Tesis sobre el tema "Sources d'émission"
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Boisjoli, Mark. "Paramétrisation multisource et caractérisation des sources d'émission de l'expérience HERACLES 2001". Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27847/27847.pdf.
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Ogheard, Florestan. "Développement d'un système de mesure directe du débit d'émission de sources neutroniques". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00740509.
Resumen
La méthode de mesure de référence du débit d'émission de sources neutroniques se fonde sur la technique du bain de manganèse. Elle est destinée à étalonner des sources de neutrons utilisant des radionucléides (241AmBe, 239PuBe, 252Cf,...) en termes de débit d'émission neutronique sous 4π sr. Ce dispositif est complété par un banc de mesure de l'anisotropie d'émission utilisant un support rotatif et un compteur long de type BF3. La source à mesurer est immergée dans une solution de sulfate de manganèse et les neutrons émis sont capturés par les constituants du bain. Dans une configuration classique (sphère de bain de manganèse de 1 m de diamètre et solution concentrée), environ la moitié de ces neutrons conduisent à la création de 56Mn par réaction (n, γ) sur 55Mn. Le radionucléide 56Mn a une période radioactive d'environ 2,6 heures et le bain de manganèse atteint son activité de saturation en 56Mn quand le nombre d'atomes radioactifs créés par unité de temps devient égal au nombre d'atomes se désintégrant pendant ce même temps. Le débit d'émission de la source peut alors être déduit de l'activité en 56Mn de la solution à saturation, via une modélisation ad hoc des réactions nucléaires se produisant dans le bain. Cette installation a été récemment rénovée au LNE-LNHB afin de respecter les règles de sécurité et de radioprotection en vigueur. Cette rénovation a été l'occasion de moderniser et de remettre à niveau les méthodes de mesure et de modélisation du bain et d'entreprendre une étude sur le développement d'un détecteur original pour la mesure directe en ligne de l'activité du manganèse. Ce détecteur est fondé sur la méthode de mesure par coïncidences β-γ. La voie bêta est constituée de deux photomultiplicateurs permettant de détecter l'émission de lumière due à l'effet Cerenkov et la voie gamma utilise un détecteur à scintillateur solide. L'intérêt de cette méthode de mesure est qu'elle permet d'avoir accès à l'activité du bain sans nécessiter d'étalonnage préalable, contrairement à la méthode classique qui utilise un compteur gamma et nécessite la fabrication d'une source de haute activité. Le principe de mesure a été validé à l'aide d'un prototype de détecteur et d'une modélisation effectuée à l'aide du code de calcul stochastique GEANT4. Le détecteur définitif a été réalisé et les mesures obtenues ont été comparées à celles données par une méthode primaire présente au laboratoire. Par ailleurs, des modélisations du bain de manganèse effectuées sous GEANT4, MCNPX et FLUKA, ont été comparées afin de choisir le code le plus fiable. Cette comparaison a permis d'identifier des lacunes notamment dans le code GEANT4 ainsi que des facteurs d'incertitude nécessitant une attention particulière, tels que la modélisation de l'émission neutronique et le choix des sections efficaces. Enfin, un étalonnage de source neutronique a été réalisé grâce à la méthode Cerenkov-gamma et aux facteurs correctifs donnés par la nouvelle modélisation du bain sous MCNPX. Ces mesures ont été complétées dans le cadre d'une comparaison comprenant également des mesures par l'ancienne méthode après étalonnage du couple bain/détecteur par irradiation d'une cible de manganèse en réacteur. Au terme de cette étude, plusieurs voies d'améliorations ont été proposées, dont certaines font déjà l'objet de travaux au LNHB.
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Salame, Thérèse. "Sources d’émission du carbone organique gazeux à Beyrouth". Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10108/document.
Resumen
Les COV jouent un rôle prépondérant dans les problématiques liées à la pollution atmosphérique puisqu’ils sont des précurseurs de polluants secondaires comme l’ozone, le peroxyacylnitrate et les aérosols organiques secondaires entraînant des effets néfastes sur le climat, l’environnement et la santé. Afin de mettre en place des stratégies efficaces de contrôle de la qualité de l'air, il est nécessaire d'identifier les sources d'émissions de COV, de déterminer leur composition chimique et leur contribution aux teneurs ambiantes. Actuellement, à l’Est du bassin méditerranéen, ce type d’études reste limité et l’évaluation de la qualité de l’air reste un défi majeur. Ces travaux présentent la première caractérisation détaillée des COV au Liban, situé à l’Est de la mer Méditerranée. La méthodologie s’appuie sur 2 campagnes de mesures intensives (juillet 2011 et février 2012) qui ont été réalisées dans le cadre du projet ECOCEM-Beyrouth sur un site sub-urbain. Plus de 70 COV de C2 à C16 ont été mesurés. Tout d'abord, nous avons identifié les principaux déterminants des COV. Ensuite, nous avons établi les profils des principales sources d’émission de COV par des mesures en champs proches. Enfin, nous avons identifié les sources d’émissions de COV, en se basant sur les profils établis préalablement, et estimé leur importance relative, en été et en hiver, par application du modèle sources-récepteur PMF. En hiver comme en été, les facteurs étaient dominés par les profils liés au transport routier comprenant la combustion et l’évaporation de carburants. Ces résultats sont en accord avec l'inventaire d'émissions local en ce qui concerne la contribution du secteur "transport routier"The atmospheric pollution related to the VOC still maintains a great interest since these species contribute to the formation of tropospheric ozone, peroxyacetylnitrate and secondary organic aerosols resulting in negative impacts on human health, climate and on the environment. In order to apply efficient control strategies, there is a need to identify the VOC emission sources, to determine their speciation and their contribution to VOC ambient levels. To date, there is a paucity of data regarding the VOC in the Middle East region (MEA) due to a lack of ground-based measurements leading to insufficient evaluation of air pollution in this region. In this work, we report the results of the first study regarding VOC in Lebanon, a developing country in the MEA region. The study is based on two intensive field measurement campaigns within the frame of the Emission and Chemistry of Organic Carbon in the East Mediterranean, Beirut (ECOCEM-Beirut) project conducted during summer 2011 and winter 2012 at a sub-urban site. Over 70 VOC from C2 to C16 have then been measured. First, we provide insights on the factors controlling VOC distribution. Then, VOC source profiles were determined with field measurements close to the main potential emitters. Finally, we identified the VOC factors, based on the sources profiles established previously, and quantified their relative contribution according to the season, by implementing the source receptor model PMF. The major sources were traffic-related emissions (combustion and gasoline evaporation) in winter and in summer. The modeled results showed an agreement with the local emission inventory regarding the load of the on-road mobile source
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Dufresne, Marvin. "Sources et déterminants des composés organiques volatils à Marseille". Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2022. http://www.theses.fr/2022MTLD0007.
Resumen
Les Composés organiques volatils (COV) dont les hydrocarbures non méthaniques (HCNM) ont un rôle clé dans la chimie atmosphérique en tant que précurseurs de polluants secondaires tels que l’ozone (O3) et les aérosols organiques secondaires (AOS). Pourtant, les connaissances sur les émissions des HCNM restent insuffisantes provoquant de fortes incertitudes associées aux inventaires d’émissions et par conséquent sur les modèles de chimie-transport (CTM), essentiels pour la mise en place de politique de qualité de l’air efficace. Ce manque d’information est d’autant plus critique sur le bassin Méditerranéen, région particulièrement marquée par la pollution atmosphérique et le changement climatique. Dans le but d’apporter des connaissances nouvelles sur les sources et déterminants des COV sur cette région, une campagne d’observation de 18 mois a été menée de mars 2019 à août 2020 à Marseille. Elle a permis l’obtention d’une base de données unique de 70 composés hydrocarbonés pour l’étude de l’évolution de la composition en HCNM de l’atmosphère de Marseille. L’analyse des observations à l’aide du modèle source-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) a permis de déterminer huit sources majeures pour les composés mesurés. Le trafic routier est le premier émetteur de ces composés à Marseille pour toutes les saisons contribuant à 40 % des concentrations alors que le chauffage domestique contribue à 20 % en hiver. Une baisse marquée des émissions en HCNM dues au trafic routier a été constatée au printemps 2020 associée au confinement pour la crise sanitaire du COVID-19. Une source industrielle a été identifiée comme fortement émettrice de xylènes, espèces à fort impact potentiel sur la formation d’AOS. Enfin, les inventaires d’émissions à différentes échelles ont été comparés entre eux et avec l’évaluation issue des observations pour la zone d’étude. Il apparaît une forte variabilité sur les émissions en COV totaux mais une très bonne concordance pour les émissions en COV du trafic routier. Cette comparaison a montré que la spéciation chimique des sources d’émissions en COV est significativement plus élevée pour les inventaires dans le cas des HCNM issues de combustion (alcènes et aromatiques) ce qui est possiblement dû à une surestimation du chauffage résidentiel suivant les saisons. En outre, l’étude a montré une différence de composition chimique pour le trafic routier entre l’inventaire d’émission local et les observationsVolatil Organic Compounds (VOC) are key species because of their role as precursors of secondary pollutants such as ozone (O3) and secondary organic aerosols (SOA). However, the knowledge on VOC emissions remains insufficient, leading to high uncertainties on emission inventories and consequently on chemistry-transport models (CTM) which are crucial for the successful implementation of efficient air quality policies. This lack of information is all the more critical in the Mediterranean basin since this region is particularly affected by air pollution and climate change. In order to provide new knowledge on the sources and factors controlling VOC in this region, an 18-months field campaign took place from March 2019 to August 2020 in Marseille. It allowed to obtain a unique database of 70 non-methane hydrocarbon (NMHC) compounds for the study of the evolution of the VOC composition of the atmosphere of Marseille. The analysis of observations using the source-receptor model PMF (Positive Matrix Factorization), allowed to determine eight major NMHC emission sources for the measured compounds. Road traffic is the main emitter of these compounds in Marseille in all the seasons contributing to 40% of concentrations whereas residential heating contributes to 20% in winter. A sharp decrease of the NMHC emissions due to road traffic has been observed in Spring 2020 associated to the lockdown due to the sanitary crisis of Covid-19. An industrial source has been identified as high emitter of xylenes, species with a high potential on SOA formation. Global, regional and local emission inventories were compared to each other with the observations in the Marseille area. A high variability on the total VOC emissions but a very good agreement on the VOC emissions from road traffic. This comparison showed the chemical speciation of VOC emission sources is significantly higher for the inventories in the case of HCNM emitted by combustion (alkenes and aromatics) possibly due to an overestimation of residential heating. In addition, the study showed a difference in chemical composition for road traffic between the local emission inventory and observations
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Salame, Thérèse. "Sources d’émission du carbone organique gazeux à Beyrouth". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10108.
Resumen
Les COV jouent un rôle prépondérant dans les problématiques liées à la pollution atmosphérique puisqu’ils sont des précurseurs de polluants secondaires comme l’ozone, le peroxyacylnitrate et les aérosols organiques secondaires entraînant des effets néfastes sur le climat, l’environnement et la santé. Afin de mettre en place des stratégies efficaces de contrôle de la qualité de l'air, il est nécessaire d'identifier les sources d'émissions de COV, de déterminer leur composition chimique et leur contribution aux teneurs ambiantes. Actuellement, à l’Est du bassin méditerranéen, ce type d’études reste limité et l’évaluation de la qualité de l’air reste un défi majeur. Ces travaux présentent la première caractérisation détaillée des COV au Liban, situé à l’Est de la mer Méditerranée. La méthodologie s’appuie sur 2 campagnes de mesures intensives (juillet 2011 et février 2012) qui ont été réalisées dans le cadre du projet ECOCEM-Beyrouth sur un site sub-urbain. Plus de 70 COV de C2 à C16 ont été mesurés. Tout d'abord, nous avons identifié les principaux déterminants des COV. Ensuite, nous avons établi les profils des principales sources d’émission de COV par des mesures en champs proches. Enfin, nous avons identifié les sources d’émissions de COV, en se basant sur les profils établis préalablement, et estimé leur importance relative, en été et en hiver, par application du modèle sources-récepteur PMF. En hiver comme en été, les facteurs étaient dominés par les profils liés au transport routier comprenant la combustion et l’évaporation de carburants. Ces résultats sont en accord avec l'inventaire d'émissions local en ce qui concerne la contribution du secteur "transport routier"The atmospheric pollution related to the VOC still maintains a great interest since these species contribute to the formation of tropospheric ozone, peroxyacetylnitrate and secondary organic aerosols resulting in negative impacts on human health, climate and on the environment. In order to apply efficient control strategies, there is a need to identify the VOC emission sources, to determine their speciation and their contribution to VOC ambient levels. To date, there is a paucity of data regarding the VOC in the Middle East region (MEA) due to a lack of ground-based measurements leading to insufficient evaluation of air pollution in this region. In this work, we report the results of the first study regarding VOC in Lebanon, a developing country in the MEA region. The study is based on two intensive field measurement campaigns within the frame of the Emission and Chemistry of Organic Carbon in the East Mediterranean, Beirut (ECOCEM-Beirut) project conducted during summer 2011 and winter 2012 at a sub-urban site. Over 70 VOC from C2 to C16 have then been measured. First, we provide insights on the factors controlling VOC distribution. Then, VOC source profiles were determined with field measurements close to the main potential emitters. Finally, we identified the VOC factors, based on the sources profiles established previously, and quantified their relative contribution according to the season, by implementing the source receptor model PMF. The major sources were traffic-related emissions (combustion and gasoline evaporation) in winter and in summer. The modeled results showed an agreement with the local emission inventory regarding the load of the on-road mobile source
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Blondel, Alodie. "Identification des sources intérieures de composés organiques volatils et estimation de leur contribution aux teneurs observées dans les logements français". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10171/document.
