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Littérature scientifique sur le sujet « Super resolution spectroscopy »

Auteur : Grafiati

Publié le 10 mars 2023

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Articles de revues sur le sujet "Super resolution spectroscopy"

Harris, T. D., R. D. Grober, J. K. Trautman et E. Betzig. « Super-Resolution Imaging Spectroscopy ». Applied Spectroscopy 48, n^o 1 (janvier 1994) : 14A—21A. http://dx.doi.org/10.1366/0003702944027589.

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Tomita, Motohiro, Hiroki Hashiguchi, Takuya Yamaguchi, Munehisa Takei, Daisuke Kosemura et Atsushi Ogura. « Super-Resolution Raman Spectroscopy by Digital Image Processing ». Journal of Spectroscopy 2013 (2013) : 1–9. http://dx.doi.org/10.1155/2013/459032.

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Résumé :

We demonstrate the results of a strain (stress) evaluation obtained from Raman spectroscopy measurements with the super-resolution method (the so-called super-resolution Raman spectroscopy) for a Si substrate with a patterned SiN film (serving as a strained Si sample). To improve the spatial resolution of Raman spectroscopy, we used the super-resolution method and a high-numerical-aperture immersion lens. Additionally, we estimated the spatial resolution by an edge force model (EFM) calculation. One- and two-dimensional stress distributions in the Si substrate with the patterned SiN film were obtained by super-resolution Raman spectroscopy. The results from both super-resolution Raman spectroscopy and the EFM calculation were compared and were found to correlate well. The best spatial resolution, 70 nm, was achieved by super-resolution Raman measurements with an oil immersion lens. We conclude that super-resolution Raman spectroscopy is a useful method for evaluating stress in miniaturized state-of-the-art transistors, and we believe that the super-resolution method will soon be a requisite technique.

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Candela, Alberto, David R. Thompson, David Wettergreen, Kerry Cawse-Nicholson, Sven Geier, Michael L. Eastwood et Robert O. Green. « Probabilistic Super Resolution for Mineral Spectroscopy ». Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence 34, n^o 08 (3 avril 2020) : 13241–47. http://dx.doi.org/10.1609/aaai.v34i08.7030.

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Résumé :

Earth and planetary sciences often rely upon the detailed examination of spectroscopic data for rock and mineral identification. This typically requires the collection of high resolution spectroscopic measurements. However, they tend to be scarce, as compared to low resolution remote spectra. This work addresses the problem of inferring high-resolution mineral spectroscopic measurements from low resolution observations using probability models. We present the Deep Gaussian Conditional Model, a neural network that performs probabilistic super resolution via maximum likelihood estimation. It also provides insight into learned correlations between measurements and spectroscopic features, allowing for the tractability and interpretability that scientists often require for mineral identification. Experiments using remote spectroscopic data demonstrate that our method compares favorably to other analogous probabilistic methods. Finally, we show and discuss how our method provides human-interpretable results, making it a compelling analysis tool for scientists.

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Buckin, Vitaly, et Evegny Kudryashov. « Super sonic : High-resolution ultrasonic spectroscopy ». Biochemist 24, n^o 4 (1 août 2002) : 25–27. http://dx.doi.org/10.1042/bio02404025.

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Résumé :

High-resolution ultrasonic spectrometry is a novel analytical technique with enormous potential for the investigation of a wide range of samples and dynamic processes. The non-destructive technique is based on measuring the changes that take place to ultrasonic waves as they pass through materials.

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Graefe, Christian T., David Punihaole, Celina M. Harris, Michael J. Lynch, Ryan Leighton et Renee R. Frontiera. « Far-Field Super-Resolution Vibrational Spectroscopy ». Analytical Chemistry 91, n^o 14 (28 juin 2019) : 8723–31. http://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.9b01731.

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Lim, Alane. « Machine learning method puts the “super” in super-resolution spectroscopy ». Scilight 2021, n^o 49 (3 décembre 2021) : 491108. http://dx.doi.org/10.1063/10.0009031.

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DeLisle, Charles F., H. Bhagya Mendis et Justin L. Lorieau. « Super resolution NOESY spectra of proteins ». Journal of Biomolecular NMR 73, n^o 3-4 (avril 2019) : 105–16. http://dx.doi.org/10.1007/s10858-019-00231-x.

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Matsuo, T., et H. Matsuda. « A super-high-resolution tandem mass spectrometer ». International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes 91, n^o 1 (juin 1989) : 27–40. http://dx.doi.org/10.1016/0168-1176(89)80107-7.

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Winterauer, Dominik J., Daniel Funes-Hernando, Jean-Luc Duvail, Saïd Moussaoui, Tim Batten et Bernard Humbert. « Sub-Micron Spatial Resolution in Far-Field Raman Imaging Using Positivity-Constrained Super-Resolution ». Applied Spectroscopy 73, n^o 8 (27 mars 2019) : 902–9. http://dx.doi.org/10.1177/0003702819832355.

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Résumé :

Raman microscopy is a valuable tool for detecting physical and chemical properties of a sample material. When probing nanomaterials or nanocomposites the spatial resolution of Raman microscopy is not always adequate as it is limited by the optical diffraction limit. Numerical post-processing with super-resolution algorithms provides a means to enhance resolution and can be straightforwardly applied. The aim of this work is to present interior point least squares (IPLS) as a powerful tool for super-resolution in Raman imaging through constrained optimization. IPLS’s potential for super-resolution is illustrated on numerically generated test images. Its resolving power is demonstrated on Raman spectroscopic data of a polymer nanowire sample. Comparison to atomic force microscopy data of the same sample substantiates that the presented method is a promising technique for analyzing nanomaterial samples.

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Jeong, Dokyung, et Doory Kim. « Super‐resolution fluorescence microscopy‐based single‐molecule spectroscopy ». Bulletin of the Korean Chemical Society 43, n^o 3 (3 janvier 2022) : 316–27. http://dx.doi.org/10.1002/bkcs.12471.

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Plus de sources

Thèses sur le sujet "Super resolution spectroscopy"

Wintz, Timothée. « Super-resolution in wave imaging ». Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEE052/document.

