charge deux fois plus importante qu’en présence de H2 pur. De plus, une injection plus précoce a été observée pour le mélange de 99%H2 + 1%N2, indiquant que les premiers électrons sont captures selon le mécanisme d’injection induite par ionisation. Une étude complémentaire, utilisant des simulations Particle-In-Cell avec le code WARP, confirment les résultats expérimentaux et suggèrent que l’auto-injection est supprimée par l’injection induite par ionisationThe interaction of a short (~ 10 - 100 fs) and ultra-intense (> 10^18 W/cm²) laser pulse with an underdense (< 10^19 cm^-3) plasma can accelerate, in a compact way, a fraction of the electrons of the plasma toward relativistic energies (~ 100 - 300MeV). This mechanism, called laser wakefield acceleration (LWFA), might have various applications such as the future ultra-high energy electron collider. Prior to this, additional investigations are needed to ensure, through LWFA, a stable and reproducible generation of electron bunches of high quality, i.e. low transverse and longitudinal emittances.In this thesis, the stability and the reproducibility of the electron self-injection were experimentally investigated in 8-20mm long, dielectric capillary tubes, with an internal radius of 76-89 µm, and filled with pure H2 at an electronic density of de (10 +/- 1.5)x10^18 cm^-3. Electron bunches were produced, at a rate of two shots per minute, with an accelerated charge above 40 MeV of (66+/-7) pC, a mean energy of (65+/-6) MeV, a divergence of (9+/-1) mrad, and a pointing fluctuation of 2.3 mrad. Three sources were identified for the fluctuations and drifts of the electron bunch properties: laser energy drift, change of the electron number density upramp, and laser pointing fluctuations. Restrictions on the operating regime were proposed in order to improve the stability and the reproducibility of the laser-plasma electron source.An alternative mechanism of electron injection into the plasma wave was also investigated: the ionization-induced injection. An experimental study demonstrated that electron bunches generated in a mixture of 99%H2 + 1%N2 have twice more accelerated charge than in the case of pure H2. Moreover, the earlier onset of electron injection was observed for the mixture 99%H2 + 1%N2, indicating that the first electrons were trapped under the mechanism of ionization-induced injection. Particle-In-Cell simulations performed with the code WARP confirm the experimental results and suggest that the self-injection was inhibited by the ionization-induced injection
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Harvey, Michael D. "Nanoscale protein analysis utilizing capillary electrophoresis and laser-induced fluorescence detection." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ59213.pdf.
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Tseng, Hua-Ming. "Capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection used in metabolite profiling." Thesis, University of Nottingham, 2009. http://eprints.nottingham.ac.uk/10873/.
Abstract:
Novel and sensitive CE methods coupled with LIF and LINF detection using a series of separation modes have been developed for profiling organic metabolites containing amines and carbohydrates in mammalian and plant biofluids. In this study, metabolites containing an amine group were derivatized with 4-Fluoro-7-nitro- benzofurazan (NBD-F), separated by micellar electrokinetic chromatography (MEKC), and detected by argon-ion (488 nm) laser-induced fluorescence detection (LIF). Under the optimized conditions most of the amine-containing metabolites in human biofluids such as plasma, urine and saliva could be identified by reference to standard compounds and the concentrations measured were found to be in agreement with literature values. Furthermore, 17 carbohydrates including mono-, di- and oligosaccharides are also simultaneously derivatized via a two-step reaction involving reductive amination with ammonia followed by condensation with NBD-F. Under the optimized derivatization conditions all carbohydrates were successfully derivatized within 2.5 h and separated within 15 min using borate buffer (90 mmol L−1, pH 9.2). The method was applied to measure sugars in nanoliter volume samples of phloem sap obtained by stylectomy from wheat and to honeydew samples obtained from aphids feeding from wheat and willow. Finally, an on-line sample concentration technique, sweeping-micellar electrokinetic chromatography (sweeping-MEKC), in conjunction with UV laser-induced native fluorescence detection (LINF) was developed and applied to the detection of native fluorescent analytes in biofluid samples such as plant phloem sap, human plasma and urine samples. The concentration limits of detection of analytes were in the range 7–100 nmol L−1, which were 250–3600-fold improvement for dopamine, DOPA and epinephrine compared with conventional capillary zone electrophoresis (CZE). The results indicated that a long-term limitation of relatively low detection sensitivity in CE-UV analysis arisen from the small injection volume and short optical path-length could be much improved, while no apparent loss in separation efficiency occurred.
