Rozprawy doktorskie: „Onde de surfaces”

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Grigorescu, Fusellier Mariana Cristina. "Source d'ions micro-onde pour le traitement de grandes surfaces". Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112161.

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Le travail presente dans ce memoire porte sur une source d'ions micro-onde a effet de resonance ecr, multi-antenne, pour le traitement des grandes surfaces. Dans ce dispositif original un plasma micro-onde est cree a l'interieur d'une chambre de 20 cm. Le faisceau extrait est de 15 cm de diametre et la densite est de l'ordre du ma/cm 2. L'applicateur est un diviseur de puissance coaxial a n voies dans lequel les n = 20 antennes sont individuellement alimentees pour produire l'effet ecr au voisinage de leur extremite. Par ailleurs le confinement magnetique du plasma est realise par des aimants exterieurs. La separation de ces deux fonctions effet ecr et confinement donne la possibilite d'optimiser l'homogeneite du plasma et de realiser des sources de tres grand diametre (>50 cm). L'application du concept multi-antenne a une structure prototype de petit diametre a montre, dans un premiers temps, la validite de ce principe. Le choix de la structure finale a ete guide par des etudes a la fois, de simulation du champ electromagnetique a l'aide de la methode des elements finis (hfss) et egalement du champ magnetique statique par un code mis au point dans notre laboratoire. L'analyse du plasma est conduite en utilisant deux methodes de diagnostic : la sonde de langmuir et la spectroscopie d'emission. L'analyse du faisceau est realisee a l'aide d'un profilometre et d'un analyseur en energie mobile sur un diametre du faisceau. La comparaison de tous ces resultats nous a permis d'avoir une meilleure comprehension des phenomenes mis en jeu dans la decharge et de proposer un modele simple du fonctionnement de la source. Afin de neutraliser le faisceau d'ions, nous avons realise un canon a electrons egalement alimente par une micro-onde, mais sans utiliser l'effet ecr. Nous avons presente les differentes etapes de sa realisation. Le canon a ions et le neutraliseur forment donc un ensemble alimente exclusivement par une micro-onde a 2,45 ghz. Ce canon delivre un courant de 300 ma.

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BIGNARDI, Samuel. "Complete Waveform Inversion Approach To Seismic Surface Waves And Adjoint Active Surfaces". Doctoral thesis, Università degli studi di Ferrara, 2011. http://hdl.handle.net/11392/2388824.

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The idea to exploit the dispersive mechanism of surface waves as a probing tool for investigating subsurface structure was introduced about 30 years ago, and afterwards a very intense research field has developed. Currently many methods known generally as Surface Wave Methods exist, and are well established, most of them assuming layered or depth dependent ground models. In most cases the parallel layer assumption is correct because the soil structure is expected to negligibly depart from a layered structure at a typical surface testing scale for engineering and geotechnical purposes however to exploit the amount of information achievable, it is necessary to extend the research, relaxing at least one of the underlying model assumptions. Indeed in classical SWM’s, surface waves are assumed to be Rayleigh waves, this means that a parallel layered model has been implicitly assumed. As a consequence search for a soil model geometry other than the assumed one can only result in slight perturbations. The only possible deduction is that overcoming limitations of layered models requires to exploit P and S waves which are indeed general solutions of the elastodynamic problem. Geometry can then be retrived by a complete waveform inversion based on a forward model capable of successfully reproducing all of the features of the displacement field in presence of complex scattering phenomena. In this research effort an inversion approach has been introduced which exploits the Boundary Element Method as forward model. Such approach is appealing from a theoretical point of view and is computationally efficient. Although in the present work a monochromatic signal traveling in a system constituted by a layer over an half space was investigated, this method is suitable for any number of layers, and multi-frequency environments. The boundary element approach can be easily generalized to three-dimensional modeling; moreover viscoelasticity can be introduced by the elasticviscoelastic principle of correspondence. Finally BEM can be easily implemented for parallel computing architecture. Synthetic cases of high and low impedance Jump were investigated for typical SWM setups and a first example of application on real data was performed. Finally an elegant analytic form of the minimization flow named Adjoint Active Surfaces was obtained combining Computer Vision technique of Active surfaces and the Adjoint Field method.

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GALAL, TAREK. "Interactions ondes electromagnetiques et surfaces rugueuses : applications a la surface cutanee". Besançon, 1989. http://www.theses.fr/1989BESA2007.

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Solution analytique de la dispersion d'une onde electromagnetique par une surface rugueuse, prenant en compte les parametres locaux de la topographie=une autre technique est developpee basee sur l'utilisation d'elements finis ou de differences finies

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Lurton, Thibaut. "Modélisation et simulation de l'interaction entre onde électromagnétique et surfaces de mer". Télécom Bretagne, 2010. http://www.theses.fr/2010TELB0118.

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L'objectif de cette thèse consiste en une modélisation numérique de l'interaction entre une onde électromagnétique émanant d'un radar d'observation aéroporté et une scène marine, c'est-à-dire une étendue d'eau de mer de caractéristiques physiques déterminées, portant éventuellement un ou plusieurs objets de composition métallique en surface, et d'évolution temporelle donnée. À cette fin, l'étude que nous avons menée fait appel à différentes techniques de modélisation numérique de la propagation ondulatoire électromagnétique : on s'est dans un premier temps penché sur l'utilisation de la technique des différences finies, puis sur le principe TLM (Transmission-Line Matrix), hérité du domaine des micro-ondes. Chacune des deux méthodes est appliquée au comportement de l'onde électromagnétique de manière locale, à proximité de la surface de mer uniquement, la simulation de la propagation en espace libre étant assurée par des moyens géométriques. Nous proposons dans un premier temps une brève étude critique de l'opportunité des méthodes numériques et de leur faisabilité en termes de demande en ressources de calcul notamment. Après cette évaluation théorique, un suivi du développement de l'implantation de la solution retenue est proposé. Nous présentons par la suite diverses applications de notre méthode de simulation : évaluation de la surface équivalente radar d'un patch de mer, dérivation de cartes de réflectivité, extension de l'évaluation de la surface équivalente radar à une grande zone de mer, mise en évidence de l'effet de la rugosité sur la puissance rétrodiffusée, simulation de l'observation par radar à synthèse d'ouverture d'un objet manufacturé sur une scène de mer, et comparaison de l'observation de scènes marines statiques et mouvantes. Le champ d'application des travaux présentés est large. Le travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet de développement MODENA, mené à l'échelle régionale bretonne, dont l'objectif est le développement d'outils de simulation d'acquisition radar au dessus de la surface de l'océan. À cet égard, les avancées théoriques et pratiques détaillées dans ce rapport de thèse offrent des perspectives intéressantes quant à la modélisation de telles observations
The aim of this thesis consists in numerically modelling the interaction between an electromagnetic wave emitted by an airborne observation radar and a maritime scene, i. E. An expanse of sea water of determined physical characteristics, possibly bearing one or several objects of metallic constitution on its surface, with a given temporal evolution. To this end, the study we carried out draws on different numerical modelling techniques for electromagnetic wave propagation: to begin with, the Finite-Differences Time-Domain (FDTD) technique was investigated, then the Transmission-Line Matrix method, inherited from the microwave domain, was studied. Each of the two methods is applied to the behaviour of the electromagnetic wave locally, in the vicinity of the sea surface only, the free space propagation simulation being undertaken through geometrical means. We propose a brief critical survey of the appropriateness of numerical methods and of their feasibility, particularly in terms of computation resources. After this theoretical study, we follow the development and implementation of the solution retained. We subsequently present several applications of our simulation method: radar cross section evaluation for small sea patches, derivation of reflectivity maps, extension of the radar cross section estimation to a large sea zone, yielding of the sea surface roughness influence upon the backscattered power, simulation of the synthetic aperture radar observation of a manufactured object in a sea scene, and comparison of the observation of static and moving sea scenes. The area of application of the work presented here is wide. The frame for the thesis is the MODENA development project, led at the Breton regional level, and whose objective is the development of radar acquisition simulation tools above the ocean's surface. In that respect, the theoretical and practical advances detailed in this thesis report widen the scope of the

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Tard, Benoît. "Etudes des intéractions gaz-surfaces diamant par gravimétrie sur résonateur à onde acoustique". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066821.

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Del, Puppo Hélène. "Dépôt chimique en phase vapeur d'oxyde de silicium dans une post-décharge micro-onde". Limoges, 1992. http://www.theses.fr/1992LIMO0177.

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Des melanges o#2/sih#4 et n#2o/sih#4 ont ete utilises pour deposer sio#2 dans une post-decharge micro-onde a basse temperature (<450c) et forte vitesse de depot. Dans un premier temps, une procedure de nettoyage in situ de la chambre de depot a ete mise au point. Il s'agit de graver l'oxyde depose sur les parois par un plasma radio-frequence de nf#3. Cette procedure n'influe pas sur les proprietes des films pourvu qu'une sequence de passivation de la chambre suive l'etape de nettoyage. Ensuite, la reactivite des deux gaz oxydants a ete comparee grace a l'etude des cinetiques de croissance et des proprietes des films (composition, contraintes. . . ) en faisant varier les parametres de depot (temperature, pression, rapport r des debits des gaz reactifs). L'etude cinetique a revele que le mecanisme de croissance est independant de la nature du melange gazeux utilise (o#2/sih#4 et n#2o/sih#4). La vitesse de depot est controlee par la diffusion d'une espece oxygenee dont la nature n'a pas ete determinee. En ce qui concerne les proprietes des films, les deux parametres principaux sont la temperature et le rapport r. Des couches denses, exemptes de liaisons si-h (ir), deposees a 7000 a/min, peuvent etre obtenues des 300c si r excede 20. Une etude detaillee de la composition (xps, rbs, nra, erda) a mis en evidence une influence significative de la nature du gaz oxydant (incorporation d'azote avec le melange n#2o/sih#4) et une relative independance de la stchiometrie vis-a-vis du rapport r. Enfin, le comportement electrique des oxydes a ete etudie en analysant les caracteristiques c(v) de capacites mos. Les films obtenus a partir de n#2o possedent des densites de charge elevees. Ce phenomene est relie a la presence d'azote et/ou a l'irradiation uv qui peut intervenir lors de la croissance. Les oxydes obtenus a partir de o#2/sih#4 possedent des densites de charge satisfaisantes (<10#1#1/cm#2) et font de l'oxygene un meilleur precurseur que n#2o

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Tendero, Claire. "Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique : application au traitement de surfaces métalliques". Limoges, 2005. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/3c9e4646-8574-4285-bb20-e6e41db94246/blobholder:0/2005LIMO0065.pdf.