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Résumé :

Les différentes modalités d’imagerie par ondes présentent chacune des limitations en termes de résolution ou de contraste. Dans ce travail, nous modélisons l’imagerie ultrasonore ultrarapide et présentons des méthodes de reconstruction qui améliorent la précision de l’imagerie ultrasonore. Nous introduisons deux méthodes qui permettent d’augmenter le contraste et de mesurer la position super-résolue et la vitesse dans les vaisseaux sanguins. Nous présentons aussi une méthode de reconstruction des paramètres microscopiques en tomographie d’impédance électrique en utilisant des mesures multifréquence et en s’aidant de la théorie de l’homogénéisation
Different modalities in wave imaging each present limitations in terms of resolution or contrast. In this work, we present a mathematical model of the ultrafast ultrasound imaging modality and reconstruction methods which can improve contrast and resolution in ultrasonic imaging. We introduce two methods which allow to improve contrast and to locate blood vessels belowthe diffraction limit while simultaneously estimating the blood velocity. We also present a reconstruction method in electrical impedance tomography which allows reconstruction of microscopic parameters from multi-frequency measurements using the theory of homogenization

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Vogelsang, Jan. « Advancing single-molecule fluorescence spectroscopy and super-resolution microscopy with organic fluorophores ». Diss., kostenfrei, 2009. http://edoc.ub.uni-muenchen.de/11480/.

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Wang, Ruixing. « STED-fluorescence correlation spectroscopy for dynamic observations in cell biology : from theoretical to practical approaches ». Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0163/document.

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Résumé :

Les techniques de super-résolution offrent un nouvel aperçu de la description de l'organisation moléculaire dynamique de la membrane plasmique. Parmi ces techniques, la microscopie par déplétion d'émission stimulée (stimulated emission depletion, STED) dépasse la limite de diffraction optique et atteint une résolution de quelques dizaines de nanomètres. Il est une technique polyvalente qui peut être combinée avec d'autres techniques telles que la spectroscopie par corrélation de fluorescence (fluorescence correlation spectroscopy, FCS), fournissant des résolutions spatiales et temporelles élevées pour explorer les processus dynamiques qui se produisent dans les cellules vivantes. Ce projet de doctorat vise à mettre en œuvre un microscope STED, puis à combiner ce module STED avec la technique FCS pour les applications biologiques. Des études théoriques du STED et de la technique combinant STED et FCS ont permis dans les aspects spatio-temporels. Une solution analytique pour la fonction d'autocorrélation FCS a été dérivée dans l'état de déplétion STED incomplet. et un nouveau modèle d'ajustement FCS a été proposé. La méthode de variation du volume d’observation FCS (spot variation FCS, svFCS) a démontré sa capacité à identifier la présence de nanodomaines limitant la diffusion latérale des molécules dans la membrane plasmique. L’approche STED-FCS permet d’étendre l’application de la svFCS à l'échelle nanométrique afin d’évaluer la persistance plus ou moins importante de tels nanodomaines. Dans ce contexte, des simulations préliminaires de Monte Carlo ont été réalisées figurant des molécules diffusant en présence d'auto-assemblage/désassemblage dynamique des nanodomaines
Super-resolution techniques offer new insight into the description of the dynamic molecular organization at the plasma membrane. Among these techniques, the stimulated emission depletion (STED) microscopy breaks the optical diffraction limit and reaches the resolution of tens of nanometer. It is a versatile setup that can be combined with other techniques such as fluorescence correlation spectroscopy (FCS), providing both high spatial and temporal resolutions to explore dynamic processes occurring in live cells. This PhD project aims at implementing a STED microscope, and then at combining this STED module with FCS technique for biological applications. Detailed theoretical studies on STED and the combined STED-FCS technique in spatio-temporal aspects were performed. An analytical solution for FCS autocorrelation function was derived in the condition of incomplete STED depletion and a new FCS fitting model was proposed to overcome this problem. The spot variation FCS (svFCS) method has demonstrated its capability to identify the presence of nanodomains constraining the lateral diffusion of molecules at the plasma membrane. The STED-FCS can extend the svFCS approach to the nanoscale evaluating the long-lasting existence of such nanodomains. Within this frame, preliminary Monte Carlo simulations were conducted mimicking molecules diffusing in the presence of dynamic self-assembling/disassembling nanodomains

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Nicovich, Philip R. « Widefield fluorescence correlation spectroscopy ». Diss., Georgia Institute of Technology, 2010. http://hdl.handle.net/1853/33849.

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Fluorescence correlation spectroscopy has become a standard technique for modern biophysics and single molecule spectroscopy research. Here is presented a novel widefield extension of the established single-point technique. Flow in microfluidic devices was used as a model system for microscopic motion and through widefield fluorescence correlation spectroscopy flow profiles were mapped in three dimensions. The technique presented is shown to be more tolerant to low signal strength, allowing image data with signal-to-noise values as low as 1.4 to produce accurate flow maps as well as utilizing dye-labeled single antibodies as flow tracers. With proper instrumentation flows along the axial direction can also be measured. Widefield fluorescence correlation spectroscopy has also been utilized to produce super-resolution confocal microscopic images relying on the single-molecule microsecond blinking dynamics of fluorescent silver clusters. A method for fluorescence modulation signal extraction as well as synthesis of several novel noble metal fluorophores is also presented.

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Christou, Nina-Eleni. « Development of NMR as a tool for the structural and dynamic high-resolution characterization of phototranformable fluorescent proteins ». Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALY051.