Resumen
Les atmosphères intérieures se révèlent très riches en composés organiques volatils (COV). Ces substances forment un « cocktail à risque » dont la composition et les effets sur la santé restent encore méconnu. Cette complexité rend difficile l’identification et la quantification des sources intérieures sur la qualité de l’air. Cette thèse a pour but d’établir des relations qualitatives et quantitatives entre les sources intérieures de COV et les teneurs observées dans des logements français. Le premier axe de travail porte sur le développement de la mesure passive pour déterminer les taux d’émission en formaldéhyde (FA) et en acétaldéhyde des matériaux. Ce préleveur a été validé en laboratoire, puis utilisé in-situ, dans une campagne de mesures réalisée dans des chambres étudiantes. Ce diagnostic sur site montre que le mobilier et les matériaux du bâti de la pièce contribuent à part égale à la concentration intérieure en FA. L’augmentation des émissions est clairement influencée par l’élévation de la température. Un modèle d’équilibre des masses basé sur les taux d’émission mesurés a conduit à une prédiction satisfaisante des concentrations en FA dans les 24 lieux échantillonnés. Le second axe porte sur l’analyse des profils chimiques de 60 logements. A partir d’un « screening » des COV ; des classes homogènes de profils chimiques associés aux logements ont pu être établies. Des hypothèses sur les sources potentielles de ces composés ont été formulées et examinées sur la base des données de la littérature, des questionnaires descriptifs des logements et des émissions de matériaux et produits présents en environnement intérieurIndoor atmospheres appear very rich in volatile organic compounds (VOC). These substances form a “dangerous mix” whose composition and effects on health remain still unknown. This complexity makes difficult the identification and the quantification of indoor sources on the indoor air quality. The purpose of this thesis is to establish qualitative and quantitative relationship between VOC indoor sources and the concentrations observed in French dwellings. The first axis of this work deals with the development of passive measurement to determine the formaldehyde (FA) and acetaldehyde emission rates of materials. This sampler was validated in laboratory, then used in-situ, in a batch of measurements carried out in student rooms. This diagnosis on site shows that the furniture and the building materials contribute equally to the indoor concentration in FA. The increase of the emissions is clearly influenced by the rise in the temperature. A balance mass model based on the measured emission rates led to a satisfying prediction of the FA concentrations in the 24 sampled rooms. The second axis deals with the analysis of the chemical profiles of 60 residences. From a “screening” of the VOC; homogeneous classes of chemical profiles associated with the dwellings could be established. Assumptions on the potential sources of these compounds were formulated and examined on the basis of the bibliography, the descriptive questionnaires of the dwellings and the emissions of materials and products present in indoor environment
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Moradian, Zabihallah. "Application de la méthode d'émission acoustique pour la surveillance du comportement au cisaillement des joints actifs". Thèse, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1961.
Resumen
A key requirement in evaluation of sliding stability of concrete dams is monitoring shear behavior of 1) concrete joints in dam body, 2) concrete-rock interfaces and 3) rock discontinuities in dam foundation. The methodology consisted of creating a database of observed shear behaviors of the mentioned joints using acoustic emission (AE) technique. Joint samples were fabricated by tension splitting of the cores and pouring concrete on rock joint replica for simulating concrete-rock interfaces. Variations of key parameters including joint geometry, normal stress, displacement rate and bonding percentage were incorporated in the analysis. An analysis was also carried out on natural joints from Daniel Johnson (Manic 5) Dam, Quebec, founded on gneiss to granitic rock. Parametric-based and signal-based analysis methods were used to evaluate the potential of AE for monitoring shear behavior of various kinds of joint with different characteristics. Using AE parameters such as amplitude, count, energy, duration and rise time, this study was done as a feasibility study for AE monitoring of sliding surfaces within dam, dam-rock interface or inside rock foundation. It was found that AE has a good capability for showing the initial shear movement of the non-bonded joints. For bonded joints this technique can show that AE activities are occurring before breaking of adhesive bond. This is important because recording AE signals after an initial breakage of the joint would be too late to install stabilization work to be done beforehand. Of course in the eventuality that a rupture includes a sequence of events even recording AE signals of the first break is still useful. It is recommended to use this method combined with other instrumentation methods (e.g. load measuring instruments) to detect the initial shear movement of the bonded joints. Following experimental work and analysis of crack propagation and asperity degradation along shearing process, four different periods were observed in shear stress-displacement behavior of joints. These periods are: 1) Pre-peak linear period in which AE activities are initiated and show the beginning of shear displacement, 2) Pre-peak non-linear period in which AE signals are generated from crack initiation and degradation of the secondary asperities, 3) Post-peak period where first order asperities are sheared off and joints pass their maximum shear strength and 4) Residual period in which AE activities decrease and reach their minimum values. The applicability. of AE localization technique was evaluated using image analysis and scanned surfaces of the joints by laser. The results indicated that this method can locate regions with rupture governing characteristics. This provides the possibility to reinforce support systems and be aware about possible structure failures before any unexpected mechanical disturbance.
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Klaver, Anne. "Estimation des propriétés optiques des poussières désertiques d'origines saharienne et sahélienne, à proximité de leurs zones sources d'émission, à partir de leurs propriétés physico-chimiques". Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077179.
Resumen
Par absorption et diffusion des rayonnements solaire et tellurique les poussières désertiques agissent directement sur le bilan radiatif terrestre. À l'échelle globale, l'effet radiatif direct des poussières est actuellement estimé entre -0. 56 et + 0. 1 W m⁻², ne permettant pas de conclure sur le fait que les poussières induisent un refroidissement ou un réchauffement du système Terre/Atmosphère. L'estimation de cet effet demeure encore incertaine en raison de la connaissance limitée que nous avons des propriétés optiques de diffusion et d'absorption des poussières en lien avec leurs propriétés physico-chimiques. Mon travail s'inscrit dans cette problématique de réduction de ces incertitudes. Il a consisté à étudier les propriétés physico-chimiques (composition minéralogique, taille et forme) et optiques (coefficients de diffusion, d'absorption et d'extinction, albédo de simple diffusion et paramètre d'asymétrie) des poussières en Afrique de l'ouest observées dans le cadre du programme d'Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine (AMMA) à la station de Banizoumbou (Niger) en hiver et en été 2006. Les observations ont été utilisées pour effectuer des études de fermeture des propriétés optiques à l'aide d'un modèle optique. J'ai cherché à déterminer s'il est possible d'estimer les propriétés optiques des poussières à partir de la connaissance de leurs propriétés physico-chimiques. J'ai montré une bonne représentation des coefficients de diffusion et d'extinction par le calcul (écart calcul/mesure < 13 %). Cependant des efforts doivent être réalisés concernant l'estimation du coefficient d'absorption et de l'albédo de simple diffusion (écart calcul/mesure jusqu'à 291 %)By absorption and scattering of the solar and terrestrial radiations, mineral dust has a direct radiative effect. At the global scale, this direct radiative effet is currently estimated between -0. 56 and + 0. 1 W m⁻², which doesn't allow to say if the mineral dust cools or warms the Earth/Atmosphere System. The estimation of this effect still remains uncertain because of the limited knowledge concerning the optical properties of mineral dust (scattering and absorption) which are linked with their physico-chemical properties. My work is incorporated within the issues of the reduction of these uncertainties. It involved the study of the physico-chemical (mineralogical composition, size and shape) and optical (scattering, absorption and extinction coefficients, single scattering albedo and asymmetry parameter) properties of thé minéral dust coming from western Africa, observed in the framework of the African Monsoon Multidisciplinary Analysis (AMMA) program at Banizoumbou (Niger) station in winter and summer 2006. With an optical model, these observations have been used in order to perform closure studies of the optical properties. I tried to determine if it is possible to estimate the optical properties of the mineral dust based on the knowledge of their physico-chemical properties. I showed a good representation of the scattering and absorption coefficients by calculation (calculation/measurement discrepancy < 13 %). However, efforts have to be performed concerning the estimation of the absorption coefficient and single scattering albedo (calculation/measurement discrepancy up to 291 %)
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Xiang, Yang. "Analyse dynamique en champ proche de la contribution des sources de composés organiques volatils, en région urbaine sous influence industrielle". Thesis, Littoral, 2011. http://www.theses.fr/2011DUNK0408.
Resumen
À ce jour, l'identification des sources de Composés Organiques Volatils (COV) a fait l'objet de nombreuses études, afin de déterminer leur contribution à la pollution atmosphérique. Néanmoins, le comportement dynamique de l'atmosphère, dans sa dimension micro-météorologique, n'a jamais été pris en compte dans une approche sources-récepteur. Celui-ci est pourtant essentiel dans l'interprétation des mesures physico-chimiques de la pollution de l'air en champ proche, dans une région urbaine sous influence industrielle. La complexité de ces zones d'études provient non seulement des différents modes d'émissions et de la variété des activités industrielles, mais aussi des phénomènes météorologiques à multi-échelles, qui influent la dispersion et le transport à petite échelle spatiale (typiquement quelques kilomètres). En nous appuyant sur la mesure de 85 COV (dont 23 COV oxygénés) sur une durée de plusieurs mois, nous avons développé une méthodologie novatrice, associant lors de l'analyse des résultats d'un modèle sources-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) des grandeurs météorologiques, pour identifier des sources et comprendre leur comportement dynamique. En introduisant la turbulence verticale, pour la première fois dans ce type d'analyse, la température et le rayonnement solaire, comme paramètre d'analyse des facteurs de comportements ont pu être différenciés, permettant de distinguer les modes d'émissions diffuses et canalisées. Ainsi, nous avons pu classer les sources des COV par nature et par mode d'émissions, et également mettre en évidence des masses d'air âgées contenant des espèces secondairesRecently, sources apportionment of Volatile Organic Compounds (VOC) has been the subject of a great numbers of studies, in order to determine their contributions to atmospheric pollution. However, the dynamical behavior of atmosphere, within its micro-meteorological scale, has never been taken into account in the sources-receptor approach, yet it is the main factor to interpret near-field physic-chemical measurements of air pollution, in an urban area under industrial influences. The complexity of such a study area results from not only the emission modes and the various industrial activities, but also the meteorological phenomenon in multi-scale, which influences the dispersion and transport in a small scale (tipically several kilometers). With measurements of 85 VOC (including 23 oxygenated VOC) during several months, we have developed an innovative methodology, associating the results of the PMF (Positive Matrix Factorization) modeling and the meteorological parameters, in order to identify the sources and to understand their dynamical behaviors. By introducing the vertical turbulence for the first time in this kind of analysis, the temperature and the solar radiation, as parameters of factor analyses, two behaviors have been distinguished, leading to identify the emissions near ground and in the upper part of surface layer. In this way, we have labeled the sources according to their nature as well as their emission mode, and we have highlighted the aged air mass containing secondary pollutants
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Delair, Laurent. "Caractérisation de sources plasmas dédiées à la simulation de rentrées atmosphériques et au traitement de polluants : arc soufflé basse pression et décharge de polluants". Rouen, 2004. http://www.theses.fr/2004ROUES052.
Resumen
Ce travail de thèse est consacré à l’étude expérimentale de deux sources de plasmes : une torche de configuration originale (deux pieds d’arc anodiques) produisant un plasma d’azote à basse pression, et un arc glissant atmosphérique. Les caractéristiques thermodynamiques du plasma d’azote – densités et températures – sont déduites de l’analyse de son rayonnement par spectroscopie d’émission, depuis sa zone de création jusqu’à sa détente dans la veine d’essai. Des mesures du nombre de Mach sont également réalisées en sortie de torche. L’étude du comportement dynamique de cette source met en évidence l’existence d’une résonance acoustique de la chambre d’arc aux fluctuations de la densité électronique du plasma. L’analyse de l’arc glissant par les mêmes procédés révèle le fort déséquilibre du plasma dans sa zone de création et l’existence de phénomènes d’élargissement anormaux, signature d’une turbulence plasma. L’acquisition simultanée et à haute vitesse de ses caractéristiques électriques et radiatives confirme le scénario habituellement proposé pour sa dynamique : claquage, étirement, extinction. Elle met également en évidence le comportement impulsionnel de cet arc au cours de sa progression entre les électrodesThis work deals with the experimental study of two plasma sources : an original plasma torch (two anodic arc roots) which generates a low pressure nitrogen arcjet, and an atmospheric pressure gliding arc. The thermodynamic characteristics of the nitrogen plasma – densities and temperatures – are deduced from emission spectroscopy analysis, from its creation zone to its expansion zone. Mach number measurements are carried out at the torch exit. The study of the arc(s dynamic behaviour highlights an acoustic resonance frequency inside the arc chamber. The analysis of the gliding arc with emission spectroscopy reveals its non-equilibrium state and some abnormal ionic line broadenings in its creation zone due to plasma turbulence phenomena. Simultaneous high speed acquisitions of electrical signals and light intensity confirm its classical dynamical behaviour : ignition, lengthening, extinction. They also show the impulse behaviour of the arc column as it moves between the electrodes
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Xiang, Yang. "Analyse dynamique en champ proche de la contribution des sources de composés organiques volatils, en région urbaine sous influence industrielle". Electronic Thesis or Diss., Littoral, 2011. http://www.theses.fr/2011DUNK0408.