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Ce manuscrit est consacré à l’étude d’une torche plasma micro-onde fonctionnant à la pression atmosphérique pour la préparation de surfaces métalliques, plus particulièrement le dégraissage et l’oxydation de surface d’alliage aluminium Al2024 avant revêtement peinture d’une part et le décapage de TA6V avant soudage d’autre part. Des conditions optimales de fonctionnement sont dégagées grâce à une étude du comportement du plasma par spectroscopie d’émission optique et modélisation électromagnétique : le plasma généré par la torche est un gaz ionisant de température électronique Te = 7500 K et dont la densité d’espèces actives est favorisée par une puissance micro-onde l’ordre de 600 W, un débit de gaz plasmagène élevé et un positionnement proche de la base du jet. L’application de la torche aux cas particuliers du dégraissage et de l’oxydation de surface sont ensuite étudiés en terme d’énergie de surface et de profil de composition chimique en profondeur. Les résultats sont encourageants puisque le traitement plasma permet d’améliorer l’énergie de surface (elle passe de 32 mN/m à 72 mN/m) et de doubler l’épaisseur de la couche d’oxyde natif
This project is aimed at applying an atmospheric pressure microwave plasma torch to the treatment of metallic substrates. More precisely the applications are, on one hand, the oil removal from Al2024 samples and their surface oxidation before painting and on the other hand, cleaning TA6V substrates before welding. First of all optimal working conditions are defined thanks to investigations about the plasma behaviour by optical emission spectroscopy and electromagnetic calculations. This study puts the light on the fact that the plasma is ionizing, its electronic temperature is about 16500 K and the density of active species is favoured by a 600 W feeding power, a high plasma gas flow rate and a substrate location as close to the basis of the plasma jet as possible. The torch is quite efficient to remove oil from substrates and oxidise them in so far as the surface energy is improved (it increases from de 32 mN/m to 72 mN/m) and the native oxide layer thickness is doubled

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Radisson, Damien. "Collage direct sur surfaces structurées". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENY086/document.

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Le collage direct est un procédé par lequel deux surfaces suffisamment planes et propres peuvent se coller sans ajout d'un adhésif. Le collage direct de surfaces structurées est souvent utilisé pour la fabrication de système mécanique microélectronique (MEMS), où une plaque de silicium avec des cavités est collée à une autre plaque de silicium. La fabrication de ces dispositifs est chère et il serait utile d'avoir une ligne directrice lors du dessin de structures afin de savoir à l'avance si le collage direct sera possible.Un modèle de simulation 2D pour le collage direct de deux substrats est développéet utilisé pour étudier l'influence des cavités sur la vitesse de propagation de l'ondede collage. Les prédications données par des simulations avec Comsol® sont en bonnecohérence avec les mesures expérimentales et une loi en 2 dimensions de la vitesse de collage est obtenue. Le collage de plaques parfaitement planes avec des cavités serait toujours possible. Les limitations lors du collage de vraies plaques sont dues au coût de l'énergie élastique pour déformer les plaques non parfaitement planes. Cette limite est atteinte facilement quand l'onde de collage doit traverser une tranchée, dans ce cas un dessin avec un petit guide de collage pour aider à traverser la cavité fonctionnera mieux. La taille de ce guide d'onde doit être choisis en considèrent la flèche de la plaque. En effet la seconde règle importante du dessin est de garder une surface de collage suffisante pour avoir plus d'énergie d'adhésion que le coût en énergie élastique dû à la déformation des plaques non parfaitement planes.L'énergie d'adhésion est un important paramètre du collage direct, car c'est l'énergie qui permet l'adhésion. Cette énergie d'adhésion est différente de l'énergie de collage la plus répandues qui est l'énergie requise pour séparer deux plaques précédemment collées. Dans cet ouvrage une méthode simple de mesure d'adhésion est proposée. Une mesure de l'évolution de l'énergie d'adhésion sur un temps long nous mène à proposer un mécanisme d'évolution lié à la formation de ponts capillaires entre des surfaces rugueuses
Direct bonding is a process by which two sufficiently flat and clean surfaces can bond to each other without any added adhesive layer. Direct bonding of patterned surfaces is often used for the fabrication of Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS), where a silicon wafer with cavities is bonded to a plain wafer. The fabrication of these devices is expensive and it would be useful to have guidelines when designing knew devices to know in advance if direct bonding will be possible.A 2D simulation model of the direct bonding of two substrates is developed and usedto study the influence of the cavities on the bonding wave velocity. The prediction of the simulation run with Comsol® are in good coherence with the experimental measures and a 2D law of the bonding velocity is obtained. The bonding of perfectly flat wafers with cavities should always be possible. Limitations to the bonding of real wafers are due to the elastic energy cost of deforming the non perfectly flat wafers. This limit is reached easily when the bonding wave must cross a trench, so a design with a small bonding guide to help cross the cavity will work best. The width of this wave guide should be chosen by considering the bow of the wafer. Indeed the second important design rule is to keep a bonding area big enough to have more adhesion energy than the elastic energy cost due to non flat wafers deformation.The adhesion energy is an important parameter of the direct bonding, as it is theenergy that drives the adhesion. This adhesion energy is different from the more widely known bonding energy which is the energy needed to separate two previously bonded wafers. In this work a simple method to measure the adhesion is proposed. Long time measurement of the evolution of the adhesion energy lead us to propose a mechanism for its evolution linked to the formation of capillary bridges between rough surfaces

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Benali, Abdelhamid. "Étude de la diffraction d'une onde électromagnétique par des surfaces conductrices ou diélectriques localement déformées". Clermont-Ferrand 2, 1989. http://www.theses.fr/1989CLF21207.

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La diffraction d'une onde électromagnétique par des surfaces diélectriques ou conductrices rugueuses est étudiée par une méthode différentielle. Le formalisme utilisé repose essentiellement sur la forme covariante des équations de Maxwell écrites dans un système de coordonnées non orthogonales adapté a la géométrie du problème. A partir de ce formalisme deux méthodes sont proposées : dans la première on considère la déformation comme une fonction perturbatrice et les solutions sont données sous une forme analytique simple. Dans la seconde, le traitement est plus rigoureux. Le problème est ramené à la résolution d'un système intégro-différentiel linéaire à coefficients constants. Par suite on est conduit à la recherche de valeurs et de vecteurs propres d'une matrice caractéristique a la fois du milieu et de la forme de la surface diffractante

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Gao, Qi. "Estimation des ressources en eau sur les surfaces continentales par télédétection micro-onde multi-capteurs". Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30137.

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L'estimation et le suivi des ressources en eau des surfaces continentales aux niveaux régional et global est essentielle pour la gestion du bilan hydrique, particulièrement dans le contexte des changements climatiques et anthropiques. Ils couvrent un large éventail de thèmes et de domaines, incluant la caractérisation des ressources en eau à l'échelle du bassin, la modélisation hydrologique ainsi que la prévision et la cartographie des inondations. Dans ce contexte, la caractérisation des états de surface, en tant que paramètres d'entrée dans les modèles hydrologiques, est essentielle pour obtenir une meilleure précision de la simulation, qui est liée à la précision prévisionnelle des débits des cours d'eau et le suivi des sécheresses et des inondations. L'estimation de la teneur en eau des surfaces continentales, incluant l'état hydrique du sol et les niveaux des surfaces couvertes d'eau, est particulièrement nécessaire pour une description précise des processus hydrologiques et plus généralement du cycle de l'eau sur les surfaces continentales. Afin de mieux comprendre les processus hydrologiques, l'influence humaine (l'effet anthropique) sur le cycle de l'eau nécessite une évaluation fine. Elle est particulièrement liée à la gestion de l'irrigation et la construction de barrages. L'objectif de la thèse était d'améliorer l'estimation des ressources en eau et une meilleure caractérisation des interventions anthropiques à travers l'utilisation de nouveaux capteurs satellitaires multi-configurations du programme européen Copernicus. Avec le développement de la technologie de télédétection spatiale, et plus particulièrement avec l'arrivée des constellations Sentinel (Sentinel-1, 2, 3) à haute résolution spatiale et temporelle, il existe un meilleur outil pour estimer les états des surfaces continentales. Ce travail de thèse comprend principalement deux priorités liées à des interventions humaines dans le cycle hydrologique:la cartographie de l'irrigation en tant que action humaine liée directement à l'humidité du sol et le forçage des barrages dans un modèle de simulation de rivière en tant qu'application liée à l'estimation du niveau de l'eau libre. Un premier axe de recherche a été basé sur une analyse statistique des données SAR Sentinel-1 pour caractériser l'état hydrique du sol. Deux méthodes ont été développées pour estimer ce paramètre avec une résolution spatiale de 100 m. Elles sont basées sur des approches de détection de changement à partir des données Sentinel-1 acquises en polarisation VV (verticale-verticale), combinées aux données optiques Sentinel-2 pour corriger les effets de la végétation
The estimation of the water resources of the continental surfaces at a regional and global scale is fundamental for good water resources management. This estimation covers a wide range of topics and fields, including the characterisation of soils and water resources at the basin scale, hydrological modelling and flood prediction and mapping. In this context, the characterisation of the states of the continental surface, to obtain better input parameters for hydrological models, is essential to improve the precision in the simulation of flows, droughts, and floods. The estimation of the water content in the system, including the different water bodies and the free water in the soil, is especially necessary for a precise description of the hydrological processes and, in general, of the water cycle on the continental surfaces. To better characterise hydrological processes, human interventions cannot be neglected. Humans influence the water cycle, mainly through irrigation and the construction of reservoirs, which must be correctly quantified. The objective of the thesis is the improvement of the remote estimation of water resources, including the quantification of human factors, using several sensors recently launched, taking advantage of recent developments in remote sensing technology. With the arrival of the Sentinel constellations (Sentinel-1, 2, 3), we have better tools to estimate water resources, including human impacts, with greater precision and coverage. This thesis consists mainly of two parts where human interventions in the water cycle are considered: irrigation cartography (as an application of soil moisture), and the forcing of reservoirs in hydrological simulations (as an application of altimetry). Firstly, soil moisture is estimated from the statistical analysis of Sentinel-1 SAR data. Two methodologies are developed to obtain soil moisture with a spatial resolution of 100 m based on the interpretation of Sentinel-1 data collected with the VV polarization (vertical-vertical), which is combined with optical data of Sentinel-2 for the analysis of the effects of vegetation. Secondly, irrigation is mapped under various meteorological conditions, including high spatial and temporal resolution

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Dupont, Florent. "Télédétection micro-onde de surfaces enneigées en milieu arctique : étude des processus de surface de la calotte glaciaire Barnes, Nunavut, Canada". Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01070037.