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Résumé :

La découverte de protéines fluorescentes photo-transformables (PTFP) au cours des dernières décennies a révolutionné le domaine de la microscopie optique. Les protéines fluorescentes réversiblement commutables (RSFP), en particulier, sont couramment utilisées pour les techniques de microscopie à super-résolution comme en RESOLFT (REversible Saturable OpticaL Fluorescence Transitions) par exemple. Par photoactivation, les RSFP passent d'un état "on" - fluorescent - à un état "off" - éteint - qui, combiné à des systèmes d'illumination avancés permet d'imager des composants cellulaires préalablement marqués à une résolution nanométrique. De nombreuses études cristallographiques sur les RSFP ont apporté des informations structurelles importantes et ont permis de dresser des hypothèses quant à leur comportement photo-physique. Elles ont également guidé l'ingénierie des protéines fluorescentes afin d'améliorer leur conception et leur utilisation in vivo. Cependant, les cristaux de ces protéines qui sont étudiées à des températures cryogéniques ne permettent pas de capturer la dynamique moléculaire des RSFP dans le but de comprendre, voir d'améliorer leur propriétés photo-physique. C'est pourquoi au cours de ma thèse, j'ai majoritairement utilisé la résonance magnétique nucléaire (RMN) en solution multidimensionnelle sur une RSFP verte - appelée rsFolder - afin de compléter et améliorer nos connaissances sur ces protéines. À l'aide d'un dispositif d'éclairage laser in situ portatif couplé au spectromètre RMN, j'ai pu extraire des informations dynamiques locales quantitatives concernant les états "on" et "off" fluorescents de rsFolder qui sont respectivement caractérisés par un chromophore en conformation cis et trans. Les signatures des résidus dans l'état "off" non fluorescent ont été identifiées à l'aide d'expériences de RMN d'échange induite par LASER. L'état "off" métastable de rsFolder apparaît plus dynamique dans l'échelle de temps de la milliseconde que l'état "on" fluorescent. La RMN a également permis de mettre en lumière quatre configurations du chromophore possible qui sont pH dépendante. De plus, j'ai observé pour la première fois l'isomérisation du chromophore induite par le pH cis-trans. Les valeurs dérivées de la RMN des énergies d'activation concernant l'isomérisation et les différences d'énergie libre entre le chromophore cis et trans ont permis de cartographier le paysage d'énergie libre de l'état fondamental de rsFolder à différents pH. Enfin, la comparaison de données de RMN et des mesures optiques sur rsFolder ainsi que sur différents mutants a mis en évidence le rôle important que la RMN peut jouer dans le domaine de l'ingénierie des RSFPs.Dans l'ensemble, mes travaux de thèse ont permis non seulement d'établir un système d'illumination in situ fiable, accompagné d'expériences de RMN pertinentes dans le but d'étudier les RSFP mais aussi de souligner l'importance de la dynamique moléculaire dans la compréhension des propriétés photo-physiques des RSFPs
The discovery of Phototransformable Fluorescent proteins (PTFPs) over the last decades has revolutionized the field of microscopy. Reversibly photo-switchable fluorescent proteins (RSFPs), in particular, are currently routinely used for Super Resolution Microscopy techniques, such as RESOLFT (REversible Saturable OpticaL Fluorescence Transitions). Photo-induced switching between a fluorescent "on"- and a dark "off"-state, in combination with advanced illumination schemes has allowed for imaging nanometer sized compartments in biological cells. Crystallographic studies of such RSFPs have provided useful mechanistic explanations for their photophysical behaviour and has guided fluorescent protein engineering into designing better tags. However, the crystal forms of such proteins studied at cryogenic temperatures fail to capture dynamics present in RSFPs which could potentially play a significant role in their photophysics. So far, only a single NMR study for the RSFP Dronpa has been reported in the literature (Mizuno, 2008). During my PhD thesis, I was able to complement crystallographic studies of rsFolder, a green RSFP, with a dynamic perspective using multidimensional solution NMR spectroscopy.Using a portable in-situ laser illumination device coupled with the NMR spectrometer, I was able to extract quantitative local dynamic information for both the fluorescent "on"- and "off"-states of rsFolder, characterized by a primarily cis and trans chromophore, respectively. NMR signatures of residues in the non-fluorescent "off"-state were identified using LASER-driven Exchange NMR experiments. The metastable photo-induced "off"-state of rsFolder appears more dynamic on the millisecond timescale than the fluorescent "on"-state. NMR investigations of the chromophore resulted in the deciphering of four configurations, populated in a pH-dependent fashion. Moreover, pH-induced cis-trans isomerization of the chromophore was observed, in the absence of light. NMR-derived values of activation energies for isomerization and free energy differences between the cis and trans chromophore enabled the mapping of the ground-state free energy landscape of rsFolder at different pH values and buffer compositions. Lastly, comparing NMR observables with optical measurements on rsFolder and mutants highlights the potential role that NMR can play in the field of RSFP engineering. Altogether, my PhD work yielded in not only a reliable in-situ illumination set-up accompanied with relevant NMR experiments to study RSFPs, but also highlighted the importance of dynamics in understanding RSFPs' photophysical properties

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Patton, Randy Alexander. « Utilizing DNA Nanostructures for the study of the Force Dependency of Receptor – Ligand Interactions ». The Ohio State University, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1503071673023257.

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Graciani, Guillaume. « Three-dimensional stochastic interferometry : theory and applications to high-sensitivity optical metrology and light scattering amplification Random dynamic interferometer:cavity amplified speckle spectroscopy using a highly symmetric coherent fieldcreated inside a closed Lambertian optical cavity 3D stochastic interferometry detects picometer dynamics of an optical volume Cavity Amplified Speckle Spectroscopy expands lightscattering methods to transparent or miniature samples Super-resolution provided by the arbitrarily strongsuperlinearity of the blackbody radiation ». Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAX058.