Resumen
À ce jour, l'identification des sources de Composés Organiques Volatils (COV) a fait l'objet de nombreuses études, afin de déterminer leur contribution à la pollution atmosphérique. Néanmoins, le comportement dynamique de l'atmosphère, dans sa dimension micro-météorologique, n'a jamais été pris en compte dans une approche sources-récepteur. Celui-ci est pourtant essentiel dans l'interprétation des mesures physico-chimiques de la pollution de l'air en champ proche, dans une région urbaine sous influence industrielle. La complexité de ces zones d'études provient non seulement des différents modes d'émissions et de la variété des activités industrielles, mais aussi des phénomènes météorologiques à multi-échelles, qui influent la dispersion et le transport à petite échelle spatiale (typiquement quelques kilomètres). En nous appuyant sur la mesure de 85 COV (dont 23 COV oxygénés) sur une durée de plusieurs mois, nous avons développé une méthodologie novatrice, associant lors de l'analyse des résultats d'un modèle sources-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) des grandeurs météorologiques, pour identifier des sources et comprendre leur comportement dynamique. En introduisant la turbulence verticale, pour la première fois dans ce type d'analyse, la température et le rayonnement solaire, comme paramètre d'analyse des facteurs de comportements ont pu être différenciés, permettant de distinguer les modes d'émissions diffuses et canalisées. Ainsi, nous avons pu classer les sources des COV par nature et par mode d'émissions, et également mettre en évidence des masses d'air âgées contenant des espèces secondairesRecently, sources apportionment of Volatile Organic Compounds (VOC) has been the subject of a great numbers of studies, in order to determine their contributions to atmospheric pollution. However, the dynamical behavior of atmosphere, within its micro-meteorological scale, has never been taken into account in the sources-receptor approach, yet it is the main factor to interpret near-field physic-chemical measurements of air pollution, in an urban area under industrial influences. The complexity of such a study area results from not only the emission modes and the various industrial activities, but also the meteorological phenomenon in multi-scale, which influences the dispersion and transport in a small scale (tipically several kilometers). With measurements of 85 VOC (including 23 oxygenated VOC) during several months, we have developed an innovative methodology, associating the results of the PMF (Positive Matrix Factorization) modeling and the meteorological parameters, in order to identify the sources and to understand their dynamical behaviors. By introducing the vertical turbulence for the first time in this kind of analysis, the temperature and the solar radiation, as parameters of factor analyses, two behaviors have been distinguished, leading to identify the emissions near ground and in the upper part of surface layer. In this way, we have labeled the sources according to their nature as well as their emission mode, and we have highlighted the aged air mass containing secondary pollutants
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Rivera, Martinez Rodrigo Andres. "Validation and deployment of greenhouse gas sensors (CH4) for the characterization of industrial and urban sources". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASJ020.
Resumen
Cette thèse a pour objectif la reconstruction des concentrations de méthane (CH4) atmosphérique à partir des signaux bruts (tension électrique) de capteurs d'oxyde de métal (MOS) à bas coût afin de surveiller les émissions de CH4 sur des sites industriels. Notre stratégie se base essentiellement sur la colocalisation des mesures des capteurs à bas coût avec des instruments de référence de haute précision. Les données de concentration de CH4 des instruments de haute précision sont utilisées comme variable cible pour être reconstruites à partir des mesures brutes de tension électrique issue des capteurs MOS et d'autres prédicteurs. La reconstruction est accomplie avec des modèles d'apprentissage automatique et paramétriques. Il est appliqué aux problèmes très complexes dont la reconstruction des : 1) faibles variations de CH4 dans l'air ambiant du laboratoire, 2) variations rapides et de grandes amplitudes de CH4 sous forme de pics générés artificiellement sur un bac d'essai en laboratoire reproduisant des signaux typiquement observés lors de fuites réelles sur le terrain, et 3) variations rapides et de grandes amplitudes de CH4 mesurées sur le terrain durant une expérience de largage contrôlé de CH4 dans l'atmosphère. La première expérience de laboratoire a révélé une forte influence de la vapeur d'eau sur les mesures des capteurs MOS, ainsi que les bonnes performances du modèle de perceptron multicouches (MLP) pour reconstruire le signal CH4 à partir du signal brut du capteur (Chapitre 2). Les résultats de la deuxième expérience (Chapitre 3) ont montré l'importance du choix du type de capteur pour reconstruire le signal de concentration CH4 avec une précision de 1 ppm (RMSE). Nous avons ainsi mis en avant que les capteurs TGS 2611-C00 ont permis une reconstruction plus précise des pics de CH4 que les capteurs TGS 2611-E00. Une stratégie parcimonieuse d'apprentissage du modèle nous a permis de restreindre l'ensemble des données nécessaires à l'apprentissage de 70% à 25% des données totales sans dégradation des performances pour la reconstruction de pics de CH4. Les performances sur les estimations des flux d'émissions de CH4 lors des largages contrôlés dans l'atmosphère en utilisant les concentrations de CH4 reconstruites à partir des mesures issus des capteurs MOS et une inversion avec un modèle gaussien (Chapitre 4) ont été similaires à celles obtenues à partir des données des instruments de référence à haute précision, avec une erreur moyenne d'estimation des flux d'émission de 25% sur 11 largages et une erreur moyenne de localisation des sources d'émission de 9.5 m. Les résultats de cette thèse constituent une base pour explorer les techniques avancées d'apprentissage automatique pour la reconstruction du signal de concentrations de CH4 à partir du signal brut des capteurs MOS et étudier les informations requises par les modèles d'inversion afin d'offrir les meilleures estimations des flux d'émission et localisation des fuites de CH4This PhD aims at reconstructing atmospheric CH4 concentrations from voltage signals recorded by low-cost Metal Oxide Sensors (MOS) for the purpose of monitoring CH4 leaks from an industrial facility. Our strategy is based on the collocation of measurements by low-cost sensors and expensive very high accuracy instruments. The CH4 concentrations data from the high accuracy reference instrument are then used as a target variable to be reconstructed using MOS voltage and other predictors. The reconstruction is performed with both machine learning models and parametric models. It is applied to increasingly complex problems, including the reconstruction of: 1) smooth variations of ambient room air CH4 in a laboratory, 2) fast and large variations of CH4 during concentration spikes generated on a test bench in a laboratory with a typical signature similar to that observed for real world leaks, and 3) fast and large variations of CH4 observed in the field during a dedicated controlled release experiment. The first laboratory experiments revealed a high influence of H2O in MOS sensors, and the reconstruction with a Multilayer perceptron model showed good agreement between the references and the reconstructed room air concentrations (Chapter 2). The results of the second experiment (Chapter 3) showed the importance of the selection of the sensor's type in order to produce reconstructions of CH4 concentration with a 1 ppm accuracy (RMSE). We also discovered that the TGS 2611-C00 sensors provided a more accurate reconstruction of CH4 spikes than the TGS 2611-E00 ones. A parsimonious model training strategy allowed us to restrict the training set from 70% to 25% of the data without a degradation in the reconstruction of the CH4 spikes. Emission of controlled releases from reconstructed CH4 concentrations measured by MOS sensors and the inversion of a Gaussian atmospheric model (Chapter 4) were similar to those inverted from high accuracy reference data, with an average emission rate estimation error of 25% over 11 controlled releases and a location error of 9.5 m. The results of this PhD are the basis to explore advanced techniques based on machine learning to produce accurate estimates of CH4 concentrations, and study the information required by inversion modelling that produced best estimates of the emission rate and location of CH4 leaks
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Adès, Julie. "L'impact du cadre réglementaire fédéral de réduction d'émissions de gaz à effet de serre de 2007 sur les choix des sources d'énergie de l'industrie québécoise des pâtes et papiers". Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26836/26836.pdf.
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Lamaison, Laure. "Caractérisation des particules atmosphériques et identification de leurs sources dans une atmosphère urbaine sous influence industrielle". Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_156.pdf.
Resumen
Ces travaux ont caractérisé la pollution métallique des PM10 d'une atmosphère urbaine sous influence industrielle, l'agglomération de Dunkerque, dans le Nord de la France. En premier lieu, des développements analytiques en laboratoire ont permis d'optimiser l'analyse d'une quarantaine d'éléments à l'état de trace dans les particules atmosphériques. La méthode analytique choisie repose sur une minéralisation micro-onde suivie d'analyses par ICP-MS et ICP-AES. Sur un site récepteur dans l'agglomération de Dunkerque, de nombreux échantillons de particules atmosphériques PM10 ont été prélevés en fonction de la direction du vent de juin 2003 à février 2005. Des prélèvements pour caractériser deux sources plus spécifiques, une usine sidérurgique et les émissions automobiles ont également eu lieu. Une analyse descriptive des données, reposant sur des roses de pollution et des données granulométriques, a permis de mettre en évidence les sources des différents éléments. L'analyse plus fine des données par l'utilisation de modèles récepteur, l'Analyse en Composantes Principales (ACP) et la Factorisation en Matrice Positive (PMF), a mis en évidence 7 principaux types de sources. Aérosol terrigène, aérosol marin, activité pétrochimique, deux sources liées à l'activité sidérurgique, production de ferro-manganèse et émissions dues au trafic routier. Le modèle PMF a permis d'identifier des traceurs spécifiques de sources, d'établir les profils de sources correspondants et d'estimer la contribution de chacune d'elles aux teneurs ambiantes en métaux.
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Ouerdane, Djamel. "Étude de l'influence de l'asymétrie de masse initiale sur la fragmentation des sources d'émission de particules chargées produites lors des réactions §5§8Ni+¹²C, [exposant]n [exposant]a [exposant]t Ti,¹§9§7 Au à 34.5 MeV/nucléon". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0015/MQ47536.pdf.
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Vallée, Renaud. "Etude des modifications du taux d'émission spontanée de sources internes utilisées comme sondes des variations de densités locales d'états photoniques dans des matériaux aussi divers que des milieux désordonnés polymères ou inorganiques, des cristaux photoniques et des nanostructures plasmoniques". Habilitation à diriger des recherches, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00700983.
Resumen
Dans ce travail, nous avons étudié les modifications du taux d'émission spontanée de sources internes utilisées comme sondes des variations de densités locales d'états photoniques. Des matériaux aussi divers que des milieux désordonnés polymères ou inorganiques, des cristaux photoniques et des nanostructures plasmoniques ont été caractérisés. Ainsi, nous discutons successivement i) les changements des taux d'émission spontanée de sources internes dus aux variations locales de densité du milieu polymère environnant, en dessous et au dessus de la température de transition vitreuse; ii) les changements des taux d'émission spontanée consécutives aux changements de conformation des molécules fluorescentes dus aux mouvements des chaînes environnantes; iii) l'étude de l'inhibition/exaltation de l'émission de fluorescence dans les cristaux photonique et iv) l'émission dans les nanostructures plasmoniques. Finalement, nous décrivons quelques perspectives de recherche telles que i) le développement de matériaux extrêmement désordonnés afin d'étudier les phénomènes de localisation de la lumière et de lasers aléatoires; ii) le developpement des nanostructures plasmoniques combinant plasmons de surface localisés et propagatifs afin de générer des facteurs de Purcell élevés dans une gamme spectrale soit très large soit très étroite et iii) le développement des structures plasmoniques sensibles à l'effet Kerr optique afin de réaliser des bistables optiques.
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Sezac, Laurent. "Mise en oeuvre de deux expériences de corrélations de particules légères : comportement à très faibles impulsions relatives (mesure avec un spectromètre magnétique) et influence de la violence de réaction sur les sources d'émission (mesurée avec le détecteur de neutrons Orion)". Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10014.
Resumen
Les mesures de correlations entre particules legeres emises lors des collisions d'ions lourds permettent d'estimer l'extension spatio-temporelle des sources emettrices. L'etude rapportee dans ce memoire qui concerne les preliminaires de deux experiences de correlations est composee de deux parties. La premiere partie montre a partir d'une experience test, la faisabilite d'une etude de correlations a tres faibles moments relatifs a l'aide d'un spectrometre magnetique. Les resultats permettront de determiner l'importance relative, encore inconnue, de l'interaction dans l'etat final d'une part et des effets coulombiens et de statistique quantique d'autre part. Une etude de correlations sans selection experimentale du parametre d'impact donne des reponses peu claires sur les tailles et les caracteristiques temporelles des systemes emetteurs. La deuxieme partie analyse les sources d'emission de particules alpha detectees dans la chambre a reaction du multidetecteur de neutrons orion utilise comme filtre de violence de reaction. Les resultats montrent qu'il est possible de considerer comme un bon filtre une information rapide dite pic prompt (correlee a la multiplicite neutrons detectee dans orion). Dans de telles conditions une etude de correlations de deux particules emises par des systemes equilibres devient envisageable grace a l'obtention d'une statistique de comptage raisonnable. Les resultats obtenus permettent de caracteriser les sources d'emission (vitesse, intensite, temperature) en fonction de la violence de reaction dans le systeme #2#0#8pb+#9#3nb a 29 mev/u
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Piot, Christine. "Polluants atmosphériques organiques particulaires en Rhône-Alpes : caractérisation chimique et sources d'émissions". Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661284.
Resumen
La réglementation plus sévère sur les niveaux de matières particulaires (PM) en atmosphère ambiante fixée par l'Union européenne à l'horizon 2015 impose de pouvoir quantifier les contributions des différentes sources d'émission. Les sources d'émissions primaires de particules peuvent être anthropiques (chauffage au bois, au fioul, émissions véhiculaires ou industrielles, combustion de déchets verts, activités de cuisine,...) ou naturelles (végétaux, poussières crustales). Des processus secondaires de formation des particules (conversion gaz-particules) peuvent également contribuer aux taux de PM mesurés. L'identification et la quantification des sources peuvent être conduites notamment à travers l'étude de la composante organique des aérosols réalisée à partir d'analyses chimiques de prélèvements sur filtres en atmosphère ambiante ou à l'émission. Dans ce travail, des méthodologies de caractérisation des sources d'émission par l'analyse de la fraction organique des PM et la quantification de leur influence sur les concentrations ambiantes en particules fines ont été développées et/ou adaptées de méthodologies existantes sur de nombreux sites d'observation. Une attention particulière a été portée sur différents sites de la région Rhône-Alpes où de nombreux épisodes de dépassements des valeurs limites en PM sont régulièrement enregistrés. Les méthodologies ont été développés dans un premier temps sur un site urbain de référence (sites des Frênes à Grenoble) et s'appuient à la fois sur des approches qualitatives d'études des sources (étude d'empreinte de grandes familles chimiques, utilisation de ratios de composés traceurs) et quantitatives (ACP, mesures isotopiques du carbone, Molecular-Marker Chemical Mass Balance). Elles permettent une bonne estimation des sources de matière organique (OM) et des PM en hiver. Leurs applications à d'autres sites de topologies différentes (ruraux, fond de vallées, proximités de sources, marin) en France et en Suisse et à d'autres saisons a permis de montrer la complémentarité des différentes approches introduites et la nécessité de leur adaptation aux spécificités des sites pour permettre une bonne estimation des PM. L'estimation des contributions des sources à l'OM reste cependant encore à améliorer. De plus, dans le cadre de leur application à des sites de vallées alpines suisses, l'approche quantitative de type CMB basée sur l'étude de traceurs organiques a pu être confrontée à une méthode basée sur l'étude de la composante inorganique des aérosols. Les méthodologies développées et mises en œuvre au cours de ce travail constituent des outils de référence dans le cadre d'études des sources d'aérosol à portée scientifique ou réglementaire à l'échelle nationale ou internationale.
