Dissertations / Theses: 'Émission par effet de champs'

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Boutoudj, Rachid. "Conception technologique et modélisations de réseaux de micropointes à émission par effet de champ sur matériau GaAs." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2002-195-196.pdf.

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Abstract:

Ce travail concerne l'étude des potentialités de réseaux de microémetteurs à émission effet de champ réalisés sur GaAs pour les applications de puissance en hyperfréquences dans les tubes à ondes progressives. Stimulées par les avancées de la microtechnologie, des micro-sources électroniques, basées sur une émission par effet de champ, ont émergé donnant naissance à la microélectronique du vide. Si la première illustration industrielle en est la réalisation d'écrans plats à micropointes, cette discipline continue à être le théâtre d'innovations importantes. Ainsi, dans le domaine de l'amplification de puissance pour systèmes embarqués de télécommunications la substitution de l'émission thermoionique par une émission froide enregistre un vif intérêt notamment en raison du gain énergétique potentiel, de la montée en fréquence et de la réduction du poids et de l'encombrement de ces composants. La réalisation technologique et la modélisation de microcathodes froides sur GaAs sont étudiées ici en vue de montrer les avantages d'une émission à partir de ce matériau. Dans une démarche théorique, une modélisation de l'émission par effet de champ appliquée aux semiconducteurs a permis d'estimer et de quantifier les différents phénomènes mis en jeu à l'interface matériau-vide. La mise en œuvre technologique de microcathodes nous a conduit à mettre en évidence le rôle de la densité d'électrons sur le mécanisme d'émission afin d'exalter le niveau de courant extrait. Les résultats obtenus fort encourageants positionnent le GaAs comme un candidat attractif pour la réalisation de microcathodes froides destinées à des fonctionnalités en micro-ondes.

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Quentin-Schindler, Marie. "Étude et développement d’une source d’ions équipée d’une cathode à nanotubes de carbone, émettrice d’électrons par effet de champ avec une application aux tubes neutroniques scellés." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2024. http://www.theses.fr/2024SORUS251.

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Abstract:

Ce projet de thèse, réalisé au sein de Sodern, filiale d'ArianeGroup, est dédié à l'optimisation des tubes neutroniques scellés. Ces dispositifs sont utilisés pour l'analyse de matière, principalement dans les secteurs pétrolier et minier. Ils fonctionnent sur le principe des accélérateurs de particules miniaturisés, générant des neutrons par la réaction de fusion deutérium-tritium.La problématique centrale de cette recherche concerne la source d'ions des tubes, actuellement reposant sur une cathode froide de type Penning. Cette configuration présente des limitations significatives, telles qu'un contrôle inefficace de la décharge de plasma génératrice d'ions. Ce problème est exacerbé par une gigue (jitter), qui caractérise une variabilité dans les largeurs de pulsations, et un retard à l'amorçage, qui est le décalage entre la mise sous tension de la source et l'extraction des ions. Pour surmonter ces obstacles, tout en limitant la puissance d'entrée, l'introduction d'une cathode émettrice d'électrons à base de nanotubes de carbone (CNT), fonctionnant par effet de champs, est envisagée du fait de la possibilité d'émettre sous relativement faible potentiel et sans ajout de température.La méthodologie adoptée inclut initialement des tests d'émission électronique des CNT pour évaluer leur intégration pratique dans la source d'ions. Les paramètres opérationnels examinés comprennent l'environnement gazeux dans la gamme de pression des tubes, la durée de vie, la répétabilité, la température, et la pulsation neutronique. Ces investigations ont conduit au développement d'une source d'ions modifiée, intégrant une source de CNT. Cette intégration a d'abord été réalisée par simulation sur le logiciel CST Studio, puis par la conception d'une maquette. Cette dernière a été réalisée et testée en laboratoire pour caractériser ses propriétés temporelles. Les résultats montrent une réduction significative du retard à l'amorçage et du jitter, bien que cela ait entraîné une dégradation irréversible des CNT après quelques heures de fonctionnement. Ces essais montrent qu'un courant d'émission minimum permettrait ces améliorations.En conclusion, cette thèse démontre le potentiel de l'ajout d'une source d'électrons pour améliorer les performances temporelles d'une source d'ions de type Penning
This doctoral project, carried out at Sodern, a subsidiary of ArianeGroup, is dedicated to the optimization of sealed neutron tubes. These devices are used for material analysis, primarily in the oil and mining sectors. They operate on the principle of miniaturized particle accelerators, generating neutrons through the deuterium-tritium fusion reaction.The central issue of this research concerns the ion source of the tubes, currently based on a cold Penning-type cathode. This configuration presents significant limitations, such as inefficient control of the ion-generating plasma discharge. This problem is exacerbated by jitter, which characterizes variability in pulse widths, and a delay in ignition, which is the lag between powering the source and ion extraction. To overcome these obstacles while limiting power input, the introduction of a carbon nanotube (CNT) based electron-emitting cathode, operating by field effect, is considered due to its ability to emit under relatively low potential and without added temperature.The methodology adopted initially includes tests of CNT electron emission to evaluate their practical integration into the ion source. The operational parameters examined include the gaseous environment in the pressure range of the tubes, lifespan, repeatability, temperature, and neutron pulsation. These investigations led to the development of a modified ion source, integrating a CNT source. This integration was first carried out by simulation on CST Studio software, then by the design of a prototype. This prototype was realized and tested in the laboratory to characterize its temporal properties. The results show a significant reduction in ignition delay and jitter, although this has led to irreversible degradation of the CNTs after a few hours of operation. These tests show that a minimum emission current would allow these improvements.In conclusion, this thesis demonstrates the potential of adding an electron source to improve the temporal performance of a Penning-type ion source

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Sévelin-Radiguet, Nicolas. "Dispersions temporelles et énergétiques en émission ionique : application à la Sonde Atomique Tomographique assistée par laser." Rouen, 2014. http://www.theses.fr/2014ROUES064.

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Abstract:

La sonde atomique tomographique est une technique de nano-analyse chimique capable de dresser une cartographie tridimensionnelle des éléments chimiques dans les volumes analysés avec une résolution atomique. Les atomes de surface de l’échantillon sont évaporés par effet de champ. L’identité élémentaire des ions ainsi émis est déterminée par spectrométrie de masse à temps de vol. L’utilisation d’impulsions laser ultra-brèves pour déclencher l’évaporation permet l’analyse de nombreux types de matériaux (métaux, semi-conducteurs et isolants). Cette thèse se penche sur deux aspects de l’emploi d’impulsions laser en sonde atomique tomographique. Le premier volet est une étude expérimentale et théorique des mécanismes d’évaporation par effet de champ assisté par laser du silicium. Sous éclairement laser et soumis à un champ électrique intense, nous mettons en évidence le confinement de porteurs de charge à la surface de l’échantillon semi-conducteur. Les propriétés optiques de surface en sont modifiées et ainsi apparaissent quasi-métalliques. Le deuxième volet traite des dispersions énergétiques en sonde atomique assistée par laser. Auparavant masquées par différentes limitations technologiques, les récents progrès en instrumentation ont permis de montrer une dispersion énergétique des ions évaporés. À travers l’utilisation d’une lentille électrostatique, nous mesurons la largeur de la distribution énergétique pour différentes espèces chimiques et tentons d’en comprendre les origines. La sonde atomique tomographique passe ainsi d’une technique d’analyse de matériaux à un instrument de spectroscopie d’énergie des ions
Atom Probe Tomography is a nano-analysis technique able to map chemical species with atomic resolution in 3D within the sampled volumes. Surface atoms are field-evaporated from the specimen surface. Time-of-flight mass spectrometry assigns their chemical nature. Ultra-short laser pulses used to trigger the evaporation process allow analysing a broad range of materials (from metals to insulators). This thesis deals with two aspects of the use of ultra-short laser pulses in atom probe. The first part is an experimental and theoretical work about laser-assisted field evaporation mechanisms of silicon. Laser illumination and intense electric field confine carriers near the semi-conductor surface. Optical properties change and appear quasi-metallic. The second part of this thesis focuses on the energy spreads of the emitted ions. Various technological limitations previously hid this dispersion of energy. A new electrostatic lens allows us to measure such quantities. We show results on various materials (metals, semi-conductors and oxides) and suggest some possible explanations. Atom probe is not only a powerful analytical microscope but becomes an energy spectroscope as well

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Gault, Baptiste. "Physique de l’évaporation par effet de champ assistée par impulsions laser ultracourtes : Application à la sonde atomique." Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ROUES047.

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Abstract:

La sonde atomique est un microscope analytique permettant d’observer la distribution tri-dimensionnelle des atomes, chimiquement identifiés par spectrométrie de masse à temps de vol, à une échelle quasi-atomique. Cette technique pourrait être d’une grande utilité dans le développement futur des dispositifs de la nanoélectronique. Cependant, la technique est aujourd’hui limitée à l’analyse de matériaux conducteurs du courant. Ce travail de thèse est la première étape du développement d’une nouvelle génération de sonde atomique assistée par impulsions laser ultracourtes, qui permettrait l’analyse de matériaux mauvais conducteurs, et dont le champ de vision serait accru. Nous avons étudié la physique de l’interaction entre une impulsion laser ultracourte et une pointe métallique dont les dimensions sont sub-longueur d’onde, afin de déterminer le processus physique qui provoque l’évaporation par effet de champ assistée par impulsions laser ultracourtes. A travers une étude des mécanismes d’ablation laser ou d’exaltation de champ électrique, nous avons ainsi pu mettre en évidence que l’évaporation est due à un effet d’optique non-linéaire de surface d’ordre deux, appelé redressement optique. L’échauffement consécutif à l’illumination est aussi caractérisé à l’aide d’une expérience pompe-sonde. Finalement, les performances du nouvel instrument sont aussi discutées : la résolution spatiale semble conservée, la résolution en masse est généralement bien meilleure, et il semble que l’analyse de matériaux pas ou peu conducteurs soit possible
The tomographic atom probe is an analytical microscope able to map the atom distribution in three dimensions with a near-atomic resolution. The atoms are chemically identified by time-of-flight mass spectrometry. This technique could become a key-tool in the development of the future devices of the nanoelectronics. However, the field of applications is limited to good conducting material. This work is the first stage of the development of a new generation of laser assisted atom probe, that could analyse either good or poorly conducting material, with an enhanced field of view. We studied the physics of the interaction between an ultrafast laser pulse and a sub-wavelength metal tip, in order to determine the process that provokes the ultrafast laser assisted field evaportaion. Through a complete study of the laser ablation or of the field enhancement phenomenon, we put into evidence that the evaporation was due to a surface second-order non-linear optical effect called optical rectification. The heating and cooling of the illuminated tip was modelled and experimentally studied by a pump-probe method. Finally, the performances of this new instrument are discussed : the spatial resolution is kept, and the mass resolution is generally greatly increased. It seems that poorly conducting material can also be analysed

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Dongmo, Hervé Maxime. "Etude du vieillissement des écrans à effet de champ, mesure de potentiel de Kelvin par microscopie à sonde locale." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20013.

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Borz, Mario. "Propriétés d'émission et de conduction de nano-pointes de diamant sous éclairement laser ultra-bref : Etude par microscopies à effet de champ et spectroscopie en énergie." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR117.

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Abstract:

Le but de cette thèse est de comprendre les changements dans les propriétés électriques et optiques des matériaux à large bande interdite à l'échelle nanométrique par rapport au matériau massif et en présence d'un champ électrique statique intense. Le diamant en forme de nano-aiguille a été choisi comme matériau d'étude en raison de sa large bande interdite, sa haute résistance aux contraintes externes et sa conduction thermique élevée. Le diamant présente également une résistance électrique élevée, ce qui en fait un bon candidat pour l'étude des modifications de conduction électrique sous des champs électriques et optiques forts. Afin d'étudier les propriétés de conduction électrique, deux différentes techniques expérimentales ont été utilisées : la microscopie ionique à effet de champ et la microscopie électronique à effet de champ avec et sans éclairement laser. Les observations expérimentales ont été couplées à des modèles de conduction électrique qui décrivent qualitativement et quantitativement les résultats obtenus. Pour l'étude des propriétés optiques, une microscopie électronique à émission de champ assistée par laser a été réalisée. Dans ce cas, l'étude a été menée dans deux configurations expérimentales : l'une en éclairant l'ensemble de l'échantillon par le faisceau laser et l'autre en focalisant le laser uniquement sur le sommet de la nano-pointe où le champ électrique est augmenté et les électrons sont émis dans le vide. Les résultats décrivent les propriétés de conduction électrique et d'émission d'électrons des nano-aiguilles de diamant dans l'obscurité et sous un éclairement laser. En tant qu'émetteurs d'électrons, les nano-aiguilles de diamant présentent des avantages par rapport aux pointes métalliques telles qu'une stabilité d'émission et un seuil de dommage plus élevés sous éclairement laser. Les résultats sont prometteurs pour le développement d'une nouvelle source de photo- électrons pour la microscopie électronique résolue en temps
The aim of this thesis is to understand the changes in the electrical and optical properties of large band-gap materials at the nanoscale in the presence of a huge static electric _eld. Diamond nano-needle has been chosen as a study material, thanks to its wide band gap, high resistance to external stress and high thermal conduction. Diamond presents also high electrical resistance, making it a good candidate for the study of electrical conduction modi_cations under high electric and optical _elds. In order to study the electrical conduction properties, two di_erent experimental tech- niques were used: Field Ion microscopy and Field Emission Microscopy with and without laser illumination. The experimental observations were coupled with electrical conduction models which describe qualitatively and quantitatively the obtained results. For the study of the optical properties, laser-assisted Field Emission Microscopy was performed. In this case, the study was performed in two experimental con_gurations: one by illuminating the whole sample by the laser beam and the other by focusing the laser beam only on the apex of the nano-tip where the electric _eld is enhanced and the electrons are emitted into vacuum. The results describe the electrical conduction and electron emission properties of the diamond nano-needles in dark and under laser illumination. As _eld emitters, diamond nano-needles show advantages compared to metallic tips such as: higher emission stability and higher damage threshold under laser illumination. The results are promising for the development of novel photo-electron sources for time- resolved electron microscopy

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Kaddour, Mohsen. "Contribution à la modélisation d'un coupleur actif à onde lente en lignes de transmission à contact métal-semiconducteur." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT034H.

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Abstract:

Analyse de la propagation des ondes lentes ainsi que de leur couplage interlignes dans une structure metal semiconducteur couramment utilisee dans les circuits microondes. La structure utilisee est un mesfet bigrille qui sera modelise

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Pagliarulo, Francesca Romana. "Étude du photodétachement de petits agrégats de carbone par imagerie résolue en temps." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10104.