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Résumé :

La puissance de la métrologie optique nécessite généralement des géométries simples avec un alignement précis et une phase optique bien contrôlée. Dans cette thèse, nous développons plutôt la notion d'interférométrie du chaos, en utilisant un champ optique ayant un désordre géométrique maximal et une phase aléatoire. Nous montrons que la stochasticité conduit à une très grande sensibilité interférométrique et ouvre la possibilité d'un large éventail de nouvelles mesures optiques et d'une nouvelle méthode que nous appelons la Cavity Amplified Speckle Spectroscopy (Spectroscopie de Speckle Amplifiée par Cavité).L'idée clef est d'injecter un laser monochromatique à très faible bande passante dans une cavité à haute réflectivité Lambertienne, qui agit comme un résonateur aléatoire à gain élevé. On obtient alors un billard Lambertien cohérent en 3D, rempli d'un champ aléatoire 3D statistiquement homogène dans l'espace et invariant par rotation. En tout point P, il peut être décrit comme la superposition cohérente d'un grand nombre d'ondes planes prises au hasard dans une distribution statistique unique qui combine indépendamment (1) une distribution à symétrie sphérique du vecteur d'onde sur une sphère ||k||=k0, avec (2) une distribution uniforme de la phase sur [0,2pi], et (3) un état de polarisation uniformément distribué sur la sphère de Poincarré. Le motif de speckle 3D aléatoire qui en résulte reste constant dans le temps tant que la diffusion de la longueur d'onde du laser peut être négligée. A plus long terme, cependant, il se comporte ergodiquement. Ce travail représente la première réalisation expérimentale de la notion de champ aléatoire 3D proposée par Berry, et il se rapporte également aux recherches sur l'enchevêtrement classique de la lumière. Les concepts de résonateur aléatoire à gain élevé, ou billard lambertien cohérent, correspondent à un nouveau domaine de l’optique, qui n'obéit ni à l'équation d'onde ni à l'équation de diffusion, et devrait conduire à de nouvelles recherches théoriques et expérimentales.En pratique, avec une diffusion suffisamment lente de la phase d'entrée et un bruit de photons suffisamment faible, l'intensité du champ de speckle ne fluctue et ne devient ergodique que si la géométrie de la cavité n'est pas constante, ou si elle contient un milieu avec une distribution de longueurs de chemins optiques ou une polarisation non constante. En utilisant des spectres de décorrélation d'intensité obtenus entre 100 MHz et 0,01 Hz à partir de grains de speckle individuels, nous démontrons la possibilité de mesurer les variations picométriques de la géométrie de la cavité et de détecter sous l’ angstrom le mouvement de diffuseurs en solution. Cette interférométrie volumique du chaos peut également être utilisée pour amplifier des signaux de diffusion auparavant indétectables, et nous montrons un setup miniaturisé de diffusion de la lumière fonctionnant avec des volumes de l’ordre du microlitre et des systèmes quasi-transparents. Un brevet a été déposé pour toute une série d'applications, notamment la détection des vibrations sismiques et acoustiques, la caractérisation du bruit de phase des lasers et la mesure d'échantillons très dilués et peu diffusants
The power of optical metrology generally requires simple geometries with precise alignment and well controlled optical phases. In the present thesis, we develop instead the notion of chaos interferometry, using an optical field with maximal geometric disorder and phase randomness. We show that stochasticity leads to a very high interferometric sensitivity and opens up the possibility for a wide range of new optical measurements and a new method we call Cavity Amplified Speckle Spectroscopy.The key idea is to inject a very small bandwidth monochromatic laser into a cavity with high albedo Lambertian reflectivity, which acts as a high-gain random resonator. A 3D coherent Lambertian billiard is obtained, filled with a 3D random field that is statistically uniform in space and invariant by rotation. At any given point P, it can be described as the coherent superposition of a large number of plane waves randomly taken from a unique statistical distribution that independently combines (1) a spherically symmetric distribution of the wave vector on a sphere ||k||=k0, with (2) a uniform distribution of the phase on [0,2pi], and (3) a uniformly distributed polarization state on the Poincarré sphere. The resulting random 3D speckle pattern remains constant with time as long as the diffusion of the laser’s wavelength can be neglected. At longer times however, it behaves ergodically. This work represents the first experimental realization of the notion of a 3D random field proposed by Berry, and it also relates to the investigations on classical light entanglement. The concepts of high-gain random resonator, or coherent Lambertian billiard, correspond to a new kind of field in optics, that obeys neither the wave equation nor the diffusion equation, and should lead to new theoretical and experimental investigations.Practically, with a slow enough diffusion of the input phase and a small enough photon-number noise, the speckle intensity field fluctuates and becomes ergodic only if the geometry of the cavity is not constant, or if it contains a medium with a non-constant optical path length distribution or polarization. Using intensity decorrelation spectra obtained between 100 MHz and 0.01 Hz from single speckles, we show the possibility to measure picometer variations of the cavity geometry and to detect sub-angstrom motion of scatterers in solutions. Chaos interferometry can also be used to amplify previously undetectable scattering signals, and we show a miniaturized light scattering setup working with microliter volumes and quasi-transparent systems. A patent was filled for a range of applications including seismic and acoustic vibration sensing, laser phase noise characterization and measurements of highly diluted and poorly scattering samples

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Abboud, Feriel. « Restoration super-resolution of image sequences : application to TV archive documents ». Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1038/document.

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Résumé :