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Guerra, Davide. "Modélisation du transfert d'un aérocontaminant dans un local ventilé en champ proche d'une source d'émission accidentelle". Phd thesis, Toulouse, INPT, 2004. http://oatao.univ-toulouse.fr/7295/1/guerra.pdf.
Resumen
La prévision de l'évolution spatio-temporelle de la concentration en polluant dans un local ventilé est encore de nos jours difficile à obtenir. Les travaux réalisés consistent en la modélisation de la dispersion d'un polluant dans une partie du local, correspondant au champ proche d'une source d'émission, suite à une situation accidentelle conduisant à la rupture du confinement assuré par une enceinte. La recherche de modèles s'appuie à la fois sur des expérimentations utilisant des techniques de traçage gazeux et des simulations multidimensionnelles à l'aide de codes de mécanique des fluides. Un modèle décrivant l'évolution spatio-temporelle de la concentration d'un polluant gazeux dilué en champ proche de la fuite est proposé. Il tient compte des différents paramètres d'étude : géométrie de la fuite (fente ou orifice circulaire), type de l'émission (continue ou transitoire), vitesse et durée d'émission. Enfin, l'influence des effets de densité (polluant en forte concentration) et celle des effets de la ventilation d'un local sont également abordées dans le cas de fuites continues. L'ensemble des modèles élaborés, pour un polluant gazeux, se présente sous la forme de corrélations s'inspirant de la théorie des jets d'écoulements turbulents libres. Ces modèles sont facilement utilisables dans le cadre des évaluations de sûreté traitant du confinement des substances et de la protection des opérateurs dans les installations, nucléaires ou autres.
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Pollino, Laurence. "Etude des mécanismes en spectrométrie d'émission optique à source étincelles avec comptage des impulsions (SEO-CDI) permettant la mise au point d'un modèle de quantification des inclusions dans les aciers". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO19002.
Resumen
La presence d'inclusions non metalliques a souvent un effet nuisible sur les proprietes physiques et mecaniques des aciers. La maitrise des procedes d'elaboration passe par la mise au point de techniques de caracterisation des inclusions de plus en plus performantes et transferables sur site. La spectrometrie d'emission optique a source etincelles avec comptage des impulsions (seo-cdi) est particulierement appropriee du fait de sa robustesse, sa rapidite et l'interet qu'elle suscite aupres des industries siderurgiques mondiales. Ce travail de these vise a etablir un modele physique des interactions plasma-matiere en seo-cdi servant de base au developpement d'un modele de quantification des inclusions dans les aciers. Ainsi, les intensites lumineuses mesurees pourront etre transposees en donnees necessaires a l'exploitation metallurgique. Nous montrons que le mecanisme d'extraction des inclusions varie en fonction de leur taille. La mise en mouvement de l'echantillon en cours d'analyse permet la caracterisation des macroinclusions, alors que la seo-cdi classique est limitee a l'etude des inclusions de desoxydation. L'etude des rendements d'extraction et d'emission permet de determiner les conditions operatoires pour lesquelles leur quantification est possible. Nous mettons en evidence les similitudes de comportement dans le plasma d'argon de l'aluminium provenant des inclusions d'oxydes et de l'aluminium en solution solide dans la matrice ferreuse. Ceci nous a conduit a developper une demarche de quantification qui consiste a etalonner les signaux inclusionnaires en utilisant les signaux d'al dissous dans la matrice. Les resultats tendent a rapprocher les performances de la technique seo-cdi de celles de la methode de determination de l'oxygene par fusion reductrice, avec une duree de mise en uvre similaire, et l'avantage de pouvoir obtenir des informations supplementaires (nombre, nature, taille et cartographies de repartition surfacique des inclusions).
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Thabet, Hanen. "Validation de la chaîne d'émission pour la conception d'un capteur RF autonome". Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4314.
Resumen
Ce travail s’inscrit dans un projet consistant à développer un prototype de capteur RF autonome et intelligent permettant la réalisation d’un réseau de capteurs sans fil dans un environnement industriel. Cette thèse traite de l’étude, la conception et la réalisation de la partie radiofréquence de la chaîne d’émission sans fils du capteur RF dans la bande ISM 863-870 MHz en technologie CMOS AMS 0.35µm. Cette chaîne inclut toutes les fonctions depuis l’oscillateur local jusqu’à l’amplificateur de puissance. L’émetteur occupe une surface de 0.22mm² et consomme environ 27mA sous une tension d’alimentation de 3.3V. De nombreux principes innovants ont été mis en œuvre et validés. Tous ces principes peuvent être facilement transposés à d’autres standards de communication et dans d’autres bandes de fréquences. Les résultats de simulations du dessin des masques vérifient complètement les spécifications et confirment les simulations. Une caractérisation expérimentale partielle valide les nouvelles architectures proposéesThis work joins in a project consisting in developing prototype of an autonomous and smart RF sensor allowing the realization of a wireless sensor network in an industrial environment. This thesis deals with the study, the design and the realization of the radio-frequency part of the transmitter using the 863-870 MHz ISM band and the CMOS AMS 0.35µm technology. This transmitter includes all the functions from the local oscillator to the power amplifier. The integrated circuit occupies a surface of 0.22mm² and consumes approximately 27mA under a supply voltage of 3.3V. Numerous innovative principles were implemented and validated. All these principles can be easily transposed into other standards of communication and in other frequency bands. The results of the post-layout simulation completely satisfy the specifications and confirm the simulations. Partial experimental characterization validates new architectures proposed
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Meyer, Thibaut. "Gravure du verre de chalcogénure GeSbSe en plasma fluoré ou à base de méthane". Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4064.
Resumen
Notre étude est focalisée sur la gravure du verre de chalcogénure GeSbSe en plasmas de SF6, SF6/Ar et CH4/H2/Ar. Ce travail s’étend aux éléments purs Ge, Sb et Se ainsi qu’aux binaires GeSe2et Sb2Se3. Une partie de ce travail est portée sur l’identification des produits de gravure fluorés, hydrures et hydrocarbonés à la surface des matériaux et dans le plasma. La spectrométrie de masse a permis d’enregistrer des spectres très riches comportant des produits jusque-là non identifiés dans la littérature.En plasmas fluorés, la composition de surface affecte la rugosité et la vitesse de gravure. De plus, la formation de produits de gravure fluorés et non volatils (SeSbFx) induit un effet de micro-masquage. Pour cette raison, nous avons cherché à diminuer la vitesse de formation des produits SeSbFx. Ainsi, l’ajout d’argon au précurseur SF6 a réduit significativement la concentration de fluor atomique à la surface pour de hautes proportions d’argon (>90%) et de basses pressions (<2mTorr). Pour ces dernières conditions, la gravure a généré une surface lisse (< 5nm), une vitesse de gravure correcte (>50 nm/min) ainsi qu’un profil quasi-anisotrope.Pour s’affranchir des produits de gravure non volatils, nous avons exploré la chimie CH4/H2/Ar. Cette dernière s’est également révélée très efficace pour graver l’antimoine tout en gardant des caractéristiques de gravure viables. Nous avons identifié les produits GexCyHz comme responsablesde la rugosité pour de hautes pressions (>3mTorr) ou de hautes proportions de méthane (>30%). Outre la capacité de graver le verre GeSbSe, un tel plasma est une alternative prometteuseThis study is focused on the etching of the GeSbSe chalcogenide glass in SF6, SF6/Ar et CH4/H2/Ar plasmas. This work is extended to the etching of pure elements Ge, Sb, Se along with binary materials GeSe2 et Sb2Se3. A part of this work is dedicated to the identification of fluoride, hydride and hydrocarbon etching products at the surface of the materials and inside the plasma. Mass spectrometry analysis shows rich spectra containing some unheard-of products.In fluorine-based plasmas, the surface composition affects the surface roughness and the etch rate. Inevitably, the formation of non-volatile fluorine products (SeSbFx) induces micromasking effects. This is the reason why we have sought to slow down the SeSbFx kinetic formation by adding Ar to SF6. Using that mixture, we managed to reduce the fluorine atomic concentration at the surface for high content of Ar (>90%) and for a lower pressure (<2mTorr). With such conditions, we obtained a smooth surface (<5nm), an acceptable etch rate (>50 nm/min) and a quasi-anisotropic profile. To free from non-volatile halogen products, we explored the CH4/H2/Ar chemistry. The latter efficiently etched the antimony while having viable etching characteristics. Surface analyses showed that the GexCyHz products are linked to the roughness for higher pressure (>3mTorr) and a significant CH4 content (>30%). In addition to the capacity to etch the GeSbSe glass, such plasma is a promising alternative
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Depraz, Sebastien. "Etude expérimentale et modélisation des propriétés radiatives des mélanges gazeux de type CO2-N2 à très haute température en vue de l'application aux rentrées atmosphériques martiennes". Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2011. http://www.theses.fr/2011ECAP0051/document.
Resumen
La modélisation du rayonnement du CO2 à plus de 2000 K reste un défi pour la prédiction des transferts radiatifs à très haute température, en particulier pour le dimensionnement des protections thermiques des véhicules spatiaux entrant dans l’atmosphère de Mars. Le défi concerne aussi bien la constitution de bases de données que le développement de modèles permettant de réaliser des calculs couplés entre l’aérothermodynamique et les transferts radiatifs. Plusieurs bases de données spectroscopiques ont été développées dans les dernières décennies. Des simulations effectuées sur des mélanges CO2-N2 à l’équilibre ont montré que l’émission IR de CO2 reste importante, si ce n’est prédominante, jusqu’à 4000 K. Mais les données expérimentales permettant de vérifier leur précision à haute température sont peu nombreuses et limitées à la basse résolution spectrale, à des températures plus faibles, ou encore impliquent des incertitudes importantes. L’objectif principal de ces travaux est donc de fournir des données expérimentales à moyenne ou haute résolution spectrale et à haute température pour permettre de vérifier la précision des bases théoriques développées. Le mélange gazeux à très haute température dont nous mesurons les spectres d’émission est obtenu grâce à une décharge micro-ondes traversant un flux de CO2 pur. Aux températures atteintes (environ 6000 K), le mélange est à l’équilibre thermodynamique local (ETL) et contient principalement les espèces suivantes : CO2, CO, O2 et O. La mesure des spectres est effectuée grâce à un spectromètre à transformée de Fourier dans l’infrarouge. L’émission des bandes harmoniques de CO dans la région 3800-4400 cm puissance-1 permet la détermination précise du champ de température radial dans le plasma. L’émission théorique de CO2, que ce soit en coefficient d’émission ou en luminance intégrée sur un chemin optique, dans les régions de 2,7 _m et 4,3 _m, est alors calculée à partir des bases de données spectroscopiques et comparée aux mesures. Les bases de données spectroscopiques étudiées sont la base CDSD-4000 récemment publiée et EM2C-1994 qui est plus ancienne. Les résultats montrent que cette dernière est suffisante pour des applications classiques en combustion, nécessitant typiquement de faibles résolutions spectrales et des températures inférieures à 2500 K, pour lesquelles elle fut initialement développée. En revanche, la base CDSD-4000 est généralement en très bon accord avec les données expérimentales, en particulier dans les ailes de bandes ce qui indique sa fiabilité pour des applications à très haute température. Bien que des comparaisons aient révélé que les positions de raies pour les transitions à haute énergie manquent de précision dans cette base, le degré élevé de recouvrement des raies dans les régions 2,7 _m et 4,3 _m devrait grandement limiter l’impact de cette imprécision dans la pratique. L’autre objectif de ces travaux concerne la difficulté que pose la couplage entre les calculs d’aérothermodynamique et de transferts radiatifs. En effet, les calculs de transferts iv radiatifs impliquant des molécules polyatomiques doivent prendre en compte un nombre très important de transitions rovibroniques. Par conséquent, un modèle approché de propriétés radiatives (modèle Statistique à Bandes Etroites) a été développé et sa précision a été étudiée pour les systèmes électroniques optiquement épais des molécules carbonées diatomiques rencontrées dans les problèmes de rentrées atmosphériques martiennes. Ces systèmes sont CO 4eme positif, C2 Swan, et CN violet. Diverses conditions à l’ETL et hors ETL, ainsi que différents mélanges ont été étudiés pour différents régimes d’élargissement de raies. Les comparaisons effectuées avec les calculs "raie par raie" ont révélé d’excellents accords. Les paramètres de ce modèle ont été tabulés en fonction de deux températures, Tv (température vibrationnelle) et Tr (température rotationnelle)Modeling of the radiation of CO2 above 2000 K remains a challenge for the prediction of radiative transfer at high temperatures, especially for the design of thermal protection of space vehicles entering the Martian atmosphere. The challenge for both the creation of databases that the development of models to perform calculations coupled between Aerothermodynamics and radiative transfer. Several spectroscopic databases have been developed in recent decades. Simulations of CO2-N2 mixtures at equilibrium showed that the IR emission of CO2 is important, if not predominant, up to 4000 K. But the experimental data to verify their accuracy at high temperature are few and limited to the low spectral resolution, at lower temperatures, or involve significant uncertainties. The main objective of this work is to provide experimental data at medium or high spectral resolution and high temperature in order to verify the accuracy of the theoretical foundations developed. The gas mixture at high temperature we measure the emission spectra is achieved through a microwave discharge through a stream of pure CO2. The temperatures reached (about 6000 K), the mixture is in local thermodynamic equilibrium (LTE) and mainly contains the following species: CO2, CO, O2 and O. The measurement of the spectra is carried out using a Fourier transform spectrometer in the infrared. The harmonic emission bands of CO in the region 3800-4400 cm-1 power allows accurate determination of the radial temperature field in the plasma. The theoretical CO2 emissions, both in emission coefficient or radiance integrated on an optical path, in the regions of 2.7 and 4.3 _m _m, is then calculated from the spectroscopic database and compared measures. The databases are based spectroscopic studied CDSD-4000 and recently published EM2C-1994 which is older. The results show that the latter is sufficient for combustion in conventional applications, typically requiring low spectral resolutions and temperatures below 2500 K, for which it was originally developed. However, based CDSD-4000 is generally in good agreement with experimental data, especially in the wings of bands indicating reliability for applications at very high temperatures. Although comparisons have revealed that the line positions for high energy transitions are unclear in this basis, the high degree of overlap of the lines in the regions 2.7 and 4.3 _m _m should greatly reduce the impact of this imprecision in practice. The other objective of this work concerns the difficulty of coupling between the calculations of radiative transfer and aerothermodynamics. Indeed, calculations of radiative transfer iv involving polyatomic molecules must take into account a large number of rovibronic transitions. Therefore, an approximate model of radiative properties (Statistics narrowband model) was developed and its accuracy has been studied for electronic systems optically thick carbon diatomic molecules encountered in problems of Martian atmospheric reentry. These systems are CO 4th positive, C2 Swan and CN violet. Various conditions to the non-LTE and LTE, and various mixtures have been studied for different regimes of line broadening. Comparisons with calculations "line by line" showed excellent agreement. The model parameters were tabulated in terms of two temperatures, Tg (vibrational temperature) and Tr (rotational temperature)
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Ménézo, Sylvie. "Conception, réalisation technologique sur InP, et caractérisation d'une source d'émission multi-longueurs d'onde pour les applications WDM a 1. 5 micromètre". Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0100.