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La région de l'archipel canadien, située en Arctique, connaît actuellement d'importants changements climatiques, se traduisant notamment par une augmentation des températures, une réduction de l'étendue de la banquise marine et du couvert nival terrestre ou encore une perte de masse significative des calottes glaciaires disséminées sur les îles de l'archipel. Parmi ces calottes glaciaires, la calotte Barnes, située en Terre de Baffin, ne fait pas exception comme le montrent les observations satellitaires qui témoignent d'une importante perte de masse ainsi que d'une régression de ses marges, sur les dernières décennies. Bien que les calottes glaciaires de l'archipel canadien ne représentent que quelques dizaines de centimètres d'élévation potentielle du niveau des mers, leur perte de masse est une composante non négligeable de l'augmentation actuelle du niveau des mers. Les projections climatiques laissent à penser que cette contribution pourrait rester significative dans les décennies à venir. Cependant, afin d'estimer les évolutions futures de ces calottes glaciaires et leur impact sur le climat ou le niveau des mers, ils est nécessaire de caractériser les processus physiques tels que les modifications du bilan de masse de surface. Cette connaissance est actuellement très limitée du fait notamment du sous-échantillonnage des régions arctiques en terme de stations météorologiques permanentes. Une autre particularité de certaines calottes de l'archipel canadien, et de la calotte Barnes en particulier, est de présenter un processus d'accumulation de type glace surimposée, ce phénomène étant à prendre en compte dans l'étude des processus de surface. Pour palier au manque de données, l'approche retenue a été d'utiliser des données de télédétection, qui offrent l'avantage d'une couverture spatiale globale ainsi qu'une bonne répétitivité temporelle. En particulier les données acquises dans le domaine des micro-ondes passives est d'un grand intérêt pour l'étude de surfaces enneigées. En complément de ces données, la modélisation du manteau neigeux, tant d'un point de vue des processus physiques que de l'émission électromagnétique permet d'avoir accès à une compréhension fine des processus de surface tels que l'accumulation de la neige, la fonte, les transferts d'énergie et de matière à la surface, etc. Ces différents termes sont regroupés sous la notion de bilan de masse de surface. L'ensemble du travail présenté dans ce manuscrit a donc consisté à développer des outils permettant d'améliorer la connaissance des processus de surface des calottes glaciaires du type de celles que l'on rencontre dans l'archipel canadien, l'ensemble du développement méthodologique ayant été réalisé sur la calotte Barnes à l'aide du schéma de surface SURFEX-CROCUS pour la modélisation physique et du modèle DMRT-ML pour la partie électromagnétique. Les résultats ont tout d'abord permis de mettre en évidence une augmentation significative de la durée de fonte de surface sur la calotte Barnes (augmentation de plus de 30% sur la période 1979-2010), mais aussi sur la calotte Penny, elle aussi située en Terre de Baffin et qui présente la même tendance (augmentation de l'ordre de 50% sur la même période). Ensuite, l'application d'une chaîne de modélisation physique contrainte par diverses données de télédétection a permis de modéliser de manière réaliste le bilan de masse de surface de la dernière décennie, qui est de +6,8 cm/an en moyenne sur la zone sommitale de la calotte, qui est une zone d'accumulation. Enfin, des tests de sensibilité climatique sur ce bilan de masse ont permis de mettre en évidence un seuil à partir duquel cette calotte voit disparaître sa zone d'accumulation. Les modélisations effectuées suggèrent que ce seuil a de fortes chances d'être atteint très prochainement, pour une augmentation de température moyenne inférieure à 1°C, ce qui aurait pour conséquence une accélération de la perte de masse de la calotte.

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Dupont, Florent. "Télédétection micro-onde de surfaces enneigées en milieu arctique : étude des processus de surface de la calotte glaciaire Barnes, Nunavut, Canada". Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5306.

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Résumé : La région de l'archipel canadien, située en Arctique, connaît actuellement d'importants changements climatiques, se traduisant notamment par une augmentation des températures, une réduction de l'étendue de la banquise marine et du couvert nival terrestre ou encore une perte de masse significative des calottes glaciaires disséminées sur les îles de l'archipel. Parmi ces calottes glaciaires, la calotte Barnes, située en Terre de Baffin, ne fait pas exception comme le montrent les observations satellitaires qui témoignent d'une importante perte de masse ainsi que d'une régression de ses marges, sur les dernières décennies. Bien que les calottes glaciaires de l'archipel canadien ne représentent que quelques dizaines de centimètres d'élévation potentielle du niveau des mers, leur perte de masse est une composante non négligeable de l'augmentation actuelle du niveau des mers. Les projections climatiques laissent à penser que cette contribution pourrait rester significative dans les décennies à venir. Cependant, afin d'estimer les évolutions futures de ces calottes glaciaires et leur impact sur le climat ou le niveau des mers, il est nécessaire de caractériser les processus physiques tels que les modifications du bilan de masse de surface. Cette connaissance est actuellement très limitée du fait notamment du sous-échantillonnage des régions arctiques en terme de stations météorologiques permanentes. Une autre particularité de certaines calottes de l'archipel canadien, et de la calotte Barnes en particulier, est de présenter un processus d'accumulation de type glace surimposée, ce phénomène étant à prendre en compte dans l'étude des processus de surface. Pour pallier au manque de données, l'approche retenue a été d'utiliser des données de télédétection, qui offrent l'avantage d'une couverture spatiale globale ainsi qu'une bonne répétitivité temporelle. En particulier les données acquises dans le domaine des micro-ondes passives sont d'un grand intérêt pour l'étude de surfaces enneigées. En complément de ces données, la modélisation du manteau neigeux, tant d'un point de vue des processus physiques que de l'émission électromagnétique permet d'avoir accès à une compréhension fine des processus de surface tels que l'accumulation de la neige, la fonte, les transferts d'énergie et de matière à la surface, etc. Ces différents termes sont regroupés sous la notion de bilan de masse de surface. L'ensemble du travail présenté dans ce manuscrit a donc consisté à développer des outils permettant d'améliorer la connaissance des processus de surface des calottes glaciaires du type de celles que l'on rencontre dans l'archipel canadien, l'ensemble du développement méthodologique ayant été réalisé sur la calotte Barnes à l'aide du schéma de surface SURFEX-CROCUS pour la modélisation physique et du modèle DMRT-ML pour la partie électromagnétique. Les résultats ont tout d'abord permis de mettre en évidence une augmentation significative de la durée de fonte de surface sur la calotte Barnes (augmentation de plus de 30% sur la période 1979-2010), mais aussi sur la calotte Penny, elle aussi située en Terre de Baffin et qui présente la même tendance (augmentation de l'ordre de 50% sur la même période). Ensuite, l'application d'une chaîne de modélisation physique contrainte par diverses données de télédétection a permis de modéliser de manière réaliste le bilan de masse de surface de la dernière décennie, qui est de +6,8 cm/an en moyenne sur la zone sommitale de la calotte, qui est une zone d'accumulation. Enfin, des tests de sensibilité climatique sur ce bilan de masse ont permis de mettre en évidence un seuil à partir duquel cette calotte voit disparaître sa zone d'accumulation. Les modélisations effectuées suggèrent que ce seuil a de fortes chances d'être atteint très prochainement, pour une augmentation de température moyenne inférieure à 1°C, ce qui aurait pour conséquence une accélération de la perte de masse de la calotte. // Abstract : Significant climate change is curently monitored in the Arctic, and especially in the region of the canadian arctic archipellago. This climate warming leads to recession of seaice extent and seasonnal snow cover, and also to large mass loss of the archipellago’s ice caps. One of the most southern ice cap, the Barnes Ice Cap, located on the Baffin Island, is no exception to significant mass loss and margins recession as satellite observations exhibited over the last decades. Despite the relative low sea level potential of the small ice caps located in the canadian arctic achipellago in regards to major ice sheets, Antarctica and Greenland, their contribution to the current sea level rise is significant. Climate projections show that this contribution could accelerate significant over the next decades. However, to estimate the future evolution of these ice caps and their impact on climate or sea level rise, a better characterisation of the surface processes such as the evolution of the surface mass balance is needed. This knowledge is currently very limited, mainly due to the sparse covering of automatic weather stations or in-situ measurements over the Arctic. Furthermore, several ice caps, among with the Barnes Ice Cap, present a superimposed ice accumulation area which particularities have to be taken into account in the surface processes studies. Given the lack of in-situ data, the approach choosen in this work is to use remote sensing data, that have the advantage to offer a good spatial and temporal coverage. In particular, passive microwave data are very suitable for snowy surfaces studies. To complement these data, physical and electromagnetic snowpack modeling provide a fine characterisation of surface processes such as snow accumulation. The whole work presented in this manuscript thus consisted in developping specific tools to improve the understanding of surface processes of small arctic ice caps. This methodological development was performed and applied on the Barnes Ice Cap using the surface scheme SURFEX-CROCUS and the electromagnetic model DMRT-ML. First results highlight a significant increase in surface melt duration over the past 3 decades on the Barnes Ice Cap (increase of more than 30% over 1979-2010 period). A similar trend is also monitored over the Penny Ice Cap, located in the south part of the Baffin Island (increase of more than 50% over the same period). Then, the surface mass balance over the last decade was modeled by using a physical based modeling chain constrained by remote sensing data. The results give a mean net accumulation of +6,8 cm y−1 on the summit area of the ice cap. Finaly, sensitivity tests, performed to investigate the climatic sensitivity of the surface mass balance, highlight a threshold effect that may lead to a complete disapearence of the accumulation area of the Barnes Ice Cap. With a temperature increase less than 1°C, modeling results suggest it is likely that the threshold will be reached rapidly leading to an increase in mass loss from the ice cap.