Au cours du dernier siècle, le volume de vidéos stockées chez des organismes tel que l'Institut National de l'Audiovisuel a connu un grand accroissement. Ces organismes ont pour mission de préserver et de promouvoir ces contenus, car, au-delà de leur importance culturelle, ces derniers ont une vraie valeur commerciale grâce à leur exploitation par divers médias. Cependant, la qualité visuelle des vidéos est souvent moindre comparée à celles acquises par les récents modèles de caméras. Ainsi, le but de cette thèse est de développer de nouvelles méthodes de restauration de séquences vidéo provenant des archives de télévision française, grâce à de récentes techniques d'optimisation. La plupart des problèmes de restauration peuvent être résolus en les formulant comme des problèmes d'optimisation, qui font intervenir plusieurs fonctions convexes mais non-nécessairement différentiables. Pour ce type de problèmes, on a souvent recourt à un outil efficace appelé opérateur proximal. Le calcul de l'opérateur proximal d'une fonction se fait de façon explicite quand cette dernière est simple. Par contre, quand elle est plus complexe ou fait intervenir des opérateurs linéaires, le calcul de l'opérateur proximal devient plus compliqué et se fait généralement à l'aide d'algorithmes itératifs. Une première contribution de cette thèse consiste à calculer l'opérateur proximal d'une somme de plusieurs fonctions convexes composées avec des opérateurs linéaires. Nous proposons un nouvel algorithme d'optimisation de type primal-dual, que nous avons nommé Algorithme Explicite-Implicite Dual par Blocs. L'algorithme proposé permet de ne mettre à jour qu'un sous-ensemble de blocs choisi selon une règle déterministe acyclique. Des résultats de convergence ont été établis pour les deux suites primales et duales de notre algorithme. Nous avons appliqué notre algorithme au problème de déconvolution et désentrelacement de séquences vidéo. Pour cela, nous avons modélisé notre problème sous la forme d'un problème d'optimisation dont la solution est obtenue à l'aide de l'algorithme explicite-implicite dual par blocs. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés au développement d'une version asynchrone de notre l'algorithme explicite-implicite dual par blocs. Dans cette nouvelle extension, chaque fonction est considérée comme locale et rattachée à une unité de calcul. Ces unités de calcul traitent les fonctions de façon indépendante les unes des autres. Afin d'obtenir une solution de consensus, il est nécessaire d'établir une stratégie de communication efficace. Un point crucial dans le développement d'un tel algorithme est le choix de la fréquence et du volume de données à échanger entre les unités de calcul, dans le but de préserver de bonnes performances d'accélération. Nous avons évalué numériquement notre algorithme distribué sur un problème de débruitage de séquences vidéo. Les images composant la vidéo sont partitionnées de façon équitable, puis chaque processeur exécute une instance de l'algorithme de façon asynchrone et communique avec les processeurs voisins. Finalement, nous nous sommes intéressés au problème de déconvolution aveugle, qui vise à estimer le noyau de convolution et la séquence originale à partir de la séquence dégradée observée. Nous avons proposé une nouvelle méthode basée sur la formulation d'un problème non-convexe, résolu par un algorithme itératif qui alterne entre l'estimation de la séquence originale et l'identification du noyau. Notre méthode a la particularité de pouvoir intégrer divers types de fonctions de régularisations avec des propriétés mathématiques différentes. Nous avons réalisé des simulations sur des séquences synthétiques et réelles, avec différents noyaux de convolution. La flexibilité de notre approche nous a permis de réaliser des comparaisons entre plusieurs fonctions de régularisation convexes et non-convexes, en terme de qualité d'estimation
The last century has witnessed an explosion in the amount of video data stored with holders such as the National Audiovisual Institute whose mission is to preserve and promote the content of French broadcast programs. The cultural impact of these records, their value is increased due to commercial reexploitation through recent visual media. However, the perceived quality of the old data fails to satisfy the current public demand. The purpose of this thesis is to propose new methods for restoring video sequences supplied from television archive documents, using modern optimization techniques with proven convergence properties. In a large number of restoration issues, the underlying optimization problem is made up with several functions which might be convex and non-necessarily smooth. In such instance, the proximity operator, a fundamental concept in convex analysis, appears as the most appropriate tool. These functions may also involve arbitrary linear operators that need to be inverted in a number of optimization algorithms. In this spirit, we developed a new primal-dual algorithm for computing non-explicit proximity operators based on forward-backward iterations. The proposed algorithm is accelerated thanks to the introduction of a preconditioning strategy and a block-coordinate approach in which at each iteration, only a "block" of data is selected and processed according to a quasi-cyclic rule. This approach is well suited to large-scale problems since it reduces the memory requirements and accelerates the convergence speed, as illustrated by some experiments in deconvolution and deinterlacing of video sequences. Afterwards, a close attention is paid to the study of distributed algorithms on both theoretical and practical viewpoints. We proposed an asynchronous extension of the dual forward-backward algorithm, that can be efficiently implemented on a multi-cores architecture. In our distributed scheme, the primal and dual variables are considered as private and spread over multiple computing units, that operate independently one from another. Nevertheless, communication between these units following a predefined strategy is required in order to ensure the convergence toward a consensus solution. We also address in this thesis the problem of blind video deconvolution that consists in inferring from an input degraded video sequence, both the blur filter and a sharp video sequence. Hence, a solution can be reached by resorting to nonconvex optimization methods that estimate alternatively the unknown video and the unknown kernel. In this context, we proposed a new blind deconvolution method that allows us to implement numerous convex and nonconvex regularization strategies, which are widely employed in signal and image processing

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Venturi, Linda. « Etude des propriétés de photoluminescence de nano-matériaux sous champ électrique intense ». Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR118.

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Résumé :