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Butler, Arthur. "Short-wavelength lasers driven in capillary-discharge plasma waveguides." Thesis, University of Oxford, 2003. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.398137.
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Williams, Stephen John. "Analysis of dyes and diode-laser-based detector development in capillary electrophoresis." Thesis, University of York, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.358165.
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Zhang, Le. "Advances in capillary electrophoresis analysis of lipids, proteins, and peptides with laser-induced fluorescence /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 2003. http://hdl.handle.net/1773/8529.
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Walker, Paul Andreas. "Laser wakefield acceleration of electrons to GeV energies and temporal laser pulse compression characterization in a capillary discharge waveguide." Thesis, University of Oxford, 2013. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:e347422e-b097-4128-8733-f3686cc452fe.
Abstract:
This thesis presents results from three strands of experimental work aimed towards establishing more reproducible, higher energy, and more accurately measured electron beams generated by a laser-driven plasma accelerator. The first experiment calibrated two types of detector frequently used to measure the bunch charge in laser wakefield accelerator experiments, namely scintillating screens and image plates. The experiments undertaken at the DAFNE beam test facility in Frascati, Italy, confirmed that the fluorescence signal from Kodak Lanex Regular screens varies linearly with the charge density for a nanosecond elec- tron bunch for charge densities in the range between ρ = 2 × 10−7 C/m2 to ρ = 10−5 C/m2. A sensitivity measurement of FUJIFILM BAS-IP MS image plates resulted in a sensitivity of SMS = (0.0487 ± 0.0028 ) PSL, which is 2.4 times higher than had been assumed prior to this work. The second strand aimed at improving the operation of the capillary discharge waveguide by re-designing the discharge circuit and the waveguide housing. The experiment showed that combining a glow discharge circuit with the pulsed discharge circuit of the capillary discharge waveguide reduced electrical noise, the timing jitter between the trigger pulse and the discharge, and the voltage required to initially break down the capillary gas for pressures below 10 mbar and above 150 mbar. The size of the housing of the capillary discharge waveguide was reduced in all three dimensions by an average of 60 %, enabling the device to be used in future staging experiments, and an open design of the housing eliminated the possibility of unwanted discharges. The new capillary design performed without flaw in the Astra-Gemini experiment and no disadvantages compared with the old housing were found. The third strand of work describes an experiment undertaken with the Astra-Gemini laser at the Central Laser Facility of the Rutherford Appleton Laboratory, United Kingdom. The improved capillary discharge waveguide was used to generate GeV-scale electron beams with good reproducibility. Beams of electrons with energies above 900 MeV, and with root- mean-square divergence of 3.5 mrad, were observed for a plasma density of 2.2 × 1018 cm−3 and a peak input laser power of 55 TW. The variation of the maximum electron energy with the plasma density was measured and found to agree well with simple models. The energy spectra of the generated electron beams exhibited good shot-to-shot reproducibility, with the observed variations attributable to the measured shot-to-shot jitter of the laser parameters. Two methods for correcting the effect of beam pointing variations on the measured energy spectrum were tested and it was found that using a thin Lanex screen in front of the electron spectrometer was easy to implement and did not degrade the recorded energy spectrum. The first observation of temporal compression of a laser pulse within a plasma channel with simultaneous electron acceleration to energies higher than 500 MeV is also presented. This measurement suggests that the pulse compresses linearly from the back as predicted by theory.
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Chan, Nora Wen Chun. "Capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection as a tool for glycosyltransferase characterization." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape7/PQDD_0028/NQ39512.pdf.
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Gonsalves, Anthony J. "Investigation of a hydrogen-filled capillary discharge waveguide for laser-driven plasma accelerator." Thesis, University of Oxford, 2006. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.442795.
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Ibbotson, Thomas P. A. "An investigation of laser-wakefield acceleration in the hydrogen-filled capillary discharge waveguide." Thesis, University of Oxford, 2011. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.560930.
