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Dissertations / Theses on the topic 'Élargissement inhomogène des raies spectrales'
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Eremeev, Kirill. "Brοadband emitting materials dοped with thulium and hοlmium iοns fοr sοlid-state lasers at 2 μm and beyοnd." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMC232.
Full textAbstract:
De nouveaux matériaux inorganiques actifs au laser, dopés avec des ions de thulium et d'holmium, ont été étudiés pour leur potentiel dans les lasers à accord large et ultrarapides fonctionnant dans la gamme spectrale infrarouge à ondes courtes de 2 à 3 μm. Les lasers émettant dans cette gamme spectrale trouvent de nombreuses applications, notamment dans les systèmes de télédétection par laser, la détection de gaz et la médecine. Ils sont utilisés comme systèmes amplificateurs pour la génération d’harmoniques d’ordre élevé, la génération de térahertz, et la conversion ultérieure de fréquence dans la région infrarouge moyen.La présente thèse de doctorat établit des relations entre les propriétés structurelles des matériaux cristallins d'oxydes et de fluorures, sous forme de monocristaux et de céramiques transparentes, et les propriétés spectroscopiques des ions dopants de thulium et d'holmium, ainsi que leurs caractéristiques laser, qui sont essentielles pour le développement des lasers. De plus, les processus physiques sous-jacents à un comportement laser inattendu sont révélés. Cette étude systématique des matériaux laser permet d'identifier les compositions les plus prometteuses pour le développement de lasers à large accordabilité et à impulsions ultracourtes.Cette étude se concentre principalement sur des matériaux présentant un élargissement spectral inhomogène significatif, se traduisant par des spectres d'absorption et d'émission larges et sans structure des ions dopants. Afin de promouvoir cet effet, plusieurs stratégies ont été envisagées, notamment l'agrégation d'ions de terres rares, le désordre de la structure locale, le désordre de composition dans les composés à solution solide et les bandes latérales de phonons résultant des interactions électron-phonon.La formation d'agrégats de thulium et d'holmium dans des cristaux de fluorure de calcium permet une opération laser efficace et à accord large autour de 2,1 μm. Une étude spectroscopique polarisée des propriétés d'émission des ions d'holmium dans des cristaux désordonnés d'aluminate de terres rares met en lumière ses propriétés spectrales à large bande et le rôle de l'émission assistée par multiphonons, qui se produit au-delà des transitions électroniques, dans les émissions laser inattendues observées dans les lasers à verrouillage de modes. Dans les céramiques à solution solide sesquioxyde du système ternaire yttria-lutécia-scandia dopées avec des ions de thulium, il existe une variation forte et presque linéaire de la force du champ cristallin avec la taille moyenne du cation formant l'hôte. Cette relation permet de personnaliser à la fois la position et la largeur de la bande d'émission au-delà de 2 μm en ajustant de manière appropriée la composition de l'hôte. Des opérations laser très efficaces des sesquioxydes dopés au thulium et à l'holmium autour de 2,1 μm et 2,3 μm ont été démontréesNovel laser-active inorganic materials doped with thulium and holmium ions have been investigated for their potential in broadly tunable and ultrafast lasers operating in the short-wave infrared spectral range of 2 to 3 μm. Lasers emitting within this spectral range find numerous applications, including light detection and ranging systems, gas sensing, medicine. They are used as amplifying systems for high harmonic generation and terahertz generation, and further frequency conversion into the mid-infrared region.The present PhD thesis establishes relationships between the structural properties of oxide and fluoride crystalline materials, in the form of single crystals and transparent ceramics, and the spectroscopic properties of thulium and holmium dopant ions, along with their laser characteristics, which are essential for laser development. Moreover, the physical processes underlying unexpected laser behaviour are revealed. This systematic study of laser materials allows for the identification of the most promising compositions for the development of broadly tunable and ultrashort pulse lasers.This study mainly focuses on materials that exhibit significant inhomogeneous spectral line broadening, resulting in broad and structureless absorption and emission spectra of the dopant ions. In order to promote this effect, several strategies have been considered, including rare-earth ion clustering, local structure disorder, compositional disorder in solid-solution compounds, and phonon-sidebands arising from electron-phonon interactions.The formation of thulium and holmium clusters in calcium fluoride crystals enables efficient and broadly tunable laser operation around 2.1 μm. A polarized spectroscopic study of the emission properties of holmium ions in disordered calcium rare-earth aluminate crystals sheds light on its broadband spectral properties and on the role of multiphonon assisted emission, which occurs beyond electronic transitions, in unexpected laser emissions observed in mode-locked lasers. In solid-solution sesquioxide ceramics of the yttria-lutetia-scandia ternary system doped with thulium ions, there is a strong and nearly linear variation of the crystal-field strength with the mean size of the host-forming cation. This relationship allows for the customization of both the position and width of the emission band above 2 μm by appropriately adjusting the host composition. Highly efficient laser operations of thulium- and holmium-doped sesquioxides around 2.1 μm and 2.3 μm have been demonstrated
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Labani, Boujemaâ. "Elargissement collisionnel des raies de vibration-rotation de molécules toupies asymétriques : Application à H2O." Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1986BESA2008.
Full textAbstract:
Calcul prédictif fiable des coefficients d'élargissement des raies d'absorption infrarouge de la vapeur d'eau perturbée par n::(2) et o::(2) au voisinage de la température ambiante ainsi qu'a haute température. Analyse détaillée des mécanismes de relaxation rotationnelle responsables des comportements observes. Extension au cas de 2 molécules toupie asymétriques
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Touati, Ahmed Kamel. "Analyse spectroscopique des plasmas en présence d'un champ magnétique : application au plasma de bord des tokamaks." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX11004.
Full textAbstract:
Après avoir posé le formalisme de base nécessaire pour la modélisation des profils de raies, ce travail examine l'effet Zeeman dans le cas général d'un émetteur arbitraire. Un modèle qui retient simultanément l'effet Stark et l'effet Zeeman est ensuite proposé, et appliqué, à plusieurs émetteurs dans les plasmas. Nous avons étudié par exemple les profils des raies d'émission Dα et D[delta] du deutérium, et de la raie 9-4 de He+, en prenant en compte les effets Doppler, Zeeman et Stark. Une étude a été menée sur un spectre du carbone neutre afin de caractériser la température des atomes au bord du plasma. Les spectres sont observés dans le visible par une visée parallèle à un neutraliseur du divertor ergodique du Tokamak Tore supra. Une analyse de l'importance relative de ces effets a été faite dans les conditions de densité (10[19] < Ne <10[20] m[-3]) et de température (10 < Te < 50 eV) que l'on rencontre dans les plasmas de bord du Tokamak Tore-Supra. Nous montrons que pour certaines conditions de plasma, la largeur de ces raies dépend à la fois de la température de l'émetteur, du microchamp électrique local du plasma, et du champ magnétique.
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Berger, Jean-Philippe. "Etude des mécanismes de relaxation rovibrationnelle pour les mélanges H2-gaz rares, H2-N2 et H2-H2O par spectroscopie Raman stimulé en vue du diagnostic de la température dans un moteur fusée." Dijon, 1994. http://www.theses.fr/1994DIJOS028.