Dans cette thèse, la tomographie à sonde atomique assistée par laser est couplée in situ à un banc de photoluminescence (PL), où le rayonnement laser pulsé est utilize pour déclencher l’évaporation ionique des échantillons et, simultanément, pour activer l’émission à partir des centres optiquement actifs présents dans le matériau. Pour ce travail, deux matériaux différents ont été sélectionnés : des nano-aiguilles de diamant avec des défauts optiquement actifs intégrés (centres de couleur) et une hétérostructure multi-quantique (MQW) ZnO / (Mg, Zn)O, qui contient des émetteurs quantiques d’épaisseurs différentes. Grâce à cette configuration originale de photoluminescence, l’influence du champ électrique sur la structure fine de certains centres de couleur, noyés dans les nano-aiguilles de diamant, a été observée. La première étude s’est concentrée sur le centre neutre de vacance d’azote (NV0), qui est l’un des centres de couleur les plus étudiés dans la littérature. L’évolution de la signature optique NV0, en fonction du biais appliqué, a permis d’évaluer la contrainte mécanique (> 1 GPa) et le champ électrique agissant sur les pointes de diamant. Ces résultats démontrent une nouvelle méthode originale pour effectuer la piezo-spectroscopie sans contact des systems nanométriques sous une contrainte de traction uniaxiale, générée par le champ électrique. Cette méthode a également été appliquée à un autre centre de couleur, dont la nature n’est toujours pas claire dans la littérature, émettant à 2,65 eV, et plus sensible que les centres de couleur NV0 au champ de contrainte / déformation. Des nouveaux résultats sur ses propriétés opto-mécaniques ont été obtenus, mais son identité reste à comprendre. Le champ d’évaporation du diamant étant très élevé, les nano-aiguilles de diamant n’ont pas été analysées à l’aide de La-APT. Par conséquent, la technique couplée in situ a été appliquée afin d’étudier l’hétérostructure ZnO / (Mg, Zn) O MQW, en accédant à la structure, à la composition et à la signature optique de l’échantillon sondé dans une seule expérience. Les spectres de photoluminescence acquis par le spécimen au cours de son évaporation en cours représentent une source unique d’informations pour la compréhension du mécanisme de l’interaction lumière-matière et la physique de la photoémission sous champ électrique élevé. La corrélation des informations structurelles et optiques, liées à cette hétérostructure MQW, démontre que la technique couplée in situ peut chevaucher la limite de diffraction du laser PL et que, comme pour les nano-aiguilles de diamant, il est possible d’estimer le stress de traction induit. Les résultats obtenus par couplage in situ de la technique La-APT avec la spectroscopie PL montrent qu’un tel instrument est une technique innovante et puissante pour effectuer des recherches à l’échelle nanométrique. Pour cette raison, ce travail peut ouvrir de nouvelles perspectives pour une compréhension approfondie de la physique liée aux systèmes étudiés en parallèle avec l’amélioration continue de la configuration expérimentale
In this thesis, the Laser-assisted Atom Probe Tomography is coupled in-situ with a photoluminescence (PL) bench, where the pulsed laser radiation is used to trigger the ion evaporation from the specimens and, simultaneously, to activate the emission from optically active centers present into the material. For this work, two different materials were selected: diamond nano-needles with embed- ded optically active defects (color centers) and a ZnO/(Mg,Zn)O multi-quantum-well (MQW) heterostructure, which contains quantum emitters of different thicknesses. Thanks to this original photoluminescence setup, the influence of the electric field on the fine structure of some color centers, embedded into the diamond nanoneedles, was observed. The first study focused on the neutral nitrogen-vacancy center (NV0), which is one among the most studied color centers in literature. The evolution of the NV0 optical signature, as a function of the applied bias, allowed to evaluate the mechanical stress (> 1 GPa) and the electric-field acting on diamond tips. These results demon- strate an original new method to perform contactless piezo-spectroscopy of nanoscale systems under uniaxial tensile stress, generated by the electric field. This method was applied also on another color center, which nature is still not clear in literature, emitting at 2.65 eV, and more sensitive than the NV0 color centers to the stress/strain field. New results on its opto-mechanical properties were obtained, but its identity still needs to be understood. Since the evaporation field of diamond is really high, the diamond nanoneedles were not analyzed using La-APT. Therefore the coupled in-situ technique was applied in order to study the ZnO/(Mg,Zn)O MQW heterostructure, accessing to the structure, composition and optical signature of the probed specimen in only one experiment. The photoluminescence spectra acquired by the specimen during its ongoing evaporation represents a unique source of information for the understanding of the mechanism of light-matter interaction and the physics of photoemission under high electric field. The correlation of the structural and optical information, related to this MQW heterostructure, demonstrates that the coupled in-situ technique can overlap the diffraction limit of the PL laser and that, as done for the diamond nanoneedles, is pos- sible to estimate the induced-tensile-stress. The results achieved by the in-situ coupling of the La-APT technique with the PL spec- troscopy show that such instrument is an innovative and powerful technique to perform research at the nanometric scale. For this reason, this work can open new perspectives for a deeply understanding of the physicics related to the studied systems in parallel with the continuous enhancement of the experimental setup

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Raynaud, Christophe. « Spectroscopie d'absorption et d'émission des excitons dans les nanotubes de carbone ». Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC199/document.

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Résumé :

Les propriétés optiques de nanotubes de carbone sont décrites idéalement parla physique d’un objet unidimensionnel, donnant lieu notamment à l’apparition des excitons pour décrire les transitions optiques de ces objets. Les expériences d’optique(émission, absorption) réalisées sur ces objets à température ambiante et sur des ensemble d’objets ont permis de confirmer les prédictions théoriques basées sur la physique des objets 1D. Mais à température cryogénique et à l’échelle de l’objet unique,les propriétés optiques observées expérimentalement sont systématiquement très éloignées de celles d’un objet 1D. On peut notamment citer l’apparition de propriétés comme l’émission de photons uniques, qui a largement contribué à l’intensification de la recherche sur ces objets pour des applications en photonique quantique. Ces propriétés sont attribuées à la localisation des excitons le long de l’axe des nanotubes dans des puits de potentiel créés aléatoirement par l’interaction des nanotubes avec leur environnement. Les propriétés optiques sont alors proches de celles des objets0D, et sont fortement modulées par l’environnement. Les mécanismes et l’origine de la localisation et la connaissance physique de ces puits sont encore très limités. Ce travail montre d’une part le développement d’une technique d’absorption sur objet individuel et la caractérisation de sa sensibilité, et d’autre part l’étude statistique de l’émission de nanotubes à température cryogénique. Les résultats obtenus par une technique de super-résolution couplée à une imagerie hyper-spectrale montrent les grandeurs caractéristiques des puits de potentiels au sein de nanotubes individuels.Un dispositif expérimental de photoluminescence résolue en excitation implémenté au cours de ce travail a également montré une modification de l’état excitonique fondamental par l’environnement, avec l’apparition d’une discrétisation spatiale et spectrale de l’état fondamental délocalisé en une multitude d’états localisés
The optical properties of carbon nanotubes are ideally described by the physicsof a one-dimensional object, giving rise in particular to the emergence of excitons todescribe the optical transitions of these objects. The optical experiments (emission,absorption) carried out on these objects at ambient temperature and on ensemblesconfirm the theoretical predictions based on the physics of 1D objects. But atcryogenic temperature and at the single emitter scale, the optical properties observedexperimentally are systematically different from those of a 1D object. One can citethe emergence of properties such as photon antibunching, which largely contributed tothe intensification of research on these objects for applications in quantum photonics.These properties are attributed to the localization of excitons along the nanotube axisin local potential wells (traps) created randomly by the interaction of nanotubes withtheir environment. The optical properties are then close to those of 0D objects, andare strongly modulated by the environment. The mechanisms and the origin of thelocalization and the physical knowledge of these traps are still very limited. This workshows on the one hand the development of an absorption setup on individual objectand the characterization of its sensitivity, and on the other hand the statistical studyof the emission of nanotubes at cryogenic temperature in a micro-photoluminescencesetup. The results obtained in the later setup by a super-resolution technique coupledwith hyper-spectral imaging show the characteristic quantities of potential wellswithin individual nanotubes. An experimental excitation-resolved photoluminescencesetup implemented during this work also showed a modification of the fundamentalexcitonic state by the environment, with the emergence of a spatial and spectraldiscretization of the delocalized ground state in a multitude of localized states