Abstract:
This thesis describes a detailed investigation into the process of laser-wakefield acceleration (LWFA) for the generation of high-energy electron beams using the hydrogen-filled capillary discharge waveguide. In only the second experiment to be performed using the newly commissioned Astra-Gemini laser at the Rutherford Appleton Laboratory, electron beams were accelerated to energies greater than 0.5 GeV by laser pulses of energy 2.5J and peak power of 30T\~T. The injec- tion and acceleration of electron beams was seen to depend on the state of the plasma channel for axial electron densities less than 2.5 x 1018 cm -3. With the aid of simulations performed using the code WAKE it was found that the plasma channel allows the laser pulse to maintain its self-focussed spot size along the length of the capillary even below the critical power for self-guiding. It was found that the threshold laser energy required for the production of elec- tron beams was reduced by the use of an aperture placed early in the laser system. This was attributed to the increased energy contained in the central part of the focal spot of the laser. A short paper on this work was published in Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams and a longer paper was published in the New Journal of Physics. Transverse interferometry was used to measure the electron density of the plasma channel used in the Astra-Gemini experiments. An imaging system was devised which used cylindrical optics to increase the field of view of the capillary longitudinally, whilst maintaining the trans- verse resolution. The measured properties were consistent with previous measurements made by Gonsalves et al. [J]. The observed longitudinal variations in the plasma channel parameters were not found to be significant enough to affect the injection process.
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Gaudiosi, David M. "High power ultrafast laser design and high-order harmonic generation in capillary discharge plasmas." Diss., Connect to online resource, 2006. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:3239457.
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Barbre, Evan Allen. "LASER ETCHED PMMA MICROFLUIDIC CHIP DESIGN AND MANUFACTURE WITH APPLICATIONS IN CAPILLARY ZONE ELECTROPHORESIS." DigitalCommons@CalPoly, 2011. https://digitalcommons.calpoly.edu/theses/448.
Abstract:
This thesis encompasses a feasibility study of using low-cost materials to manufacture microfluidic chips that can perform the same functions as chips manufactured using traditional methods within an acceptable range of efficiency of chips created with more exotic methods and materials. The major parts of the project are the selection and characterization of the fabrication methods for creating the channels for fluid flow, the methods for sealing the channels to create a usable chip and the electrophoretic separations of carboxylated microspheres of different potentials. In this work we seek to answer the question if laser-etched PMMA microfluidic chips are comparable in functionality to microfluidic chips created with PDMS or glass. In the process of answering this question we will touch on FEA modeling, characterization of the manufacturing process and multiple prototype designs while keeping within the low-cost theme.
The purpose of capillary electrophoresis is to separate proteins based on their inherent electric charge. Capillary electrophoresis is a standard chip design used in the microfluidics world to prove a new fabrication method or chip material before branching out to other experiments because it is a fairly simple and robust design. Common problems associated with the manufacturing methods and materials were taken into account such as electroosmotic flow and chip sealing. CZE designs from literature were referenced to create a chip that would separate carboxylated microbeads with reasonable resolution. Wire electrodes were affixed to the chip to induce electric fields for the electrophoresis experiments. The goal of this thesis is to prove the manufacturing methods and attain results within 70% of literature standards.
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Jeremie, Crawford. "Investigations of the Properties of Single Molecules of Escherichia coli β-galactosidase by Capillary Electrophoresis Laser-Induced Fluorescence." Biochemistry and Cell Biology, 2015. http://hdl.handle.net/1993/31769.
Abstract:
Single enzymes of E. coli sourced B-galactosidase were analysed in effort to expand the wealth of knowledge in the area of heterogeneity. Static and dynamic heterogeneity was studied with respect to catalytic rate, electrophoretic mobility, and heat shock protein chaperone systems. Temperature was found to be a contributing factor to the observed range of dynamic heterogeneity, with the range increasing with temperature. The inhibitor dissociation constant was determined to be a heterogeneous property of B-galactosidase. A novel assay was developed in which a single enzyme molecule was subjected to three separate solutions while the enzyme itself remained free in solution.October 2016
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Yangyuoru, Philip. "Investigation of the Formation of some Biologically Relevant Small Molecules Using Laser Tweezers and Capillary Electrophoresis." Kent State University / OhioLINK, 2014. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1406541346.
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Simpson, David C. "Combining capillary electrochromatography with ion trap accumulation and time-of-flight mass spectrometry." Thesis, University of Edinburgh, 2003. http://hdl.handle.net/1842/638.