Resumen
Une source d’émission pour les applications WDM, fournissant un peigne de 10 longueurs d'onde espacées de 2000Hz, est construite par l'intégration monolithique sur InP d'une barrette de lasers mono fréquences (lasers DBR) et d'un multiplexeur (PHASAR). Les travaux de conception, réalisation technologique et caractérisation de l'intégration monolithique sont reportés, ainsi que les performances mesurées de l'émetteur ainsi fabriqué. L'opération d1émission continue des canaux sélectionnés un à un dans le peigne est démontrée: la source présente une stabilité modale élevée, avec un taux de réjection entre canaux supérieur à 32dB; l'espacement en longueur d'onde de 200GHz est atteint avec une précision de 25GHz. La rapidité de la source en régime dynamique est vérifiée par la modulation directe des lasers intégrés : la bande passante à une modulation d'amplitude (AM) faibles signaux s'élève à 6. 5GHz pour un courant continu d'alimentation des lasers de 70 mA. L'excursion de la longueur d'onde d'émission sous une modulation directe à 2. 5Gbit/s reste inférieure à 1. 5À. La fonction de contrôle en longueur d'onde est par ailleurs ajoutée à l'émetteur assurant en permanence la précision de la longueur d'onde absolue d'émission sélectionnéeA 10-wavelength 200-GHz channel spacing emitter for WDM applications is built by the monolithic integration on InP of a DBR laser array and a PHASAR. The source design and the technology conception, realization and characterization of the monolithic integration are reported, as well as the measured performances of the fabricated emitter. The CW -one channel at a time operation was performed: the source provides high mode stability with a rejection better than 32dB for all channels; the 2000Hz-channel spacing can be achieved with accuracy better than 250Hz. The monolithic source exhibits high speed characteristics through the direct modulation of the integrated lasers: the measured amplitude modulation (AM) bandwidth is equal to 6. 50Hz for a 70rnA continuous active current. The measured chirp for a 2. 50bit/s modulation is less than 1. 5À. Besides, the emitter is provided with a wavelength monitoring function ensuring the accuracy of any absolute emitted channel of the comb
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Nistor, Magdalena. "Faisceau d'électrons créé dans une décharge transitoire à cathode creuse : distribution énergétique, rayonnement X, et ablation d'une cible solide". Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066353.
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Carre, Martine. "Etude et amélioration du rapport signal sur bruit d'un spectromètre d'émission atomique à source plasma induit par haute fréquence à des fins d'analyse élémentaire". Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO10128.
Resumen
Le plasma a couplage inductif (icp) est une source largement utilisee en analyse elementaire par spectrometrie d'emission optique. Une installation commerciale typique va comprendre: le plasma lui-meme, un generateur qui apporte l'energie, un systeme d'introduction d'echantillon qui permet d'introduire le liquide dans la decharge, un systeme de detection optique et une chaine d'acquisition du signal. Afin d'ameliorer le rapport signal sur bruit du jy 38 plus, commercialise par jobin yvon, nous avons etudie les principales causes d'instabilite dues a chaque partie de l'appareil. Dans un premier temps, nous avons optimise les conditions de source pour obtenir le plasma le plus stable et le plus performant possible. Pour cela, nous avons etudie l'influence des debits de gaz et de la puissance du generateur sur la stabilite de l'emission. Ensuite une etude granulometrique et velocimetrique de differents systemes d'introduction d'echantillon nous a permis d'observer les modifications de l'aerosol au cours de son transport. Pour completer notre etude, nous avons teste l'influence de la resolution du monochromateur sur le rapport signal sur bruit. Enfin, dans les conditions optimales, nous avons determine les limites de detection reelles de l'appareil, dans des solutions aqueuses et dans une solution de tungstene a 10 g/l
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Piet, Jordan. "Gravure plasma du CdHgTe : étude de précurseurs non conventionnels pour application aux détecteurs infrarouges hautes performances de très faible pas". Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4089.
Resumen
Ce travail de thèse est consacré à l’étude de nouveaux mélanges gazeux pour la gravure plasma du CdHgTe, à savoir : CH₃NO₂/H₂/Ar, CH₃OH/H₂/Ar et CH₄/NO₂/H₂/Ar. L’objectif est de graver sans polarisation du substrat pour limiter l’énergie déposée sur les surfaces gravées. Une première partie portant sur l’analyse de ces plasmas par sondes électrostatiques et spectroscopie d’émission optique a permis de montrer que la substitution de nitrométhane ou méthanol au méthane a un effet sur la composante chimique de la gravure. Pour ces nouveaux mélanges hydrocarbonés, l’apparition de molécules telles que CO et CN est corrélée à l’annihilation du dépôt spontané de polymère. La seconde partie, consacrée à la gravure du CdHgTe avec ces nouveaux précurseurs a prouvé la faculté de graver sans polarisation du substrat avec les mélanges CH₃NO₂/H₂/Ar et CH₄/N₂O/H₂/Ar et ainsi réduire les dommages engendrés au matériau, notamment la rugosité en surface. Une étude plus poussée de la gravure en mélange CH₄/N₂O/H₂/Ar montre notamment une augmentation de la vitesse de gravure pour les faibles polarisations jusqu’à un certain seuil, avant qu’elle ne stagne, correspondant au passage d’une gravure à dominance chimique à une gravure à dominance physique. De plus, la rugosité est indépendante de la puissance d’excitation du plasma, de la température du substrat ainsi que de la durée de gravure. Enfin, la gravure de tranchées a permis de mettre en évidence la gravure chimique et isotrope à faible polarisation avec les mélanges CH₄/N₂O/H₂/Ar et CH₃NO₂/H₂/Ar mais qui, à plus forte polarisation présente une meilleure passivation latérale que les gravures en plasma CH₄/H₂/ArThis thesis investigates new gas mixtures for HgCdTe plasma etching with the objective to etch without substrate polarization : CH₃NO₂/H₂/Ar, CH₃OH/H₂/Ar and CH₄/NO₂/H₂/Ar. A first part on the analysis of these plasmas by electrostatics probes and optical emission spectroscopy shown that the substitution of methane by nitromethane or methanol has an effect on the chemical component of the etching. For these new mixtures, the formation of molecules such as CO and CN is correlated with the annihilation of the polymer deposit. The second part, about the etching of HgCdTe with these new precursors proved the ability to etch the substrate without bias with CH₃NO₂/H₂/Ar and CH₄/N₂O/H₂/Ar mixtures and thus reduce the material damages, especially the surface roughness. Further study using CH₄/N₂O/H₂/Ar plasmas shows in particular an increase of the etching rate at low bias up to a threshold, before it stagnates, corresponding to the transition from chemically dominant etching to physically dominant etching. In addition, the roughness is independent of the plasma excitation power, substrate temperature and etching time. Finally, trench etching revealed the chemical and isotropic etching at low bias with CH₄/N₂O/H₂/Ar and CH₃NO₂/H₂/Ar mixtures, but which, at higher bias, has a better lateral passivation than CH₄/H₂/Ar etching process
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Le, Quang Huy Damien. "Spectroscopic measurements of sub-and supersonic plasma flows for the investigation of atmospheric re-entry shock layer radiation". Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22462/document.
Resumen
Lors des rentrées atmosphériques, les processus thermochimiques hors équilibre dans la couche de choc limitent la fiabilité des prédictions aérothermiques. Afin d'améliorer l'exactitude de ces prévisions, des modèles cinétiques sont actuellement développés. Ces modèles sont expérimentalement évalués à l'aide d'expériences dans lesquelles un départ à l'équilibre thermodynamique est caractérisé. Pour cette raison, le présent travail est consacré à la caractérisation du déséquilibre thermodynamique au sein d'écoulements réactifs à haute enthalpie. La plupart des études expérimentales dédiées à la validation de modèles cinétiques à haute température emploient des installations communément appelées tubes à choc. Nous évaluons ici la possibilité de générer un départ significatif à l'équilibre thermodynamique dans des écoulements plasma stationnaires, incluant des jets supersoniques dans lesquels le déséquilibre vibrationnel est fortement attendu. Des diagnostics spectroscopiques appropriés ont été appliqués, permettant de futures comparaisons avec des descriptions microscopiques issue de modèles théoriquesDuring planetary atmospheric entries, thermochemical non-equilibrium processes in the shock layer limit the reliability of aerothermal environment prediction. To improve prediction accuracy, non-equilibrium kinetic models are being developed. These models are experimentally assessed through the comparison with well characterized non-equilibrium experiments. For this purpose, the present work is dedicated to the thermodynamic characterization of non-equilibrium in high enthalpy reactive flows. Conversely to common studies that employ short duration facilities to investigate shock layer kinetics, we will assess the possibility of producing significant departure from equilibrium using radio-frequency and microwave stationary plasma flows, including supersonic plasma flows where vibrational non-equilibrium is strongly expected. Suitable spectroscopic diagnostics have been applied allowing future comparisons to be made between the microscopic description of the experiments and theoretical non-equilibrium models
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Baudic, Alexia. "Caractérisation expérimentale et statistique des sources de Composés Organiques Volatils (COV) en région Île-de-France". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS537/document.
Resumen
Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle majeur au sein du système atmosphérique puisqu’ils interviennent en tant que précurseurs d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques secondaires (composés aux divers impacts sanitaires et climatiques) ; d’où le réel besoin de mieux les caractériser. A ce jour, de fortes incertitudes demeurent quant à leur nature, leur quantification et la contribution de leurs sources d’émissions respectives.Cette thèse propose, au travers d’expérimentations de laboratoire et de terrain, une caractérisation exhaustive des COV et de leurs principales sources d’émissions en région Île-de-France. Les méthodes mises en place dans ce travail de thèse reposent sur la détermination de profils de spéciation caractéristiques du trafic routier, du chauffage au bois et du gaz naturel à partir d’investigations en champ proche (en tunnel, en cheminée et à partir d’un conduit de gaz domestique). Ces différents profils de source ont été utilisés comme empreinte chimique de référence pour l’identification des principales sources d’émissions de COV, dont les contributions respectives ont été estimées à l’aide du modèle source-récepteur Positive Matrix Factorization (PMF), appliqué sur une année d’acquisition de mesures COV (HCNM+COVO) à Paris. Ce travail de thèse a ainsi permis, pour la première fois, d’étudier la variabilité saisonnière des COV et de leurs sources majeures. Les émissions liées au trafic routier ont été révélées comme la principale source de COV d’origine locale/régionale à Paris (contribuant à ¼ des émissions totales à l’échelle annuelle). L’impact prépondérant du chauffage au bois en hiver (50 % de la masse totale COV mesurée) a également été mis en évidence. Les résultats de cette étude de répartition de sources ont été confrontés à l’inventaire des émissions d’Airparif. Nous avons souligné un bon accord entre nos observations et l’inventaire pour les sources liées au trafic automobile et au chauffage au bois.Cette évaluation indépendante des inventaires est essentielle puisque ces derniers sont aujourd’hui utilisés comme données d’entrée au sein des modèles de prévision de qualité de l’airVolatile organic compounds (VOCs) play a key role within the atmospheric system acting as precursors of ground-level ozone and secondary organic aerosols (causing health and climatic impacts); hence the growing interest of better characterizing them. Significant uncertainties are still associated with compounds speciation, quantification and respective contributions from the different emission sources.This thesis proposes, through several laboratory and intensive field campaigns, a detailed characterization of VOCs and their main emissions sources within the Île-de-France region. We used methods based on the determination of speciation profiles indicative of road traffic, wood burning and natural gas sources obtained from near-field investigations (inside a tunnel, at a fireplace and from a domestic gas flue). These different source profiles were used as chemical fingerprints for the identification of the main VOC emission sources, which respective contributions were estimated using the Positive Matrix Factorization (PMF) source-receptor model applied to one-year VOCs (including NMHC+OVOC) measurements in Paris. This thesis allowed, for the first time, to evaluate the seasonal variability of VOCs and their main emission sources. Road traffic-related emissions are major VOC local/regional sources in Paris (contributing to a quarter of total annual emissions). The important impact of wood burning in winter (50 % of the VOC total mass) was observed. Results obtained from this approach were compared with the regional emissions inventory provided by the air quality monitoring network Airparif. Finally, a good agreement was found between our observations and the inventory for road traffic and wood burning-related sources.This independent assessment of inventories is of great interest because they are currently used as input data within air quality prediction models
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Depraz, Sébastien. "Etude expérimentale et modélisation des propriétés radiatives des mélanges gazeux de type CO2-N2 à très haute température en vue de l'application aux rentrées atmosphériques martiennes". Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00697001.