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Kouali, Mohammad. "Diffusion d'une onde électromagnétique par un objet au-dessus d'une surface rugueuse : problème vectoriel 3D". Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012NANT2036.

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Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation électromagnétique et à la simulation du champ diffracté par des scènes complexes et plus particulièrement dans un contexte maritime. Les applications de tels modèles sont diverses : observation de surfaces naturelles par télédétection, connaissance de l'environnement (état de mer, salinité, détection de pollutions, …), détection d’obstacles dans son environnement naturel (bateaux, objets dérivants, avions…). Pour quantifier l’interaction électromagnétique onde surface, deux types d'approches existent: d'une part, des modèles asymptotiques qui reposent sur des hypothèses simplificatrices, d'autre part, des modèles dits «rigoureux». Des recherches ont été menées dans l’équipe pour modéliser rigoureusement la diffusion par un obstacle au-dessus d’une surface de mer pour une scène bidimensionnelle. Ainsi, la méthode E-PILE (Extended-Propagation Inside Layer Expansion) a été développée et il a été montré que cette méthode est très efficace pour résoudre des scènes composées de beaucoup d’inconnues. Le but de la thèse est d’étendre ces travaux de recherche à un problème tridimensionnel. Ainsi, développer un nouveau modèle du champ diffracté par une scène complexe tridimensionnelle constituée d’un objet au-dessus d’une surface rugueuse, à l’aide d’une méthode numérique rigoureuse et/ou asymptotique. Afin de trouver un bon compromis entre ressource informatique et précision, des hybridations seront également envisagées comme intégrer l’optique physique et/ou la Forward Backward dans le schéma algorithmique de la méthode E-PILE
In this work, we study the electromagnetic scattering from complex scenes, especially in the maritime context. Applications of this domain of research are different such as: Remote sensing of natural surfaces, knowledge of the environment (sea state, salinity, pollution detection,…), detection of obstacles in its natural environment (water, drifting objects, planes,. . . ). To quantify the electromagnetic interaction between the electromagnetic wave and the rough surface, two families of approaches exist: asymptotic models based on simplifying assumptions, and other models called "rigorous". Our research team started to model rigorously the scattering by an object over a sea surface for a two-dimensional scene. Thus, the E-PILE method (Propagation-Inside Extended Layer Expansion) was developed and it was shown that this method is very efficient to solve scenes composed of many unknowns. The aim of this thesis is to extend the E-PILE method to a three-dimensional problem, to compute the field scattered by a complex three-dimensional scene composed from an object above a rough surface. In addition, to reduce computing resources required to numerically solve the problem, hybridizations are also considered by combining the Physical Optics and the Forward Backward to the algorithmic scheme of the E-PILE method

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Béchu, Stéphane. "Conception et etude d'un reacteur micro-onde pour le traitement ou le depot de grandes surfaces". Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112310.

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Cette these presente l'etude d'un reacteur de depot, ou de traitement, sur de grandes surfaces dont la source d'especes actives est un plasma micro-ondes (2,45 ghz) de grand diametre (120 mm). Afin d'etudier l'homogeneite du plasma, il a ete essentiel d'effectuer des mesures locales de densites electroniques et d'intensite lumineuse sur le plasma. Le chapitre i resume les concepts de ce type de plasma. Le chapitre ii presente les techniques de sondes mises au point pour notre plasma h. F. De forte densite electronique (10#1#1 cm#-#3). Le chapitre iii decrit la methode numerique iterative employee pour mesurer l'emissivite radiale locale d'apres des mesures optiques integrees. Le dernier chapitre detaille la conception du reacteur et presente un bilan des mesures realisees dans l'argon et l'oxygene, pour differentes pressions, entre 6 mtorr et 1torr, et puissances, de 100 a 1500 w. Les mesures de spectroscopie integrees font apparaitre une puissance seuil, fonction de la pression et de la nature du gaz, pour assurer l'etablissement du mode principal de propagation a symetrie azimutale hexapolaire tm#3#0*. Les mesures de sondes effectuees dans la decharge et en post-decharge, sur trois demi cercles ont demontre l'homogeneite azimutale de la densite et de la temperature des particules chargees sur une section. Une pression permettant d'atteindre une densite maximale, 1,2 10#1#2 cm#-#3 a 300 w dans l'argon, a ete observee. Les mesures d'emissivite radiale font apparaitre les differents regimes de fonctionnements du reacteur selon la pression et la nature du gaz (diffusion ambipolaire ou recombinaison en volume). Toutes ces mesures, associes a l'actinometrie, montrent que la diffusion suffit pour homogeneiser les distributions d'especes chargees et d'oxygene atomique, resultats prometteur pour les applications depots

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Demarty, Yaël. "Modélisation cohérente de la diffusion électromagnétique par des surfaces de mer tridimensionnelles en incidence rasante : application aux radars HF à ondes de surface". Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066293.

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Cette thèse repose sur l’analyse des interactions électromagnétiques (EM) entre les ondes de surface, aux fréquences HF, et une surface de mer évoluant dans le temps. Un simulateur comprenant trois modules spécifiques est développé. Le premier élément permet de modéliser une surface de mer en 3D variant dans le temps, par application de la théorie linéaire des vagues. Le second fait interagir une onde EM en incidence rasante avec une surface de mer grâce à un modèle exact qui s’appuie sur la méthode des moments. Enfin, un outil de post-traitement offre la possibilité de tracer et d’analyser des spectres Doppler (SD) résultants. Une étude portant sur des surfaces statiques puis dynamiques est menée. Elle fait apparaître respectivement le phénomène de résonance de Bragg et l’effet Doppler. Des données déjà publiées ou mesurées indiquent une bonne adéquation avec les SD simulés. Finalement, l’effet sur les SD, de la présence d’un film de polluant sur la surface de mer, est analysé.

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Andrianandrasanirina, Tinasoa Faly. "Nanophotonique : guidage d'ondes sur des surfaces structurées". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662447.

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Aujourd'hui le monde des télécommunications est en plein essor et le nombre de services proposés aux consommateurs augmente d'année en année. Les technologies employées font appel à l'optique. Le simple constat du nombre d'applications "sans fils" qui se développent permet de se rendre compte de l'importance des microondes dans l'ensemble des technologies modernes de communication. Cette thèse se situe dans ce cadre. Elle présente des techniques de modélisation de base pour concevoir et optimiser un guide d'onde de surface fonctionnant dans le domaine des microondes. Dans le premier chapitre, des outils de simulation permettant de calculer la réponse de diffraction par les réseaux de strips métalliques ont été développés. Les méthodes rigoureuses qui ont été retenues sont la méthode MMFE, CBCM et la méthode C qui prennent en compte la nature vectorielle de la lumière. La difficulté de convergence des calculs numériques et le problème de discontinuité des champs sur les strips métalliques est mise en évidence. Pour traiter ces problèmes, un changement de coordonnées est proposé, c'est le système de " Coordonnées adaptative " qui permet de resserrer les lignes de coordonnées au voisinage des points des discontinuités. Il en résulte une diminution du saut de discontinuité en ces points et une amélioration de la convergence des calculs numériques. Dans le second chapitre, ces méthodes sont étendues au problème de la diffraction en incidence oblique encore appelé diffraction conique. Dans le troisième chapitre, nous avons appliqué ces méthodes pour étudier et caractériser les réseaux de strips métalliques déposés sur une couche diélectrique. Nous avons mis en évidence le phénomène de résonance sur les facteurs de réflexion et nous avons pu montré que ces effets des résonances sont dus au couplage de l'onde de surface et de l'onde plane incidente. Afin d'analyser les couplages résultants qui existent entre le mode, nous avons étudié les pôles de la matrice S et déterminé la sensibilité et l'influence des paramètres optoélectroniques sur le pic de résonance. Cette étude a permis de déterminer le triplet (hauteur, facteur de forme, l'angle de polarisation ) relatif à la structure pour que le guide soit optimisé.

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Qozam, Hanae. "Contribution de l'utilisation des ondes longitudinales Lcr à la détermination des contraintes résiduelles de soudage : amélioration de la précision et de la reproductibilité des mesures". Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10155.

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La sûreté et la tenue en fatigue des installations et ouvrages mécaniques sont liées au niveau des contraintes résiduelles présentes dans les structures. Cette étude montre le potentiel de la méthode ultrasonore d'évaluation des contraintes basée sur l'utilisation de l'onde Lcr. Ceci a été validé lors de la réalisation de profils de contraintes sur deux assemblages soudés en aciers P355 et P265, en comparant les résultats avec ceux de la méthode du perçage incrémentaI. La première partie de l'étude traite de l'influence des paramètres (couplage acoustique, état de surface, planéité, température, ... ) sur la précision et la reproductibilité des mesures ultrasonores. Dans la seconde partie, l'analyse de ces paramètres a permis la mise au point d'un capteur optimisé qui améliore la précision et la reproductibilité des mesures. La troisième partie de l'étude s'intéresse à la caractérisation expérimentale de la propagation de l'onde Lcr. A partir de l'étude de sa vitesse apparente et de son atténuation, il a été possible de dégager des critères quant à la profondeur de pénétration de l'onde Lcr ainsi que sa portée de propagation en fonction de la longueur d'onde. La dernière partie de ce travail propose une méthode originale de calibrage, permettant de déterminer les constantes acoustoélastiques dans les trois zones (MB, ZF et ZAT) de la soudure, ce qui permet d'améliorer la précision des mesures de contraintes. La reproductibilité des mesures de contraintes a été testée sur les deu.x tôles soudées et a été évaluée à ± 48 MPa
Safety and fatigue damage resistance of the mechanical components are related to the presence of residual stresses. Ths study shows the potential of the ultrasonic method using the Lcr waves to evaluate the residual stresses. Reliability of measurements was validated on two welded steel plates (P355 and P265), by comparing the results of the ultrasonic method with those of the hole drilling method. The first part of the study deals with the influence of the parameters (acoustic coupling, roughness, flatness, temperature, etc) on the accuracy and reproducibility of the ultrasonic measurements. ln the second part, the analysis of these parameters enabled designing of an optimized transducer, which improves the precision and the reproducibility. The third part of the study was reserved to the experimental characterization of the Lcr wave propagation The criteria allowing the evaluation of the penetration depth and the propagation range were obtained from the analysis of its velocity and attenuation. The last part of this work proposes an original calibration method, enabling the determination of the acoustoelastic constants in the three zones of the weld (PM, MZ and HAZ), in order to improve the accuracy of the stress measurements. The reproducibility of stress measurements was validated on two welded steels plates and it was estimated in the order of ±48 MPa

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Roy, Véronique. "Etude et realisation d'un canon a ions micro-onde de section rectangulaire pour le traitement de grandes surfaces". Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112170.