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Abstract:

Cette thèse a été réalisée dans le cadre d'un projet européen qui a réuni plusieurs groupes de recherche au sein d'un réseau du 5e PCRD intitulé "Delayed Inonisation and Comptering Cooling Mechanisms in Atomic Clusteres" (en abrégé ECCN pour "European Cluster Cooling Network"). L'objectif de ce réseau était d'étudier la dynamique de désexcitation des agrégats au moyen d'pproches complémentaires ans les différentes équipes partenaires. [. . . ]

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Menu, Mélissa. "Champs magnétiques générés par effet dynamo dans les objets astrophysiques en rotation." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLX104.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est d'étudier la génération des champs magnétiques astrophysiques via l'effet dynamo. L’impact d’une rotation globale et d’un champ magnétique moyen imposés simultanément , configuration appropriée notamment aux intérieurs planétaires et stellaires, est au cœur de cette étude. Une attention particulière est portée à la dynamique temporelle du système, ainsi qu’à la topologie du champ généré. Dans le but d’obtenir une vision d’ensemble, plusieurs approches numériques ont été utilisées, du modèle cubique (code TURBO) focalisé sur l’étude de phénomènes locaux jusqu’au modèle sphérique (code PaRoDy) permettant une comparaison plus directe avec les observations. Ces deux types de géométrie se complètent dans la mesure où l’approche locale, moins contraignante, permet d’observer précisément les conséquences d’un paramètre tandis que l’approche globale est soumise à des contraintes plus réalistes, telles que la convection thermique. Le modèle local a révélé une cascade inverse d’hélicité hybride, second invariant de la MHD doublement anisotrope, dont l’intensité dépend de plusieurs paramètres. Celle-ci est plus importante lorsque la polarisation favorisée par le forçage correspond aux ondes magnétostrophiques (polarisation droite). Également, l’angle d’inclinaison entre les axes du champ magnétique et de la rotation joue un rôle prépondérant, en particulier lorsque θ≻35°, valeur pour laquelle le processus à l’origine de la cascade change et l’affaiblit. Enfin, augmenter le nombre de Prandtl magnétique (Pm) mène à un transfert de l’énergie magnétique vers les grandes échelles plus rapide et plus important . L’étude globale montre également le rôle clé de Pm dans la génération du champ à grande échelle. En effet, les nouvelles valeurs explorées montrent que de forts champs dipolaires peuvent être maintenus dans des régimes plus turbulents. Ce comportement spécifique correspond aux dynamos pour lesquelles la force de Lorentz est non négligeable à grande échelle. L’importance relative de l’inertie face aux forces magnétique est décisive dans la topologie du champ observé. Ainsi, la transition d’un régime dipolaire vers un régime multipolaire est retardée par la force de Lorentz, composante essentielle des équilibres de forces en astrophysique. Ces résultats pourrait s’appliquer à divers systèmes, notamment au champ géomagnétique pendant les renversements
The objective of this thesis is to investigate the generation of astrophysical magnetic fields via the dynamo effect. The impact of a global rotation and an average magnetic field imposed simultaneously, suitable configuration especially for planetary and stellar interiors, is the main issue of this study. Particular attention is paid to the temporal dynamics of the system, as well as to the topology of the generated field. In order to obtain an overview of the phenomenon, several numerical approaches were used, from the cubic model (TURBO code) focused on the study of local phenomena to the spherical model (PaRoDy code) allowing a more direct comparison with observations. These two types of geometry complement each other : the less constraining local approach makes it possible to observe precisely the consequences of a parameter, while the global approach is subject to more realistic constraints, such as thermal convection. The local model revealed an inverse cascade of hybrid helicity, the second invariant of the doubly anisotropic MHD, whose intensity depends on several parameters. The latter is more important when the polarization favored by the forcing corresponds to magnetostrophic waves (right polarization). Also, the tilt angle between the magnetic field and the rotation axes plays a major role, especially when θ≻35°, the value for which the process causing the cascade changes and weakens it. Finally, increasing the number of magnetic Prandtl (Pm) leads to a faster and more important transfer of magnetic energy to large scales. The global study also shows the key role of Pm in large-scale field generation. Indeed, the new values explored show that strong dipole fields can be maintained in more turbulent regimes. This specific behaviour corresponds to dynamos for which the Lorentz force is not negligible at large scales. The relative importance of inertia compared to magnetic forces is decisive in the topology of the observed field. Thus, the transition from a dipolar regime to a multipolar regime is delayed by the Lorentz force, the essential component of force balances in astrophysics. These results could be applied to various systems, including the geomagnetic field during reversals

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Mebarek, Lassen. "Méthode numérique par éléments finis de frontière pour le calcul par équations intégrales de champs acoustiques rayonnés par des structures axisymétriques." Compiègne, 1986. http://www.theses.fr/1986COMPD017.

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Abstract:

Cette thèse présente une méthode de calcul de champs sonores rayonnés par des structures axisymétriques. Elle fait suite à une étude de caractère plus général qui a conduit à la réalisation d’un code de calcul permettant de prévoir le champ de pression rayonné par des structures tridimensionnelles de formes quelconques. Lorsque la structure est de révolution, il est souvent plus avantageux de considérer cette propriété géométrique lors de l’analyse mathématique du problème en développant les sources d’excitation et le champ rayonné en série de Fourier suivant l’azimut. Ainsi, on se ramène à la résolution de plusieurs problèmes de tailles réduites qui ne nécessitent que la discrétisation des génératrices de la surface. Comme dans le cas tridimensionnelle, la formulation que nous proposons est également basée sur une formulation variationnelle par équation intégrales qui a l’avantage d’éviter les singularités et de conduire après discrétisation par des éléments finis linéiques à un système algébrique symétrique de taille réduite. Ceci nous a permis de traiter à moindre coût des problèmes de rayonnement à haute fréquence. Il s’avère, en développant cette formulation, que la difficulté principale réside dans le calcul des coefficients de Fourier de la solution élémentaire à trois dimensions (fonction de Green). Cette difficulté a été levée grâce au développement d’un algorithme de récurrence inverse fondé sur une formule de récurrence vérifiée par les coefficients de Fourier. Un programme de calcul a été développé durant ce travail de thèse. Les applications de ce programme ont fourni des résultats numériques qui sont en très bon accord avec les résultats analytiques et ceux trouvés dans la littérature. Les résultats ont également été vérifiés aux résultats obtenus à l’aide du code de calcul tridimensionnel.

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Costalat, Robert. "Etude analytique et numérique des interactions neuronales par effet de champ électrique : application à l'hippocampe." Angers, 1991. http://www.theses.fr/1991ANGE0014.

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Abstract:

Dans le but d'analyser certains facteurs déterminant les interactions neuronales par effet de champ électrique, nous avons développé deux types de modèles: (I) des équations décrivant les interactions électriques entre dendrites ont été résolues par des méthodes analytiques (en particulier la transformation de Laplace); (II) les interactions entre deux neurones ont été décrites en utilisant les équations de Hodgkin-Huxley pour les courants membranaires non linéaires, et l'équation de Poisson pour les potentiels extracellulaires, ces équations étant résolues au moyen d'une méthode de différences finies. Ces modèles ont permis de prédire qualitativement les modifications des courbes de potentiel extracellulaire enregistrées dans l'hippocampe in vivo, en fonction de la localisation le long des neurones et de l'amplitude de la stimulation. Les simulations ont montre que l'activité d'un neurone induit des modifications complexes et non linéaires du potentiel de membrane et de l'excitabilité des neurones voisins

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Happy, Henri. "Helena : un logiciel convivial de simulation des composants à effets de Champs." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10062.

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Abstract:

Ce travail concerne la modélisation de composants à Effet de Champ en régime linéaire, intégrée à un logiciel convivial nommé HELENA, pour «Hemt ELEctrical properties and Noise Analysis». HELENA est un logiciel facile d'emploi, qui permet d'obtenir : la loi de commande de charges de la structure des couches sous la grille (caractéristique C-V), les caractéristiques statiques du transistor, le schéma équivalent intrinsèque petit signal, les performances de bruit du transistor extrinsèque, les paramètres S et les différents gains. La modélisation est basée sur l'approche quasi-bidimensionnelle, qui est améliorée de façon significative: 1) Nous tenons compte de la loi de commande de charges exacte de la structure pour l'analyse du composant. 2) Les paramètres du schéma équivalent petit signal sont déterminés par la méthode de la ligne active. 3) Les performances de bruit du transistor sont calculées en utilisant le formalisme des matrices de corrélation, couplé à la méthode de la ligne active. 4) Le découplage total entre l'analyse de la loi de commande de charges et l'analyse des performances du transistor permet de traiter divers types de composants HEMT et MESFET. Les différents résultats sont obtenus avec des temps de calcul réduits, et son en bon accord avec l'expérience, dans une large gamme de fréquences. Le logiciel HELENA constitue ainsi un outil très intéressant pour l'optimisation de composants discrets et des circuits micro-ondes. Une commercialisation de ce logiciel est prévue, et des contacts sont pris dans ce sens

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Huet, Pauline. "Modélisation, simulation et quantification de lésions athéromateuses en tomographie par émission de positons." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112132/document.

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Abstract:

Les pathologies cardio-vasculaires d’origine athéroscléreuse, premières causes de mortalité dans les pays occidentaux, sont insuffisamment prises en charge par les outils de dépistage et de suivi thérapeutique actuels. La Tomographie par Emission de Positons (TEP) est susceptible d’apporter au clinicien des outils puissants pour le diagnostic et le suivi thérapeutique des patients, en particulier grâce au traceur Fluorodésoxyglucose marqué au fluor 18 ([18F]-FDG). Cependant, l’Effet de Volume Partiel (EVP), dû notamment à la résolution spatiale limitée dans les images (plusieurs millimètres) en regard des faibles dimensions (de l’ordre du millimètre) des VOlumes d’Intérêt (VOIs), et les fluctuations statistiques du signal mesuré présentent des défis pour une quantification fiable.Un modèle original de lésion athéromateuse, paramétré par ses dimensions et sa concentration d’activité, a été développé et des simulations Monte-Carlo d’acquisitions TEP au [18F]-FDG de 36 lésions ont été produites. A partir des acquisitions simulées, nous avons montré que le nombre d’itérations des reconstructions itératives, le post-filtrage appliqué et le moyennage dans le VOI,paramètres relevés comme hautement variables dans une revue de la littérature dédiée, peuvent induire des variations des valeurs de fixation mesurées d’un facteur 1.5 à 4. Nous avons montré qu’une modélisation de la réponse du tomographe pouvait réduire le biais de mesure d’environ 10% par rapport au biais mesuré sur une image reconstruite avec un algorithme itératif standard et pour un niveau de bruit comparable. Sur les images reconstruites, nous avons montré que la fixation mesurée reste très biaisée (sous-estimation de plus de 50% du SUV réel) et dépend fortement des dimensions de la lésion à cause de l’EVP. Un contraste minimum de 4 par rapport à l’activité sanguine est nécessaire pour qu’une lésion soit détectée. Sans correction d’EVP, la mesure présente une corrélation faible avec la concentration d’activité, mais est très corrélée à l’activité totale dans la lésion. L’application d’une correction d’EVP fournit une mesure moins sensible à la géométrie de la lésion et plus corrélée à la concentration d’activité mais réduit la corrélation à l’activité totale dans la lésion.En conclusion, nous avons montré que l’intégralité de la fixation du [18F]-FDG dans les lésions athéromateuses inflammatoires totale peut être caractérisée sur les images TEP. Cette estimée ne requiert pas de correction de l’EVP. Lorsque la concentration d’activité dans la lésion est estimée, les mesures sont très biaisées à cause de l’EVP. Ce biais peut être réduit en mesurant le voxel d’intensité maximale, dans les images reconstruites sans post-filtrage avec au moins 80 itérations incluant un modèle de réponse du détecteur. La mise en œuvre d’une correction d’EVP facilite la détection des changements d’activité métabolique indépendamment de changements de dimensions de la zone siègede l’inflammation. Une quantification absolue exacte de la concentration d’activité dans les lésions ne sera possible que via une amélioration substantielle de la résolution spatiale des détecteurs TEP
Cardiovascular disease is the leading cause of death in western countries. New strategies and tools for diagnosis and therapeutic monitoring need to be developed to manage patients with atherosclerosis, which is one major cause of cardiovascular disease. Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography (FDG-PET) is a powerful imaging technique that can detect at early stages plaques prone to rupture. Yet, Partial Volume Effect (PVE), due to the small lesion dimensions (around 1 mm) with respect to the scanner spatial resolution (around 6 mm full width at half maximum), and statistical variations considerably challenge the precise characterization of plaques from PET images. An original model of atheromatous lesion parameterized by its dimensions and activity concentration, was developed. Thirty six Monte Carlo simulations of FDG-PET acquisitions were produced. Based on the simulations, we showed that the number of iterations in iterative reconstructions, the post filtering of reconstructed images and the quantification method in the Volume Of Interests (VOI) varied sharply in an analysis of the dedicated literature. Changes in one of these parameters only could induce variations by a factor of 1.5 to 4 in the quantitative index. Overall, inflammation remained largely underestimated (> 50% of the real uptake). We demonstrated that modeling the detector response could reduce the bias by 10% of its value in comparison to a standard OSEM recontruction and for an identical level of noise. In reconstructed images, we showed that the measured values depended not only on the real uptake but also on the lesion dimensions because of PVE. A minimum contrast of 4 with respect to blood activity was required for the lesion to be observable. Without PVE correction, the measured values exhibited a correlation with activity concentration but were much more correlated with the total uptake in the lesion. Applying a PVE correction leads to an activity estimate that was less sensitive to the geometry of the lesion. The corrected values were more correlated to the activity concentration and less correlated to the total activity. In conclusion, we showed that the total activity in inflammatory lesions could be assessed in FDG-PET images. This estimate did not require PVE correction. Tracer concentration estimates are largely biased due to PVE, and the bias can be reduced by measuring the maximum voxel in the lesion in images reconstructed with at least 80 iterations and by modeling the detector response. Explicit PVE correction is recommended to detect metabolic changes independent of geometric changes. An accurate estimation of plaque uptake will however require the intrinsic spatial resolution of PET scanners to be improved

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Samaca, Martinez José Ricardo. "Analyse thermomécanique du comportement cyclique des élastomères par mesure de champs." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01023976.