Resumen
La modélisation du rayonnement du CO2 à plus de 2000 K reste un défi pour la prédiction des transferts radiatifs à très haute température, en particulier pour le dimensionnement des protections thermiques des véhicules spatiaux entrant dans l'atmosphère de Mars. Le défi concerne aussi bien la constitution de bases de données que le développement de modèles permettant de réaliser des calculs couplés entre l'aérothermodynamique et les transferts radiatifs. Plusieurs bases de données spectroscopiques ont été développées dans les dernières décennies. Des simulations effectuées sur des mélanges CO2-N2 à l'équilibre ont montré que l'émission IR de CO2 reste importante, si ce n'est prédominante, jusqu'à 4000 K. Mais les données expérimentales permettant de vérifier leur précision à haute température sont peu nombreuses et limitées à la basse résolution spectrale, à des températures plus faibles, ou encore impliquent des incertitudes importantes. L'objectif principal de ces travaux est donc de fournir des données expérimentales à moyenne ou haute résolution spectrale et à haute température pour permettre de vérifier la précision des bases théoriques développées. Le mélange gazeux à très haute température dont nous mesurons les spectres d'émission est obtenu grâce à une décharge micro-ondes traversant un flux de CO2 pur. Aux températures atteintes (environ 6000 K), le mélange est à l'équilibre thermodynamique local (ETL) et contient principalement les espèces suivantes : CO2, CO, O2 et O. La mesure des spectres est effectuée grâce à un spectromètre à transformée de Fourier dans l'infrarouge. L'émission des bandes harmoniques de CO dans la région 3800-4400 cm puissance-1 permet la détermination précise du champ de température radial dans le plasma. L'émission théorique de CO2, que ce soit en coefficient d'émission ou en luminance intégrée sur un chemin optique, dans les régions de 2,7 _m et 4,3 _m, est alors calculée à partir des bases de données spectroscopiques et comparée aux mesures. Les bases de données spectroscopiques étudiées sont la base CDSD-4000 récemment publiée et EM2C-1994 qui est plus ancienne. Les résultats montrent que cette dernière est suffisante pour des applications classiques en combustion, nécessitant typiquement de faibles résolutions spectrales et des températures inférieures à 2500 K, pour lesquelles elle fut initialement développée. En revanche, la base CDSD-4000 est généralement en très bon accord avec les données expérimentales, en particulier dans les ailes de bandes ce qui indique sa fiabilité pour des applications à très haute température. Bien que des comparaisons aient révélé que les positions de raies pour les transitions à haute énergie manquent de précision dans cette base, le degré élevé de recouvrement des raies dans les régions 2,7 _m et 4,3 _m devrait grandement limiter l'impact de cette imprécision dans la pratique. L'autre objectif de ces travaux concerne la difficulté que pose la couplage entre les calculs d'aérothermodynamique et de transferts radiatifs. En effet, les calculs de transferts iv radiatifs impliquant des molécules polyatomiques doivent prendre en compte un nombre très important de transitions rovibroniques. Par conséquent, un modèle approché de propriétés radiatives (modèle Statistique à Bandes Etroites) a été développé et sa précision a été étudiée pour les systèmes électroniques optiquement épais des molécules carbonées diatomiques rencontrées dans les problèmes de rentrées atmosphériques martiennes. Ces systèmes sont CO 4eme positif, C2 Swan, et CN violet. Diverses conditions à l'ETL et hors ETL, ainsi que différents mélanges ont été étudiés pour différents régimes d'élargissement de raies. Les comparaisons effectuées avec les calculs "raie par raie" ont révélé d'excellents accords. Les paramètres de ce modèle ont été tabulés en fonction de deux températures, Tv (température vibrationnelle) et Tr (température rotationnelle).
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Cruaud, Perrine. "Influence des communautés microbiennes sédimentaires sur la répartition faunistique dans les sites hydrothermaux et les zones d'émissions de fluides froids du bassin de Guaymas". Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0059/document.
Resumen
Au niveau des fonds océaniques, souvent considérés comme des déserts aux conditions de vie extrêmes, des oasis luxuriants de vie existent pourtant. Les sources hydrothermales et les suintements froids, principalement localisés au niveau des dorsales océaniques et des marges continentales, vont permettre le développement de communautés microbiennes et animales très particulières. Le Bassin de Guaymas, situé dans le Golfe de Californie (Mexique) présente la particularité de regrouper à la fois une zone de sources hydrothermales et une zone de suintements froids, situées à une soixantaine de kilomètres l’une de l’autre, et toutes deux recouvertes par une épaisse couche sédimentaire. Ces deux zones sont également colonisées par des étendues de bivalves, des buissons de vers tubicoles ainsi que de tapis microbiens blancs ou colorés comparables. Afin de mieux comprendre le fonctionnement global de ces deux types d’écosystèmes et notamment le rôle structurant des communautés microbiennes sédimentaires sur la répartition des différents assemblages de surface, les travaux entrepris dans cette thèse se proposaient d’étudier les communautés microbiennes sédimentaires associés à la zone de suintements froids (Marge de Sonora) et la zone de sources hydrothermales (Southern Trough) du Bassin de Guaymas. Pour cela, la diversité des communautés microbiennes (Bacteria et Archaea) de différents habitats caractérisés par une faune et des profils géochimiques particuliers, a été étudiée grâce à l’utilisation d’une technique de séquençage haut-débit, le pyroséquençage par la technique du 454, combinée à d’autres techniques comme le FISH ou la PCR quantitative. Cette étude a permis de déterminer que la structure et la diversité des communautés microbiennes dans ces sédiments étaient très spécifiques de ces environnements. Par ailleurs, les colonisateurs présents en surface des sédiments reflétaient des profils géochimiques et des communautés microbiennes très différentes au sein des sédiments. Dans les sédiments colonisés par les tapis microbiens, riches en méthane, les communautés microbiennes dominantes (ANME, Deltaproteobacteria…) utiliseraient notamment les émissions de méthane des couches sédimentaires profondes et produiraient d'importantes concentrations de sulfures, nécessaires à l’installation des communautés microbiennes thiotrophes de surface formant les tapis. Ces fortes concentrations en sulfure excluraient en revanche les communautés animales de ce périmètre. A contrario, dans les sédiments présentant de faibles concentrations en méthane et en sulfure, permettant l'installation d’assemblages faunistiques variés, les communautés microbiennes méthanotrophes anaérobies et productrices de sulfure étaient minoritaires. L'activité et le métabolisme de ces colonisateurs de surface pourraient par ailleurs permettre le développement des lignées microbiennes détectées dans ces habitats (MBG-D, Chloroflexi…). L'analyse des larges jeux de données obtenus au cours de cette étude nous a donc permis de mettre en évidence un système dynamique complexe fonctionnant en équilibre entre les communautés microbiennes sédimentaires, les organismes colonisant la surface du sédiment et la composition géochimique des eaux interstitiellesWhereas the deep-sea environment is often considered to be a desert, hydrothermal vents andcold seeps provide “oases” of biological activity on the ocean floor. Vent and seep ecosystems support complex food webs based on microbial chemoautotrophic primary production. These hydrothermal vent and cold seeps ecosystems both release hydrocarbon- and sulfide-rich fluids,fueling various surface assemblages such as mat-forming giant bacteria or symbiont-bearinginvertebrates (e.g. bivalves, tubeworms). In the Guaymas Basin, the nearby presence at a few tens of kilometers of cold seeps and hydrothermal vents coupled with comparable sedimentary settings and depths offer a unique opportunity to assess and compare the microbial community composition of these ecosystems. Tobetter understand their overall functioning, we studied sedimentary microbial communities associated with cold seep and hydrothermal vent areas in the Guaymas Basin. The diversity of microbial communities inhabiting sediments was studied using high throughput sequencing (454pyrosequencing), combined with complementary approaches, such as FISH and quantitative PCR. This study reveals that sediments found in the Guaymas Basin were colonized by microbial communities typically found in these types of ecosystems. Our results revealed a high similarity between microbial communities composition associated with the cold seep and hydrothermal vent areas as a probable consequence of the sedimentary context. Nonetheless, thermophilic and hyperthermophilic lineages (e.g.: Thermodesulfobacteria, Desulfurococcales, etc) were exclusively identified in hydrothermally influenced sediments highlighting the strong influence of temperature gradients and other hydrothermally-related factors on microbial community composition. Furthermore, sediments populated by different surface assemblages show distinct porewater geochemistry features and are associated with distinct microbial communities. Indeed, in the sediments underlying microbial mats characterized by high methane porewater concentrations,microbial communities were dominated by anaerobic methane oxidizers (ANME), known to produce sulfide which provides high fluxes of sulfide to the seafloor. In contrast, sediment associated microbial communities underlying faunal assemblages were characterized by a lower biomass and lower methane porewater concentrations in sediments, limiting porewater sulfide concentrations. Without elevated and toxic sulfide concentrations, faunal assemblages can colonize the surface. Together, geochemical and microbial surveys indicate that porewater methane concentrations play an important role in the microbial community structure and subsequently in the establishment of the surface colonizers. Furthermore, presence and activity of the surface colonizers influence the underlying microbial communities probably because of modification of energy source availabilities. Finally, the existence of similar microbial populations between the two ecosystems also raises the question of their dispersal mechanisms. Our results support the hypothesis of a potential continuity among deep-sea ecosystems. In absence of physical borders, environmental conditions (temperature, specific compounds associated withhydrothermal fluids) might select specific and highly adapted microorganisms from the pool of microorganisms dispersed globally across the seafloor
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Vallée, Christophe. "Dépôt à basse température de couches minces d'oxyde de silicium élaborées en plasma oxygène / organosilicié dans un réacteur hélicon". Nantes, 1999. http://www.theses.fr/1999NANT2011.
Resumen
Des couches minces sont déposées à température ambiante sur des substrats de silicium à partir d'un plasma de mélange o#2/organosilicie dans un réacteur radiofréquence hélicon fonctionnant à basse pression. Lorsque le mélange est riche en oxygène, les films obtenus sont inorganiques et de type sio#2. Ces couches sont dures et transparentes dans le domaine du visible. A partir de mélanges riches en organosilicie, les films obtenus sont organiques, de type sio#xc#yh#z. Des analyses in situ simultanées, du film, par ellipsometrie spectroscopique, et du plasma, par spectroscopie d'émission optique, sont mises en œuvre durant le dépôt. Ceci permet de mieux comprendre les mécanismes gouvernant la croissance des films et d'obtenir des outils de contrôle in situ de la qualité des couches. Ainsi, nous avons montré l'existence d'une corrélation entre l'émission de ch* dans le plasma et l'incorporation de carbone dans les couches. Les propriétés et les compositions des films sont obtenues par des analyses ex situ telles que la spectroscopie infrarouge en transmission (ftir), la spectroscopie de photoelectrons x (xps), la réflectivité sous faisceau de rayons x rasants, des caractérisations électriques de type c(v) pour cette étude nous avons utilisé deux organosilicies : le tetraethoxysilane (teos) et l'hexamethyldisiloxane (hmdso). L'étude comparative des différents films organiques ainsi élaborés met en évidence une très forte analogie entre la structure du film et celle du monomère précurseur. Nous avons aussi montre que certains oxydes étaient poreux et se modifiaient au contact de l'air. En effet, l'utilisation de l'ellipsometrie permet de visualiser, en temps réel, l'incorporation d'eau dans ces films. Nous avons aussi étudié la nature des interactions entre les atomes d'oxygène et la surface du film en cours d'élaboration, ainsi que l'effet d'un bombardement ionique (par polarisation du substrat), sur la qualité et la vitesse de croissance des couches.
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Chauvet, Laura. "Caractérisation expérimentale et optimisation d'une source plasma à pression atmosphérique couplée à un spectromètre de masse à temps de vol". Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30302/document.