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Cette these presente l'etude et la realisation d'un canon a ions modulaire a resonance cyclotron electronique (rce) destine aux traitements de surfaces au defile. La puissance micro-onde (a 2,45 ghz) est injectee dans un guide d'onde aplati (80x15 mm) a travers une fenetre d'etancheite en quartz d'epaisseur quart d'onde. Des aimants permanents en smco#5 sont places a l'interieur et a l'exterieur du guide dans le but : 1) d'etablir un gradient longitudinal eleve de champ magnetique en aval de la fenetre, favorable a la propagation de l'onde 2) de reduire le gradient transversal de champ donc la derive laterale du plasma 3) de creer des zones rce dans la chambre d'ionisation. Les dimensions de celle-ci et la configuration du champ magnetique ont ete optimisees a l'aide d'un code de calcul calmag 3d. Pour proteger la fenetre d'etancheite placee au contact du plasma, nous avons teste une fente resonante. Les grandeurs caracteristiques aussi bien du plasma que du faisceau d'ions ont ete mesurees pour differents gaz : ar, o#2, n#2 et h#2. Des densites de plasma surcritiques de l'ordre de 10#1#2cm#-#3 ont ete mesurees au moyen d'une sonde cylindrique de langmuir. La dispersion en energie des ions du faisceau extrait atteint 10 ev dans les conditions nominales de fonctionnement (qar=5 sccm et pi=500 watts). Une densite de courant de 5 ma/cm#2 est atteinte a 500 w pour des ions ayant une energie de 2000 ev, avec une homogeneite de +/- 5% sur 60 mm. Deux types d'optique d'extraction ont ete etudies : 1) des grilles inclinees (30 ou 60) dans le but d'accroitre le taux de pulverisation sur la cible 2) des grilles convexes (defocalisatrices) afin d'irradier une plus grande surface. La composition en masse du faisceau a permi de determiner les rapports ions atomiques/ions moleculaires dans diverses conditions de fonctionnement. La contamination du faisceau a ete etudiee par rbs sur un echantillon de silicium irradie par un faisceau ar#+.

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Touchais, Emmanuelle. "Étude et développement d'une source de plasma micro-onde pour déposer des revetements par pulvérisation sur des grandes surfaces". Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0106.

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Les caracteristiques d'une nouvelle source de plasma pour le depot de revetements par pulverisation sur des grandes surfaces ont ete etudiees. Cette source utilise une onde electromagnetique de frequence 2. 45 ghz pour accelerer les electrons qui ionisent les atomes d'argon par impact electronique. Un champ magnetique permet de confiner les electrons pour d'une part optimiser le couplage avec l'onde en tout lieu ou il est egal a 875 gauss et d'autre part transporter le plasma vers une cible de pulverisation polarisee negativement. Une source produisant une nappe de plasma de section rectangulaire de 75 cm2 a ete realisee. La caracterisation du plasma a ete effectuee en termes de densite electronique par interforemetrie, de temperature electronique par mesure de sonde et de courant d'ions recueillis sur la cible en fonction des parametres puissance micro-onde, pression d'argon, champ magnetique. Les valeurs obtenues ont montre que ce plasma est dense, avec une independance entre les parametres de creation du plasma et ceux de la pulverisation. L'usure des cibles de pulverisation est uniforme et correspond a l'intersection entre les lignes de champ magnetique et la surface de la cible. L'etude des couches de chrome deposees par ce procede a montre que la diminution de la pression permet d'obtenir des couches de densite proche de celle du chrome massique, avec des vitesses de depot elevees, et des contraintes residuelles faibles. Sous pression reduite constante, l'incorporation de carbone dans les couches de chrome par pulverisation reactive a permis d'augmenter la durete de ces couches. La morphologie devient plus dense, avec des contraintes residuelles faibles et une resistivite electrique faible. D'autres revetements (fer, oxyde de chrome, oxyde d'aluminium) ont ete realises pour demontrer la potentialite de ce nouveau dispositif a deposer en tension de polarisation negative continue de la cible des materiaux magnetiques et des oxydes

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Essalhi, Abdenacer. "Étude de la diffraction d'une onde électromagnétique par des surfaces apériodiques parfaitement conductrices. Application au calcul du renforcement des champs électromagnétiques par la surface d'une mer houleuse". Clermont-Ferrand 2, 1990. http://www.theses.fr/1990CLF21206.

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La résolution des équations de Maxwell écrites sous forme covariante est faite dans un système de coordonnées non orthogonales adapté aux conditions aux limites. Les solutions du problème de la diffraction d'une onde électromagnétique plane par une surface rugueuse parfaitement conductrice sont obtenues par une méthode différentielle, conduisant à la recherche des valeurs propres et vecteurs propres. Les valeurs propres fournissent les directions des ondes diffractées et les vecteurs propres permettent de calculer les énergies diffractées. En outre nous avons adapté à notre problème une méthode de perturbation des conditions aux limites. Cette méthode est valable dans le cas de rugosités de faible hauteur par rapport à la longueur d'onde de l'onde incidente. Des résultats numériques sont présentés dans le cas d'une mer houleuse parfaitement conductrice. Pour représenter le profil de la surface de la mer, nous avons adopté un modèle périodique sinusoïdal

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De, Cacqueray Benoit. "Dispositifs géophysiques en laboratoire ondes de surfaces traitement d'antennes et haute densité spatiale". Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENU027/document.

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La sismique pétrolière est un domaine d'innovation continue depuis plus d'un siècle. Une part non négligeable des études concerne la séparation des différentes ondes se propageant dans le milieu exploré, en particulier les ondes de surface. A petite profondeur, les ondes de surfaces servent à la tomographie. Bien les connaître et les modéliser permet d'imager la proche surface. Quand la prospection est tournée vers les grandes profondeurs – soit 95% de l'industrie géophysique - ces ondes masquent les ondes de volume qui contiennent les informations sur les couches profondes. Il est donc fondamental de pouvoir s'en affranchir et l'étape de séparation est des plus importantes. Les ondes de surface peuvent cependant être utilisées pour une meilleure connaissance de la proche surface, ce qui permet d'en déduire après coup des paramètres utilisables pour améliorer l'imagerie en profondeur. La recherche s'est renouvelée dans ce domaine du fait de l'impulsion récente donnée par l'imagerie sismique passive à partir du bruit sismique ambiant ou la mise en place de nouvelles géométries d'acquisition. En parallèle, l'étude des champs pétroliers existants pour une meilleure exploitation tend à se développer dans l'industrie. La maîtrise de l'imagerie 4D (3 dimensions d'espace + le temps, appliqués à la surveillance de réservoir) devient dès lors une activité clé pour la recherche dans laquelle les variations des paramètres du sous-sol sont estimées. Le travail de thèse réalisé est issu des constatations suivantes : - En dépit de travaux très riches, les ondes de surface représentent encore un sujet d'investigation important en exploration géophysique. - Les expérimentations à l'échelle du laboratoire restent relativement peu usitées en géophysiques, en particuliers pour des études impliquant un grand nombre de points de mesure. La première partie de la thèse a permis de valider un environnement de laboratoire adapté à l'étude des ondes de surfaces, en particulier la mise en évidence d'un mélange « ondes de surface – ondes de volume » analogue à celui rencontré lors d' acquisitions terrestres. Ceci a pu être réalisé grâce à des gels d'Agar-agar de forte densité et la mise en place d'une chaine d'acquisition automatisée impliquant des réseaux de sources et de récepteurs denses. Une deuxième partie a permis de séparer les ondes de surface et les ondes de volume à l'aide de traitement d'antennes. Après séparation des ondes, il devient possible de suivre leurs variations de temps d'arrivées en présence de modification du milieu en surface et/ou en profondeur comme dans le cas d'une surveillance de réservoir en sismique pétrolière (4D). Une étude 4D complète a donc été réalisée, permettant de suivre non seulement les variations de temps d'arrivées mais également d'amplitude et de directions de départ et d'arrivées des ondes. Une méthode pour compenser les variations de vitesses parasites de la proche surface à été développée. Cette étude a été complétée par une étude issue de données terrains. Les profils de vitesse rencontrés sur le terrain font état de vitesses relativement faibles en surface. La conséquence en est que les différentes ondes de volume issues de la profondeur arrivent avec des angles d'incidences faibles et voisins les uns des autres. Les méthodes classiques de séparation d'ondes étant souvent inefficaces à ces angles, un chapitre a été consacré à l'étude des algorithmes de haute résolution dans le cadre de l'exploration sismique. Enfin, en tirant partie de la haute densité spatiale de points d'acquisitions rendue possible par l'environnement mise en place, une étude comparée de deux dispositifs - l'un théoriquement idéal mais peu réaliste et l'autre économiquement viable sur le terrain mais moins efficace - a permis de s'attaquer au problème des ondes réfléchies sur des diffractants en surface qui perturbent beaucoup les acquisitions actuelles. Une nouvelle solution de filtrage a été proposée pour le deuxième cas
Seismic exploration is a continuous innovation domain since more than one century. A significant part of the studies consists in separating the various waves propagating in the medium, especially surface waves. In the near-surface, surface waves are useful for tomography. Near-surface imaging becomes possible if they are well modelised. When exploration is dedicated to depth – meaning more than 95% of the seismic exploration business – the surface waves mainly hide body waves, which contains the informations related to the depth. Body and surface wave separation then becomes a fundamental task. In these situations, the surface waves can nevertheless be used to better know the near surface. It allows computing parameters usable to better the depth imaging. Research knew recent developments in this domain due to the recent impulsion given by the passive seismic imaging from ambient noise and the study of new acquisition designs with high spatial density. In parallel, the oil fields study for better exploitation is growing as a new industrial development axis. 4D (i.e. 3 spatial dilensions + time) imaging mastering becomes a key research activity, in which sub-surface parameters are estimated and monitored. This PhD thesis comes from the following remarks: - Despite rich works, surface waves are still an important research issue in seismic exploration. - Laboratory scale experiments know relatively few investigations, especially for high density acquisition design. The first step has been dedicated to the set up and the validation of a complete acquisition environment in the laboratory, adapted to surface wave study and high spatial density. Using Agar-agar phantoms, a mix of S body waves and Rayleigh surface waves comparable to the on-field P body waves and Rayleigh wave mix has been highlighted. Then, using array processing, wave separation has benne successfully demonstrated. After waves separation, it becomes possible to follow their arrival time variation in presence of surface and/or depth variation in the medium, as in reservoir monitoring conditions. A complete 4D study has been performed, allowing not only the arrival time monitoring but also amplitude and arrival and launch directions. A method has been proposed to compensate the near-surface spurious variations. An adaptation of the method on a field data set is then performed. Generally, velocity profiles on the field show weak velocities in the sub-surface. As a consequence, the various waves coming from the depth have weak and comparable incidences angles. Classical separation method using array processing are usually insufficient to work with such incidence angles set. For this reason, a complete part of this work has been dedicated to the study of high resolution algorithms in the frame of seismic exploration and their adaptation. At the end, taking advantage of the high spatial density allowed by the laboratory environment, a comparative study of two designs – the first one theoretically ideal but somewhat unrealistic and the second one more viable economically but less efficient – has been performed to address the scattered waves filtering issue. For the second design, a new filtering method has been proposed to enhance the scattered waves filtering