Full textAbstract:
Ce travail a été consacré à l'étude des mécanismes collisionnels sur les profils des raies spectrales de la branche Q (bande fondamentale) de H2 sous l'influence de plusieurs perturbateurs (H2, He, Ne, Ar, Xe, N2 et H2O). Les expériences ont ete réalisées par spectroscopie Raman stimulé dans un large domaine de températures (de 296 k a 995 k pour certains mélanges) et a des densités voisines de 10 amagat. Ce travail a été fortement motivé par le diagnostic de la température dans un moteur fusée qui sera effectue par spectroscopie CARS a l'ONERA. Dans un premier temps, nous avons fait l'étude de la raie Q(1) de H2 perturbé par plusieurs gaz rares lourds (Ne, Ar et Xe); deux anomalies ont alors ete observées. En effet, les profils des raies sont asymétriques pour les mélanges très dilués en H2; par ailleurs, l'élargissement total ne varie pas linéairement avec la concentration du perturbateur. Ces phénomènes inhabituels (non observés pour d'autres molécules) ont été correctement décrits par deux modèles dans lesquels le déplacement collisionnel dépend du module des vitesses de la molécule radiative. Dans cette interprétation, l'élargissement total a deux contributions: l'élargissement collisionnel (homogène) et l'élargissement inhomogène (dû à une forte dépendance du déplacement en fonction de la température et à un différentiel de masse élevé entre la molécule radiative et le perturbateur). Ces modèles ont également permis d'interpréter les résultats obtenus pour le système H2-N2, où une non linéarité de l'élargissement total en fonction de la concentration a été observée. Par la suite, une étude des raies Q(J) (J=0 à 5) a été menée pour les systèmes H2-H2, H2-He et H2-H2O. Les anomalies precédemment décrites n'ont pas été observées pour le mélange H2-He; nous avons montré qu'il était cependant possible qu'un élargissement inhomogène contribue a l'élargissement total de la raie. Par ailleurs, pour ces systèmes, nous avons determiné les taux de transferts rotationnels inélastiques et le taux de déphasage vibrationnel élastique. Enfin, quel que soit le perturbateur, nous avons établi que le déplacement collisionnel des raies de H2 varie linéairement avec la racine de la température (exprimée en Kelvin)
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Ferri, Sandrine. "Modélisation non collisionnelle des effets d'élargissement électronique des raies de l'hydrogène dans les plasmas." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11021.
Full textAbstract:
Cette these repose sur une etude theorique et numerique de l'effet stark electronique. L'objectif de ce travail est d'apporter une meilleure description des mecanismes d'elargissement electronique afin de permettre une meilleure analyse des profils de raies experimentaux. Precisement, on s'interesse a certaines conditions de plasmas pour lesquelles des mesures experimentales recentes de raies d'emission de l'hydrogene suggerent que la validite des modeles collisionnels binaires standards devient discutables. C'est le cas des series de balmer et de paschen a nombre quantique principal eleve (n superieur a 8), observees dans certains plasmas de divertor des tokamaks, et des raies balmer alpha et paschen alpha, observees dans certains plasmas de decharges, de relativement hautes densites et faibles temperatures electroniques. En utilisant une approche en champ total, faisant intervenir le champ electrique cree par l'ensemble des electrons interagissant simultanement avec l'emetteur, nous proposons un modele d'elargissement electronique specifique a chacun des deux cas. Nous avons utilise une technique de simulation numerique, basee sur une methode de dynamique moleculaire, permettant d'acceder aux proprietes statistiques du champ electronique ainsi que d'obtenir des profils electroniques de reference. Les comparaisons avec les resultats obtenus par la simulation numerique ainsi que ceux obtenus experimentalement valident l'utilisation de tels modeles d'elargissement electronique. Nous presentons aussi une large etude sur les raies des series de balmer et de paschen a n eleve, qui conduit a une methode precise et rapide de diagnostic de densites electroniques dans les plasmas de divertors des tokamaks.
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Kaghat, Fahd. "Profils des transitions millimétriques : analyse par spectroscopie résolue en temps du rétrécissement et de l'asymétrie liés à la distribution des vitesses moléculaires." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10107.
Full textAbstract:
Pour interpréter les processus de collisions moléculaires, des modèles simples considèrent une relaxation collisionnelle des cohérences qui se présente sous une forme purement exponentielle. Le mécanisme d'élargissement correspondant se traduit par une forme de Lorentz qui se combine à l'élargissement doppler pour donner un profil de Voigt. En réalite, de tels modèles négligent la dépendance des taux de relaxation et de déplacement de fréquence de raie avec la vitesse relative des molécules partenaires, un effet qui conduit à un rétrécissement et une asymétrie du profil. Dans ce travail, l'effet de la distribution des vitesses sur les profils de raies a été étudié en utilisant les techniques des transitoires cohérents. Le modèle purement analytique qui a été développé pour modéliser les signaux temporels observes n'est autre que la transformée de Fourier du profil de Voigt généralisé (profil de Voigt dépendant de la vitesse). Les expériences ont été réalisées dans le domaine millimétrique sur la transition de rotation J=0-->1 de HC15N. L'influence de la température sur les taux de relaxation observés a été systématiquement étudiée dans l'intervalle 130-300 Kelvin. Ces expériences mettent en évidence des formes de raies qui s'écartent fortement du modèle habituel de Voigt : les rétrécissements et asymétries observes sont fortement corrélés avec le rapport des masses des partenaires de collision et dépendent du type d'interaction intermoléculaire mise en jeu. A partir d'une analyse détaillée des résultats obtenus sur la dépendance en température, combinée à des calculs théoriques bases d'une part sur le formalisme semi-classique d'Anderson-Tsao-Curnutte-Frost et d'autre part sur la diffusion moléculaire, nous avons montré que : dans le cas de collisions avec des atomes de gaz rares ou des molécules diatomiques, le rétrécissement des profils de raies est causé simultanément par l'influence de la distribution des vitesses sur les taux de relaxation et par les changements de vitesse induits par collision. Dans le cas de collision avec des molécules polaires, le rétrécissement et l'asymétrie observés sont bien expliqués par la dépendance des taux de relaxation et de déplacement de fréquence de raie avec les vitesses moléculaires.
7
Masson, Olivier. "Etude des défauts de structure par diffraction des rayons X sur poudres : Utilisation d'un montage en réflexion asymétrique équipé d'un détecteur courbe à localisation." Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0008.
Full textAbstract:
Ce travail presente la mise en oeuvre d'un diffractometre de laboratoire a optique parallele et de methodes d'analyse microstructurale par diffraction des rayons x adaptees aux materiaux ceramiques nanometriques. Nous avons etudie les aberrations instrumentales du montage ainsi que leurs effets sur la precision angulaire et en intensite et propose differentes methodes de correction. Une etude complete des erreurs de statistique d'echantillon a revele les problemes poses par les faibles dimension et divergence equatoriale du faisceau incident. La fonction de resolution instrumentale a ete decrite a l'aide de cinq aberrations physiques et geometriques : les dimension et divergence equatoriales du faisceau incident, la resolution spatiale du detecteur, la dispersion spectrale et la transparence de l'echantillon. Le profil instrumental quant a lui a ete parfaitement modelise par une technique de simulation par suivi de rayons qui prend en compte tous les rayons emis par la source et atteignant le detecteur. Cette methode permet d'accommoder parfaitement la dissymetrie des raies due a la divergence axiale des rayons. La resolution angulaire est proche du dixieme de degre. L'analyse fine des profils de raies, associee a l'utilisation de la methode de rietveld et de methodes de regularisation, nous a permis : - de determiner la morphologie et la distribution en taille de particules nanometriques d'aerogel d'oxyde de titane anatase en fonction de la temperature de calcination des poudres ; - de mettre en evidence des differences de comportement vis a vis de la cristallisation de deux precurseurs sol-gels de la zircone, en etudiant notamment l'evolution des microdeformations et de la tetragonalite du reseau cristallin avec la dimension des grains ; - de mesurer les contraintes residuelles dans un materiau composite particulaire de spinelle-zircone.
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Priem, dominique. "Applications de la spectroscopique millimétrique : analyse de la forme des raies d'absorption de molécules atmosphériques (ozone, vapeur d'eau...) : détermination de la structure géométrique du chloroforme et du cyanosilane." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-163.pdf.