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Plus de sources

Livres sur le sujet "Super resolution spectroscopy"

service), ScienceDirect (Online, dir. Single molecule tools : Super-resolution, particle tracking, multiparameter and force based methods. San Diego, CA : Academic Press/Elsevier, 2010.

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Kawata, Satoshi. Super Resolution in Optical Microscopy, Photolithography, Optical Memory and Micro-Spectroscopy. University of Cambridge ESOL Examinations, 2002.

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Ruckebusch, Cyril. Resolving Spectral Mixtures : With Applications from Ultrafast Time-Resolved Spectroscopy to Super-Resolution Imaging. Elsevier, 2016.

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Resolving Spectral Mixtures - With Applications from Ultrafast Time-Resolved Spectroscopy to Super-Resolution Imaging. Elsevier, 2016. http://dx.doi.org/10.1016/c2015-0-00401-4.

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Orrit, Michel. Single-molecule spectroscopy. Oxford University Press, 2017. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780198768609.003.0006.

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Résumé :

This chapter gives an overview of the main optical methods used to detect and study single molecules and other small objects (nano-objects). Much of the work so far has exploited the excellent sensitivity and selectivity of fluorescence, but several new techniques, mostly based on nonlinear optics, have recently reached the single-molecule or single-nanoparticle regime. The chapter briefly discusses some results with reference to published reviews. Single-molecule techniques have now been incorporated into the arsenal of the physico-chemist and the cell biologist. However, the recent development of super-resolution techniques and of new labels suggests that further progress can be expected from measurements on single nano-objects in the next few years.

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Chapitres de livres sur le sujet "Super resolution spectroscopy"

Liu, Yongmin, et Hu Cang. « Lab-on-Antennas : Plasmonic Antennas for Single-Molecule Spectroscopy ». Dans Plasmonics and Super-Resolution Imaging, 299–331. Taylor & Francis Group, 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300, Boca Raton, FL 33487-2742 : CRC Press, 2017. http://dx.doi.org/10.4324/9781315206530-10.

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Unruh, Jay R., Brian D. Slaughter et Sue L. Jaspersen. « Functional Analysis of the Yeast LINC Complex Using Fluctuation Spectroscopy and Super-Resolution Imaging ». Dans The LINC Complex, 137–61. New York, NY : Springer New York, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4939-8691-0_12.

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Dâna, Aykutlu. « Hyperspectral Stochastic Optical Reconstruction Raman Microscopy for Label-Free Super-Resolution Imaging Using Surface Enhanced Raman Spectroscopy ». Dans Nanotechnology to Aid Chemical and Biological Defense, 207–21. Dordrecht : Springer Netherlands, 2015. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-017-7218-1_14.

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Dong, Siyuan, Gilbert Hangel, Wolfgang Bogner, Georg Widhalm, Karl Rössler, Siegfried Trattnig, Chenyu You, Robin de Graaf, John A. Onofrey et James S. Duncan. « Multi-scale Super-Resolution Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging with Adjustable Sharpness ». Dans Lecture Notes in Computer Science, 410–20. Cham : Springer Nature Switzerland, 2022. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-16446-0_39.

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Dong, Siyuan, Gilbert Hangel, Eric Z. Chen, Shanhui Sun, Wolfgang Bogner, Georg Widhalm, Chenyu You, John A. Onofrey, Robin de Graaf et James S. Duncan. « Flow-Based Visual Quality Enhancer for Super-Resolution Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging ». Dans Deep Generative Models, 3–13. Cham : Springer Nature Switzerland, 2022. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-18576-2_1.

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Duncan, Rory R., et Colin Rickman. « Functional, Quantitative, and Super-Resolution Imaging and Spectroscopic Approaches for Studying Exocytosis ». Dans Neuromethods, 75–91. Totowa, NJ : Humana Press, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-62703-676-4_5.

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Cengiz, Sevim, Maria del C. Valdes-Hernandez et Esin Ozturk-Isik. « Super Resolution Convolutional Neural Networks for Increasing Spatial Resolution of $$^{1}$$ H Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging ». Dans Communications in Computer and Information Science, 641–50. Cham : Springer International Publishing, 2017. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-60964-5_56.

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Schwehr, Bradley J., David Hartnell, Massimiliano Massi et Mark J. Hackett. « Luminescent metal complexes as emerging tools for lipid imaging ». Dans Metal Ligand Chromophores for Bioassays, 75–114. Cham : Springer International Publishing, 2022. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-031-19863-2_3.

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Résumé :

AbstractFluorescence microscopy is a key tool in the biological sciences, which finds use as a routine laboratory technique (e.g., epifluorescence microscope) or more advanced confocal, two-photon, and super-resolution applications. Through continued developments in microscopy, and other analytical methods, the importance of lipids as constituents of subcellular organelles, signalling or regulating molecules continues to emerge. The increasing recognition of the importance of lipids to fundamental cell biology (in health and disease) has prompted the development of protocols and techniques to image the distribution of lipids in cells and tissues. A diverse suite of spectroscopic and microscopy tools are continuously being developed and explored to add to the “toolbox” to study lipid biology. A relatively recent breakthrough in this field has been the development and subsequent application of metal-based luminescent complexes for imaging lipids in biological systems. These metal-based compounds appear to offer advantages with respect to their tunability of the photophysical properties, in addition to capabilities centred around selectively targeting specific lipid structures or classes of lipids. The presence of the metal centre also opens the path to alternative imaging modalities that might not be applicable to traditional organic fluorophores. This review examines the current progress and developments in metal-based luminescent complexes to study lipids, in addition to exploring potential new avenues and challenges for the field to take.