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Magistrini, Catherine. "Caractérisation in-situ par ESCA de surfaces de polyethylène téréphtalate (PET) traitées dans la post-décharge d'un plasma oxygène de type micro-onde et caractérisation du vieillissement des surfaces après traitement". Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10117.

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Le couplage d'un spectrometre esca et d'un reacteur de plasma type micro-onde a permis la caracterisation in-situ des modifications induites sur la surface du polyethylene terephtalate (pet), par les especes chimiques contenues dans la post-decharge d'un plasma d'oxygene. Le polyethylene basse densite (pe) nous sert d'etalon pour caracteriser chimiquement les modifications apportees par un tel traitement. Cette etude passe en revue l'influence sur le resultat obtenu, des principaux parametres conditionnant le plasma: la pression, le debit d'oxygene et le temps d'exposition. Partant de cette systematique, les mecanismes reactionnels induits par le plasma sont deduits et leurs impacts sur la fonctionnalite de ces surfaces proposes. L'oxygene atomique a un role primordial vis-a-vis de l'oxydation du pet, il est le responsable du processus d'initiation par voie radicalaire. Cependant, l'oxygene atomique, en se recombinant sur la surface du polymere libere une energie suffisante pour rompre n'importe quel type de liaison covalente, et donc, la contre partie de son role moteur dans l'oxydation reside dans une degradation de la surface, due a une sur-oxydation. Finalement, une etude du vieillissement des surfaces en fonction du milieu de stockage: vide, air, eau et hexane, complete ce travail. Dans l'air, la perte des fonctions oxydees est certainement le resultat de la migration des fragments oxydes de bas poids moleculaires vers le volume d'une part, et du retournement des chaines plus longues d'autre part, afin de minimiser l'energie de surface. Par immersion dans un liquide polaire, le processus dominant est la dissolution et l'entrainement mecanique des fragments de bas poids moleculaires oxydes. Plus la degradation de la surface est importante, plus ce lavage est efficace

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Picart, Pascal. "Contribution au contrôle de surfaces planes et sphériques de précision nanométrique". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1995. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00716214.

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Le sujet de ce mémoire est l'étude d'un interféromètre de Fizeau a décalage de phase pour la mesure de surfaces planes et sphériques a des précisions nanométriques. Nous avons recensé et étudié les sources de limitation et recherche les conditions ou les solutions rendant leur contribution inférieure a un millième de longueur d'onde en valeur crête à crête (la longueur d'onde est égale a 632,8 nanomètres). Six sources potentielles d'erreurs ont été examinées: la source laser, la détection, l'élément qui crée le déphasage, le diffuseur mobile du système d'imagerie, les aberrations géométriques des composants optiques et la nature même des interférences. Nous avons optimise la configuration interférométrique. De nouveaux algorithmes ont été développes. Ils sont basés sur des méthodes des moindres carres non linéaires. Ces algorithmes sont auto calibrés mais demandent beaucoup de temps de calcul. Pour obtenir des resultats rapidement, nous avons complete nos techniques de depouillement par une méthode basée sur une correction a posteriori de la formule de carre. La validation a montré les performances de l'instrument. Avec les méthodes basées sur les moindres carrés, les mesures de bruit ont montre que les fluctuations aléatoires sont de l'ordre de 0,21 nanomètres rms ; les erreurs systématiques ont une contribution inférieure a 1,8 nanomètres crête à crête. La cale piézo-électrique qui réalise le déphasage, et le bruit de la détection, sont en fait les principales sources de limitation. La correction des défauts de positionnement de la cale piézo-électrique a été essayée sur l'algorithme de carre et sa post correction ; les résultats indiquent une exactitude meilleure que 1 nanomètre crête à crête. L'interféromètre de Fizeau a décalage de phase a été applique a l'étalonnage absolu de surfaces planes. Une méthode basée sur des combinaisons de translations et de rotations d'une des surfaces par rapport a l'autre, a été présentée. Cette méthode a été utilisée pour la mesure d'une surface plane en silice.

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De, cacqueray Benoit. "Dispositifs géophysiques en laboratoire ondes de surfaces traitement d'antennes et haute densité spatiale". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00864038.

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La sismique pétrolière est un domaine d'innovation continue depuis plus d'un siècle. Une part non négligeable des études concerne la séparation des différentes ondes se propageant dans le milieu exploré, en particulier les ondes de surface. A petite profondeur, les ondes de surfaces servent à la tomographie. Bien les connaître et les modéliser permet d'imager la proche surface. Quand la prospection est tournée vers les grandes profondeurs - soit 95% de l'industrie géophysique - ces ondes masquent les ondes de volume qui contiennent les informations sur les couches profondes. Il est donc fondamental de pouvoir s'en affranchir et l'étape de séparation est des plus importantes. Les ondes de surface peuvent cependant être utilisées pour une meilleure connaissance de la proche surface, ce qui permet d'en déduire après coup des paramètres utilisables pour améliorer l'imagerie en profondeur. La recherche s'est renouvelée dans ce domaine du fait de l'impulsion récente donnée par l'imagerie sismique passive à partir du bruit sismique ambiant ou la mise en place de nouvelles géométries d'acquisition. En parallèle, l'étude des champs pétroliers existants pour une meilleure exploitation tend à se développer dans l'industrie. La maîtrise de l'imagerie 4D (3 dimensions d'espace + le temps, appliqués à la surveillance de réservoir) devient dès lors une activité clé pour la recherche dans laquelle les variations des paramètres du sous-sol sont estimées. Le travail de thèse réalisé est issu des constatations suivantes : - En dépit de travaux très riches, les ondes de surface représentent encore un sujet d'investigation important en exploration géophysique. - Les expérimentations à l'échelle du laboratoire restent relativement peu usitées en géophysiques, en particuliers pour des études impliquant un grand nombre de points de mesure. La première partie de la thèse a permis de valider un environnement de laboratoire adapté à l'étude des ondes de surfaces, en particulier la mise en évidence d'un mélange " ondes de surface - ondes de volume " analogue à celui rencontré lors d' acquisitions terrestres. Ceci a pu être réalisé grâce à des gels d'Agar-agar de forte densité et la mise en place d'une chaine d'acquisition automatisée impliquant des réseaux de sources et de récepteurs denses. Une deuxième partie a permis de séparer les ondes de surface et les ondes de volume à l'aide de traitement d'antennes. Après séparation des ondes, il devient possible de suivre leurs variations de temps d'arrivées en présence de modification du milieu en surface et/ou en profondeur comme dans le cas d'une surveillance de réservoir en sismique pétrolière (4D). Une étude 4D complète a donc été réalisée, permettant de suivre non seulement les variations de temps d'arrivées mais également d'amplitude et de directions de départ et d'arrivées des ondes. Une méthode pour compenser les variations de vitesses parasites de la proche surface à été développée. Cette étude a été complétée par une étude issue de données terrains. Les profils de vitesse rencontrés sur le terrain font état de vitesses relativement faibles en surface. La conséquence en est que les différentes ondes de volume issues de la profondeur arrivent avec des angles d'incidences faibles et voisins les uns des autres. Les méthodes classiques de séparation d'ondes étant souvent inefficaces à ces angles, un chapitre a été consacré à l'étude des algorithmes de haute résolution dans le cadre de l'exploration sismique. Enfin, en tirant partie de la haute densité spatiale de points d'acquisitions rendue possible par l'environnement mise en place, une étude comparée de deux dispositifs - l'un théoriquement idéal mais peu réaliste et l'autre économiquement viable sur le terrain mais moins efficace - a permis de s'attaquer au problème des ondes réfléchies sur des diffractants en surface qui perturbent beaucoup les acquisitions actuelles. Une nouvelle solution de filtrage a été proposée pour le deuxième cas.

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Calvet, Jean-Christophe. "Radiométrie micro-onde et estimation des bilans hydrique et énergétique des surfaces continentales : [thèse en partie soutenue sur un ensemble de travaux]". Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30143.