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Abstract:

De nombreux phénomènes à l'oeuvre dans le processus de déformation et d'endommagement des élastomères sont étudiés à partir de la réponse mécanique de ces matériaux. Cependant, la plupart de ces phénomènes dépendent de la température et ont des signatures calorimétriques qui pourraient permettre de mieux les comprendre. Dans le contexte industriel de la manufacture de pneumatiques, les élévations de température induites par le chargement peuvent fortement impacter les performances physiques des pneumatiques ainsi que la tenue en fatigue des constituants caoutchoutiques. L'objectif de cette thèse est donc de caractériser le comportement thermomécanique des élastomères chargés et non chargés sous divers types de chargement mécanique. Pour ce faire, des mesures de champs thermiques et cinématiques couplées ont été mises en oeuvre lors d'essais mécaniques à température ambiante. Dans un premier temps, des essais de traction uniaxiale sur éprouvettes indemnes ont permis de confirmer que l'hystérésis mécanique observée lors d'un cycle de traction sur un caoutchouc naturel non chargé est essentiellement due au phénomène de cristallisation et non à des phénomènes dissipatifs. Par ailleurs, la construction de bilans énergétiques sur un cycle mécanique a permis de distinguer la contribution des différents mécanismes dissipatifs (viscosité, effet Mullins) des couplages thermomécaniques (élasticité entropique, cristallisation). Dans un second temps, des essais de cisaillement pur ont été menés sur des éprouvettes préalablement entaillées. Les analyses thermomécaniques menées à l'échelle de la zone d'influence de la fissure ont montré que les phénomènes dissipatifs aux très grandes déformations ne s'expriment pas de la même manière qu'aux déformations plus faibles. En particulier, pour les mélanges considérés dans cette étude, les effets du couplage entropique et de la viscosité sont du même ordre à la décharge, si bien que le matériau n'absorbe pas de chaleur à la décharge. Ces résultats sont très prometteurs à la fois pour la compréhension des phénomènes physiques impliqués dans le processus de déformation et pour la modélisation du comportement thermomécanique des élastomères.

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Flores, Robin de. "Altérations structurales, fonctionnelles et moléculaires des sous-champs hippocampiques et de leurs réseaux dans le vieillissement normal et la maladie d’Alzheimer." Caen, 2016. http://www.theses.fr/2016CAEN1019.

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Abstract:

Les progrès des techniques de neuroimagerie ont permis de mieux appréhender les processus physiopathologiques et s’avèrent particulièrement prometteurs au regard du diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer (MA). Les objectifs de cette thèse étaient de mieux caractériser l’atteinte structurale, fonctionnelle et moléculaire des sous-champs hippocampiques et de leurs réseaux au cours de la maladie d’Alzheimer et du vieillissement normal (VN) via une approche de neuroimagerie multimodale. Dans un premier temps, nous avons étudié l’atrophie des sous-champs hippocampiques au cours du vieillissement normal et de la MA à l’aide d’une méthode de délimitation manuelle. Puis nous avons évalué la validité d’une méthode permettant de segmenter automatiquement les sous-champs hippocampiques (FreeSurfer). Ces analyses ont montré un profil d’atteintes particulier au cours du VN et de la MA, tandis que la méthode FreeSurfer ne semblait pas adaptée pour estimer précisément le volume de ces structures. Nos travaux suggèrent également que la pratique d’activités physiques ou cognitives semble avoir un effet bénéfique sur le volume des sous-structures hippocampiques particulièrement sensibles au VN. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à la connectivité fonctionnelle qu’entretiennent les sous-champs hippocampiques avec le reste du cerveau, avant d’évaluer leurs atteintes à un stade pré-démentiel de la MA. Nos résultats ont permis de mettre en avant différents réseaux spécifiques, ainsi que leur altération fonctionnelle à un stade pré-démentiel de la MA. De plus, nos résultats ont montré une hiérarchie dans l’atteinte de ces réseaux par la pathologie tau au cours de la MA
Recent advances in neuroimaging techniques allow to better understand the pathophysiological processes of Alzheimer's disease (AD) and are particularly promising for early diagnosis. The objectives of this thesis were to better characterize the structural, functional and molecular alterations of the hippocampal subfields and their associated networks in Alzheimer's disease and normal aging using in vivo multimodal neuroimaging. First, we evaluated the structural hippocampal subfields alterations in normal aging (NA) and AD using a manual delineation method developed in our laboratory. We then evaluated the validity of the automatic segmentation algorithm implemented in FreeSurfer. These analyses showed specific structural changes in NA and AD, while the FreeSurfer method appeared inappropriate to estimate hippocampal subfield volumes. In addition, our work suggests that the practice of physical or cognitive activities have a beneficial effect on hippocampal substructures particularly sensitive to NA. Secondly, we evaluated the specific intrinsic functional connectivity of hippocampal subfields with the rest of the brain, before assessing their alterations in a pre-dementia stage of AD. Our results highlighted the specificity of hippocampal subfield networks and their functional alterations in early AD. In addition, our results showed a hierarchy in the progression of tau pathology within hippocampal subfield networks over the course of AD

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Veleva, Miléna. "Microscopie électronique à effet tunnel : contribution à l'étude du rôle de la pointe." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0476.

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Abstract:

Le but de ce travail, a ét de comprendre l'influence de divers paramètres sur la résolution et les interactions entre la pointe et l'échantillon (tension de la polarisation V en effet tunnel et en effet de champ, distance pointe-échantillon D et forme de l'apex de la pointe). L'approche utilisée est basée sur un modèle semi-classique qui permet de déterminer l'évolution de la barrière de potentiel, du champ électrique, de la distribution spatiale du courant tunnel et son intensité. L'étude du champ électrique montre qu'il est très localisé à l'apex de la pointe relativement délocalisé à la surface de l'échantillon. [. . . ] La résolution latérale d'ordre atomique apparaît impossible sans la présence d'une protubérance de taille atomique à l'apex de la pointe. La résolution verticale est de 0. 01nm (résolution supposée sur le courant tunnel de 0. 1nA) pour D=1nm et V-100mV et se détériore lorsque V et D augmentent. Un potentiel image PIm, adapté à la géométrie de la pointe, est introduit dans les calculs. Il dépend de la courbure locale de la pointe seulement dans les cas où celle-ci est très faible (en présence d'une protubérance atomique). Les résultats obtenus sur l'étude du contrastet d'une marche atomique par modélisation, en bon accord avec l'expérience, mettent en évidence les effets imprtants de convolution entre la pointe et l'échantillon en imagerie. Sur des surfaces d'or étudiées par STM à l'air et à température ambiante (J=1nA, V=100mV), nous avons observé une diffusion très importante de la couche atomique superficielle sous le champ électrique de la pointe qui se manifeste par la formation de "festons" périodiques orientés dans le sens du balayage. Le coefficient de diffusion déterminé sous champ éléctrique es D=10-13cm2/s comparé à 10-15cm2/s en conditions normales. Des études de champ électrique en nanolithographie sont également réalisées.

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Mazard, Angélique. "Bases neurales de l'imagerie mentale visuelle : effet du contenu de l'image mentale et implication de l'aire visuelle primaire." Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN3078.

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Abstract:

Nos travaux de thèse présentent l'influence de différents facteurs (nature de la tâche, contenu sémantique de l'image mentale, variabilité inter-individuelle) sur la nature des substrats neuraux impliqués dans des tâches d'imagerie mentale visuelle, et particulièrement sur la présence et l'absence d'activation de l'aire visuelle primaire (AVP). En Tomographie par Emission de Positon, nous avons montré que la réalisation d'une tâche d'imagerie mentale dans un environnement sonore bruyant induit l'activation d'un réseau d'aires attentionnelles, et de l'AVP, absente lors de la réalisation de la même tâche dans le silence. Nous avons également montré l'influence de la nature spatiale ou figurative de la tâche d'imagerie mentale sur l'activité de l'AVP. Enfin, en IRMf, nous avons observé un effet du caractère signifiant de l'image mentale, à l'origine d'un réseau d'activation latéralisé à gauche ainsi qu'une variabilité interindividuelle de l'activité de l'AVP.

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Grand, Johan. "Plasmons de surface de nanoparticules : spectroscopie d'extinction en champs proche et lointain, diffusion Raman exaltée." Troyes, 2004. http://www.theses.fr/2004TROY0014.

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Abstract:

Les expériences menées en spectroscopie Raman en champ proche optique restent rares du fait de la faiblesse intrinsèque du processus de diffusion Raman. Une partie de cette thèse s’est donc orientée vers l’étude de l’effet Raman exaltée de surface (SERS), technique permettant de détecter de très faibles concentrations de molécules adsorbées à la surface de substrats métalliques rugueux, pour, à terme, enregistrer des spectres Raman en champ proche. Nous avons, dans un premier temps, en utilisant des réseaux de nanoparticules métalliques réalisés par lithographie électronique, étudié différents paramètres (forme, taille, arrangement) permettant d’accorder la résonance plasmon de surface localisé. Nous nous sommes alors intéressés à la relation entre la position de cette résonance et l’intensité du signal SERS. Nous avons observé que l’obtention de la meilleure exaltation dépend non seulement de la position spectrale de la résonnance plasmon, mais également de la géométrie des structures métalliques sur lesquelles sont localisées ces résonances. Parallèlement nous avons développé un microscope en champ proche optique à sonde sans ouverture associé à un éclairage par un continuum de lumière blanche, obtenu en couplant une fibre à cristaux photoniques à un laser pulsé Ti:Sa. Ce dispositif a permis d’étudier la réponse optique de réseaux de particules métalliques, à différentes longueurs d’ondes d’excitation. Nous avons ensuite mis en œuvre un système de comptage de photons pour enregistrer, directement, des spectres « d’extinction » en champ proche
The intrinsic weakness of the Raman process makes its application in a near field optical experiment rather difficult. Thus, as a first step towards near field Raman spectroscopy, we studied Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS), a technique that enables the detection of very low concentration of molecules adsorbed on rough metallic surfaces. For the purpose of the near field experiments, these SERS-active samples have to be reproducible and yield good enhancement factors. By designing metallic nanoparticle grating through electron beam lithography, we manage to vary the shape, size and arrangement of the particles, hence enabling a fine tuning of the Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) over the whole visible spectrum. We then investigate the relationship between the spectral position of the LSPR and the SERS intensity. The enhancement factor turned out to depend not only on the spectral position of the LSPR, but also on the shape of the metallic nanoparticles on which the surface plasmon is localized. In the same time, we build up an Apertureless Scanning Near Field Optical Microscope (ASNPM) set-up. The microscope is based on an atomic force microscope and a confocal detection coupled to a spectrometer. The near field/far field discrimination is achieved through the use of a lock-in detection of a photon counting device. Using this set-up along with a white light continuum, generated by coupling a Photonic Crystal Fiber to a Ti:Sa laser, made it possible to investigate the near field optical response of metallic nanoparticle gratings at different excitation wavelengths. A photon counting scheme was then used to directly record near field “extinction” spectra

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Groussard, Mathilde. "Les bases neurales de la mémoire sémantique musicale : spécificité et effet de l’expertise : [thèse soutenue sur un ensemble de travaux]." Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN1569.

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Abstract:

L'existence d'une autonomie fonctionnelle et cognitive entre la musique et le langage a été posée suite à l'observation de certains patients déments capables de reconnaître des extraits musicaux familiers malgré des troubles majeurs de la mémoire et du langage. La distinction entre la mémoire sémantique musicale (correspondant au stockage en mémoire d'extraits musicaux familiers) et la mémoire sémantique verbale n'a encore jamais été étudiée en neuroimagerie. L'objectif de cette thèse est d'explorer les bases cérébrales de la mémoire sémantique musicale et de rechercher des éléments en faveur d'une indépendance cognitive et neurale avec la mémoire sémantique verbale. Dans les deux premières études réalisées en TEP (H2O15) et en IRMf, nous avons révélé l'existence de deux réseaux en partie distincts entre la mémoire sémantique musicale et verbale. La partie supérieure des régions temporales gauches serait préférentiellement impliquée pour la musique alors que les régions moyennes et inférieures seraient plus engagées pour le langage. Les régions frontales inférieures et la partie postérieure des régions temporales moyennes gauches semblent, quant à elles, impliquées pour les deux matériels et seraient dévolues aux processus exécutifs nécessaire lors de la recherche en mémoire de l'information. L'effet d'expertise musicale pouvant influencer l'organisation cérébrale, nous avons étudié son impact sur le stockage en mémoire des extraits musicaux. La troisième étude réalisée chez des sujets musiciens et non musiciens lors d'une tâche de familiarité, montre une organisation fonctionnelle en mémoire à long terme, en partie distincte en fonction de l'expertise musicale ainsi que des différences fonctionnelles et anatomiques au niveau de l'hippocampe
Some clinical dissociations have suggested a relative neural independence between verbal and musical material, as shown by demented patients who can recognize familiar musical excerpts in spite of major impairments of memory and language. The independence between musical semantic memory (defined as memory for “well-known” melodies) and verbal semantic memory has never been investigated using neuroimaging techniques. This work aims at specifying the cerebral network of musical semantic memory and to highlight the neural distinction with verbal semantic memory. In the two first studies, using TEP H2O15 and fMRI, we have revealed that verbal and musical materials draw on two different networks, subserved by a broadly distributed bilateral temporo-prefrontal cerebral network. The superior temporal gyrus bilaterally appears mainly engaged for music whereas left middle and inferior temporal areas are activated for language. The left inferior frontal and posterior part of the middle temporal areas seem, on the contrary, commonly involved for both materials and subserved semantic executive processes. We have also assessed the influence of musical expertise on the cerebral organisation in musical memory. Thus, the third study conducted in musicians and non musicians subjects revealed, during a familiarity task, a partially distinct functional organisation in long-term memory due to musical expertise as well as a functional and anatomical specificity in the hippocampus

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Boualia, Hassan. "Etude numérique et expérimentale des champs dynamiques et scalaires dans un écoulement turbulent fourni par un brûleur coaxial. Effet de la stratification." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR129/document.