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« Super-Resolution Fluorescence Imaging ». Dans Handbook of Fluorescence Spectroscopy and Imaging, 219–40. Weinheim, Germany : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2011. http://dx.doi.org/10.1002/9783527633500.ch8.

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Offroy, M., et L. Duponchel. « Super-Resolution in Vibrational Spectroscopy ». Dans Data Handling in Science and Technology, 477–517. Elsevier, 2016. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-444-63638-6.00015-2.

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Actes de conférences sur le sujet "Super resolution spectroscopy"

Andreev, A., et I. Kurnin. « X-ray Emission at High-Power Super-Short Laser Pulse Interaction with Dence Plasmas ». Dans High Resolution Fourier Transform Spectroscopy. Washington, D.C. : Optica Publishing Group, 1994. http://dx.doi.org/10.1364/hrfts.1994.mc7.

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Résumé :

Now many laboratories pay a great attention to investigation of ultrashort laser pulse-matter interaction. We consider this interaction with condenced targets in vacuum. In this paper the results of absorption and conversion efficiency into X-ray are presented for a broad range of experimental parameters. The situation is studied when the contrast of laser pulse is sufficiently high. We have developed a simulation code for investigation of this interaction by the solution of Vlasov-Fokker-Planck equation for electron distribution function. Our study of heating process of dense plasma predicts high heating rate of electrons due to heat conductivity inhibition in the regime of anomal skin effect. The most common regim of the normal skin effect with continuous density profile at the plasma-vacuum boundary has been studied via numerical simulations, using our code. We have presented the numerical results and the approximate analytical solutions of the P-polarized radiation absorption problem with the parameters of extinguishing and density lying in sufficiently broad ranges. Our results predict absorption efficiency values, which are in agreement with our and another numerical data and experimental results too. We include full radiation terms (bremsstrahlung, recombination and line mechanisms) in the description of the decay phase high dense plasma targets. The hydrodynamic simulations with radiation transport are conducted to study the X-ray emmission and plasma cooling after the end of the laser pulse. The conversion efficiency into X-rays is shown to fall with laser intensity for light target materials in conditions, when invers bremsstrahlung absorption is dominant. On the other hand, when anomalous absorption prevails and havy target material is used, the conversion efficiency increases with laser intensity.

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Browne, Mark, Hugh Gribben, Martin Catney, Colin Coates, Geraint Wilde, Ricardo Henriques, Justin T. Cooper et Alan Mullan. « Real time multi-modal super-resolution microscopy through Super-Resolution Radial Fluctuations (SRRF-Stream) ». Dans Single Molecule Spectroscopy and Superresolution Imaging XII, sous la direction de Ingo Gregor, Zygmunt K. Gryczynski et Felix Koberling. SPIE, 2019. http://dx.doi.org/10.1117/12.2510761.

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Nguyen, Thanh, Ahmed Mahgoub, Raphaël Desbiens et André Zaccarin. « Super Resolution for an Imaging Fourier Transform Spectrometer ». Dans Fourier Transform Spectroscopy. Washington, D.C. : OSA, 2009. http://dx.doi.org/10.1364/fts.2009.jtub13.

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Sidorenko, P., E. Osherovich, Y. Shechtman, Y. C. Eldar, M. Segev et O. Cohen. « Super-resolution spectroscopy by compact representation ». Dans Frontiers in Optics. Washington, D.C. : OSA, 2012. http://dx.doi.org/10.1364/fio.2012.fm3f.5.

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Dardikman-Yoffe, Gili, et Yonina C. Eldar. « LSPARCOM : deep unfolded super-resolution microscopy ». Dans Single Molecule Spectroscopy and Superresolution Imaging XIV, sous la direction de Ingo Gregor, Rainer Erdmann et Felix Koberling. SPIE, 2021. http://dx.doi.org/10.1117/12.2577185.

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Park, Sang Mok, et Young L. Kim. « Spectral super-resolution spectroscopy for biomedical applications ». Dans Advanced Chemical Microscopy for Life Science and Translational Medicine 2021, sous la direction de Garth J. Simpson, Ji-Xin Cheng et Wei Min. SPIE, 2021. http://dx.doi.org/10.1117/12.2577799.

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Wang, Shuai, Xinyu Fan, Bingxin Xu et Zuyuan He. « Super-resolution electro-optic dual-comb spectroscopy ». Dans CLEO : Applications and Technology. Washington, D.C. : OSA, 2018. http://dx.doi.org/10.1364/cleo_at.2018.jth2a.124.

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Kim, Jongbeom, Jin Young Kim, Yeonggeun Kim et Chulhong Kim. « High speed super-resolution localization photoacoustic microscopy ». Dans High-Speed Biomedical Imaging and Spectroscopy VI, sous la direction de Keisuke Goda et Kevin K. Tsia. SPIE, 2021. http://dx.doi.org/10.1117/12.2578111.

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Eliet, S., M. Mouelhi, A. Cuisset, F. Hindle, J. F. Lampin et R. Peretti. « Super resolution spectroscopy for THz-TDS : Application to Gas spectroscopy ». Dans 2020 45th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz). IEEE, 2020. http://dx.doi.org/10.1109/irmmw-thz46771.2020.9370802.

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Ďuriš, Miroslav, et Radim Chmelík. « Super-Resolution in coherence-controlled holographic microscope using synthetic aperture approach ». Dans Applied Industrial Spectroscopy. Washington, D.C. : OSA, 2021. http://dx.doi.org/10.1364/ais.2021.jtu5a.21.

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Rapports d'organisations sur le sujet "Super resolution spectroscopy"

Bhattacharjee, Ujjal. Application of spectroscopy and super-resolution microscopy : Excited state. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), février 2016. http://dx.doi.org/10.2172/1342545.

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