Resumen
Depuis le début des années 2000, de nouvelles sources plasma à pression atmosphérique ont été développées. Ces dernière permettent la propagation d'un jet de plasma froid (plasma hors équilibre thermodynamique) à l'air. Du fait de leurs intéressantes propriétés (en terme d'espèces réactives, de basse température et de leurs facultés à s'étendre dans l'air), ils sont étudiés dans une large gamme d'applications parmi lesquelles la médecine, la décontamination, la synthèse de nanoparticules ou encore la chimie analytique. Certains jets sont générés par des sources basées sur des configurations de décharges à barrières diélectriques (DBD), c'est le cas de cette étude. Ce travail propose la caractérisation expérimentale d'un jet de plasma ayant comme objectif d'être couplé à un spectromètre de masse à temps de vol (TOF-MS) dans le cadre d'une application à la chimie analytique dans les conditions ambiantes. La source se compose d'un diélectrique, dans lequel le gaz de décharge est injecté, entouré par deux électrodes alimentées par un signal de tension alternatif carré. Les diagnostics utilisés lors de la caractérisation de la décharge sont principalement optiques. Il s'agit de spectroscopie d'émission optique ainsi que d'imagerie réalisée avec une caméra ICCD, dans un premier temps employée sans filtre puis avec des filtres passe-bandes. Le spectromètre de masse a également été utilisé comme outil de diagnostic afin d'identifier les ions créés par l'interaction du plasma dans l'air. Le jet a été étudié pour différentes conditions de tensions appliquées et de débits de gaz, et ce pour deux gaz de décharge, le néon et l'hélium. Les mécanismes de propagation du jet dans l'air ont été étudiés indépendamment pour les deux alternances de la tension, mettant en évidence la propagation de streamers, respectivement positif et négatif, ainsi que la présence d'un canal ionisé persistant d'un streamer à l'autre. Les distributions spatio-temporelles des émissions des principales espèces radiatives ont été étudiées lors de la propagation de chacun des streamers permettant d'observer et d'identifier plusieurs mécanismes intervenant dans le peuplement des états supérieurs de ces espèces. Ces résultats ont révélé que les mécanismes mis en jeu diffèrent pour certaines espèces en fonction de l'alternance de la tension. Il est également apparu que les mécanismes intervenant dans les décharges initiées avec le néon ou l'hélium étaient globalement semblables mais différaient tout de même légèrement du fait de la différence d'énergie entre les états métastables du néon et de l'hélium. Afin d'évaluer les capacités d'ionisation de la source dans le cadre de son application à la chimie analytique dans les conditions ambiantes, les ions créés par le plasma dans l'air ont été détectés et identifiés à l'aide du TOF-MS puis différents échantillons volatils ont été testés. Les résultats ont mis en évidence que le jet initié avec le néon est aussi efficace que celui initié avec l'hélium pour ioniser ces échantillons. Une étude semi-quantitative d'un des échantillons volatils a également été réaliséeSince the beginning of the 2000's, new atmospheric pressure plasma sources have been developed. They allow the propagation of a cold plasma jet or plasma plume in open air (non-equilibrium plasma jets). Their particular properties (in terms of reactive species, low temperature and ability to extend in open air) make them useful tools in a large range of research fields such as biomedicine, decontamination and sterilization, nanomaterial synthesis and analytical chemistry. Among the plasma jet sources, some are based on a dielectric barrier discharge (DBD) configuration, which is the case of this study. This work proposes the experimental characterization of a plasma jet developed with the aim to be coupled with a Time-Of-Flight Mass Spectrometer (TOF-MS) in order to perform ambient chemical analysis. The source consists of a dielectric body surrounded by two electrodes. The source is fed by a discharge gas (helium or neon) and powered by a square alternative voltage. The main diagnostics are optical emission spectroscopy and imaging with an ICCD camera. The mass spectrometer has also been used as a diagnostic tool to identify the ions created by the jet interacting with the species present in ambient air. The jet has been studied for two gases, neon and helium, with different experimental conditions of flow rates and applied voltages. The mechanisms of the jet propagation in open air have been studied for both half periods of the voltage (positive and negative), where the passage between positive and negative streamers transited through a remnant ionized channel. The spatial and temporal distributions of the main radiative species were investigated independently for each streamer allowing the observation and identification of mechanisms responsible of the populating of the upper level of observed emissions. It was shown that the mechanisms differ according to the half period studied and also the type of gases (neon and helium) due to the difference between the energies of their metastable states. In order to lay the groundwork in ambient analytical chemistry with the plasma source, its ionization capability was evaluated. Firstly, the ions created by the jet in open air were identified and analyzed with the TOF-MS, secondly the analysis was performed with different volatile samples. The results highlighted that the jet initiated with neon as discharge gas is able to ionize as well as the jet initiated with helium. A semi quantitative study of one of the volatile samples has also been realized
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Baudrillart, Benoit. "Etude du procédé de croissance de films de diamant nanocristallin par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde distribué, à basse température et basse pression". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCD051/document.
Resumen
Ce travail de thèse porte sur la compréhension et le contrôle du procédé de croissance de films de diamant nanocristallin (DNC) par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde distribué. Deux axes de travail ont été suivis pour atteindre ces objectifs : une étude « matériau » visant à étudier les mécanismes de germination et de croissance et les caractéristiques des films de DNC élaborés ; une étude « plasma » s’intéressant au diagnostic des décharges basse pression H₂ /CH₄/CO₂ utilisées pour la croissance.Concernant le premier volet, des techniques de caractérisation ex situ, telles que la microscopie électronique à balayage, à transmission haute résolution et à force atomique, la spectroscopie Raman, la diffraction des rayons X, la réflectométrie UV-visible, et in situ, telles que l’interférométrie de réflectance laser, ont été mises en oeuvre pour étudier la densité de germination, la morphologie, la topographie, la microstructure, la pureté et la vitesse de croissance des films de DNC. L’influence de certains paramètres du procédé, tels que la pression dans l’enceinte, la position du substrat, la composition gazeuse, la température de surface, la puissance micro-onde et le prétraitement ex situ du substrat, a été étudié pour le silicium. La synthèse de DNC jusqu’à une température aussi basse que 130 °C a ainsi pu être maîtrisée. La faisabilité de la croissance à cette température sur un matériau polymère comme le polytétrafluoroéthylène (PTFE) a été démontrée. La croissance de films de DNC sur d’autres types de substrats tels que le nitrure de silicium et l'acier inoxydable a également été examinée. Concernant la deuxième partie de ce travail, le diagnostic du plasma de dépôt a été effectué par spectroscopie optique d’émission et spectroscopie d'absorption infrarouge en utilisant comme sources de rayonnement des diodes lasers accordables en longueurs d’ondes et des lasers à cascade quantique à cavité externe. L’influence des conditions expérimentales, en particulier de la puissance micro-onde et de la pression dans l’enceinte, sur la concentration du radical méthyl CH₃, précurseur de croissance du diamant, et de cinq molécules stables (CH₄, CO₂, CO, C₂H₂, C₂H₆), ainsi que sur le degré de dissociation de H₂ et les températures cinétiques, vibrationnelles et rotationnelles des espèces, a été étudiée. Le degré de dissociation élevé des précurseurs gazeux, pour une température de gaz relativement faible de quelques centaines de kelvins, indiquent que la chimie du plasma est principalement gouvernée par des processus électroniques. Le système à plasma micro-onde distribué utilisé permet cependant de produire certaines espèces de croissance et de gravure en quantité comparable aux procédés de croissance de DNC conventionnels tout en permettant le processus de synthèse à basse températureThis PhD thesis focuses on the understanding and the control of the nanocrystalline diamond (NCD) film growth process by distributed antenna array microwave plasma-assisted chemical vapor deposition. Two approaches were followed to reach these objectives: a « material » study aiming at studying the nucleation and growth mechanisms and the characteristics of the synthesized NCD films; a « plasma » study focusing on the diagnostics of H₂/CH₄/CO₂ low-pressure discharges used for NCD growth.Concerning the first part of this work, ex situ characterization techniques, such as scanning and high resolution transmission electron microscopy, atomic force microscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, UV-visible reflectometry, and in situ, such as laser reflectance interferometry, were used to study the nucleation density, morphology, topography, microstructure, purity, and growth rate of NCD films. The influence of some process parameters, such as chamber pressure, substrate position, gas composition, surface temperature, microwave power and ex situ substrate pretreatment, has been studied for silicon. The synthesis of NCD down to a substrate temperature as low as 130 °C has been thus investigated. The feasibility of NCD growth at this temperature on a polymeric material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) has been demonstrated. The growth of NCD films on other kinds of substrates such as silicon nitride and stainless steel was also examined.Concerning the second part of this work, the diagnostics of the deposition plasma was carried out by optical emission spectroscopy and infrared absorption spectroscopy using wavelength-tunable laser diodes and external cavity quantum cascade lasers as radiation sources. The influence of the experimental conditions, in particular of the microwave power and the pressure in the chamber, on the concentration of the methyl radical CH₃, the diamond growth precursor, and of five stable molecules (CH₄, CO₂, CO, C₂H₂, C₂H₆), as well as on the degree of dissociation of H₂ and the kinetic, vibrational and rotational temperatures of the species, was studied. The high degree of dissociation of gas precursors, for a relatively low gas temperature of a few hundred degrees, indicates that the plasma chemistry is mainly governed by electronic processes. The considered distributed microwave plasma system nevertheless allows to produce some growth and etching species in amount comparable to conventional NCD growth processes, while permitting low temperature synthesis process
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Samaké, Abdoulaye. "Processus de transfert vers l'atmosphère et de l'impact sanitaire des émissions biogéniques particulaires". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAU025/document.
Resumen
Les particules en suspension dans l’air (notées « PM » pour « Particulate matter ») sont aujourd’hui au cœur des préoccupations sociétales en raison de leur impact majeur sur la santé publique et leur forte participation au changement climatique. La matière organique (MO) représente généralement la première composante en masse des PM mais reste encore très mal appréhendée, en particulier la fraction organique d’origine biogénique primaire (PBOA). Des sucres primaires sont proposés comme des traceurs moléculaires pour étudier les processus de transport atmosphérique ainsi que pour estimer la contribution des PBOAs à la masse totale des PM. Cependant, les connaissances sont encore très limitées sur leurs distributions spatiales et temporelles (i.e., cycles journaliers, saisonniers et annuels), leurs principales sources d’émissions, ou encore les facteurs environnementaux qui déterminent leurs concentrations atmosphériques. Par ailleurs, si la comprehension du potentiel oxydant (PO) —proxy de l’effet sanitaire des PM— inhérent à la composante chimique des aérosols a relativement bien avancé ces dernières années, la contribution de cette fraction PBOA est encore est très mal connue. Ces différents aspects constituent les objectifs de ce travail de thèse. D’un point de vue méthodologique, nos questions ont été abordées par une approche interdisciplinaire, qui a impliquée l’exploitation statistique d’une large base de données et le couplage de campagnes de terrain spécifiques avec la mise en œuvre d’une stratégie expérimentale novatrice développée pour l’étude simultanée des caractéristiques chimiques et microbiologiques des échantillons prélevés.Dans un premier travail basé sur l’exploitation d’une large base de données, nous avons montré que les PBOAs constituent une fraction très importante des PM en France, independamment de la typologie de l’environnement, contribuant en moyenne annuelle à 13 ± 4 % de la MO dans les PM10. On met en évidence une similitude entre les évolutions temporelles de concentrations et de ratios entre sucres primaires pour des sites localisés dans une même région géographique (jusqu’à une distance inter-sites d’environ 200 km). Ces observations indiquent que la source PBOA est très homogène spatialement sur des distances cohérentes avec celle de grands types d'écosystèmes. Cette observation a ensuite été validée par une expérimentation basée sur deux échantillonnages annuels de terrain qui nous a permis de démontrer (i) que les évolutions journalières des concentrations atmosphériques en sucres primaires sont déterminées par seulement quelques taxons microbiens atmosphériques, variables d’un point de vue regionale ; et (ii) que ces taxons proviennent respectivement de la flore locale et régionale pour les sites d’étude qui sont directement influencés et non par les activités agricoles. Enfin, dans le cadre d’étude de PO, nos résultats ont permis de démontrer (i) que tous les bioaérosols modèles testés possèdent un PO intrinsèque significatif, comparable pour certaines espèces à celui de composants chimiques atmosphériques modèles connus pour leur forte reactivité redox ; et (ii) qu’ils sont capables d’influencer significativement le PO des PM chimiques modèles ou collectées en condition réelle.Ces travaux apportent un nouveau regard sur l’importance massique des PBOAs et des nouvelles connaissances sur les sources et processus dominants conduisant à leur introduction dans l’atmosphère, ainsi que l’influence des facteurs environnementaux sur ces processus. L’ensemble des résultats de ce travail plaide pour une prise en compte systematique des PBOAs dans les modèles de chimie atmosphérique pour une meilleure prédiction de la qualité de l’airAirborne particles (called « PM » for Particulate matter") are nowadays at the core of societal concerns because of their major impact on public health and their strong participation in climate change. Organic matter (OM) generally represents the first mass component of PM but it is still poorly understood, in particular the organic fraction from primary biogenic origin (PBOA). Some specific primary sugars are proposed as molecular tracers to study the atmospheric transport processes as well as to estimate the contribution of PBOAs to the total mass of PM. However, knowledge is still very limited about their spatial and temporal distributions (i.e., daily, seasonal and annual cycles), their main emission sources, or the environmental factors that drive their atmospheric concentrations. Moreover, although the understanding of the oxidative potential (OP) —a proxy of the health effect of PM— inherent in the chemical component of aerosols has progressed quite well in recent years, the contribution of this PBOA fraction is still very poorly understood. These aspects constitute the main objectives of this thesis work. From a methodological point of view, our questions were addressed by an interdisciplinary approach, which involved the statistical exploitation of a large database and the coupling of specific field campaigns with the implementation of an innovative experimental strategy developed for the simultaneous study of the chemical and microbiological characteristics of the samples collected.In a first work based on the exploitation of a large database, we showed that PBOAs constitute a very important fraction of PM in France, regardless of the typology of the environment, contributing on average to 13 ± 4% of the annual MO in PM10. We observed a synchronous temporal trends in both concentrations and ratios between primary sugars species for sites located in the same geographical region (up to an inter-site distance of about 200 km). These observations indicate that the PBOA source is very spatially homogeneous over distances consistent with those of large ecosystem types. This observation was then validated by an experimental approach based on two annual field sampling studies that allowed us to demonstrate (i) that daily changes in atmospheric concentrations of primary sugars are drived by only a few regionally variable atmospheric microbial taxa; and (ii) that these taxa come from local and regional flora for study sites that are directly influenced and not by agricultural activities, respectively. Finally, in the framework of the OP study, our results demonstrated (i) that all the tested model bioaerosols have a significant intrinsic OP, which is comparable for some species to the model atmospheric chemical components known for their high redox reactivity; and (ii) that they can significantly influence the OP of chemical PM models or sampled under real ambient conditions.This work provides a different look into the mass importance of PBOAs and new insights into the dominant sources and processes leading to their introduction into the atmosphere, as well as the influence of environmental factors on these processes. Alltogether these results argue for a systematic consideration of PBOAs in atmospheric chemistry models for better prediction of air quality
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Al, Haj Rachad. "Hydrogeochemical study of Abu Ali watershed’s groundwater (Lebanon)". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUR052.