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Abstract:

De nos jours, l’énergie délivrée par la combustion dépasse 80% de l‟énergie totale dans le monde, et ce pourcentage restera probablement élevé le long des 100 prochaines années. La plupart des systèmes réactifs qui génèrent la combustion turbulente sont utilisés dans la fabrication, le transport et l‟industrie pour la génération des puissances. Comme résultat, l‟émission des polluants est parmi les problèmes majeurs qui sont devenus des facteurs critiques dans notre société. Dans ce cadre, une étude détaillée des systèmes réactifs est alors nécessaire pour la conception de systèmes de haute performance qui s‟adaptent aux technologies modernes. L'optimisation des performances de ces systèmes énergétiques permet d‟une part d‟économiser l'énergie et d‟autre part de réduire la pollution. Les jets turbulents sont impliqués dans l'efficacité de ces divers systèmes. Dans le cas isotherme, la complexité des écoulements turbulents résulte principalement de la coexistence des structures de tailles très différentes et de l‟interaction non linéaire entre ces structures. Les plus grandes structures dépendent fortement de la géométrie du domaine considéré, elles sont donc anisotropes. De plus, elles ont une grande durée de vie et elles sont responsables du transport de la quasi-totalité de l'énergie. Les plus petites structures, quant à elles, ont souvent un caractère beaucoup plus "universel" (dû à leur comportement relativement isotrope) et sont à l'origine du processus de dissipation visqueuse. Prédire numériquement la dispersion et le mélange d‟un scalaire non réactif dans un écoulement turbulent est considéré comme un problème primordial et reste toujours actuel. Plusieurs recherches sont attachés à ce sujet afin d‟approfondir de plus à la connaissance de différents phénomènes pour pouvoir les mieux prédire. La prédiction numérique du mélange turbulent existant dans plusieurs applications industrielles et environnementales, a un important intérêt en génie chimique. Il est nécessaire donc de bien comprendre la majorité de propriétés du mélange et de l‟écoulement. En combustion, la complication du comportement des jets résulte de l‟interaction entre le dégagement de la chaleur, les processus de mélange, l'entraînement et la recirculation des gaz. Pour bien comprendre la complexité de ce phénomène, il est nécessaire de connaître parfaitement l'évolution dynamique et scalaire des jets turbulents isothermes en présence d'importantes différences de densité, comme elles peuvent lors de la combustion. Cette optimisation passe par la compréhension de l'effet de la variation des conditions d'entrée sur les processus de mélange dans le cas non réactif et sur la stabilité et la nature de la flamme dans le cas réactif. Ainsi, des études théoriques, expérimentales et numériques, doivent être menées en parallèle pour mieux identifier les effets d'une telle intervention. Bien des questions demeurent ouvertes dans le but de mieux caractériser les différents écoulements turbulents réactifs. Les objectifs des études menées dans ce domaine sont la réduction des émissions de polluants et l‟amélioration du rendement de combustion. Une compréhension du mélange et leur interaction avec les différents processus chimiques traduit donc un enjeu majeur. Elle est considéré alors comme un facteur déterminant la qualité des variétés des procèdes. Ce travail de thèse se base sur les jets coaxiaux qui constituent un cas particulier de jet axisymétrique. Ils sont communément rencontrés dans des différents brûleurs industriels qui assurent le contact entre le comburant et le carburant sous une forme de jets coaxiaux. Cette technique est le siège d‟une amélioration du mélange et de la stabilité des flammes
Résumé non fourni

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Goidescu, Cristina. "Caractérisation et modélisation de l'endommagement par microfissuration des composites stratifiés - Apports des mesures de champs et de l'homogénéisation." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://oatao.univ-toulouse.fr/7121/1/goidescu.pdf.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'endommagement des matériaux composites stratifiés utilisés notamment pour la réalisation de pièces structurales minces. La dégradation de ces matériaux induite par la création et le développement de surfaces de décohésion internes est abordée sous deux angles. Une campagne expérimentale a tout d'abord été menée sur des stratifiés en carbone-époxy réalisés par infusion de résine liquide et sollicités en traction uniaxiale. Cette étude propose une analyse originale à l'aide de trois techniques optiques permettant une caractérisation de l'endommagement par mesures de champs : cinématiques (par stéréo-corrélation d'images), thermiques (par thermographie infrarouge) et densimétriques (par tomographie à rayons X). Le second volet du travail concerne la modélisation de la microfissuration dans le contexte d'une anisotropie initiale. A cette fin, une homogénéisation bidimensionnelle de milieux orthotropes fissurés permet la prise en compte de défauts d'orientation arbitraire et des effets unilatéraux (ouverture-fermeture des microfissures) au sein d'une formulation énergétique en déformation. Sur cette base, un modèle de comportement est proposé dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles avec variables internes. Des simulations numériques permettent de démontrer les capacités prédictives de la formulation, en particulier la représentation du comportement non linéaire de ces matériaux, l'interaction entre les anisotropies initiale et induite et la restitution des propriétés élastiques lors de la fermeture de défauts.

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Guiot, Vincent. "Comportement hors équilibre des isolants de Mott sous champ électrique : transition résistive par effet d'avalanche électronique dans les composés AM4X8 (A=GA, Ge ; M=V,Nb,Ta;X=S,Se) et Ni (S, Se)2." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2119.

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Abstract:

La transition isolant-métal (TIM) de Mott, liée aux corrélations électroniques fortes, a été au cours du dernier quart de siècle au cœur de découvertes majeures (supraconductivité, magnétorésistance) en Physique du Solide. Cette transition est expérimentalement contrôlée par le dopage et la pression. En dépit d'un potentiel applicatif fort, la possibilité d'induire une TIM de Mott par un champ électrique est restée peu étudiée jusqu'ici. Récemment, une transition résistive originale induite par impulsion électrique a été découverte dans la famille de composés corrélés AM 4 X 8 (A = Ga, Ge; M= V, Nb, Ta; X= S, Se). Cette thèse débute par une exploration approfondie de l'état isolant de Mott de ces composés. Nous montrons ensuite que des champs électriques supérieurs à une valeur seuil Eseuil de l'ordre du kV/cm permettent de briser l'état isolant de Mott des composés. Ce phénomène, de nature purement électronique, peut être piégé pour induire une transition résistive non-volatile. Une étude de· la solution solide GaTa4(Se,Te) 8, développée à dessein, met alors en évidence la dépendance de Eseuil vis-à-vis du gap des composés. La comparaison avec le comportement sous champ électrique de semi-conducteurs conventionnels suggère fortement un mécanisme d'avalanche électronique, et non un effet Zener comme invoqué dans les études théoriques récentes. De plus, la dynamique de transition et le fort couplage électromécanique observés expérimentalement semblent reliés à l'état isolant de Mott des composés. Des études similaires de la solution solide Ni(S,Se)i et du composé organique K-(BEDT- TTF)2Cu[N(CN)2]Cl confirment la généralisation du même effet d'avalanche à d'autres isolants de Mott
During the last quarter of century, major breakthroughs in Solid State Physics (superconductivity, magnetoresistance) occurred in the vicinity of the Mott metal-insulator transition (MIT). This transition is due to electronic correlations and is usually controlled by electronic doping and by pressure. Despite its high applicative potential, control of the MIT by electric field still remains less studied. Recently, a peculiar electric pulse induced resistive switching (EPIRS) was discovered in the family of correlated compounds AM 4 X 8 (A= Ga, Ge; M= V, Nb, Ta; X= S, Se). In this PhD thesis, the Mott insulating electronic state of these compounds is firstly investigated. We show then that electric fields above threshold values E,h as low as I kV/cm allow to break the Mott insulating state of these materials. This phenomenon appears to be of purely electronic origin and can be pinned to cause a non volatile transition. A study of the new solid solution GaTa4(Se,Te)s, developed on purpose, demonstrates the E,h dependence with the Mott gap. Comparison with conventional semiconductors behaviour under electric field strongly suggests that this transition corresponds to an electronic avalanche, in contrast with theoretical predictions of a Zener effect. Peculiar dynamics of transition and strong electro-mechanical coupling experimentally observed are suggested to originate from the Mott insulating state of the compounds. A similar study of the Ni(S,Se)2 solid solution and of the organic compound K-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN) 2 ]Cl confirms the generalization of this electronic avalanche effect to other Mott insulators

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Demers, Pierre. "Simulation numerique des vibrations induites par effet de couronne sur les conducteurs a haute tension." Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 1994. http://theses.uqac.ca.

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Karray, Mayssa. "Caractérisation des propriétés mécaniques et électriques des matériaux composites par méthode holographique numérique 3D et analyse diélectrique." Phd thesis, Université du Maine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00793179.

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Abstract:

Ce travail de thèse décrit l'application de méthodes d'analyse innovantes à la caractérisation des propriétésmécaniques et électriques de matériaux composites.Le Chapitre premier dresse un état de l'art des fondamentaux théoriques et pré requis nécessaires à lacompréhension du manuscrit. Un regard critique permet de dégager une stratégie pour l'analyse, basée d'une partsur des méthodes holographiques numériques et d'autre part sur des techniques de mesure diélectrique.Le Chapitre second est dédié au choix de la méthode d'holographie numérique. En particulier, la configurationimage montre quelques particularités qui sont analysées en détail : le rôle du diaphragme d'ouverture du systèmed'imagerie. Nous concluons que la méthode d'holographie de Fresnel présente des avantages d'achromatismepour les applications avec plusieurs longueurs d'onde.Le 3ème Chapitre présente deux applications de l'holographie numérique au contrôle de structures compositesincorporées avec des pastilles piézoélectriques dédiées à l'émission acoustique. Nous avons démontré en premiertemps, la possibilité d'analyser par holographie numérique de Fresnel en temps moyenné le comportementvibratoire des poutres composites excitées harmoniquement. Dans un second temps, on a montré que les pastillesutilisées influencent le comportement mécanique des matériaux en régime statique.Le Chapitre 4 présente l'analyse expérimentale et numérique des structures composites soumises à un essai decisaillement en flexion trois points rapprochés. Nous présentons les résultats obtenus pour des applications à deséchantillons lin/époxy et lin/carbone/époxy.Le 5ème Chapitre aborde l'analyse des propriétés diélectriques des composites renforcés par fibres de lin. Deuxtechniques expérimentales sont mises en oeuvre : la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et l'impédancemètre de type Novocontrol. Nous concluons que les fibres de lin seules dans le composite sont moinshydrophiles que celles incorporées avec des fibres de carbone, ce qui explique la meilleure adhérencefibres/matrice dans le premier cas.

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Guérin, Frédéric. "ÉMISSION DE GAZ A EFFET DE SERRE (CO2, CH4) PAR UNE RETENUE DE BARRAGE HYDROÉLECTRIQUE EN ZONE TROPICALE (PETIT-SAUT, GUYANE FRANÇAISE) :EXPÉRIMENTATION ET MODÉLISATION." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00079947.

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Abstract:

Les émissions de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) et le cycle du carbone dans la retenue de barrage de Petit-Saut et la rivière Sinnamary (Guyane Française) ont été étudiés dans le but de développer un modèle couplé hydrodynamique-biogéochimie. Le développement de ce modèle a nécessité l'étude de trois processus contrôlant ces émissions : (i) la production de CO2 et de CH4 lors de la dégradation de la matière organique (MO) des sols et de végétaux, (ii) l'oxydation aérobie du CH4 dans la colonne d'eau du barrage et (iii) les processus d'échange gazeux à l'interface air-eau.
Sur 10 ans, les émissions atmosphériques se sont avérées très significatives, notamment les trois premières années ayant suivies la mise en eau, puis décroissent au cours du temps. Tandis que 50% des émissions de CO2 ont lieu à la surface du lac, les émissions de CH4 sont principalement localisées en aval des turbines.
Les émissions atmosphériques résultent de la dégradation de la MO (sol et biomasse issus de la forêt tropicale) immergée lors de la mise en eau et leur diminution au cours du temps découle de l'épuisement du stock de MO. Au terme de 10 ans, 20% du stock de carbone a été minéralisé et émis vers l'atmosphère sous forme de CO2 et de CH4. L'oxydation aérobie du CH4 transforme plus de 95% du CH4 diffusant depuis l'hypolimnion en CO2 dans la colonne d'eau du lac et 40% du CH4 entrant dans la rivière à l'aval. A l'échelle du barrage ce processus est responsable de l'oxydation de 90% du CH4 produit et de 30% des émissions totales de CO2. Le CH4 et le CO2 qui atteignent les eaux de surface du barrage sont émis vers l'atmosphère par flux diffusifs. L'étude de ce processus de transfert gazeux à l'interface air-eau montre que, en milieu tropical, les flux diffusifs sont accélérés par les fortes températures et les phénomènes pluvieux.
Le modèle est basé sur le modèle hydrodynamique SYMPHONIE 2D et les modules biogéochimiques développés dans le cadre de cette étude à partir des données cinétiques des processus étudiés. Les profils verticaux simulés de température, d'oxygène, de CO2 et de CH4 sont bien reproduits. Ce modèle pose les bases d'un outil opérationnel de modélisation pour la retenue de Petit Saut ainsi que pour d'autres réservoirs en milieu tropical.

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Rateau, Yann. "Effet de la modulation de l'activité thalamique par la sérotonine pendant la mise en place du champs de barils chez la souris nouveau-née." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066651.

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Abstract:

Le champ de barils des rongeurs apparaît pendant la première semaine postnatale dans la couche IV du cortex somatosensoriel primaire (S1). L'excès de sérotonine (5HT) pendant cette semaine empêche la formation des barils. Nous avons étudié l’effet de la 5HT sur l’excitabilité des neurones du noyau Ventropostéromédial du thalamus (VPM) pendant le développement des barils. Par enregistrement en patch-clamp, nous avons observé que la 5HT dépolarise les neurones VPM selon deux mécanismes. Nos résultats montrent que la 5HT active un courant sensible à l’hyperpolarisation (Ih) et que la dépolarisation de ces neurones est associée à la fermeture d’une conductance potassique via l’activation d’un récepteur 5 HT7 et l’AMPc, cet effet étant d’autant plus marqué que l’animal est jeune. Dans le noyau réticularis (nRT), nous avons décrit un courant cationique activé par hyperpolarisation, de cinétique lente et sensible au césium (2 mM) et au ZD7288 (50 µM) et comme le courant Ih sensible à l’AMPc.

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Maurel, Christian. "Emission de photons induite par microscopie à effet tunnel sous ultravide. Etude de nanojonctions Au/MoS2." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007895.

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Abstract:

Les travaux réalisés portent sur l'étude de l'émission de photons induite par un microscope à effet tunnel fonctionnant sous ultravide et à température ambiante. Sur des surfaces métalliques, le phénomène étudié est lié à la désexcitation radiative de modes plasmons localisés entre la pointe et la surface et excités par des électrons transitant inélastiquement dans la jonction. Dans un premier temps, ce phénomène a été étudié sur des surfaces d'or en fonction de différents paramètres pouvant varier dans la jonction (milieu, pointe, courant tunnel, tension de polarisation). Par la suite, des spectres localisés ont pu être obtenus en localisant la pointe sur des zones données de la surface. Des modifications de la répartition en énergie des photons émis ont été observées et attribuées soit à la surface étudiée (morphologie, cristallographie, contamination), soit à la pointe utilisée (matériau, géométrie de l'apex). Enfin, le dispositif a été appliqué à l'étude de nano-objets métalliques constitués d'îlots d'or de taille nanométrique déposés sur un substrat semi-conducteur (MoS2). Dans ce cas, la position du seuil haute énergie du spectre permet de déterminer l'énergie réellement injectée dans la jonction. Les résultats obtenus montrent qu'il est possible de déterminer les propriétés électriques de l'interface entre l'îlot et le subtrat grâce à la mesure de ce seuil. Des caractéristiques I(V) de type redresseur ont pu être observées lors de la réduction en taille de ces îlots, faisant de ce dispositif un outil de caractérisation électrique de nano-composants.

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Kahouli, Abdelkarim. "Nanostructures GaN pour l'émission dans l'ultraviolet." Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4105.