Full textAbstract:
Le travail presente aborde deux aspects de la spectroscopie moleculaire a haute resolution. La premiere partie, realisee dans le cadre d'un contrat esa, est consacree a l'etude des profils d'absorption de raie, dans le domaine millimetrique, de molecules ayant un role important dans la chimie de l'atmosphere terrestre, a savoir : co, n#2o, h#2o (par ses formes h#2#1#6o et h#2#1#8o), et o#3. L'analyse des figures experimentales a mis en defaut la forme de voigt, couramment utilisee pour decrire les profils d'absorption lorsque l'effet doppler ne peut-etre neglige. Dans le cas de co, n#2o, et o#3 sont mis en evidence, a partir du modele de galatry, un effet de retrecissement de dicke et, parfois, un phenomene d'asymetrie des formes de raie. Les coefficients d'elargissement collisionnel avec n#2 et o#2 comme gaz perturbateurs, sont determines pour quatre temperatures comprises entre 250 k et 350 k. La dependance en temperature de ces coefficients est etablie. Les resultats obtenus sont avantageusement compares aux valeurs theoriques issues du formalisme de robert et bonamy et, a celles issues d'autres techniques d'investigation. Dans la deuxieme partie de ce travail, une analyse est faite des spectres millimetriques de rotation, dans l'etat fondamental de vibration, d'un grand nombre d'especes isotopiques du chloroforme et du cyanosilane. Differentes approches de la structure a l'equilibre de ces molecules, combinant a la fois resultats experimentaux et calculs ab initio, sont presentees.
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Sales, Nathalie. "Observation de l'émission à grande échelle des nuages d'Orion dans la raie à 3. 3 mum avec l'instrument Arome." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30068.
Full textAbstract:
Cette these presente l'instrument arome, embarque en ballon stratospherique, depuis sa conception, sa mise en configuration de vol jusqu'au traitement et a l'exploitation des donnees astrophysiques qu'il a permis d'acquerir. Il a ete construit afin de mesurer l'emission diffuse en provenance du milieu interstellaire, dans des bandes d'emission infrarouges situees a 3. 3, 6. 2, 7. 7, 8. 6 et 11. 3 micron. Ces bandes deja observees dans des nebuleuses particulieres sont attribuees a des modes de vibration de molecules polycycliques aromatiques (pahs). Trois vols accomplis entre 1987 et 1990 ont permis la premiere detection de la raie a 3. 3 micron de l'emission diffuse de la galaxie. Le projet arome, ses objectifs, sa conception technique, les etalonnages, ainsi que les procedures necessaires a sa mise en configuration de vol sont decrits. Un logiciel permettant la restitution d'images fondee sur une methode dite de maximum d'entropie a ete developpe afin d'attenuer des oscillations parasites apparaissant autour du pic central de l'emission. Sa mise en uvre a fourni notamment une amelioration de la resolution spatiale du signal comparativement a celle obtenue avec des methodes plus conventionnelles. L'application de cette procedure a ete faite sur des observations concernant la region d'orion. L'interpretation astrophysique de ces donnees met en evidence l'augmentation du rapport des flux rayonnees respectivement dans la raie a 3. 3 micron et dans la bande spectrale a 12 micron, avec la distance aux etoiles excitatrices. Cette variation pourrait s'interpreter par une variation des taux soit d'hydrogenation des pahs, soit de leur metallisation
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Tourrenc, Jean-Philippe. "Caractérisation et modélisation du bruit d'amplitude optique, du bruit de fréquence et de la largeur de raie de VCSELs monomodes émettant autour de 850 nm." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20210.
Full text
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Chadid, Merieme. "Ondes de choc, turbulence et modulations cycliques dans l'atmosphère de l'étoile variable pulsante RR Lyrae : une approche observationnelle." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30289.
Full textAbstract:
Bien que les etoiles rr lyrae soient des objets clefs et que de nombreux travaux leur aient ete consacres depuis le debut du siecle, leur structure atmospherique reste encore aujourd'hui mysterieuse. L'entree en service recente de nouveaux spectrographes tres performants nous a donne l'idee de fournir aux theoriciens de nouvelles contraintes que nous pensons etre determinantes pour affiner notre connaissance de ces etoiles. C'est dans ce contexte que j'ai realise une nouvelle approche observationnelle me limitant a l'etoile rr lyrae elle meme, avec le nouveau spectographe a haute resolution elodie, installe au foyer du telescope de 1. 93 m de l'observatoire de haute provence. Ma contribution met clairement en evidence, pour la premiere fois, le dedoublement de certaines raies metalliques. Ce resultat observationnel va faire progresser la connaissance des rr lyrae car il prouve directement la presence d'ondes de choc dans la basse atmosphere de ces etoiles. Il permettra enfin aux theoriciens d'accepter au niveau photospherique des ondes de choc dans leurs modeles et donc de conduire a leur revision. Mes observations revelent egalement pour la premiere fois la vraie variation de l'elargissement des raies metalliques. Parmi les differentes sources d'elargissement possible, la presence d'une turbulence variable reste necessaire. Toutefois j'ai interprete un tel elargissement en terme d'ondes de choc, de rotation et de pulsation stellaire, montrant que la turbulence est beaucoup moins variable que ce qui etait precedemment admis. J'ai montre aussi comment sont affectes les phenomenes dynamiques sous l'influence du phenomene de modulation de la pulsation (effet blazkho). Finalement, le contenu de cette these temoigne efficacement de l'impact des techniques modernes de la spectroscopie a hautes resolutions spectrale et temporelle. Ma contribution, dans le monde des rr lyrae, a permis de resoudre quelques enigmes recherchees depuis de nombreuses annees et de fournir aux theoriciens des moyens quantitatifs uniques pour tester leurs futurs modeles
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Stehlé, Chantal. "Profils des raies de l'hydrogène dans les plasmas de basses densités." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112124.
Full textAbstract:
Le calcul des profils des raies de l'hydrogène et des ions hydrogénoïdes en présence de multiples perturbateurs chargés requiert une analyse détaillée des interactions à N corps, en présence de champ de rayonnement. Aux "basses densités", les interactions binaires sont prépondérantes, justifiant l'emploi d'un formalisme collisionnel. Aux densités "élevées", les constantes de temps liées au couplage radiatif (inversement proportionnelles à la demi-largeur) sont nettement inférieures à celles qui sont associées aux mouvements des perturbateurs; ceci justifie une description "statique" des interactions. Ce travail montre que l'étude des conditions de validité du domaine "binaire" est très importante puisque l'utilisation, à mauvais escient, dans le centre de la raie, du modèle "statique" conduit à une demi largeur dix fois trop petite; la notion de "basses" densités dépend à la fois de la raie, des conditions de température, de densité, de la charge et de la masse de l'émetteur et du perturbateur. Nous montrons aussi que la structure fine de l’émetteur joue un rôle aux faibles désaccords. Le calcul « unifié » du profil de la raie Lyman alpha de l’hydrogène illustre le passage de l’approximation des « impacts » dans le centre à l’approche « statique » dans les ailes de la raie.
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KOUBITI, Mohammed. "Profils de raies dans les plasmas peu ou moyennement couplés : fondement et validation du modèle de fluctuation de fréquence." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11025.
Full textAbstract:
Ce travail est une etude theorique et numerique destinee a parachever une methode fiable et performante pour calculer les profils des raies spectrales emises par des ions multicharges plonges dans les plasmas. La description precise des effets des interactions entre les emetteurs et les particules chargees du plasma sur les profils des raies emises est necessaire pour prevoir et interpreter les spectres observes. L'approximation d'impact est utilisee pour modeliser la perturbation des emetteurs par les electrons. Le microchamp electrique ionique induit un elargissement inhomogene des raies dit elargissement stark. Dans le but de tenir compte les effets dus au mouvement des ions, un modele appele le modele de fluctuation de frequence (mff) a ete developpe. Sa mise en oeuvre a resulte en un code fiable et rapide. L'idee clef du mff est de substituer au systeme quantique emetteur perturbe par le microchamp ionique dependant du temps, un ensemble de transitions a deux niveaux habillees par l'effet stark (canaux radiatifs) soumises a une fluctuation stochastique markovienne qui les melange. Ce processus markovien reflete la contribution collective des ions a la fluctuation. D'autre part, les collisions binaires entre les emetteurs et les ions sont prises en compte par un operateur de collisions ioniques. Les fondements du mff ont ete etablis et il a ete valide pour des plasmas peu et moyennement couples par comparaison avec des resultats obtenus par simulation numerique et consideres comme profils de reference.
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Troitsyna, Larisa. "Approche semi-classique aux paramètres collisionnels de raies spectrales de CH3I pour applications atmosphériques et planétologiques." Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2021. http://www.theses.fr/2021UBFCD061.