Abstract:
Capillary electrochromatography (CEC) is a rapidly developing liquid chromatographic technique in which electroosmotic flow (EOF) is used to propel mobile phase through the chromatographic column. The use of EOF results in reduced band dispersion when compared with pressurised flow, but narrow capillaries are required to avoid dispersion due to heating that arises from the required application of high electrical potentials. Measurement of UV absorbance in these narrow capillaries is therefore relatively insensitive, demanding improved detection methods. This work presents an alternative strategy that is based on the combination of ion trap accumulation with time-of-flight mass spectrometry. Electrospray is most often used to transfer analytes from solution to the gas phase, concomitant with ionisation, when interfacing CEC to mass spectrometry. The small volumetric flow rates encountered in CEC, however, raise the possibility of other types of interface being effective. The work presented here describes the development of a novel interface in which a pulsed IR laser is used to vaporise chromatographic eluent, followed by ionisation using a pulsed UV laser. Vaporisation and ionisation both occur within the ion trap to remove the possibility of transmission losses. Ionisation laser wavelength is varied to impart a degree of selectivity. The presence of vaporised solvent and analyte ions inside the trap offers the possibility of performing ion-molecule chemistry. In developing this instrument, the electrochromatographic column was separated from the interface by an electrically grounded junction and a transfer capillary. To preserve chromatographic efficiency, the fluid dynamics of this junction between the column and the transfer capillary were investigated both computationally and experimentally. Simulations of the fluid dynamics of the junction are presented. In order to test the interface without the intermittent, chromatographic, delivery of analyte, a continuous leak inlet was employed. The performance of the instrument was evaluated with polycyclic aromatic hydrocarbons because they are important environmental pollutants and because they are amenable to laser ionisation at 266 nm. Expressed as a number of theoretical plates per metre, an average chromatographic efficiency of 95,000 was obtained with a test mixture that consisted of acenaphthene, biphenyl, fluorene, naphthalene and phenanthrene. Furthermore, using the leak inlet, naphthalene was detected as a 100 nM solution in acetonitrile.
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Yik, Sau-lai. "The application of capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection in quantifying the endogenous amino acid pool of mouse embryos /." Hong Kong : University of Hong Kong, 2000. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B21949098.
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Davis, Kellie M. "Open tubular capillary electrochromatography-laser induced fluorescence for the separation and detection of proteins and amino acids." Greensboro, N.C. : University of North Carolina at Greensboro, 2007. http://libres.uncg.edu/edocs/etd/1513Davis/umi-uncg-1513.pdf.
Abstract:
Thesis (M.S.)--University of North Carolina at Greensboro, 2007.Title from PDF t.p. (viewed Mar. 11, 2008). Directed by G. Brent Dawson; submitted to the Dept. of Chemistry. Includes bibliographical references (p. 67-69).
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Turnquest, Britt E. "Rapid Inline Derivatization of Primary and Secondary Amine Containing Drugs by Capillary Electrophoresis with Laser-Induced Fluorescence." FIU Digital Commons, 2013. http://digitalcommons.fiu.edu/etd/998.
Abstract:
Despite the ongoing “war on drugs” the seizure rates for phenethylamines and their analogues have been steadily increasing over the years. The illicit manufacture of these compounds has become big business all over the world making it all the more attractive to the inexperienced “cook”. However, as a result, the samples produced are more susceptible to contamination with reactionary byproducts and leftover reagents. These impurities are useful in the analysis of seized drugs as their identities can help to determine the synthetic pathway used to make these drugs and thus, the provenance of these analytes. In the present work two fluorescent dyes, 4-fluoro-7-nitrobenzofurazan and 5-(4,6-dichlorotriazinyl)aminofluorescein, were used to label several phenethylamine analogues for electrophoretic separation with laser-induced fluorescence detection.
The large scale to which law enforcement is encountering these compounds has the potential to create a tremendous backlog. In order to combat this, a rapid, sensitive method capable of full automation is required. Through the utilization of the inline derivatization method developed whereby analytes are labeled within the capillary efficiently in a minimum span of time, this can be achieved. The derivatization and separation parameters were optimized on the basis of a variety of experimentally determined factors in order to give highly resolved peaks in the fluorescence spectrum with limits of detection in the low µg/mL range.