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Abstract:

Ce travail concerne la croissance par épitaxie sous jets moléculaires, les propriétés structurales et optiques de nanostructures GaN polaires (0001) et semi-polaires (11 2 2) dans une matrice d’Al0,5Ga0,5N. Le but de ce travail est d’améliorer l’efficacité radiative des nitrures dans le domaine UV. Nous avons tout d’abord étudié la croissance et les propriétés de boîtes quantiques GaN/Al0,5Ga0,5N polaires. Ces structures ont la particularité d’être soumises à un fort champ électrique interne de l’ordre de 3500 kV/cm. Ce champ est responsable du décalage vers le rouge des énergies de transition des boîtes quantiques ainsi que de la réduction de leur force d’oscillateur lorsque leur hauteur augmente. Nous nous sommes intéressés également à la croissance de nanostructures GaN/Al0,5Ga0,5N (11 2 2) semi-polaires. Ces nanostructures ont une forme anisotrope, elles sont allongées et alignées suivant la direction [1100]. Nous avons ensuite étudié et comparé les propriétés optiques des nanostructures en fonction de leur orientation. Cette étude nous a permis d’estimer une valeur du champ électrique interne dans les nanostructures semi-polaires de 450 kV/cm seulement. La conséquence de ce faible champ électrique est une émission décalée dans l’ultraviolet (310 - 340 nm), une largeur à mi-hauteur étroite de l’ordre de 90 meV ainsi qu’une durée de vie radiative courte (330 ps). Finalement, nous démontrons pour la première fois une diode électroluminescente à base de boîtes quantiques GaN/Al0,5Ga0,5N polaires émettant dans l’UV (380 nm)
This work deals with the growth, the structural and optical properties of polar (0001) and semi-polar (11 2 2) GaN nanostructures grown in an Al0. 5Ga0. 5N matrix by molecular beam epitaxy. The aim of our work was to improve the radiative efficiency of nitrides in the UV range. First, we have studied the growth of polar GaN/Al0. 5Ga0. 5N quantum dots (QDs). We found that the quantum dot structures are affected by a strong electric field (3500 kV/cm) responsible for a large redshift of the QD transition energies and a large reduction of the oscillator strength when the nanostructure height increases. Next, we have studied the growth of the semipolar GaN/Al0. 5Ga0. 5N (11 2 2) nanostructures. The nanostructures, which have an anisotropic shape, are elongated and aligned along the [1100] direction. We have performed time resolved and integrated photoluminescence experiments in order to evaluate the internal electric field. We found a small electric field value of 450 kV/cm. Accordingly, the optical properties are improved compared to the polar case. An emission in the UV range (310 – 340 nm), a narrow line width (90 meV) and a small radiative lifetime (330 ps) are obtained. Finally, a first demonstration of a UV light emitting diode (LED) using polar GaN/Al0. 5Ga0. 5N QDs was done

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Tamer, Maher el. "Theorie et mise en evidence experimentale des champs magnetiques axiaux auto-generes dans les plasmas denses crees par interactions laser de puissance-matiere." Toulouse 3, 1986. http://www.theses.fr/1986TOU30110.

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Abstract:

Etude theorique, principe et techniques experimentales utilisees : analyse faraday de la lumiere laser retro diffusee, utilisation de l'effet zeeman sur la lumiere emise par les plasmas. Les resultats experimentaux presentes sont en accord avec la theorie. Consequences dues a la generation de champs magnetiques axiaux dans les plasmas, et en particulier la conduction thermique

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Ngo, Kim Tu An. "Lipides intramyocellulaires (IMCL) et exercice. Evaluation par la technique histochimique dans les champs d'application : effet de l'exercice aigu de très longue durée : effet de l'entraînement chez les sujets âgés et les sujets en surpoids." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01073542.

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Abstract:

Le métabolisme lipidique est stimulé lors de l'exercice musculaire. La contribution énergétique des lipides s'accentue pendant l'exercice d'endurance d'intensité modérée de longue durée (40% à 60% de VO2max). Outre les acides gras circulants, les réserves de lipides intramyocellulaires (IMCL) sont sensées être utilisées pendant des performances dépassant 4 heures. Devant le manque de preuves expérimentales jusqu'à ce jour, une 1ere étude a été entreprise sur 10 sportifs (40 ± 6 ans) lors d'une course de 24h. Les résultats obtenus sur le muscle vaste externe ont montré une baisse significative d'IMCL de 56% et 45% dans les fibres de type I et IIA respectivement, alors que le glycogène n'a diminué que dans les fibres I. Ces données indiquent un catabolisme d'IMCL plus efficace que celui du glycogène dans les fibres rapides lors de l'exercice d'ultra endurance, dont le mécanisme reste à déterminer. IMCL s'accumule lors du vieillissement ou de l'obésité et peut constituer un risque de résistance à l'insuline (RI). Un entraînement combiné en endurance (EE) et en résistance (ER) de 14 semaines a été mené sur des sujets âgés (73 ± 4 ans) et d'autres en surpoids (58 ± 5 ans). Dans les deux groupes IMCL a augmenté (p<0.05) dans le muscle vaste externe (après EE) mais est resté stable dans le muscle deltoïde (après ER) et s'est accompagné de l'augmentation (p<0.05) de la capacité enzymatique de la β-oxydation après EE. Les céramides musculaires, une classe de lipides impliquée dans RI, ont été diminués (p=0.052) par EE et non par ER. Ces résultats confirment que l'augmentation d'IMCL n'est pas un facteur de risque métabolique et que EE se traduit par une diminution des céramides et de RI

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Ngo, Kim Tu An. "Lipides intramyocellulaires (IMCL) et exercice. Evaluation par la technique histochimique dans les champs d’application : effet de l’exercice aigu de très longue durée : effet de l’entraînement chez les sujets âgés et les sujets en surpoids." Thesis, Saint-Etienne, 2013. http://www.theses.fr/2013STET016T/document.

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Abstract:

Le métabolisme lipidique est stimulé lors de l'exercice musculaire. La contribution énergétique des lipides s'accentue pendant l'exercice d'endurance d'intensité modérée de longue durée (40% à 60% de VO2max). Outre les acides gras circulants, les réserves de lipides intramyocellulaires (IMCL) sont sensées être utilisées pendant des performances dépassant 4 heures. Devant le manque de preuves expérimentales jusqu'à ce jour, une 1ere étude a été entreprise sur 10 sportifs (40 ± 6 ans) lors d'une course de 24h. Les résultats obtenus sur le muscle vaste externe ont montré une baisse significative d'IMCL de 56% et 45% dans les fibres de type I et IIA respectivement, alors que le glycogène n'a diminué que dans les fibres I. Ces données indiquent un catabolisme d'IMCL plus efficace que celui du glycogène dans les fibres rapides lors de l'exercice d'ultra endurance, dont le mécanisme reste à déterminer. IMCL s'accumule lors du vieillissement ou de l'obésité et peut constituer un risque de résistance à l'insuline (RI). Un entraînement combiné en endurance (EE) et en résistance (ER) de 14 semaines a été mené sur des sujets âgés (73 ± 4 ans) et d'autres en surpoids (58 ± 5 ans). Dans les deux groupes IMCL a augmenté (p<0.05) dans le muscle vaste externe (après EE) mais est resté stable dans le muscle deltoïde (après ER) et s'est accompagné de l'augmentation (p<0.05) de la capacité enzymatique de la β-oxydation après EE. Les céramides musculaires, une classe de lipides impliquée dans RI, ont été diminués (p=0.052) par EE et non par ER. Ces résultats confirment que l'augmentation d'IMCL n'est pas un facteur de risque métabolique et que EE se traduit par une diminution des céramides et de RI
Lipid metabolism is involved during muscle exercise. Energetic contribution of lipids increases during long lasting endurance exercise of moderate intensity (40% à 60% of VO2max). As well as circulating free fatty acids, intramyocellular lipid storages (IMCL) are postulated to be used during performances longer than 4 hours. Due the the lack experimental evidences untill today, a first study was undertaken on 10 athletes (40 ± 6 yrs) during a 24h running. Results obtained on vastus lateralis muscle showed a significant 56% and 45% decrease of IMCL in type I and IIA fibres respectively while glycogen decreased only in type I fibres. These data indicate a more efficient catabolism of IMCL than those of glycogen in fast twitch fibres during ultra endurance exercise, of which mechanism remains to be explored. IMCL accumulates during ageing or overweighting and may constitute a risk of insulin resistance (IR). A combined 14 weeks endurance (ET) and resistance (RT) training was followed by older (73 ± 6 yrs) and overweighted (58 ± 5 yrs) subjects. In the two groups IMCL increased (p<0.05) in vastus lateralis muscle (after ET) but remained stable in deltoidus muscle (after RT) and was linked to an increase (p<0.05) of β-oxydation enzymatic capacity after ET. Muscle ceramides, a category of lipids implicated in IR, decreased (p=0.052) after ET and not after RT. These results confirm that increase in IMCL is not a metabolic risk factor and that ET induces a decrease of both ceramides and IR

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Liu, Caiyun. "Effet du pré-traitement par champ électrique pulsé sur le séchage et la friture des légumes : cas des pommes de terre et des carottes." Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2467.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l’étude de l’effet du traitement par champs électriques pulsés (CEP) sur différents procédés de séchage et de friture à partir de produits végétaux (pommes de terre et carottes). Les interactions entre différents modes de séchage et de prétraitement ont été étudiées. L’impact du traitement par CEP et du pré-séchage par l’air chaud ou pré-séchage par le vide sur la cinétique de friture et sur la qualité des produits frits ont été analysés. Le prétraitement par CEP entraîne une électro-perméabilisation des membranes cellulaires, ce qui favorise l’accélération des cinétiques de perte en masse (humidité). Les résultats montrent que le temps de séchage a été réduit significativement dans tous les procédés étudiés (séchage par l’air chaud, séchage par microonde, séchage sous vide). L’avantage du traitement par CEP se manifeste également par une diminution au niveau de la température interne du produit séché. Cette température basse présente un avantage notable dans la préservation des composés sensibles à la chaleur (caroténoïdes…). La couleur des échantillons prétraités par CEP puis séchés, gardent mieux la coloration initiale et présente une déviation réduite en termes de couleur après réhydratation. En ce qui concerne le procédé de friture, l’application du traitement par CEP montrent un avantage en termes de temps de friture mais également en termes de la teneur en huile absorbée. En effet, cette teneur en huile est moins élevée pour le cas des échantillons traités électriquement comparés aux échantillons non traités. La combinaison du CEP et du pré-séchage à l’air chaud (ou du pré-séchage sous vide) montre une réduction importante du temps de friture et également en terme de teneur en huile absorbée
This research project focuses on the effect of pulsed electric field (PEF) treatment on various drying and frying processes from plant products (potatoes and carrots). Interactions between different drying modes and pretreatment have been studied. The impact of PEF treatment and pre-drying by hot air or pre-drying by vacuum drying on frying kinetics and the quality of fried products were analyzed. PEF pretreatment results in electro-permeabilization of the cell membranes, which favors the acceleration of mass transfer processes. The results showed that the drying time was significantly reduced in all processes (hot air drying, microwave drying, vacuum drying). The advantage of the PEF treatment was also manifested by a decrease of the internal temperature of the product during drying. This lower temperature has a significant advantage in the preservation of heat-sensitive compounds (carotene, etc.). The dried sample pretreated by PEF could better retain the initial product color and had a reduced color deviation after rehydration. In regards to the frying process, the application of the PEF treatment showed not only an advantage in terms of the frying time but also in terms of oil content absorbed. The oil content of PEF treated sample was lower compared to untreated ones. Moreover, the combination of the PEF pretreatment and hot air pre-drying (or vacuum pre-drying) showed a synergistic efficiency on frying time and also in terms of oil content absorbed

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Mulleman, Denis. "Variabilité de réponse aux anti TNF-alpha dans les rhumatismes inflammatoires : apport des marqueurs biologiques et d'imagerie." Thesis, Tours, 2009. http://www.theses.fr/2009TOUR3113/document.

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Abstract:

Il existe une variabilité interindividuelle de la relation dose - effet chez les patients atteints de maladies inflammatoires rhumatismales traités par les inhibiteurs du Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-a). Dans la première partie de cette thèse, la physiopathologie du TNF-a dans le processus inflammatoire est présentée. Ensuite, le travail se concentre sur la relation concentration-effet en utilisant la modélisation pharmacocinétique-pharmacodynamique (PK-PD) modèles. À la fin, après une discussion sur les biomarqueurs d'imagerie, la thèse traite de l'utilité d'une nouvelle technique permettant de détecter la réponse précoce au traitement, à savoir la tomographie par émission de positons (TEP). En résumé, ce travail décrit la relation PK-PD dans les maladies inflammatoires rhumatismales traitées par anticorps monoclonaux en utilisant les marqueurs cliniques et biologiques, et démontre également l'influence de fortes concentrations d'anticorps monoclonaux pour la maintenance au traitement. La TEP est une technique prometteuse pour identifier la réponse précoce aux antagoistes du TNF-a
There is an interindividual variability of the dose - response relationship in patients with inflammatory rheumatic diseases treated by Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-a) inhibitors. In the first part of this thesis, the pathophysiology of TNF-a in inflammatory processes is presented. Then, the work focuses on the concentration-effect relationship using pharmacokinetic-pharmacodynamic (PK-PD) models. At the end, after discussion on imaging biomarkers, the thesis discusses the usefulness of a new technique to detect the early response to treatment, namely the positron emission tomography (PET). In summary, this work describes the PK-PD relationship in rheumatic inflammatory diseases treated by monoclonal antibodies using clinical and biological markers and demonstrates also the influence of high concentrations of monoclonal antibodies on maintenance to treatment. PET is a promising technique to identify early response to TNF-a antagonists

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Madjour, Kamel. "Réalisation et caractérisation de détecteurs submillimétriques et térahertz par des composants à effets de champs à base de nitrure de Gallium." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10178.

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Abstract:

Ces travaux de thèse concerne la réalisation et la caractérisation de détecteurs de radiations sub-millimétriques et térahertz par des composants à effets de champs à base d'hétérojonctions de nitrure de Galium (AlGaN/GaN). La première partie de ces travaux présente un état de l'art des différents types de détecteurs de rayonnement térahertz existants que ce soit par une approche électronique, optique ou optoélectronique. Elle permet d'effectuer un comparatif de leurs performances. La seconde partie aborde les aspects de design et de procédés technologiques pour la fabrication de ces composants à base de nitrure de Galium. Elle expose plus particulièrement les difficultés rencontrées et les solutions mises en places lors de la fabrication de composants à réseaux de grilles. La troisième partie concerne la caractérisation en espace libre de ces différentes topologies de détecteurs pour des fréquences allant jusque 550GHz (i.e. NEP, SNR, comparatif avec l’intégration d’antenne cornet…). Cette partie expose les premières mesures d'imagerie en temps réels réalisées à l'aide de détecteur térahertz à base d'hétérojonctions AlGaN/GaN. La dernière partie aborde, quant à elle, l'étude intrinsèque des performances des détecteurs. Celle-ci est basée sur la théorie du mélange résistif. Une modélisation du comportement non linéaire du détecteur est réalisée. Elle s'appuie sur des mesures de mélange faites à l'aide d'un nouveau type de bancs de mesures sous pointes développés au sein du laboratoire. En conclusion, un bilan sur les performances de différentes topologies étudiées essaiera d'offrir des pistes de réponses aux interrogations légitimes sur le sujet abordé
This thesis relates to the fabrication and the characterization of different types of Gallium nitirde based high electron mobility transistors (GaN/AlGaN heterojunction based HEMT) as millimeter and terahertz radiations detectors. The first part of this work presents a state of the art of different types of THz radiation detectors either by electronics, optics or optoelectronics approaches. This part allows a comparison of their performances. The second part deals with design and process technologies to the fabrication of GaN/AlGaN based devices. This part explains particular difficulties encounterd and solutions omplemented in the process fabrication of gratting-gate transistors. The third part describe the experimental results in free-space, up to 550GHz, of these different types of detectors (i.e. NEP, SNR, integrated horn antenna...). This part outlines the THz real-time imaging performed for the first time with GaN/AlGaN based detectors. The last part deals with the study of the intrinsic performance of these detectors. This study is based on the resistive-mixing theory in HEMTs. Modeling of the nonlinear behavior of transistors is achieved. This part relies on resistive-mixing measurements made using a new type of an on-wafer measurement bench developed in our laboratory. In conclusion, a report on the performances of all detectors studies in this thesis is done. This conclusion attempts to answer in the reasonable questions

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Ren, Sicong. "Mesures de champs et simulations par élément finis de l'interaction entre vieillissement dynamique et endommagement dans les alliages métalliques." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM001/document.