Full textAbstract:
La molécule d'iodure de méthyle CH3I est devenue récemment l'objet d'études spectroscopiques intenses en raison de son rôle dans la diminution de la couche d'ozone et de son danger pour la santé humaine au cas d'une émission accidentelle dans l’atmosphère. La bande fondamentale nu6 apparaît particulièrement adaptée à la détection atmosphérique de CH3I, car elle tombe dans la fenêtre de transparence à 11mu m. Cependant, les paramètres spectroscopiques actuellement disponibles pour CH3I perturbé par les principales espèces atmosphériques sont limités à quelques mesures extrêmement rares à température ambiante et manquent dans les bases de données spectroscopiques. Pour compléter / remplacer les données expérimentales manquantes, dans le cadre du Projet de Recherche International franco-russe SAMIA, les coefficients d'élargissement de raies pour les paires atmosphériques clés CH3I-CH3I, CH3I-N2, CH3I-O2, CH3I-air sont calculés de manière semi classique, avec l'utilisation du formalisme de Robert-Bonamy amélioré par des trajectoires exactes, dans de larges gammes de nombres quantiques rotationnels typiquement demandés par les bases de données (0 < J < 70, K < 20) et pour les six sous-branches RP, PP, RQ PQ, RR, PR de la bande nu6 ; leur dépendance vibrationnelle ainsi que les dépendances de sous-branche et en température (avec la loi exponentielle traditionnelle et la nouvelle loi "double-power" ) sont également abordées. Des arguments sont donnés pour justifier ce choix de la méthode facilement praticable face à ses modifications avancées mais moins en accord avec les mesures. Des comparaisons sont faites avec les mesures disponibles et des résultats semi empiriques alternatifs, indiquant l'importance du modèle de potentiel d'interaction, en particulier de sa partie isotrope pilotant les trajectoires, pour une description réaliste des largeurs de raies collisionnellesMethyl iodide molecule CH3I has come recently into focus of intense spectroscopic studies due to its role in the ozone layer depletion and its danger for human health in case of an accidental release in the atmosphere. For its atmospheric detection particularly suitable is the nu6 fundamental, which falls into the transparency window at 11 mu m. However, currently available spectroscopic line-shape parameters for CH3I perturbed by main atmospheric species are limited to some extremely scarce measurements at ambient temperature and are missing in spectroscopic databases. To supplement/replace the missing experimental data, in the frame of the French-Russian International Research Project SAMIA, room-temperature (296 K) line-broadening coefficients for the key atmospheric pairs CH3I-CH3I, CH3I-N2, CH3I-O2,CH3I-air are calculated semi-classically, with the use of the Robert-Bonamy formalism improved by exact trajectories, in wide ranges of rotational quantum numbers typically requested by databases (0 < J < 70, K < 20) and for all six sub-branches RP, PP, RQ PQ, RR, PR of the nu6 band; their vibrational dependence as well as sub-branch dependence and temperature dependence (with the traditional power and recently suggested double-power laws) are also addressed. Arguments are given to support this choice of the easily practicable method contrary to its advanced but less agreeing with measurements modifications. Comparisons are made with available measurements and alternative semi-empirical results, indicating the importance of the interaction potential model, in particular of its isotropic part governing the trajectories, for a realistic description of collisional line-widths
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Bakri, Bilal. "Spectroscopie de rotation appliquée à l'étude de la relaxation collisionnelle de molécules d'intérêt atmosphérique, et à l'analyse de spectres millimétriques de NF3." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2004/50376-2004-135.pdf.
Full textAbstract:
Le travail présenté aborde deux aspects de la spectroscopie moléculaire à haute résolution dans le domaine millimétrique. La première partie, réalisée dans le cadre de projets contractuels multiples,. Est consacrée à l'étude des formes de raie des molécules d'intérêt atmosphérique " 03, N20, HN03, CH3CI et CH3CN " perturbées par des molécules présentes majoritairemcnt dans les atmosphères terrestre (N2, 02, Air) ou planétaire (N2, H2, He, pour la molécule CH3CN). L'analyse des figures d'absorption a mis en défaut le profil de Voigt, couramment util. Isé pour modéliser les profils d'absorption lorsque l'effet Doppler n'est pas négligeable devant l'élargissement collisionnel et lorsque les deux phénomènes sont supposés indépendants. L'origine des écarts au profil de Voigt, caractérisés par des rétrécissements au voisinage des centres des raies a été analysée. Les modèles théoriques permettant d'interpréter ces rétrécissements : profil de Galatry (effet de la diffusion) et profil de Voigt dépendant de la vitesse (inf1uence des vitesses sur la relaxation), ne peuvent être différentiés d'un point de vue numérique. L'étude de la dépendance en pression des taux de relaxation et de rétrécissement ainsi que des arguments théoriques ont permis de conclure que Ies rétrécissements observés sont à attribuer principalement à la dépendance en vitesse de la relaxation et que le rôle de la diffusion est marginal. Ainsi pour l'ensemble de nos observations, seul le profil de Voigt dépendant de la vitesse est justifiéLes coefficients d'élargissement collisionnel γ et. De dépendance en température sont déterminés pour l'ensemble des molécules étudiées, à partir d'observations faites à des températures comprises entre 240 K et 350 K Ces coefficients γ sont globalement déterminés avec une précision meilleure que 3%, 5% en ce qui concerne HN03. La dépendance en K des coefficients d'élargissement de deux rnolécuks symétriques perturbées par N2 à 300 K: CH3Cl et CH3CN, a été analysée, pour la première fois, pour des valeurs élevées de K L'ensemble des résultats expérimentaux sont. Favorablement comparés aux valeurs théoriques issues des formalismes de Birnbaum et de Robert et Bonamy et à celles obtenues dans d'autres laboratoires, à partir de techniques d'investigations différentes. La deuxième partie du travail concerne l'analyse des spectres de rotation de six états excités du trifluorure d'azote NF3 (. Toupie~symétrique de type C3V très peu étudiée dans le domaine rotationnel ). Cette étude a permis, entre autre, de déterminer précisément les paramètres spectroscopiques de l'ensemble des états excités étudiés et de définir complètement la structure à l'équilibre de cette molécule
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Marque, Sylvain. "Production et études par RPE de radicaux phosphoranyle persilyles : applications en polarisation dynamique nucléaire." Aix-Marseille 3, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX30103.
Full textAbstract:
Notre etude a concerne l'examen des perspectives qu'offrent les radicaux phosphoranyle persilyles, (r#3sio)#4p#?, dans les applications de la polarisation dynamique nucleaire a la magnetometrie des champs faibles. Nous avons prepare deux phosphite de tris(trialkylsilyle), deux peroxydes de bis(trialkylsilyloxy)phosphoranyle. La structure bpt de ces radicaux a ete determinee par des etudes de rpe en phase isotrope et anisotrope. Les etudes de cinetique ont permis de mettre en evidence un processus d'alpha scission tres lent et un processus de disparition par reaction entre le peroxyde et le radical phosphoranyle persilyle. Nos travaux nous ont permis de decouvrir les premiers radicaux phosphoranyle acycliques, persistants a temperature ambiante. Nous avons determine les differents processus de relaxation intervenant dans l'elargissement de la raie de rpe de ces radicaux. Nous avons mesure le facteur d'efficacite pour un radical phosphoranyle et calcule le facteur de polarisation dynamique. Nous avons montre que la famille des radicaux phosphoranyle persilyles possede un fort potentiel pour une application en polarisation dynamique nucleaire. L'obtention de radicaux phosphoranyle persilyles stables en solution demeure un defi pour le chimiste
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Malnoult, Philippe. "Étude théorique et expérimentale des effets de hautes densités dans les spectres X émis par les plasmas de laser." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112084.