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L'emission des surfaces continentales dans le spectre micro-onde (0. 4 a 250 ghz) depend de la temperature et de l'etat hydrique de la surface. Est mise en uvre une methode d'interpretation des luminances micro-onde en termes de parametres geophysiques de la surface continentale observee in situ, par avion, ou par satellite. Les effets atmospheriques sont pris en compte a partir d'observations et/ou de sorties de modeles meteorologiques. Les modeles des proprietes dielectriques du sol qui existent ne sont valables qu'aux basses frequences. Un nouveau modele valable aux hautes frequences (>20 ghz) est propose. L'emission de la vegetation est decrite a l'aide de modeles physiques de transfert radiatif au sein du couvert vegetal. Divers types de surfaces ont ete examines (foret amazonienne, zones semi-arides), dans le cadre de campagnes de mesure offrant les jeux de donnees necessaires a l'etalonnage des modeles et a la validation des parametres obtenus par inversion. En utilisant diverses gammes de frequences il est possible d'estimer les profils verticaux de temperature et de contenu en eau du couvert amazonien. Un modele lagrangien des echanges d'eau et de chaleur entre la vegetation et l'atmosphere permet d'analyser la coherence des observations. Dans le cas des zones semi-arides on peut acceder au contenu en eau de la couche superficielle du sol (quelques millimetres) aux hautes frequences dans le cas d'une vegetation eparse. L'analyse d'observations aeroportees realisees au sahel durant une saison des pluies montre qu'en utilisant en meme temps basses et hautes frequences il est possible d'estimer temperature du couvert et contenu en eau superficiel du sol. Des donnees satellitales hautes frequences et infrarouge sur l'espagne sont etudiees en conditions seches. La temperature de surface est estimee a partir des donnees micro-ondes. Un bon accord est observe avec la temperature de surface obtenue a partir de l'infrarouge

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Savalli, Véronique. "Etude à haute résolution de la spécularité d'un miroir atomique à onde évanescente". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006717.

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Dans ce mémoire, nous présentons une étude à haute résolution de la spécularité d'un miroir atomique à onde évanescente. Pour cette étude, nous avons utilisé des transitions Raman sélectives en vitesse. Ces transitions sont doublement exploitées. On réalise d'une part, à l'aide de ces transitions, une sélection en vitesse sur le nuage issu d'un piège magnéto-optique. Cette sélection permet de collimater spatialement l'onde atomique incidente sur le miroir afin d'avoir une bonne résolution dans l'étude de la spécularité. A l'aide des transitions Raman, on sonde finement d'autre part la distribution en vitesse des atomes après le rebond. La mise en place expérimentale de ces transitions est d'abord décrite. On utilise des impulsions de type Blackman. Avec ce dispositif,une mesure de la spécularité d'un miroir atomique à onde évanescente est ensuite réalisée. Le rebond observé est compatible avec une réflexion spéculaire, à condition de choisir une onde évanescente suffisamment désaccordée par rapport à la transition atomique. Nous avons donné une limite supérieure de l'incertitude sur la mesure de la rugosité. Nous présentons également la mise en place d'une détection optique d'atomes froids induisant peu d'émission spontanée sur les atomes. Cette détection consiste à mesurer la phase induite par un échantillon d'atomes sur un faisceau laser en utilisant les techniques de spectroscopie par modulation de phase. Au cours de la détection, 80% des atomes n'absorbent aucun photon.

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Ferrand, Adrien. "Développement de modèles asymptotiques en Contrôle Non Destructif (CND) par ultrasons : Interaction des ondes élastiques avec des irrégularités géométriques et prise en compte des ondes de tête". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01072253.

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L'onde de tête est l'onde de première arrivée observée au cours d'une inspection TOFD (Time Of Flight Diffraction). La technique TOFD est une méthode d'inspection très répandue en CND (Contrôle Non Destructif) par ultrasons, faisant appel à deux capteurs piézoélectriques positionnés symétriquement et en vis-à-vis, avec un écartement constant, au-dessus de la surface d'entrée de la pièce à inspecter. Une étude numérique montre que la propagation de l'onde de tête près d'une surface d'entrée irrégulière n'est plus un phénomène de propagation uniquement surfacique comme dans le cas d'une surface plane, mais fait aussi intervenir un phénomène de propagation volumique induit par des diffractions du champ ultrasonore sur les irrégularités de surface. Pour modéliser ces phénomènes, une méthode générique de tracé de rayons fondée sur le principe de Fermat généralisé est développée et détermine le parcours effectif dans une pièce de surface irrégulière de toutes les ondes ultrasonores se propageant dont l'onde de tête. L'évaluation des phénomènes de diffraction par des modèles d'amplitude suivant une approche rayons permet ensuite d'obtenir une simulation complète (temps de vol, front d'onde et amplitude) de l'onde de tête pour plusieurs types d'irrégularités surfaciques. Des validations théoriques et expérimentales de l'outil de simulation développé ont été effectuées et se sont avérées concluantes.

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Roussel, Thomas. "Étude expérimentale et modélisation de la propagation d'une onde de concentration alcaline issue d'une matrice cimentière à travers l'argilite du site du Laboratoire Meuse Haute-Marne". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL578N.

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Nous avons étudié le passage d'une onde alcaline issue d'une matrice cimentière à tràvers l'argilite (à une profondeur de -480m) du Laboratoire Meuse Haute-Marne composée principalement de quartz, micas, calcite et d'un interstratifié I/S. Une technique dynamique en colonne a été utilisée pour caractériser les diverses interactions entre le fluide alcalin et le milieu argileux. Cette technique repose sur un couplage entre l'étude des courbes de percée des différents ions du système et une caractérisation du solide extrait des colonnes. Cette méthodologie nous a permis de caractériser deux types de phénomènes ayant des temps caractéristiques de réaction très différents: Des réactions de surface rapides: nous avons caractérisé des réactions d'adsorption de cations par ionisation de sites sur l'argilite qui sont à l'origine de l'effet tampon des argiles. Par ailleurs nous avons mis en évidence une réaction originale de condensation d'un composé calcique dans l'interfoliaire des argiles gonflantes. Tous ces processus ont été modélisés et leur simulation à l'aide du code de calcul IMPACT montre que l'on obtient un modèle très satisfaisant. Des processus de dissolution/précipitation fortement limités cinétiquement : Nous avons mis en évidence la dissolution principalement du quartz et de l'interstratifié I/S et la précipitation de phases secondaires type C(A)SH et zéolithes. Après le passage du fluide alcalin à une température de 60ʿC pendant 6 mois, le matériau est largement amorphisé mais seulement 20 à 30% du quartz et de l'interstratifié I/S est dissous. Enfin à partir de l'ensemble des expériences nous avons déterminé les cinétiques de dissolution des phases primaires ainsi que les produits de solubilité des principales phases secondaires.

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Henkel, Carsten. "Réflexion et diffraction d'atomes lents par un miroir à onde évanescente". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006757.

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Une onde évanescente lumineuse permet de réaliser un miroir à atomes, à condition que ceux-ci soient incidents avec une énergie cinétique suffisamment faible. Dans le régime de faible saturation, les atomes sont réfléchis de façon cohérente par un potentiel répulsif, le potentiel dipolaire. Nous caractérisons la réflexion d'un point de vue quantique, moyennant une solution analytique de l'équation de (\sc Schrödinger). La théorie de la diffraction d'atomes par une onde évanescente stationnaire est développée. Nous introduisons l'approximation du réseau de phase mince, valable dans le régime semi-classique, qui montre qu'en incidence normale la diffraction est efficace pour une faible modulation spatiale de l'intensité lumineuse. Pour interpréter la diffraction d'atomes en incidence rasante, il faut prendre en compte des transitions (\sc Raman) stimulées entre les sous-niveaux magnétiques. La réflexion atomique devient diffuse lorsque la rugosité de la surface du diélectrique, au-dessus de laquelle se propage l'onde évanescente, dépasse la longueur d'onde atomique incidente. La distribution angulaire des atomes diffusés donne accès à la densité spectrale de rugosité pour des échelles spatiales autour de la longueur d'onde lumineuse.

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Dammak, Yosra. "Caractérisation numérique et expérimentale par ultrasons de matériaux à gradient fonctionnel". Thesis, Le Mans, 2016. http://www.theses.fr/2016LEMA1039/document.

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Ce travail porte sur l'étude de structures multicouches à gradient de propriétés (FGM : Functionnally Graded Materials). Ces matériaux sont apparus afin d'obtenir des dépôts aux caractéristiques nouvelles et innovantes. Les FGM sont désormais présents dans divers applications de haute technologie.Un système multicouche à gradient de composition entre le cuivre et le nickel, a fait l'objet d'une étude expérimentale par l'application de la technique des ultrasons laser (LU) couplée à une étude numérique basée sur le formalisme de Stroh et la méthode de la matrice de raideur. Le travail de thèse est organisé autour de quatre chapitres. Le premier chapitre est dédié à l'aspect théorique de la propagation des ondes de surface dans une structure multicouche et à gradient de propriétés. Ainsi, un développement des méthodes numériques pour les matériaux dotés de la piézoélectricité est fourni. Le second chapitre se consacre à l'élaboration des échantillons utilisés dans notre étude et obtenus par pulvérisation cathodique. Le troisième chapitre présente la méthode opto-acoustique utilisée pour caractériser les échantillons réalisés. le dernier chapitre présente les résultats expérimentaux, confrontés aux résultats théoriques, décrivant le comportement dispersif des multicouches submicrométriques
This thesis focuses on the study of multilayered and FGM systems (FGM : Functionnally Graded Materials). The main purpose of this type of materials is to obtain deposits with new and innovative features and to increase the fracture toughness. From now on, FGM have been used in various high technology applications.A multilayer system with a composition gradient of copper and nickel was studied experimentally by the application of the laser ultrasonics (LU) technique which was coupled to a theoretical study based on the ordinary differential equations (ODE) and the Stiffness Matrix Method (SMM). This PhD thesis is organized around four chapters. The first chapter is dedicated to a theoretical study of the propagation behavior of surface acoustic wave (SAW) in a multilayer system with à gradient of properties. Thus, the numerical methods developped for the piezoelectric materials (FGPM) are presented. The second chapter is devoted to describe the setup for making the samples used in this study which were obtained by sputtering technique. The third chapter presents the experimental study dedicated to the measurement of surface wave velocities in many crystal orientations. The last chapter of the manuscript presents experimental results, compared to the theoretical results, describing the dispersive behavior of submicrometer multilayers

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El, khoury Christine. "Seismic ambient noise amplitude anomalies induced by an anticline structure : application to the context of gas reservoirs". Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2022. http://www.theses.fr/2022UPSLM100.