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Abstract:

Récemment, les observations in-situ par laminographie aux rayons X (au synchrotron) montrent que les multiples bandes de localisation sont les précurseurs de l'endommagement et éventuellement de la rupture en biseau. Ces bandes peuvent être liées aux phénomènes de vieillissement par la déformation (type effet de L"uders ou Portevin-Le Chatelier (PLC)) dont l'influence sur la rupture est encore mal compris. Ces effets sont pourtant observés dans de nombreux alliages industriels comme les aluminiums de la série 2000 ou 5000, ou par exemple, dans le cas des aciers C-Mn pour lesquels un creux de ductilité est observé dans la gamme de température o'u ces effets sont les plus marqués.L'objectif de la thèse consiste à caractériser l'effet PLC et évaluer son influence sur le développement de l'endommagement et donc sur la rupture finale. D'abord, l'effet de vieillissement sur l'écrouissage a été introduit dans un modèle basé sur la densité de dislocations en utilisant les résultats dans la littérature. Ensuite, certains alliages d'aluminium de la série 2000 et un acier C-Mn ont été étudiés par essais mécaniques avec corrélation d'images.Le déclenchement prématuré de localisation a été observé pendant les essais de relaxation, de déchargement et de changement de vitesse pour certains alliages d'aluminium.Les bandes autour de l'entaille dans l'éprouvette d'acier C-Mn ont été observées à haute température. Deux modes de rupture différents ont été observés dans les deux températures. Ces résultats sont comparés avec ceux du modèle KEMC. Enfin, un modèle de comportement couplant les effets de vieillissement (type KEMC) et d'endommagement (type Rousselier) a été développé pour tenter d'expliquer les interactions observées expérimentalement entre ces deux phénomènes
Recently, in-situ observations by X-ray laminography (at synchrotron) show that the multiple localization bands are the precursors of damage and possibly the slant fracture. These bands can be related to the strain ageing effect (L"uders or Portevin-Le Chatelier (PLC)) whose influence on the fracture is still poorly understood. These effects are observed in many industrial alloys such as 2000 or 5000 series aluminium alloys, or, for example, in the C-Mn steels for which a ductility drop is observed in the temperature range where these effects are most pronounced.The aim of the thesis is to characterize the PLC effect and to evaluate its influence on the development of ductile damage and therefore on the final fracture. Firstly, the influence of strain ageing on strain hardening was introduced in a model based on the dislocation density using results from the literature. Secondly, several 2000 series aluminium alloys and a C-Mn steel were investigated by mechanical tests combined with Digital Image Correlation. The premature triggering of localization bands was observed in tensile tests involving relaxation, unloading and strain rate jump for certain aluminium alloys. The bands around the notch in the specimens of C-Mn steel were observed at high temperature. Two different modes of fracture were observed at the two temperatures. These results are compared with those produced with the KEMC model. Thirdly, a constitutive model combining the strain ageing (type KEMC) and damage (type Rousselier) was developed in order to explain the experimentally observed interactions between these two phenomena

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Rampnoux, Jean-Michel. "Développement de bancs d'acoustique picoseconde pour la caractérisation sans contact par impulsions laser ultracourtes de couches micrométriques et sub-micrométriques de composants microélectroniques." Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR16014.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur le développement de deux bancs laser impulsionnel dédiés à l'étude de films minces par des techniques d'acoustique picoseconde. Deux dispositifs pompe-sonde utilisant un laser femtoseconde et picoseconde ont été mis au point, la détection pouvant être réflectométrique et interférométrique. Elle permet de mesurer simultanément les variations d'amplitude et de phase du changement relatif de réflectivité induit par le champ acoustique excité par l'impulsion pompe, et ce, de manière non destructive. La conception, construction et mise au point d'un oscillateur laser femtoseconde Ti:Saphir ont été les premières étapes du développement des bancs. Dans le premier banc d'expériences, la source produit des impulsions laser d'une durée inférieure à 100 fs et dont le taux de répétition est de l'ordre de plusieurs dizaines de mégahertz. De plus, l'énergie par impulsion est de quelques nanojoules à une longueur d'onde proche de 800 nm. Ces caractéristiques sont conformes au cahier des charges des bancs d'expériences. Cet oscillateur femtoseconde et un laser commercial impulsionnel de 12 ps ont chacun été intégrés dans les deux bancs de mesures pompe-sonde résolus en temps. Les variations des caractéristiques optiques de l'échantillon sont mesurées par deux systèmes optiques réflectométrique et interférométrique. Les systèmes optiques de génération et de détection des phénomènes acoustiques mis en place lors du travail de thèse ont été validés par plusieurs séries d'expériences avec des échantillons types de la microélectronique. Ils permettent d'illustrer le champ d'applications de l'acoustique picoseconde. Après avoir caractérisé une couche métallique sur substrat semi-conducteur (vitesse du son, épaisseur), nous avons appliqué la technique d'acoustique picoseconde à des semi-conducteurs semi-transparents et, en particulier, mis en évidence des oscillations Brillouin les caractérisant. Finalement, les différents effets analysés précédemment ont permis l'interprétation de la réponse acoustique d'une structure multicouches d'un composant microélectronique
In this work, I present the development of two experimental methods using laser pulses for thin film metrology by picosecond acoustic technique. The pump-probe set-ups use a femtosecond and picosecond laser while detection is either reflectometric or interferometric. Both methods make it possible to measure simultaneously the amplitude and phase variations reflectivity induced by the acoustic field excited by the laser pump pulse. It's a nondestructive way of measurement. The first step of our work was the design, construction and development of a femtoseconde oscillator Ti:Saphir were the first step. In one set-up, the oscillator produces lower 100 fs laser pulses and a repetition rate is near several tens megahertz. Moreover, the energy pulse is some nanojoules with a wavelength around 800 nm. These characteristics meet with the requirements for acoustic characterisation. This femtosecond oscillator and a commercial 12 ps laser were implemented in two pump-probe set-ups. In both instruments, the sample characteristics are measured by two optical systems, one reflectometric and one interferometric. The optical generation and detection of acoustic waves has been validated in this work by several experiments using representative microelectronic samples. They illustrate the application fields of picosecond acoustic technique. After characterisation of a metal layer on semiconductor substrate (acoustic velocity, thickness), we have studied phenomena in semi-transparent semiconductors, like Brillouin oscillations. Finally, we have succeeded in the analysis and interpretation of the acoustic response of a multi-layer microelectronic component structure

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Ramos, Emilie. "Démonstrateur optique CaLIPSO pour l’imagerie TEP clinique et préclinique." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112409/document.

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Abstract:

L’imagerie TEP repose à l’heure actuelle sur des détecteurs à base de cristaux scintillants ou de semi-conducteurs. Le projet CaLIPSO propose de tirer parti à la fois de l’émission de lumière (par effet Cerenkov) et de l’ionisation du milieu de détection, pour réaliser un détecteur de résolution temporelle et spatiale améliorée. Le milieu de détection, le TriMéthylBismuth liquide à température ambiante, de par sa forte teneur en Bismuth, permet une détection par effet photoélectrique efficace. Cette étude a pour objectif de concevoir et d’optimiser le détecteur optique du projet CaLIPSO, afin de prouver le concept de la détection de photons de 511 keV par effet Cerenkov dans le TMBi, et de caractériser les performances d’un tel détecteur en termes de résolution temporelle et efficacité de détection. Un premier démonstrateur a validé le principe de détection reposant sur l’effet Cerenkov, bien que ses performances soient décevantes. C’est la raison pour laquelle nous avons entrepris un effort d’optimisation en simulation Monte Carlo dans Geant4, afin d’améliorer la collection de la lumière Cerenkov dans le détecteur, et donc son efficacité de détection et sa résolution temporelle. Avant, nous avons mesuré les propriétés optiques du TMBi (indice de réfraction, absorption et diffusion de la lumière), afin d’être capables de modéliser la propagation de la lumière Cerenkov dans le détecteur. Nous avons également optimisé par simulation Monte Carlo l’outil permettant la mesure de résolution en temps, un cristal scintillant de YAP:Ce couplé à un PMT. Cela a permis une mesure plus fine de la résolution temporelle du démonstrateur. A l’issue de ces travaux, nous avons construit un second démonstrateur optique. On mesure alors une efficacité de détection de l’ordre de 32% pour une résolution en temps de 660 ps (FWHM). L’efficacité mesurée prouve que le détecteur est pleinement efficace à détecter les conversions photoélectriques du photon de 511 keV (27% des photons incidents). Plusieurs optimisations technologiques sont proposées pour améliorer la résolution temporelle, et espérer à l’avenir une mesure du temps de vol des photons gamma
PET detectors are usually based on scintillation crystals or semiconductor materials. The CaLIPSO project aims to build a PET detector working on the double detection of Cerenkov light and pair productions in a novel detection material called TriMethylBismuth. This would allow at the same time an enhanced time resolution (thanks to the Cerenkov signal) and a excellent spatial resolution (thanks to the ionization signal). Liquid TMBi (at room temperature), thanks to its good photo fraction (47%), allows a good detection efficiency, principally by photoelectric effect. In this context, this work aims to design and optimize an optical detector as a proof of concept for the Cerenkov detection of 511 keV gamma photons, and to measure the time resolution and detection efficiency of such a detector. The optical signal based on Cerenkov effect in TMBi has been observed on a first demonstrator, but its performances were clearly inappropriate. So we used a Monte Carlo simulation (Geant4) of the detector in order to model the relevant phenomena and to optimize de detection. It appeared that light collection efficiency in the detector was the most important parameter to optimize so as to improve time resolution and detection efficiency. Before that, we measured TMBi optical properties (refractive index, light absorption and diffusion), in order to model accurately the Cerenkov light propagation in the detector. The tool used for the time resolution measurement is a YAP: Ce scintillator coupled to a PMT. We also needed to optimize this tool in order to allow a more accurate measurement of the detector time resolution. At the end of this work, a second version of the optical demonstrator was built. We measured a detection efficiency of 32%, and a time resolution of 660 ps FWHM. The measured efficiency proved that our detector is fully efficient to detect the photoelectric conversions of the 511 keV photons (27% of the incident photons). Several technological optimizations are proposed to further improve the time resolution, in order to be able to measure the gamma photons’ time-of-flight in the future

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Mammadi, Younes. "Métrologie optique à petite échelle sous Microscope Électronique à Balayage : mesures de champs cinématiques en présence de discontinuités, par couplage FIB-MEB-CIN." Electronic Thesis or Diss., Poitiers, 2020. http://www.theses.fr/2020POIT2288.

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Abstract:

Le travail qui suit est divisé en trois grandes parties. Premièrement, lorsque nous souhaitons réaliser des études à des échelles plus petites telles que l’échelle micrométrique, nous devons non seulement utiliser un moyen d’observation plus complexe, tel que le microscope électronique à balayage «MEB-FEG» pour obtenir des images exploitables en métrologie optique, mais aussi avoir un marquage (mouchetis) à ces échelles.Actuellement, la corrélation d’images numériques est la technique de mesure de champs cinématique la plus utilisée pour étudier le comportement mécanique des matériaux et des structures sur une zone d’intérêt allant de l’échelle du mètre à l’échelle millimétrique. Ces derniers peuvent être obtenus par diverses techniques comme par exemple en utilisant le Dual-Beam «FIB».Pour la démarche scientifique adoptée nous avons commencé par développer un mouchetis artificiel, avec une profondeur de gravure de l’ordre de 100 nanomètres. Nous nous sommes appuyés également sur des outils statistiques tels que la gamme des niveaux de gris, l’auto corrélation, le nombre de passes et la variation de grossissement qui s’avèrent nécessaires pour valider le marquage et avoir de meilleurs résultats. Ceci a constitué la première partie de cette thèse.Dans la seconde partie, la méthode DIC a été adoptée en utilisant un microscope électronique à balayage (MEB) et un marquage réalisé grâce à un faisceau d’ions focalisés (FIB). Afin de construire une solution métrologique maîtrisée et fiable pour observer et quantifier les mouvements et les déformations de la matière à ces échelles, différents essais ont été réalisés sur deux métaux différents, à savoir, l’Acier 3041 et l’Inconel 718, et ce pour s’assurer de la répétabilité et de la reproductibilité de la procédure.Dans ces essais, nous avons proposé de calculer les déplacements horizontaux et verticaux ainsi que l’erreur liée à ces déplacements. La même démarche a été menée sur les champs de déformations. Différents résultats ont été obtenus en fonction de la variation de l’écart type trouvé dans les données acquises permettant de quantifier les erreurs de mesure ainsi que la répétabilité et la dérive dans le temps.La dernière partie du travail proposé porte sur l’adaptation des méthodes de mesure aux mécanismes particuliers de déformation à ces échelles, comme la localisation de fractures et l’endommagement.Pour étudier le comportement mécanique et prendre en compte les fractures locales, nous avons procédé à l’extraction des déformations d’un matériau fracturé à l’aide d’une méthode de mesure de champ de déplacement.L’approche proposée consistait à extraire les déformations résiduelles des premiers gradients locaux de HDIC les moins perturbés par la fracture. Différents tests ont été effectués pour évaluer la validité de cette nouvelle approche proposée.Une application pour étudier le comportement mécanique d’un composite métallique (Al /ω-Al-Cu-Fe) a été proposée. Une exploitation particulière de tous les champs réside dans la bonne séparation des champs de déformation et de la partie fissurée.Une discussion sur la comparaison entre une analyse DIC conventionnelle et son extension a été présentée sur les zones avec et sans fractures
This work is divided into three main parts. Initially, in order to order to carry out our studies at smaller scales such as micrometric scale, we must not only use a more complex means of observation, for example, scanning electron microscope "MEB-FEG" to obtain images usable in metrology optical, but also have to mark (speckle) on these scales. More recently, digital image correlation is the most widely used kinematic field measurement technique to study the mechanical behavior of materials and structures over an area of interest ranging from the meter scale to the millimeter one. This can be obtained by using a dual-focused ion beam technique. Furthermore, we have adopted a scientific approach by first developing an artificial speckle, with an engraving depth of the order of 100 nanometers. We also relied on statistical tools such as the range of gray levels, autocorrelation, the number of passes and the variation of magnification, which were necessary to validate the marking and to generate better results.In the second part, we coupled the DIC by utilizing the scanning electron microscope and the focused ion beam as the labelling techniques. In order to build a controlled and reliable metrological solution to observe and quantify the movements and deformations of matter at these scales. Several tests have been carried out on two metals ; Steel 304l and Inconel 718, toensure the repeatability and reproducibility of the procedure. In these tests, we proposed to calculate the horizontal and vertical displacements as well as the error related to these displacements.We demonstrate the same approach on the deformation fields. Different results have been obtained depending on the variation of the standard deviation found in the acquired data making it possible to quantify measurement errors as well as repeatability and drift over time.The last part of the proposed work is about the adaptation of measurement methods to the particular mechanisms of deformation at different scales, such as the location of fractures and damage. To study mechanical behavior and taking into account local fractures, we extract the deformations of a fractured material using a displacement field measurement method. The proposed approach consists of extracting the residual deformations of the first local gradients of H-DIC, the least disturbed by the fractures. Various tests have been carried out to assess the validity of this proposed new approach. An application to study the mechanical behavior of a metallic composite (Al / ω -Al-Cu-Fe) is proposed. Particular exploitation of all the fields lies in the good separation of the deformation fields and the cracked part. A discussion on the comparison between a conventional DIC analysis and its extension is presented on the zones without and with fractures

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Lassalle, Emmanuel. "Emission quantique spontanée : modifications induites par l'environnement." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0197.