Full textAbstract:
La physique atomique est fondamentale dans les relations d'équilibre et les méthodes de diagnostic pour les plasmas laser. Dans le but d'étendre la théorie des perturbations spectrales à des plasmas ultradenses, nous avons exploré la structure des molécules transitoires qui se forment lors des fluctuations de la position des ions dans les plasmas denses et relativement chauds. Un premier calcul basé sur la distribution uniforme des électrons a permis d'obtenir le potentiel sous forme analytique. Les énergies de transition obtenues révèlent l'excitation de nouvelles composantes spectrales et un important rétrécissement de la largeur Stark des raies. Ce modèle a de plus fourni des conditions initiales adéquates pour un calcul plus général où l'équation de Schrödinger est couplée à l'équation de Poisson dans le cadre d'une théorie à champs autoconsistants. Des mesures spectroscopiques ont été effectuées sur les plasmas obtenus en irradiant des cibles de LiF par un faisceau laser au Néodyme à fréquence quadruple (0. 263 μm). Afin de discriminer les effets de transfert radiatif et d'inhomogénéité transverse des effets de perturbation dûs aux particules, l'épaisseur de cible a été calibrée entre 40 et 120 μm. Par une comparaison théorie expérience des spectres obtenus nous avons établi le profil de densité qui varie suivant l'axe laser entre 10^22 et 10^23 cm-3. Une étude spécifique de la zone ultradense a montré que sur l'aile rouge de la raie F IX Ly-β apparaît un satellite dont la position spectrale est en bon accord avec la précédente théorie des molécules transitoiresAtomic physics plays a fundamental part in equilibrium relations and in diagnostic methods for high density plasmas created by intense lasers. In order to extend the spectral perturbation theory to very high density plasmas we have explored the structure of transient molecules which arise from the ion position fluctuations in dense and relatively hot plasmas. A first calculation performed with the uniform electron gas (UEG) assumption, allows to obtain the interaction potential in a closed form and various atomic parameters which clearly show a drastic reduction of Stark efffect and also a possibility for exciting new spectral components. These UEG results have been used as initial conditions in a more general self-consistent field calculation which couples the Poisson equation for plasmas to the Schrödinger equation for electronic bound states of transient molecules. Spectroscopic measurements have been made on plasmas obtained by focusing a Neodyme laser beam with quadruple frequency (0. 263 μm) on LiF targets. To discriminate the radiative transfer and transverse inhomogeneity effects from the particles perturbation effects, the target thickness has been calibrated between 40 and 120 μm. By comparing the experimental line shapes with the theoretical ones, we have been able to draw the density profile which goes from 10^22 cm-3 to 10^23 cm-3 over 15 μm along the laser axis. A special study of the dense region has shown that on the red wing of F IX Lyman β appears a satellite, in good agreement with the above-mentioned transient molecule theory
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Benec'h, Sébastien. "Modélisation des coefficients d'élargissement collisionnel des molécules du type toupie-symétrique impliquées dans la physico-chimie de l'atmosphère." Angers, 2002. http://www.theses.fr/2002ANGE0054.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, les coefficients d'élargissement des raies de la bande fondamentale de vibration du monoxyde d'azote (NO) perturbé par N2 ont été calculés au travers du modèle de la trajectoire exacte appliquée, pour la première fois, au cas de molécules du type toupie-symétrique. Ces coefficients d'élargissement ont été calculés pour les branches R et P des sous-bandes diamagnétiques, 2II1/2, et paramagnétique, 2II3/2, dans la gamme de températures 163 K - 296 K présentant un intérêt atmosphérique. En combinant les résultats de ce travail avec ceux d'une étude similaire, portant sur le calcul des coefficients d'élargissement des raies de NO perturbé par O2, nous avons analysé la dépendance en température de l'élargissement collisionnel des raies de NO perturbé par l'air. Dans un deuxième temps, nous avons calculé l'élargissement des raies d'absorption associées aux transitions micro-ondes, entre les deux composantes du doublet [Lambda], et aux transitions purement rotationnelles dans le cas du radical libre OH perturbé par N2, O2 et Ar. Ces calculs ont été réalisés dans le cadre du modèle de la trajectoire exacte, pour des températures comprises entre 194 K et 300 K, dans l'approximation du cas (a) de Hund ; cette dernière s'avère être une approximation judicieuse pour les faibles valeurs du nombre quantique ratationnel J expérimentalement étudiées. Dans la dernière partie, nous avons enregistré, du côté Stokes, le spectre Raman anisotrope de la bande [nu]1 de vibration du CO2, et ceci jusque dans l'aile lointaine du spectre. L'analyse théorique de cette étude a été effectuée dans le cadre de l'approche ECS non Markovienne.
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Michaut, Xavier. "Influence de la relaxation collisionnelle sur les raies Raman purement rotationnelles de H2 perturbé par H2, He, Ar, N2 et H2O en vue du diagnostic optique de la température : comparaison avec les raies rovibrationnelles de la branche Q." Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS048.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre des recherches coordonnées sur la combustion dans les moteurs fusées. Il concerne le diagnostic optique de la température par spectroscopie cars. Cette étude est consacrée essentiellement à l'influence de différents perturbateurs (H 2, He, Ar, N 2 ET H 2O) sur les raies Raman purement rotationnelles s 0(j) de h 2. Les raies S 0(J=0 A 4) de H 2 ont été enregistrées à l'aide du spectromètre Raman stimulé à haute résolution de Dijon pour différentes températures comprises entre 296 et 1800 k. Dans le cas de H 2 pur et des mélanges H 2-He, les paramètres collisionnels (déplacement et élargissement) peuvent être extraits directement des spectres expérimentaux. Le déplacement collisionnel varie linéairement avec la racine carrée de la température ; comportement similaire à celui de la branche Q mais avec une amplitude d'un ordre de grandeur plus faible. L'élargissement collisionnel s'écarte d'une loi linéaire à basse température. Les données expérimentales sont comparées aux calculs quantiques réalisés au laboratoire de physique moléculaire de Besançon pour le système collisionnel H 2-He. Dans le cas d’H 2 perturbé par Ar et N 2, l'influence des effets de vitesse en régime collisionnel est moins prononcée que dans le cas de la branche Q. Les spectres sont faiblement asymétriques. Seule apparait une faible non linéarité des coefficients d'élargissement et de déplacement en fonction de la concentration de perturbateur. Le modèle dépendant des vitesses RTBT développé antérieurement pour l'étude de la branche Q permet de rendre compte quantitativement de ces effets en branche S o. Finalement, les branches S o et Q sont étudiées dans les mélanges H 2-H 2o. Seul le comportement de l'élargissement en branche q peut être modélisé en température à partir de lois simples. L'analyse des spectres cars de la branche Q de H 2 réalisés a l'ONERA-Palaiseau dans les flammes cryogéniques montre la validité de notre extrapolation en température.
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Dufour, Emmanuelle. "Effets de corrélation de charges dans les plasmas denses et chauds." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX11049.
Full textAbstract:
La spectroscopie est un outil très important dans la compréhension et la mise en évidence de nombreux processus physiques sous-jacents se déroulant au sein des plasmas et se traduisant par une signature caractéristique au niveau des profils de raies émises par ces plasmas. Ce travail met en évidence, via leur signature spectroscopique, des processus de corrélations de charges ayant lieu au sein des plasmas denses et chauds. D'une part, les effets de corrélations entre les particules sur l'élargissement Stark électronique pour des émetteurs ioniques dans les plasmas denses sont étudiés. Une simulation numérique basée sur une technique de dynamique moléculaire utilisant un potentiel ion-électron de Coulomb régularisé aux courtes distances a été mise au point. Elle permet de modéliser simultanément les ions et les électrons, et ainsi d'évaluer l'élargissement Stark électronique en prenant en compte toutes les corrélations entre les particules chargées du plasma. L'étude de l'élargissement Stark électronique de la raie Balmer-α d'ions hydrogénoi͏̈des en fonction de la charge de l'émetteur montre l'effet des corrélations des charges : le rétrécissement du profil de la raie dans ce cas précis. D'autre part, l'étude théorique et expérimentale de la signature spectroscopique du processus d'échange de charge dans les plasmas hétérogènes denses et chauds créés par laser est réalisée. Des travaux théoriques ont permis de mettre au point une expérience de spectroscopie d'émission à un faisceau laser et un diagnostic spectroscopique ultra-résolvant. Ce travail met pour la première fois en évidence la signature spectroscopique du processus d'échange de charge dans les plasmas ultra-denses créés par laser. Lors de la formation d'un plasma à partir d'une cible de carbure d'aluminium, trois creux d'émission dus au processus d'échange de charge sur la raie Lyman-γ émise par l'ion Al[12+] perturbé par l'ion C[6+] ont été observés.