Resumen
L’eau souterraine est une ressource naturelle importante fortement impactée par les activités anthropiques qui peuvent dégrader sa qualité. Le bassin méditerranéen est un environnement sous stress hydrique et soumis à une forte pression anthropique. Ce qui fait que les eaux souterraines représentent la principale ressource en eau pour plusieurs pays méditerranéens, le Liban inclut. Cette thèse vise à étudier la qualité et les caractéristiques hydrogéochimiques des eaux souterraines du bassin versant d’Abu Ali, situé au nord du Liban, et de les comparer avec les caractéristiques hydrogéochimiques des eaux souterraines dans la région méditerranéenne.Dans le premier chapitre, les études et les concentrations d'ions majeurs, mineurs et d'isotopes ont été extraites de 123 études hydrogéochimiques méditerranéennes. Ensuite, Les données ont été analysées qualitativement et quantitativement. Une disparité dans la répartition des sujets d'étude a été observer. De plus, les faciès hydrochimiques dominants sont Ca-Cl au Quaternaire et Ca-HCO3 au « Jurassique et Crétacé » et « Tertiaire ». De plus, le principal processus géochimique modifiant l'eau souterraine est l'évaporation dans les aquifères quaternaires et tertiaires, et l'interaction roche-eau dans les aquifères jurassique et crétacé. Enfin, 29 % et 15.3% des aquifères sont pollués par les nitrates et un des ions mineurs respectivement. Dans le deuxième chapitre, 65 échantillons d'eau souterraine d’Abu Ali ont été collectés entre les saisons humides et sèches de 2019 et 2020. Les paramètres physico-chimiques et les concentrations de 9 ions majeurs ont été mesurées. Les données ont été analysées. Les résultats montrent que Ca-HCO3 avec Ca-Mg-HCO3 et l'interaction roche-eau sont respectivement le principal faciès hydrochimique et le processus géochimique respectivement. De plus, l’analyse en grappes hiérarchiques et les PCA divisent les échantillons en 5 groupes affectés par des concentrations élevées de sulfate, l’activité agricole, faibles valeurs de paramètres physico-chimiques et d'ions majeurs, une réaction inverse d’échange d'ions et une composition chimique modérée respectivement. Enfin, la comparaison avec les autres études dans le bassin méditerranéen indique que l'étude d'Abu Ali ne représente aucune valeur extrême par rapport aux données publiées. Dans le dernier chapitre, différents indices et graphes ont été calculés et construits à partir des concentrations des mêmes 65 échantillons. De plus, les concentrations de 24 ions mineurs ont été mesurées par ICP-OES. Pour l'évaluation d'usage domestique, certains échantillons ont des concentrations plus élevées que les limites en TDS, nitrates, arsenic, antimoine, thallium et plomb. Selon RSC, Donen plot et ratios de magnésium, 4, 10 et 7 échantillons respectivement ont été considérés comme inappropriés. En plus, selon les pourcentages de sodium et les ratios de Kelly, la majorité des échantillonnes sont excellents. Le diagramme de Wilcox indique que 13 échantillons, situés de basse à moyenne altitude, ont été considérés comme bons à admissibles, mais représentent un risque de salinité élevé selon le diagramme USSL. Finalement, la plupart d'échantillons ont été considérés comme appropriés pour l'irrigation.Enfin, ce travail présente une évaluation primaire des caractéristiques hydrogéochimiques moyennes des eaux souterraines dans la région méditerranéenne et une évaluation hydrogéochimique de base des eaux souterraines dans le bassin d'Abu Ali. Des études méditerranéennes comparatives, axées sur les variations saisonnières et les différents types d'aquifères sont indispensables pour avancer les connaissances dans le domaine de l'hydrogéochimie. En plus des études isotopiques et microbiologiques concernant les eaux souterraines d'Abu Ali sont nécessaires afin d’analyser respectivement l’origine et le risque de l’usage des eaux souterraines d'Abu AliGroundwater is an important natural resource heavily impacted by human activities which can degrade its quality. The Mediterranean basin is water stressed environment and subject to strong anthropogenic pressure. This makes groundwater the main water resource for several Mediterranean countries, including Lebanon. This thesis aims to study the hydrogeochemical characteristics of groundwater in the Abu Ali watershed, located in northern Lebanon, and to compare them with the hydrogeochemical characteristics of groundwater in the Mediterranean region. The first chapter of this thesis is a hydrogeochemical meta-analysis study of the Mediterranean region, while the second and third chapters focus on Abu Ali’s watershed in order to analyze the hydrogeochemical characteristics and assess its groundwater quality.In the first chapter, information about the studies and concentrations of major, minor ions and isotopes were taken from 123 Mediterranean hydrogeochemical studies. Then, the data was analyzed qualitatively and quantitatively. In fact, a disparity in the distribution of study topics was observed. In addition, the dominant hydrochemical facies are Ca-Cl in the Quaternary and Ca-HCO3 in the “Jurassic and Cretaceous” and “Tertiary”. In addition, the main geochemical process modifying the groundwater’s chemistry is the evaporation in Quaternary and Tertiary aquifers, and rock-water interaction in Jurassic and Cretaceous aquifers. Finally, 29% and 15.3% of aquifers are polluted by nitrates and at least one of the minor ions respectively.In the second chapter, 65 groundwater’s samples were collected from Abu Ali’s watershed between the wet and dry seasons of 2019 and 2020. The physicochemical parameters and concentrations of 9 major ions were measured. The data has been analyzed. The results show that Ca-HCO3 with Ca-Mg-HCO3 and rock-water interaction are the main hydrochemical facies and geochemical process respectively. In addition, hierarchical cluster analysis and PCAs divide samples into 5 groups affected by high sulphate concentrations, agricultural activity, low values of physicochemical parameters and major ions, reverse ions exchange and moderate chemical composition. Finally, the comparison with other studies in the Mediterranean basin indicates that Abu Ali's study does not represent any extreme value compared to the published data. In the last chapter, different indices and plots were calculated and constructed from the same 65 samples’ concentrations. In addition, the concentrations of 24 minor ions were measured by ICP-OES. For domestic use, some samples have concentrations higher than the limits for TDS, nitrates, arsenic, antimony, thallium and lead. According to RSC, Donen plot and magnesium ratios, 4, 10 and 7 samples respectively were considered inappropriate. Meanwhile, based on sodium percentages and Kelly’s ratios, the majority of samples are excellent. The Wilcox diagram indicates that 13 samples, located from low to medium elevation, were considered good to acceptable. In addition, the same samples represent a high salinity risk according to the USSL diagram. Ultimately, most of the samples were considered suitable for irrigation.Finally, this work presents a primary assessment of average hydrogeochemical characteristics of groundwater in the Mediterranean region and a baseline hydrogeochemical assessment of groundwater in Abu Ali basin. More comparative Mediterranean studies, focusing on seasonal variations and different types of aquifers are essential for advancement in the field of hydrogeochemistry. In addition, isotopic and microbiological studies of Abu Ali’s groundwater are needed in order to analyze the groundwater’s origin and assess the risk of Abu Ali’s groundwater respectively
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Perraudeau, Amélie. "Couches mésoporeuses de TiO2 déposés par PECVD à la pression atmosphérique en vue d'applications photovoltaïques". Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0092.
Resumen
Un système de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma doté d’une torche à injection axiale (TIA) a été choisi pour l’élaboration des films de TiO2. Un mode de dépôt dynamique, i.e. en déplaçant le substrat face au plasma, a été mis en place dans l’objectif de recouvrir des surface de l’ordre du centimètre carré. En vue d’utiliser les films de TiO2 en tant que couche active au sein de DSSCs, une structure mésoporeuse colonnaire et cristallisée sous forme anatase doit être idéalement obtenue. L’analyse du plasma, sans et avec le précurseur du titane, par spectroscopie d’émission optique a permis de mettre en évidence les flux de chaleur importants pouvant être transférés au substrat par le jet de plasma, avec des températures de gaz comprises entre 3000 et 4000 K, de 5 à 15 mm au-dessus de la buse. L’évaluation des densités relatives d’espèces atomiques et notamment de l’azote, de l’oxygène et du titane, combinée à l’étude de l’influence des conditions opératoires sur la microstructure du film a permis de mettre en évidence différents mode de croissance des couches de TiO2. Grâce à ces observations, un diagramme de microstructure de la couche de TiO2 déposée sur un substrat en silicium a été construit pour prédire plus facilement la morphologie et le caractère cristallin des films en fonction de la puissance microonde et de la distance torche-substrat. Dans certaines conditions, il est possible d’obtenir une structure correspondant au cahier des charges de la couche active des DSSCs. Le transfert de cette microstructure sur des substrats verre/FTO, faits pour l’application photovoltaïque, a nécessité une adaptation de la puissance micro-onde et de la distance torche-substrat de travail. La microstructure obtenue a permis de valider le diagramme de microstructure établi dans ces travaux, malgré l’obtention d’une couche ne correspondant pas au cahier des charges. Finalement, la fabrication de cellules solaires pérovskite a été initiée en exploitant le dépôt de TiO2 réalisé sur substrat en siliciumAn atmospheric pressure chemical vapor deposition process equipped with an axial injection torch was chosen for the TiO2 thin films synthesis. A dynamic deposition mode, i.e. moving the substrate holder in front of the plasma jet, was developed to cover a square centimeter surface. Towards the integration of the titania films as the active layer in DSSCs, a porous columnar structure crystallized under the anatase phase was required. The optical emission spectroscopy analysis of the discharge, without and with titanium precursor, provided information about the huge thermal flux transferred to the substrate by the plasma, thanks to gas temperature from 3000 to 4000 K, at distances between 5 and 15 mm from the nozzle. The atomic relative densities estimation, mainly of nitrogen, oxygen and titanium, combined with the process parameters influence on the film microstructure highlighted several growth mechanisms. From these results, a microstructure diagram was built to predict more easily the morphology and the crystallinity of the TiO2 films deposited on silicon substrates, as a function of microwave power and torch-substrate distance. Optimized conditions were found for the synthesis of thin films matching the DSSC active layer specifications. The process parameters were then adapted to replicate the microstructure on glass/FTO substrates, confirming the microstructure diagram, even though the thin film did not fulfill the requirements. Perovskite solar cells were finally made to investigate the interest of the layers developed on silicon substrates
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Tran, Tan Vinh. "CARACTÉRISATION ET MODÉLISATION DES PLASMAS MICRO-ONDE MULTI-DIPOLAIRESAPPLICATION À LA PULVÉRISATION ASSISTÉE PAR PLASMA MULTI-DIPOLAIRE". Phd thesis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139610.
Resumen
L'extension d'échelle des procédés plasma fonctionnant à très faibles pressions est l'une des problématiques à résoudre pour leur essor au niveau industriel. Une solution consiste à distribuer uniformément des sources de plasma élémentaires dans lesquelles le plasma est produit par couplage à la résonance cyclotronique électronique (RCE). Ces sources élémentaires sont constituées d'un aimant permanent cylindrique (dipôle magnétique) disposé à l'extrémité d'une structure coaxiale d'amenée des micro-ondes. Bien que conceptuellement simple, l'optimisation de ces sources de plasma dipolaires est complexe. Elle requiert la connaissance, d'une part, des configurations de champ magnétique statique et électrique micro-onde, et, d'autre part, des mécanismes de production du plasma, dans les zones de champ magnétique fort (condition RCE), et des mécanismes de diffusion. Ainsi, une caractérisation expérimentale des domaines de fonctionnement et des paramètres plasma par sonde de Langmuir et par spectroscopie d'émission optique a été menée sur différentes configurations de sources dipolaires. Parallèlement, une première modélisation analytique a permis de calculer des champs magnétiques de configurations simples, le mouvement et la trajectoire des électrons dans ces champs magnétiques, l'accélération des électrons par couplage RCE. Ces résultats ont permis ensuite de valider la modélisation numérique des trajectoires électroniques par une méthode hybride Particle In Cell / Monte-Carlo. L'étude expérimentale a mis en évidence des domaines de fonctionnement pression/puissance très larges, entre 15 et 200 W de puissance micro-onde et depuis 0,5 jusqu'à 15 mTorr dans l'argon. L'étude des paramètres plasma a permis de localiser la zone de couplage RCE près du plan équatorial de l'aimant et de confirmer l'influence de la géométrie de l'aimant sur cette dernière. Ces caractérisations appliquées à un réacteur cylindrique utilisant 48 sources ont montré la possibilité d'atteindre au centre de l'enceinte des densités entre 1011 et 1012 cm-3 pour des pressions d'argon de quelques mTorr. La modélisation des trajectoires électroniques au voisinage des aimants indique un meilleur confinement radial pour des aimants présentant un rapport longueur/diamètre élevé. De plus, cette étude numérique confirme les résultats de l'étude expérimentale, à savoir une zone de couplage RCE près du plan équatorial et non au voisinage de l'extrémité du guide coaxial micro-onde. Enfin, ces résultats ont été appliqués avec succés à la pulvérisation assistée par plasma multi-dipolaire de cibles, permettant en particulier une usure uniforme de ces dernières.