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Abstract:

Le contrôle de l’émission spontanée d’émetteurs quantiques est d’une importance capitale dans le développement des futures technologies quantiques. La base de ces applications consiste en la manipulation d’atomes, de molécules ou d’atomes "artificiels", comme sources élémentaires de lumière, et en l’exploitation de la nature quantique de la lumière émise, constituée de photons uniques. En parallèle des développements récents des techniques de nanofabrication et des nanotechnologies, une compréhension théorique des mécanismes d’interaction fondamentaux entre émetteurs quantiques et leur environnement devient également capitale. Dans cette thèse, nous considérons l’émission spontanée dans trois paradigmes différents, traitant de la modification de ce processus due à l’environnement : le problème du "monitorage" de l’émission spontanée, l’interaction d’émetteurs quantiques avec des résonances optiques supportées par des structures nanométriques placées à proximité et l’interaction lointaine entre des émetteurs et des méta-surfaces. Nous présentons et utilisons différents formalismes pour modéliser ces différentes situations, qui interfacent différents domaines de la physique comme l’optique quantique et la nanophotonique. Nous illustrons chaque situation par des prédictions théoriques réalistes sur comment l’émission spontanée est modifiée. Pour chacune de ces prédictions, nous faisons des propositions expérimentales pour de futures confirmations de ces effets, afin d’améliorer notre compréhension et le contrôle de ces processus fondamentaux d’interaction lumière-matière
The control of the spontaneous emission of quantum emitters is of fundamental importance for the development of future quantum technologies. Such applications rely on the manipulation of atoms, molecules, or "artificial" atoms, as elementary sources of light, and on the exploitation of the quantum nature of the emitted light, single photons. In parallel to the recent developments in nanofabrication techniques and nanotechnologies, theoretical understanding of the fundamental interaction mechanisms between quantum emitters and their environment also becomes more and more essential.In this thesis, we tackle three different paradigms of the spontaneous emission phenomenon, all dealing with modifications of the spontaneous emission induced the environment: the problem of monitored spontaneous emission, the interaction between quantum emitters and optical resonances supported by nearby nanostructures and the remote interaction between quantum emitters and metasurfaces. We present and deal with different formalisms to model such different situations, interfacing different fields of physics like quantum optics and nanophotonics. In each of these situations, we illustrate with realistic theoretical predictions how the spontaneous emission is modified. For each case, for provide with experimental proposals for future confirmations of these predictions, to bring a better understanding and control over these fundamental processes

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Bonfim, Marlio. "Micro bobines à champ pulsé : applications aux champs forts et à la dynamique de renversement de l'aimantation à l'échelle de la nanoseconde par effet Kerr et Dichroïsme Circulaire Magnétique de rayons X." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008020.

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Abstract:

Dans cette thèse nous avons développé trois techniques de mesures dynamiques du renversement de l'aimantation à l'échelle de la nanoseconde en utilisant des micro bobines comme source de champ pulsé. Le comportement dynamique de plusieurs systèmes magnétiques sous la forme de couches minces a été étudié. Avec la technique de Dichroïsme Circulaire Magnétique de Rayons X (XMCD) résolu en temps développée à l'ESRF on obtient la sélectivité en espèce chimique outre à une résolution temporelle de 100 ps. Cela nous a permis d'effectuer des études du renversement de l'aimantation et du couplage dynamique dans des structures du type vanne de spins et jonctions tunnel. Dans certaines conditions de champ pulsé le temps de renversement de l'aimantation de la couche libre (FeNi) est de l'ordre de la nanoseconde. Dans ces structures, suivant l'épaisseur de la couche non magnétique, le couplage dynamique entre les couches libre et dure peut être très différent de celui statique. La technique de mesure dynamique Kerr/Faraday s'est montrée assez efficace pour l'étude dynamique des couches minces à forte anisotropie perpendiculaire grâce aux possibilités de champs importants (jusqu'à 10 T) associées à une haute sensibilité (~2 x 10(+8) µB). Avec la technique d'imagerie Kerr/Faraday résolue en temps on a pu suivre le renversement d'un grenat magnétique suite à une impulsion de champ. Les processus du renversement sont facilement identifiés par la visualisation dynamique des domaines magnétiques. Avec les micro bobines développées en collaboration avec le LETI, nous avons pu montrer la possibilité d'obtenir des champs magnétiques très forts (jusque 50 T) à un très bas coût comparé aux installations conventionnelles. Pour la suite de ce travail nous envisageons le développement d'une technique d'imagerie dynamique avec haute résolution spatiale (dizaine de nm) et sélectivité chimique basée sur un microscope PEEM (Microscope à photoémission d'électrons).

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Sibille, Alain. "Etude des défauts créés par irradiation électronique dans InP." Paris 7, 1985. http://www.theses.fr/1985PA077083.

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Abstract:

Cette thèse concerne l'étude des défauts produits par irra¬diation électronique dans InP. Nous montrons que les défauts stables à 300 K sont produits dans InP de type p en concentration proche de la valeur maximale théorique, mais en concentration beaucoup plus faible dans InP de type n, et que l'essentiel des centres profonds créés par l'irra¬diation sont dûs à des collisions sur le sous-réseau phosphore. Par ailleurs de l'étude des réactions subies par ces défauts en dessous et au-dessus de la température ambiante, et avec ou sans stimu-lation électronique par recombinaison électron-trou, nous avons pu déduire qu'elles impliquent essentiellement toutes la mobilité de la même entité phosphore, la lacune ou l'interstitiel. Enfin nous montrons que l'action d'un champ électrique externe sur des réactions de défauts permet d'obtenir des informations nouvelles sur celles-ci. En particulier pour le piège dominant dans InP (p), les résultats expérimentaux se comprennent par l'existence d'un effet Jahn-Teller dynamique, l'orientation électronique partielle ou totale du défaut induite par le champ influençant alors l'énergie d'activation de la réac-tion.

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Henriques, de Figueiredo Bénédicte. "Evaluation de l’integration des donnees issues de la tomographie par emission de positons en radiotherapie : application à deux modèles cliniques : les cancers ORL et les cancers pulmonaires." Thesis, Bordeaux 2, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR22125/document.

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Abstract:

Objectif : Etudier l’impact volumétrique et dosimétrique de l’intégration des données de tomographie par émission de positons (TEP) en radiothérapie (RT) à travers deux modèles cliniques : les cancers oto-rhino-laryngologiques (ORL) et les cancers pulmonaires. Matériel et méthodes : Pour les cancers ORL, après un travail préalable sur fantôme pour mise au point d’une méthode de segmentation automatique par seuillage adaptatif, deux séries de neuf et 15 patients présentant un cancer ORL traité par RT, ont bénéficié d’une TEP respectivement au 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) et au 18F-Fluoromisonidazole (18F-FMISO), traceur de l’hypoxie. Les modifications volumétriques et dosimétriques induites par ces examens ont été analysées. Pour le 18F-FMISO, différents temps d’acquisition et différentes méthodes de segmentation ont également été étudiés. Pour les cancers pulmonaires, l’impact sur la RT d’une TEP-4D au 18F-FDG avec correction des effets de volume partiel (EVP) et application de différentes méthodes de segmentation, a été évalué à travers l’analyse des sept premiers patients inclus dans le protocole PULMOTEP, promu par le CHU de Bordeaux. Résultats : Pour les cancers ORL, la TEP au 18F-FDG a conduit à une réduction des volumes de RT de 40% tout en individualisant des zones de « mismatch » entre TEP et scanner. Pour la TEP au 18F-FMISO, un meilleur contraste des images était retrouvé à 4h. Cependant, les volumes segmentés à 3 et 4h n’étaient pas significativement différents, permettant d’envisager en pratique courante des acquisitions moins tardives à 3h. L’utilisation d’une TEP au 18F-FMISO permettait d’envisager la réalisation d’une « escalade de dose » sur les zones hypoxiques avec une augmentation du taux de probabilité de contrôle tumoral de 18,1% sans augmentation excessive de la toxicité. Pour les cancers pulmonaires, il n’était pas retrouvé d’impact de la correction du mouvement respiratoire, un seul patient sur les sept étudiés présentant une tumeur mobile. Un impact constant de la correction des EVP était par contre retrouvé avec une augmentation de l’activité tumorale maximale de 27% et une diminution des volumes segmentés de 15%.Conclusion : Pour les cancers ORL, la validation de ces résultats nécessite la réalisation d’études cliniques. Pour les cancers pulmonaires, l’utilisation d’une TEP-4D avec correction du mouvement respiratoire doit être envisagée au cas par cas. L’implémentation en clinique de logiciels de correction des EVP semble, par contre, à encourager
Objective: To study the impact of Positron Emission Tomography (PET) data on radiotherapy (RT) planning through two clinical models: the head-and-neck cancers (HNC) and the pulmonary cancers. Methods and Materials: For HNC, after a previous phantom study in order to determinate an automatic segmentation method with adaptive thresholding, two series of nine and 15 patients selected for RT, underwent PET with 18F-Fluorodeoxyglucose (FDG) and 18F-Fluoromisonidazole (FMISO). The impact on RT target volumes (TV) and dosimetries was evaluated. For FMISO-PET, several time acquisitions and several segmentation methods were assessed. For pulmonary cancers, the use of a four-dimensional (4D) FDG-PET with partial volume effect (PVE) correction and several segmentation methods was evaluated through the first seven patients enrolled in the PULMOTEP protocol performed by the CHU of Bordeaux. Results: For HNC, FDG-PET led to a RT TV reduction of 40%, with mismatches between PET and CT data. For FMISO-PET images, a better contrast was obtained 4h after FMISO injection. However, segmented volumes obtained at 3 and 4h were not statistically different allowing PET- acquisitions at 3h in routine clinical practice. The use of FMISO-PET allows considering « dose escalation » on hypoxic TV with an increase of tumour control probability by 18,1% without excessive increase of toxicities. For pulmonary cancers, there was no impact of the respiratory motion correction but only one patient on seven presented a mobile tumour. PVE correction had impact on RT TV with an increase of the maximal tumoural activity by 27% and a volume reduction of 15%. Conclusion: For HNC, the validation of these results needs clinical and prospective studies. For pulmonary cancers, the use of 4D-PET must be decided case by case. On the other side, the implementation of automatic software for PVE correction seems interesting

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Laggoun, Ali. "Etude structurale et magnétique de films pulvérisés Fe-Zn par diffraction de rayons X et spectrométrie Mössbauer. Effet du recuit." Rouen, 1992. http://www.theses.fr/1992ROUES023.

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Abstract:

Les propriétés structurales et magnétiques de films métastables Fe(1x)Zn(x) (0

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Richard, Cyril. "Spectroscopie électronique et effet zeeman dans le radical NiH." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00595685.

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Abstract:

Cette thèse s'appuie sur la spectroscopie de NiH établie à la fin des années 1980 et au début des années 1990, principalement par le groupe du Pr. R. W. Field au MIT. Les mesures expérimentales ont amélioré de manière significative les travaux antérieurs, tant en spectroscopie en champ nul qu'en spectroscopie Zeeman. Le radical NiH est obtenu avec une source à décharge à température ambiante (310 K). Les radicaux formés dans la décharge sont excités par un laser continu à colorant et étudiés soit en spectroscopie d'excitation laser soit en fluorescence dispersée. Un circuit magnétique à aimants permanents (NdFeB) fournit un champ magnétique statique (0.4 - 0.9 T). En champ nul, les spectres de fluorescence par transformée de Fourier ont élargi les observations de l'état électronique fondamental jusqu'à 6000 cm-1, pour 58NiH et 60NiH. Les énergies sont modélisées avec un Hamiltonien effectif obtenu à partir du formalisme du modèle du 3d9 supermultiplet développé par le groupe de Field. Les mesures Zeeman se sont principalement concentrées sur l'étude des états Ω=3/2. Les facteurs de Landé effectifs ont été déterminés pour chaque niveau ro-vibrationnel pour les états de basse énergie et les états excités de 58NiH. L'inhabituelle dépendance en J des facteurs de Landé obtenus pour les états de basse énergie est expliquée par le modèle du supermultiplet, quantifiant alors l'ampleur des mélanges spin-orbite présents dans les états inférieurs. Les transitions étudiées ont un intérêt astrophysique depuis que plusieurs transitions d'hydrure métallique ont été observées dans les spectres d'étoiles froides et les taches solaires.

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Poilblanc, Didier. "Théorie des phases onde de densité de spin induites par le champ magnétique dans des conducteurs très anisotropes." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112017.