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Lhuissier, Jean-François. "Etude de raies d'argon ionisé élargies par effet Stark." Rouen, 1987. http://www.theses.fr/1987ROUES002.
Full textAbstract:
Etude expérimentale et théorique de l'élargissement par effet Stark de raies d'argon ionisé. Etude expérimentale des différents paramètres physiques de l'arc TIG utilisé. Mesure des largeurs de raies. Calcul numérique des largeurs en théorie semi-classique à l'aide de l'approximation impact. Comparaison critique des différents résultats
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Boland, Denis. "Contributions au formalisme de l'élargissement Stark des profils de raies." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4722/document.
Full textAbstract:
La spectroscopie est un outil primordial pour le diagnostic des plasmas, qu'il s'agisse de ceux des étoiles, permettant d'espérer comprendre toujours mieux leurs formations et leurs évolutions, ou celui des laboratoires, tout spécialement ceux rencontrés dans le cadre des expérimentations visant la fusion thermonucléaire contrôlée, telles que le projet ITER.La modélisation des profils de raie Lyman-alpha de l'hydrogène conduit à élaborer différentes approches dont le formalisme mérite d'être toujours investigué, et possiblement enrichi, en vue d'améliorer nos capacités de diagnostic. Nous avons donc successivement exploré une approche par intégrale de chemin, en vue de conserver au maximum l'information liée à la nature quantique des processus d'interaction, puis le rôle de la chronologie, le potentiel d'interaction du système atomique avec le plasma ne commutant pas à deux instants différents, et enfin une approche modélisant le champ électrique par des processus stochastiques dont les propriétés statistiques déterminent les caractéristiques des profils de raie des plasmas étudiés. Dans ce dernier cas, le travail réalisé montre que la modélisation du champ électrique par des processus stochastiques contient de sérieuses pistes de recherche de nature à améliorer encore les résultats obtenusSpectroscopy is an essential tool for plasma diagnostics, especially for studying stars, allowing hope to understand always better their origin and their evolution, or for laboratory plasmas, especially those encountered in the experiments for controlled thermonuclear fusion, such as ITER.Modeling profiles of Lyman-alpha hydrogen leads to develop different approaches whose formalism deserves to still remain under investigation, and can possibly be enriched, to improve our diagnostic capabilities. We therefore explored the subject successively by a path integral approach, in order to retain maximum information related to the quantum nature of the interaction process, then the role of chronology, as the interaction potential of the atomic system with the plasma does not commute at two different times, and finally we worked on an approach modeling the electric field by stochastic processes whose statistical properties determine the characteristics of the line profiles of the studied plasmas. In the latter case, the work shows that the modeling of the electric field by stochastic processes contains serious research possibilities which should be able to further improve present results
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Hamady, Mohamad. "Calcul du transfert radiatif dans une lampe à décharge à forte intensité par une technique de lancer de rayons." Toulouse 3, 2009. http://www.theses.fr/2009TOU30142.
Full textAbstract:
Ce travail présente une méthode de calcul du transfert radiatif dans des lampes à décharge haute pression utilisant une technique de lancer de rayons (ray tracing). La décharge est découpée en cellules élémentaires d'où sont lancés des rayons dans toutes les directions. On détermine pour chaque rayon les mailles traversées et la distance parcourue dans chacune de ces mailles. L'équation du transfert radiatif (ETR) est alors résolue le long de chaque rayon. On calcule ainsi le coefficient d'émission nette, le flux spectrique émis par la décharge ainsi que la distribution spatiale du rayonnement (indicatrices). Le calcul est effectué en considérant que la décharge présente la symétrie cylindrique et en se plaçant dans l'hypothèse de l'équilibre thermodynamique local (ETL). Dans cette situation, la seule connaissance du profil de température et de la pression permet de calculer la composition chimique du plasma et de prendre en compte les mécanismes d'élargissement des raies spectrales dans le traitement du transfert radiatif. Cette méthode de calcul est appliquée à des lampes contenant du mercure pur et du mercure dopé par des halogénures métalliques (iodure de thallium). On déduit des calculs énergétiques les caractéristiques photométriques de la lampe : flux lumineux, efficacité lumineuse, indicatrice d'intensité, température de couleur et coordonnées chromatiques. On met en évidence l'influence des raies du thallium sur les caractéristiques photométriques de la lampeThis work presents a method for calculating radiative transfer in high intensity discharge lamps using a technique of ray tracing. The considered discharge is divided into elementary cells responsible for launching rays in all directions. We determine for each ray the crossed mesh and the distance travelled in each mesh. The radiative transfer equation (RTE) is then solved along each ray. We calculate thus the net emission coefficient, the spectral flux emitted by the discharge and also the photometric curves. These calculations consider that the discharge has a cylindrical symmetry and assume that the plasma is at local thermodynamic equilibrium (LTE). Hence, the only knowledge of the temperature profile and pressure is sufficient to calculate the chemical composition of plasma and to account the mechanisms of broadening of spectral lines in the treatment of radiative transfer. This calculation method is applied into lamps containing pure mercury and mercury doped with metal halides (thallium iodide). We deduce from energy calculations the photometric characteristics: Luminous flux, luminous efficacy, photometric curves, color temperature and chromaticity coordinates. We show the influence of thallium lines in photometric characteristics of the lamp
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Lapointe, Marc-André. "Lasers à fibre de puissance opérés en régime continu." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27088/27088.pdf.
Full textAbstract:
Le présent projet de recherche porte sur les lasers à fibre de haute puissance opérés en régime continu. L’objectif premier est la conception et la réalisation d’un laser de 400 W de puissance de sortie utilisant une fibre dopée à l’ytterbium. La grande variété de lasers fabriqués au cours de ces travaux a permis l’étude des effets thermiques, des limitations en puissance et du comportement de la raie spectrale d’émission.
L’étude comprend des simulations numériques caractérisant le comportement des lasers à fibre opérés en régime continu. Différentes configurations de lasers ont été expérimentées à une puissance de signal de 100 W. Les échanges de chaleur dans les fibres à double gaines ont été analysés pour contourner les difficultés engendrées par la grande puissance de ces lasers. Le concept de résistance de contact est amené pour expliquer l’élévation de température des fibres actives. Les travaux ont abouti à la réalisation de lasers monomodes de plus de 350 W de puissance de sortie, et cela, limités uniquement par la disponibilité des pompes. Parce que la photodégradation est la principale difficulté des lasers à fibre de puissance, plusieurs compromis, notamment sur le choix technologique des composants, ont été nécessaires pour atteindre les objectifs de puissance et de qualité de faisceau.
Un outil pour prédire l’élargissement spectral des lasers à fibre de haute puissance a été développé. Il est montré que le mélange à quatre ondes élargit la raie d’émission de ces lasers. L’élargissement du spectre de sortie, selon une fonction de la puissance, a été vérifié expérimentalement dans diverses configurations d’oscillateur.This research project focuses on high power fiber lasers operated in the continuous regime. The main objective is the implementation of a 400-W fiber laser using ytterbium- doped double clad fiber. The wide variety of high power fiber lasers assembled during this work has enabled the study of the thermal effects, the power limitations and the behavior of the output spectrum. The study includes simulations that characterize the behavior of fiber lasers operated in the continuous regime. Different laser configurations were tested at a signal power of 100 W. The heat transfer in double clad fibers was analyzed to circumvent the difficulties caused by the important amount of heat generated by these lasers. The concept of contact resistance is brought in to explain the temperature rise of active fibers. This was necessary for the realization of single-mode fiber lasers with over 350W of output power. The output power was only limited by the availability of pumps. Several compromises were necessary to achieve the high output power and the diffraction-limited beam quality. Thus, the photodarkening of the ytterbium doped fiber is still an issue for this kind of lasers. A tool to predict the spectral broadening of high power fiber lasers has been developed. It is shown that four-wave mixing broadens the outpu t spectrum of these lasers as a function of output power. The broadening of the output spectrum has been experimentally verified by the implementation of various lasers with different configurations. A theoretical model is presented, which shows a good agreement with experimental data.
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Marandet, Yannick. "Couplages entre les phénomènes radiatifs et de transport dans les plasmas hors d'équilibre." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX11048.
Full textAbstract:
Cette thèse présente une étude spectroscopique des plasmas magnétisés hors d'équilibre à l'aide des profils de raie spectrales. La première partie du travail porte sur les aspects fondamentaux des formalismes d'élargissement de raies dans de tels milieux. La séparation des coordonnées du centre de masse de l'émetteur est traitée de manière détaillée. Cette démarche permet de prendre en compte rigoureusement l'effet Stark motionnel, et de plus d'obtenir l'expression usuelle du profil Doppler à partir des premiers principes. La seconde partie du travail est consacrée à l'étude des profils de raies de deutérium dans les plasmas de bord de fusion par confinement magnétique. Dans un premier temps, une modélisation des parties centrales des raies est présentée. Celle-ci repose sur la prise en compte des sources de neutres liées à la paroi ainsi que sur un modèle de relaxation collisionnelle des neutres avec les ions du plasma. La prise en compte de cette relaxation permet d'obtenir une image cohérente des résultats des ajustements des paramètres du modèle aux spectres expérimentaux. De plus, il est alors possible d'obtenir des informations détaillées sur les sources de neutres. Enfin, un modèle incluant dans le calcul des profils Doppler la turbulence d'onde de dérive, omniprésente dans les plasmas de bord, est développé. L'intégration spatio-temporelle des fluctuations turbulentes par le spectromètre est traitée de manière statistique. Dans ce cadre, la forme de la fonction de distribution de probabilité des champs fluides fluctuants détermine les modifications introduites par la turbulence sur les profils de raie. Nous montrons en particulier comment des fluctuations intermittentes de vitesse fluide ou de température ionique peuvent conduire à des modifications significatives des régions du profil correspondant à des décalages en énergie importants.
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Attafi, Yosra. "Étude des effets des collisions dans les spectres infrarouges de CH₃I, molécule d’intérêt atmosphérique." Electronic Thesis or Diss., Université Paris Cité, 2020. http://www.theses.fr/2020UNIP7086.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l’étude des effets des collisions dans les spectres infrarouges de CH₃I qui est une source importante de l’iode qui est un catalyseur de la destruction d’ozone. Une bonne modélisation de son spectre d’absorption est donc essentielle pour les mesures de concentration atmosphérique. Dans les bases de données internationales, la bande ν6 n’est pas mentionnée en raison du manque de paramètres spectroscopiques. Étant très intense et localisée dans la fenêtre atmosphérique de 11 μm, la bande ν6, pourrait servir à une future détection IR de CH₃I, par des instruments sondant dans l’IR, comme l’instrument IASI-NG en cours de préparation. Mais auparavant, il est nécessaire de fournir les paramètres spectroscopiques de CH₃I, grâce à la spectroscopie de laboratoire. C’est dans ce contexte que notre travail s’est inscrit. Le manuscrit comporte cinq parties. La première partie concerne les propriétés spectroscopiques de la molécule CH₃I. La deuxième partie est dédiée à l’appareillage, avec la description du spectromètre IRTF Bruker IFS125HR. Dans la troisième partie, nous exposons les résultats des intensités et des auto-élargissements de raies qui sont extrait à partir des spectres enregistré. La quatrième partie présente les résultats obtenus sur les coefficients d’élargissement et le déplacement collisionnel par N₂ et O₂. La dernier partie est consacrée à l’interprétation des mesures des élargissements collisionnels, obtenus précédemment à l’aide des calculs théoriques. La dépendance de ces paramètres en fonction des nombres quantiques J et K a été étudiéeThe work presented in this manuscript is devoted to the study of the effects of collisions in the infrared spectra of CH₃I, which is an important source of iodine, which is a catalyst for ozone destruction. Good modelling of its absorption spectrum is therefore essential for atmospheric concentration measurements. In international databases, the band ν6 is not mentioned due to the lack of spectroscopic parameters. Being very intense and localized in the atmospheric window of 11 μm, the ν6 band could be used for future IR detection of CH₃I, by instruments probing in the IR, such as the IASI-NG instrument under preparation. But first, it is necessary to provide the spectroscopic parameters of CH₃I, using laboratory spectroscopy. It is in this context that our work has been carried out. The manuscript consists of five parts. The first part concerns the spectroscopic properties of the CH3I molecule. The second part is dedicated to the apparatus, with a description of the Bruker IFS125HR FTIR spectrometer. In the third part, we present the results of the line intensities and self-broadening coefficients that are extracted from the recorded spectra. The fourth part presents the results obtained on N₂, O₂ broadening and shift coefficients. The last part is devoted to the interpretation of the collisional widening measurements, previously obtained using theoretical calculations. The dependence of these parameters on the quantum numbers J and K has been studied
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Aballéa, Ludovic. "Développement d'un spectromètre térahertz par différence de fréquences : application à des molécules d'intérêt atmosphérique." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10020.
Full textAbstract:
Cette thèse rapporte le développement d’un nouveau montage expérimental pour la spectroscopie Térahertz basé sur une source de rayonnement réalisant la différence de fréquences, sur un substrat AsGa, de deux lasers émettant vers 820 nm pour générer du rayonnement infrarouge lointain. Ce montage s’inscrit dans le courant d’intérêt récent pour les possibilités du rayonnement Térahertz vues dans un premier chapitre. Le second chapitre s’intéresse à la génération de rayonnement par différence de fréquences sur un élément semi-conducteur et à son utilisation pour la spectroscopie. L’obtention d’une large accordabilité du rayonnement généré de cette manière s’appuie sur un système de modulateurs acoustooptiques en double passage. Le troisième chapitre s’attache à la stabilisation des sources infrarouges par une méthode Pound-Drever-Hall utilisant une cavité de haute finesse pour obtenir un rayonnement Térahertz généré de grande pureté spectrale. Enfin, le spectromètre mis en place a été caractérisé par des mesures du spectre du chlorure de méthyle et utilisé dans une étude exploratoire du paramètre d’élargissement collisionnel de raies de l’eau par N2, O2 et l’airThis thesis reports on the construction of a new experimental set up for Terahertz spectroscopy based on the generation of the frequency difference of two near infrared laser diodes at 820nm on a GaAs substrate device. The first chapter describes the renewal of the interest for T-rays. The second chapter treats the FIR generation by frequency difference on the GaAs semiconductor device and its uses for spectroscopy. The broad tunability of this Far Infrared radiation obtained by double-pass acousto-optic modulators setup is also seen. The third chapter discusses about stabilisation of infrared sources by the Pound-Drever-Hall method using a high finesse cavity to generate a high spectral purity of the FIR emission. Finally, the spectrometer is characterised by measurements of the rotationnal spectrum of methyl-chloride and used in a primary study of the broadening parameter of water lines by N2, O2 and air
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Maaroufi, Nourhene. "Détermination des paramètres spectroscopiques des bandes v1 et v3 de NH3 par spectroscopie infrarouge." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCC099.