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Abstract:

Le gaz électronique quasi-bidimensionnel très anisotrope, avec surface de Fermi ouverte est instable sous l'effet d'un champ magnétique uniforme appliqué dans la direction de plus faible conductivité, avec apparition d'une phase Onde de Densité de Spin ou de Charge. Le champ magnétique en quantifiant les orbites électroniques affecte fortement la structure du spectre de quasiparticules. Ce dernier est constitué de bandes de Landau séparées par des gaps qui sont régulièrement espacés en vecteur d'onde de 1/2x0, où x0 est la longueur magnétique, et qui oscillent avec le champ magnétique. La thermodynamique et les propriétés de l'état fondamental sont fortement modifiées par cette série de gaps : nous avons élaboré une description analytique de la phase ordonnée (dans l'approximation champ moyen), valable pour tout champ et toute température, nous permettant de décrire l'effet de cette série de gaps sur l'énergie libre, la chaleur spécifique ou l'aimantatin. Comme le spectre d'énergie, les fonctions de corrélation de spin ou de charge possèdent une structure fine à des vecteurs d'onde de l'ordre du vecteur d'onde magnétique 1/x0. Nous avons montré que les spectres d'onde de spin et de fluctuation de la phase (du paramètre d'ordre) possédaient, en plus du mode de Goldstone, une série de modes de type raton. Ceux-ci sont des minima locaux dans la relation de dispersion de l'énergie à des valeurs quantifiées n/ x0 (n entier) de l'impulsion (parallèle). Ces modes se situent, à toute température, dans le gap de quasiparticule au niveau de Fermi ; leurs positions relatives par rapport à ce même gap évoluent vers les basses énergies quand la température diminue. Chaque "magnétoroton" peut être considéré comme le précurseur des phases adjacentes qui sont stabilisées par une variation de champ magnétique. La quantification de l'effet Hall (EHQ)est un autre effet orbital directement relié à la structure du spectre de quasiparticule. Nous avons montré, de façon générale, que les phases ordonnées induites par le champ constituaient un nouveau mécanisme pour l'EHQ. La pertinence du modèle pour les sels de Bechgaard est discutée également.

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Boniface, Claude. "Modélisation et diagnostics d'un propulseur à effet Hall pour satellites : configuration magnétique et nouveaux concepts." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30016.

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Abstract:

Le Propulseur à Effet Hall est un moteur sans grille, dans lequel un champ magnétique radial confine les électrons d'un plasma formé entre deux cylindres coaxiaux diélectriques. La chute de la conductivité électronique qui en résulte permet l'établissement d'un champ électrique axial pour extraire les ions. La relativement faible poussée (100 mN) et la forte impulsion spécifique (vitesse des ions éjectés de 20 km/s) rendent le propulseur bien adapté aux tâches de maintien sur orbite des satellites ou de petits transferts d'orbite. L'étude porte sur la modélisation des phénomènes physiques dans le propulseur associée à une étude expérimentale, plus limitée, et destinée à valider ou compléter les modèles. La modélisation est basée sur une description des phénomènes de transport des particules (électrons, ions, neutres) en champs électrique et magnétique croisés. Un modèle développé au CPAT a été complété et utilisé pour chercher les conditions optimales de fonctionnement, en particulier l'étude de la configuration magnétique des moteurs à Effet Hall existants. De plus, nous avons développé un modèle pour étudier de nouveaux concepts de moteurs à Effet Hall, en particulier un moteur à Effet Hall à Double Etage, dans lequel on cherche à contrôler séparément la génération du plasma et l'accélération des ions. La partie expérimentale a consisté à utiliser des techniques de diagnostics plasma (interférométrie de Fabry-Pérot) permettant de mesurer la distribution du champ électrique dans le système, résultant de la présence du plasma et des tensions appliquées aux électrodes. Les mesures ont été effectuées sur le moyen d'essai PIVOINE installé à Orléans. La confrontation systématique des résultats expérimentaux et de simulation a permis de mieux définir les possibilités et les limites du modèle et d'en améliorer ses capacités prédictives
Hall Effect Thrusters (HETs) are gridless ion engines where a magnetic field barrier is used to impede the electron motion toward the anode and generate a large electric field that provides collisionless ion acceleration. The thrust is about 100 mN and the specific impulse of HETs is in the range 1600-2000 s (i. E. The velocity of ejected xenon ions is on the order of 16-20 km/s). The thrust and the specific impulse of standard Single Stage HETs are well adapted to the missions of orbit correction and station keeping. The goal here is to model the physical phenomena occurring in such a thruster, and, in correlation with experimental studies, to validate and/or improve the assumptions of the model. The model describes the transport of the electrons, ions, and neutrals in crossed electric and magnetic fields. The model developed at CPAT was extended and used to identify conditions for optimal operation of the thruster, with particular attention to the influence of the magnetic field distribution on the thruster operation. In addition, we developed a model to study new thuster concepts such as a Double Stage Hall Effect Thruster, where ionization and acceleration are accomplished in two stages. The experimental study involved using specific plasma diagnostics (Fabry-Perot Interferometry) in order to measure the electric field distribution in the thruster. Measurements were made at the PIVOINE test facility in Orléans. Systematic comparisons between experimental results and simulations allowed us to define more clearly the limits of the model and to improve its predictive ability

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Nacenta, Mendivil Jorge P. "Imagerie directe de champ électrique par microscopie à balayage d'un transistor à électron unique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAY009/document.

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Abstract:

Dans le cadre de ce travail de doctorat, nous avons mis au point un nouveau microscope à balayage à transistor à électron unique (SET) qui fonctionne à très basse température (T = 50 mK) et à champs magnétiques intenses (18 T). Un SET se compose d'un petit îlot métallique relié aux électrodes de source et de drain par deux jonctions tunnel. En régime de blocage de Coulomb à basse température (T < 5 K), un champ électrique externe règle le courant circulant dans le SET. De plus, de petites variations du champ électrique entraînent de grandes variations du courant SET, ce qui fait de l'appareil un détecteur de charge très sensible, capable de détecter des charges inférieures à 0,01e. Ainsi, lorsque le SET scanne au-dessus d'une surface, il cartographie les propriétés électrostatiques de l'échantillon. Cependant, la mise en œuvre d'un microscope à balayage SET est extrêmement difficile car il combine la microscopie à sonde à balayage, les basses températures et les dispositifs nanoscopiques très sensibles. Pour cette raison, seuls quelques groupes ont réussi sa réalisation. Nos choix technologiques pour construire le microscope améliorent certains aspects par rapport aux instruments déjà existants.La percée est que nous fabriquons la sonde SET en utilisant des techniques lithographiques standard sur des plaquettes commerciales de silicium. C'est pourquoi il est possible de fabriquer des sondes SET par lots. De plus, grâce à une combinaison de techniques de découpage et de gravure, le SET est conçu très près du bord du substrat de Si (< 1 micromètre ). De cette façon, le SET peut être approché à quelques nanomètres de la surface de l'échantillon au moyen d'un contrôle de distance de force atomique. De plus, une électrode de grille fabriquée sur la sonde à proximité de l'îlot peut être utilisée pour régler le point de fonctionnement du SET. Une nouveauté de notre instrument est qu'avec cet électrode de grille et une boucle de rétroaction, nous avons cartographié directement le champ électrique local. Nous démontrons cette nouvelle méthode de balayage par rétroaction en imaginant un réseau interdigité d'électrodes à l'échelle nanométrique. De plus, le SET est un outil idéal pour l'étude de la localisation d'états électroniques. À l'avenir, notre microscope sera utilisé pour l'étude des systèmes d'électrons bidimensionnels en régime de l'effet Hall quantique, des isolants topologiques et de la transition métal-isolant
In this doctoral work, we have developed a new scanning single electron transistor (SET) microscope that works at very low temperatures (T = 50 mK) and high magnetic fields (B = 18 T). A SET consists of a small metallic island connected to source and drain electrodes through two tunnel junctions. In the Coulomb blockade regime at low temperature regime (T 5 K), an external electric field tunes the current circulating through the SET. In addition,small electric field variations lead to large SET current changes that makes the device a highly sensitive charge detector, able to detect charges smaller than 0.01 e. Thus, when the SET scans above a surface, it maps the electrostatic properties of the sample. However, the implementation of a scanning SET microscope is extremely challenging since it combines scanning probe microscopy, low temperatures and sensitive nanoscopic devices. For thisreason, only a few groups have succeeded its realization. Our technological choices to build the microscope improve certain aspects with respect to the already existing instruments. The breakthrough is that we fabricate the SET probe using standard lithographic techniques on commercial silicon wafers.For that reason, batch fabrication of SET probes is possible. Furthermore, by a combination of dicing and etching techniques, the SET is engineered extremely close to the edge of the Si chip (< 1 micrometer). In this way, the SET can be approached to a few nanometer from the sample surface by means of a atomic force distance control. Additionally, an on-probe gate electrode fabricated close to the island can be used to tune the operating point of the SET. Anovelty of our instrument is that with this on-probe gate and a feedback loop we have been able to map directly the local electric field. We demonstrate this new feedback scanning method by imaging an interdigitated array of nanometer scale electrodes. Moreover, the SET is an ideal tool for the study of the localization of electronic states. In the future, our scanning SET will be used for the study of two-dimensional electron systems in the quantum Hall regime, topological insulators and the metal insulator transition

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Dubois, Sylvie. "Propriétés électroniques des composés à ondes de densité de charge KMo6017, NbSe3 et (TSeT)2CI : Etude par magnétotransport en champ magnétique intense." Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0028.

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Abstract:

Des mesures de magnetoresistance a fort champ magnetique ont ete realisees sur les trois composes de basse dimensionnalite suivants: le bronze violet quasi bidimensionnel kmo#6o#1#7, le trichalcogenure nbse#3 et le conducteur organique (tset)#2cl. Dans l'etat onde de densite de charge basse temperature, ces trois composes presentent des oscillations quantiques de shubnikov-de haas. Pour chacun d'eux, l'oscillation n=0#+ a ete observee et la masse cyclotron ainsi que l'aire des poches de porteurs au niveau de fermi ont pu etre determinees. Une analyse detaillee de la magnetoresistance de kmo#6o#1#7 nous a permis de confirmer le caractere quasi bidimensionnel de l'etat onde de densite de charge et l'existence d'un changement de regime vers 26 k. Nous avons montre que l'ensemble des resultats obtenus sur nbse#3 s'interprete a l'aide du seul modele de l'effet shubnikov-de haas et que la contribution d'une eventuelle rupture magnetique est exclue. Une etude preliminaire de (tset)#2cl confirme le caractere bidimensionnel isotrope des poches de porteurs dans l'etat onde de densite de charge et met en evidence l'importance des effets de trempe sur la structure electronique

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Zhao, Yu. "Optical feedback sensing in microfluidics : design and characterization of VCSEL-based compact systems." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0008/document.

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Abstract:

L’interférométrie par retro-injection optique (OFI) est une technique de détection émergente pour les systèmes fluidiques. Son principe est basé sur la modulation de la puissance et/ou de la tension de polarisation d’une diode laser induites par interférence entre le faisceau propre de la cavité laser et la lumière réfléchie ou rétro-diffusée par une cible distante. Grâce à l’effet Doppler, cette technique permet de mesurer précisément la vitesse de particules en mouvement dans un fluide, et de répondre aux besoins croissants de mesure de débit dans les systèmes d’analyse biomédicale ou chimique.Dans cette thèse, les performances de la vélocimétrie par rétro-injection optique sont étudiées théoriquement et expérimentalement pour le cas de micro-canaux fluidiques. Un nouveau modèle numérique multi-physique (optique, optoélectronique et fluidique) est développé pour reproduire les spectres Doppler expérimentaux. En particulier, les effets de la concentration en particules, de la distribution angulaire de la diffusion du laser par les particules, ainsi que du profil d’écoulement dans le canal sont pris en compte. Un bon accord est obtenu entre les vitesses d’écoulement théoriques et expérimentales. Ce modèle est également appliqué avec succès à la mesure de la vitesse locale dans un micro-canal et à l’analyse de l’impact sur le signal des configurations particulières de canal. Enfin, la conception d’un capteur OFI tirant parti des avantages des Lasers à Cavité Verticale à Emission par la Surface (VCSEL) est proposée. Grâce au développement de techniques de microfabrication à base de matériaux polymères, un premier démonstrateur composé d’un VCSEL à lentille intégrée est réalisé et testé sans aucune optique macroscopique additionnelle. Les résultats obtenus en termes de mesure de flux sur des canaux micro-fluidiques de tailles différentes valident l’intérêt de cette approche et ouvrent la voie vers la réalisation de capteurs OFI ultra-compacts
Optical feedback interferometry (OFI) is an emerging sensing technique which has been studied in fluidic systems. This sensing scheme is based on the modulation of the laser emission output power and/or the junction voltage induced by the interaction between the back-scattered light from a distant target and the laser inner cavity light. Thanks to the Doppler Effect, OFI can precisely measure the velocity of seeding particles in flowing liquids which is much required in chemical engineering and biomedical fields. In the present thesis, optical feedback interferometry performance for microscale flow sensing is studied theoretically and experimentally. A new numerical modeling approach based on multi-physics numerical simulations for OFI signal simulation in the micro-scale flowmetry configuration is presented that highlight the sensor performances. In this model, many factors are involved such as particle concentration and laser-particle scattering angle distribution and flow velocity distribution. The flow rate measurement shows good agreement with the modeling. The implementation of OFI based sensors in multiple fluidic systems, investigating the impact of the fluidic chip specific configuration on the sensor signal.Finally, a compact OFI flowmetry sensor based on Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) using micro optical fabrication techniques is demonstrated as well. The simulation method for the design and the microfabrication procedures are detailed. After an evaluation of the experimental results, the capabilities of this new OFI sensor in microfluidic measurements are emphasized, thus demonstrating an open path towards ultra-compact microfluidic systems based on the OFI sensing technique

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Lorut, Frédéric. "Etude de monocristaux de KTiOPO4 sous champ électrique : mesures électriques, observations optiques et imagerie par diffraction aux rayons X." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10211.

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Abstract:

Ce travail a pour but la comprehension de certains effets observes dans ktp (ktiopo 4) lors de l'application d'un champ electrique le long de l'axe c, tels que l'apparition d'un gradient de distorsion, visible sous forme de lignes noires paralleles a l'axe c en imagerie par diffraction aux rayons x, et leur relation avec la croissance avec le temps passe sous champ applique, d'une coloration grise, depuis la cathode. Les experiences realisees ici sur les cristaux de ktp sous champ electrique applique (imagerie par diffraction aux rayons x, a basses temperatures, en fonction du temps ou en stroboscopie a temperature ambiante, mesures electriques du courant electrique en fonction du temps, ainsi que des observations optiques de degradation des cristaux sous champ applique) suggerent que ces effets sont lies au processus de conduction. Dans une approche macroscopique, nous nous sommes attaches a simuler l'evolution en fonction du temps 1) du courant electrique dans la cellule ktp-electrodes sous champ applique et 2) de la croissance de la coloration grise, en s'appuyant sur les reactions electrochimiques d'interfaces qui ont lieu aux electrodes. Nous avons ensuite cherche a determiner en quoi le transport de matiere chargee implique l'existence d'un gradient de distorsion. Apres examen des suggestions presentees dans la litterature, nous proposons un modele qui tient compte de l'heterogeneite des electrodes et ou le transport de matiere (mecanisme lacunaire) entraine la creation de lignes chargees paralleles a l'axe c. Ces dernieres sont alors responsables d'un gradient de distorsion via l'effet piezoelectrique. Ce modele est confronte a l'experience et des estimations de la vitesse d'evolution du contraste de lignes noires et de la distorsion obtenues sont presentees.

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Dissertations / Theses on the topic 'Émission par effet de champs'

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