Full textAbstract:
Ce travail avait pour but de déterminer les paramètres des raies d’absorption de la molécule d’ammoniac en vue d’applications atmosphériques. A ce sujet, nous avons mesuré, à température ambiante, les intensités et les coefficients d’élargissement et de déplacement collisionnels des raies des bandes v1, v3, 2v4, et 4v2 dans la région spectrale 3050-3600 cm-1 de NH3 auto-perturbé. Ces mesures ont été effectuées dans un grand nombre de branches de ces bandes avec une très grande précision à l’aide d’un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier à haute résolution (0.008 cm-1). Ces paramètres spectroscopiques ont été déterminés à l’aide d’une technique d’ajustement multi-pression utilisant deux profils différents : un profil de Voigt et un profil de Rosenkranz. Le manuscrit comporte cinq parties. La première partie concerne les propriétés spectroscopiques de l’ammoniac. La deuxième partie est dédiée à l’appareillage, avec la description du spectromètre IRTF Bruker IFS125HR. Dans la troisième partie, nous exposons les résultats des intensités et des auto-élargissements de raies isolées, qui sont extrait à partir des spectres enregistré, des bandes v1, v3,2v4 et 4v2 de NH3. La quatrième partie présente les résultats obtenus sur les déplacements de raies et les effets d’interférence entre les composantes des doublets des bandes v1 et v3 de NH3.Pour interpréter les résultats des mesures de largeurs de raies du système collisionnel NH3 auto-perturbé, nous allons présenter dans le chapitre 5 le formalisme adopté pour le calcul de ces largeurs. Une comparaison entre les largeurs calculées et mesurées permet de tester la validité du formalisme utiliséThe aim of this work was to determine the parameters of the absorption lines of the ammonia molecule for atmospheric applications. In this regard, we measured, at room temperature, the intensities, the broadening and the shift coefficients of the lines of the bands v1, v3, 2v4, and 4v2 in the spectral region 3050-3600 cm-1 of self-disturbed NH3. These measurements were carried out in a large number of branches of these bands with very high precision using a high resolution Fourier transform infrared spectrometer (0.008 cm-1).These spectroscopic parameters were determined using a multi-pressure fitting technique using two different profiles: a Voigt profile and a Rosenkranz profile.The manuscript consists of five parts. The first part concerns the spectroscopic properties of ammonia. The second part is dedicated to the apparatus, with the description of the Bruker IFS125HR IRTF spectrometer. In the third part, we expose the results of the line intensities and self-broadenings of isolated lines, which are extracted from the recorded spectra, bands v1, v3, 2v4 and 4v2 of NH3. The fourth part presents the results obtained on line shifts and the interference effects between the components of the doublets of the v1 and v3 bands of NH3.To interpret the results of the line width measurements of the self-disturbed NH3 collisional system, we will present in chapter 5 the formalism adopted for the calculation of these widths. A comparison between the calculated and measured widths makes it possible to test the validity of the formalism used
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Ribière, Maxime. "Spectroscopies d'émission et d'absorption appliquées à l'analyse de plasmas produits par impulsion laser." Phd thesis, Rouen, 2008. http://www.theses.fr/2008ROUES059.
Full textAbstract:
Ce travail a été réalisé dans le but de sonder des surfaces solides en utilisant la technique « LIPS » (Spectroscopie de plasmas induits par laser). Le comportement de ce type de plasmas est difficile à simuler étant donné la petitesse des échelles de temps et d’espace considérées. En plus du diagnostic classique de spectroscopie d’émission, nous avons mis en oeuvre une expérience originale d’absorption qui produit des valeurs fiables et de nombreuses informations sur la température et les densités constitutives du plasma. Cette étude, qui couple expérience et théorie dans le cadre de la résolution de l’équation de transfert radiatif, est basée sur la comparaison entre des spectres calculés et expérimentaux des raies à 308. 21 et 396. 15 nm de l’aluminium. Une attention spéciale a été portée à l’écriture de l’élargissement électronique et ionique par effet Stark et aux effets d’auto-absorption. Un écart important à l’équilibre a été mis en évidence tout au long de la relaxation du plasma. La mesure de la densité de l’état fondamental de l’aluminium, qui est de première importance pour valider un code collisionnel - radiatif consacré à cette situation complexe, a été menée à bien dans une large gamme de pression (5 à 105 Pa). La mesure des constantes de temps de relaxation met en évidence le rôle majeur joué par la diffusion dans la relaxation des espèces du plasmaThis work has been performed in the purpose of probing solid surfaces by using LIPS (laser induced plasma) technique. The behavior of the produced plasma is very difficult to simulate owing to the shortness of the involved time and space scale. Besides classical emission spectroscopy diagnostics, we have put into operation an original absorption experiment which provides more reliable and numerous informations about the plasma temperature and number densities. This study, which couples experiment and theory through the resolution of the radiative transfer equation, is based on the comparison between the experimental and the simulated profiles of the 308. 21 and 396. 15 nm Al(I) resonant lines. Special attention has been turned to the ion and electron Stark broadening and self-absorption effects. An important departure from equilibrium is put into evidence throughout the plasma recombination. The measurement of the aluminum fundamental state which is of prime importance in the validation of any collisional-radiative model dedicated to this complex situation has been carried out in a large pressure range (5 to 105 Pa). The measurement of the relaxation times highlights the major role played by the diffusion in the relaxation of the plasma species
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Ribière, Maxime. "Spectroscopies d'émission et d'absorption appliquées à l'analyse de plasmas produits par impulsion laser." Phd thesis, Université de Rouen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00443037.
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Ce travail a été réalisé dans le but de sonder des surfaces solides en utilisant la technique « LIPS » (Spectroscopie de plasmas induits par laser). Le comportement de ce type de plasmas est difficile à simuler étant donné la petitesse des échelles de temps et d'espace considérées. En plus du diagnostic classique de spectroscopie d'émission, nous avons mis en oeuvre une expérience originale d'absorption qui produit des valeurs fiables et de nombreuses informations sur la température et les densités constitutives du plasma. Cette étude, qui couple expérience et théorie dans le cadre de la résolution de l'équation de transfert radiatif, est basée sur la comparaison entre des spectres calculés et expérimentaux des raies à 308.21 et 396.15 nm de l'aluminium. Une attention spéciale a été portée à l'écriture de l'élargissement électronique et ionique par effet Stark et aux effets d'auto-absorption. Un écart important à l'équilibre a été mis en évidence tout au long de la relaxation du plasma. La mesure de la densité de l'état fondamental de l'aluminium, qui est de première importance pour valider un code collisionnel - radiatif consacré à cette situation complexe, a été menée à bien dans une large gamme de pression (5 à 1E5 Pa). La mesure des constantes de temps de relaxation met en évidence le rôle majeur joué par la diffusion dans la relaxation des espèces du plasma.
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Aballéa, Ludovic. "Développement d'un spectromètre térahertz par différence de fréquences : application à des molécules d'intérêt atmosphérique." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10020/document.
Full textAbstract:
Cette thèse rapporte le développement d’un nouveau montage expérimental pour la spectroscopie Térahertz basé sur une source de rayonnement réalisant la différence de fréquences, sur un substrat AsGa, de deux lasers émettant vers 820 nm pour générer du rayonnement infrarouge lointain. Ce montage s’inscrit dans le courant d’intérêt récent pour les possibilités du rayonnement Térahertz vues dans un premier chapitre. Le second chapitre s’intéresse à la génération de rayonnement par différence de fréquences sur un élément semi-conducteur et à son utilisation pour la spectroscopie. L’obtention d’une large accordabilité du rayonnement généré de cette manière s’appuie sur un système de modulateurs acoustooptiques en double passage. Le troisième chapitre s’attache à la stabilisation des sources infrarouges par une méthode Pound-Drever-Hall utilisant une cavité de haute finesse pour obtenir un rayonnement Térahertz généré de grande pureté spectrale. Enfin, le spectromètre mis en place a été caractérisé par des mesures du spectre du chlorure de méthyle et utilisé dans une étude exploratoire du paramètre d’élargissement collisionnel de raies de l’eau par N2, O2 et l’airThis thesis reports on the construction of a new experimental set up for Terahertz spectroscopy based on the generation of the frequency difference of two near infrared laser diodes at 820nm on a GaAs substrate device. The first chapter describes the renewal of the interest for T-rays. The second chapter treats the FIR generation by frequency difference on the GaAs semiconductor device and its uses for spectroscopy. The broad tunability of this Far Infrared radiation obtained by double-pass acousto-optic modulators setup is also seen. The third chapter discusses about stabilisation of infrared sources by the Pound-Drever-Hall method using a high finesse cavity to generate a high spectral purity of the FIR emission. Finally, the spectrometer is characterised by measurements of the rotationnal spectrum of methyl-chloride and used in a primary study of the broadening parameter of water lines by N2, O2 and air