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Des anomalies spectrales dans le bruit sismique ambiant, définies comme de fortes amplifications spectrales de la composante verticale pour des fréquences de 1 à 5 Hz, sont couramment observées au droit de réservoirs de gaz. Si elles sont bien comprises, ces anomalies pourraient avoir un potentiel pour l'exploration ou la surveillance des réservoirs de fluides. La nature de ces anomalies s'explique principalement par la structure géologique plutôt que par le réservoir lui-même, pour une modélisation purement élastique. L'analyse sur des jeux de données réels de bruit ambiant montre que les ondes de surface, principalement le mode fondamental, sont les principaux contributeurs à l'anomalie. Ce travail explore comment les ondes de Rayleigh interagissent avec une structure anticlinale, un piège géologique typique pour un réservoir d'hydrocarbures. L'analyse de la signature spectrale d'une structure anticlinale est effectuée pour différentes configurations de source, pour finalement fournir une relation reliant les paramètres géométriques et élastiques de l'anticlinal à l'anomalie induite pour le cas du mode fondamental des ondes de Rayleigh
Spectral anomalies in the seismic ambient noise, defined as strong spectral amplification of the vertical component at frequencies of 1 to 5 Hertz, are commonly observed above gas reservoirs. If properly understood, these anomalies could have a potential for fluid reservoir exploration or monitoring. The nature of these anomalies was mainly explained by the geological structure more than the fluid reservoir itself, for purely elastic waves. Analysis on real datasets of ambient noise measurements shows that surface waves, mainly fundamental mode, are the main contributors to the anomaly. This work further explores how Rayleigh waves interact with an anticline structure, a typical geological trap for a hydrocarbon reservoir. Analysis of the spectral signature of an anticline structure is performed for different source configurations, to finally provide a relationship linking the anticline geometrical and elastic parameters to the induced anomaly for the case of the fundamental mode Rayleigh waves

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NORMAND-CHAVE, CAROLE. "Etude et modelisation de la post-decharge d'une decharge micro-onde d'azote ou d'argon-azote en flux : application a l'etude d'un reacteur de nitruration de surfaces metalliques fonctionnant en post-decharge". Paris 11, 1991. http://www.theses.fr/1991PA112210.

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Cette etude se rapporte a la nitruration d'echantillons metalliques dans l'ecoulement d'une decharge micro-onde d'azote ou d'argon-azote, creee et entretenue par onde de surface (2450 mhz). La premiere partie concerne la caracterisation et la modelisation de la post-decharge. La nature et le regime de l'ecoulement gazeux sont etablis, ainsi que les gradients de pression et les profils de vitesse du gaz qui en decoulent (chapitre 1). Le chapitre 2 presente les resultats d'une etude spectroscopique de la post-decharge. Deux regimes de fonctionnement sont mis en evidence: la post-decharge de lewis-raylegh (recombinaison des atomes d'azote), et la pink afterglow (re-ionisation du gaz due aux collisions entre molecules excitees). Les mecanismes d'apparition de cette derniere sont abordes: temps de retard par rapport a la fin de la decharge compris entre 3-5 msec (n#2 pur) et 20 msec (ar-50% n#2), densites electroniques de quelques 10#8 a quelques 10#9 cm##3. La determination du profil de temperature dans le systeme permet d'affiner les calculs du chapitre 1. Une modelisation cinetique simple du transport des atomes d'azote le long de la post-decharge est exposee dans le chapitre 3, pour les differents regimes de post-decharge. Les resultats sont compares aux profils experimentaux |n|(z), mesures le long de l'ecoulement par titration no. La deuxieme partie est consacree a la recherche de correlations entre les divers elements d'un appareil de traitement en post-decharge. Les resultats d'experiences de nitruration sont presentes et discutes au chapitre 4. Le chapitre 5 se rapporte a la description de la source (decharge micro-onde): des abaques sont mises en place afin d'extrapoler ses caracteristiques a des conditions experimentales differentes de celles de l'etude

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SCHEUER, ANNE, i J. P. DEVILLE. "Interaction d'une post-decharge d'un plasma micro-onde avec des surfaces de polymeres : fonctionnalisation et degradation du nylon 6 et du pmma en post-decharge de plasmas d'oxygene ou de melanges oxygene-azote". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1996. http://www.theses.fr/1996STR13153.

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Le traitement de surfaces de polymeres en post-decharge de plasmas d'oxygene ou de melanges oxygene -azote permet d'augmenter la tension superficielle du polymere par creation de nouvelles fonctions polaires a la surface. Afin de comprendre quels sont les criteres determinants dans les processus d'oxygenation de la surface, il est necessaire, en premier lieu, de correler les modifications de surface a la composition du milieu reactionnel. A cette fin, on modelise la post-decharge pour obtenir le profil de concentration des especes presentes dans le milieu reactionnel. En second lieu, differentes techniques d'analyses de surface, aussi bien macroscopiques (meb, mesures d'angles de contact) que microscopiques (xps, sims, spectroscopie infrarouge) ont ete mises en uvre pour suivre les evolutions chimiques et physiques de la surface. L'etude de la cinetique de traitement de surfaces de nylon 6 montre que, lorsque tres peu d'oxygenes atomiques atteignent la surface, il se produit une fonctionnalisation sur une epaisseur de 1 nm qui a pour effet d'augmenter notablement la tension superficielle. L'etat de la surface modifiee est stable. Lorsque la dose d'oxygene atomique qui atteint la surface pendant le traitement est plus elevee, il y a propagation des modifications en profondeur et apparition de processus de degradation. Les couches modifiees presentent alors une faible tenue sur les couches sous-jacentes. La surface de pmma traitee en post-decharge de plasmas d'oxygene pur se degrade tres rapidement. Pour obtenir des modifications stables, il faut introduire de l'azote dans le gaz de traitement. L'azote semble bloquer certains sites actifs a la surface du polymere et reduit ainsi la degradation

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Taro, Mandikizinoyou. "Modélisation et simulation des procédés de mise en compression des surfaces à très grandes vitesses de déformation par méthode semi-analytique". Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0105/document.

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La défaillance des pièces mécaniques est très souvent initiée par un défaut de surface. Par conséquent, la génération de contraintes résiduelles compressives sur des pièces mécaniques via une déformation plastique hétérogène améliore la tenue en fatigue et augmente la durée de vie des pièces. Parmi les procédés permettant d'introduire des contraintes résiduelles dans les pièces, le traitement par choc laser est plus intéressant à plusieurs titres. D'une part, il permet de produire des pressions en surface du matériau de l'ordre de 1 à 6 GPa sur de courtes durées d'impulsion allant de 3 à 30 nanosecondes. D'autre part, il offre la possibilité d'introduire des contraintes résiduelles de compression sur une certaine profondeur tout en conservant l'état initial de la pièce traitée. Ainsi, les simulations numériques par réalisation de modèles simples permettent de cerner les physiques mises en jeux. Dans cette perspective, la méthode semi-analytique offre d'énormes avantages, notamment la simplicité des modèles et la réduction des temps de calcul. Cependant, cette méthode n’a jamais été étendue aux problème dynamiques. Dans cette thèse la méthode semi-analytique a été étendue aux problèmes dynamiques et le modèle mis en place été appliqué pour la simulation du procédé de choc Laser
The failure of the mechanical parts is very often initiated by a surface defects. Consequently, the generation of compressive residual stresses on mechanical parts by introducing a heterogeneous plastic strain improves the resistance to fatigue and increases the lifetime of the parts. Among the processes making it possible to introduce residual stresses into the parts, the laser shock peening is more interesting for several reasons. On the one hand, it makes it possible to produce pressures on the surface of material of about 1 to 6 going GPa over short pulse times from 3 to 30 nanoseconds. In addition, he gives the opportunity of introducing residual stresses of compression on a certain depth while preserving the initial state of the treated part. The numerical simulation becomes necessary to determine the best physical phenomena involved. Thus, the semi-analytical method offers a lot of advantages, in particular the simplicity of the models and the computation times saving. This method was never extended to the dynamic problems. In this thesis the semi-analytical method was extended to the dynamic problems and the model implemented is applied for the simulation of the Laser process of shock

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El, Hakiki Mohamed. "Etude théorique et expérimentale de dispositifs à ondes élastiques de surface (O. E. S) à base des structures multicouches : ZnO/Quartz, AIN/Diamant et ZnO/AIN/Diamant". Nancy 1, 2005. http://www.theses.fr/2005NAN10012.

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Ce mémoire avait l'objectif de modéliser, réaliser et caractériser des dispositifs SAW à base de structures multicouches à savoir : ZnO/Quartz, AlN/Diamant et ZnO/AlN/Diamant, pour les applications capteurs et hautes fréquences. La première partie de ce mémoire a été consacrée à l'étude théorique de modélisation de structures multicouches de dispositifs SAW. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons présenté les procédés technologiques nécessaires pour la fabrication de ces dispositifs, ainsi nous avons également présenté les méthodes de caractérisation des principaux paramètres de ces dispositifs. Concernant La troisième partie, nous avons étudié les dépôts de films de diamant, d'oxyde de zinc et de nitrure d'aluminium. Nous avons également proposé une solution originale consistant à utiliser la face de nucléation du diamant auto-supporté qui présente une bonne qualité morphologique permettant d'assurer une bonne propagation des ondes élastiques. Dans la dernière partie, nous avons réalisé des capteurs SAW à base de structure ZnO/Quartz stables aux variations thermiques et présentant de bonnes sensibilités. Nous avons également réalisé des filtres SAW à base de structure AlN/diamant fonctionnant à haute fréquence tout en offrant de bonnes qualités de filtrage. Enfin, nous avons étudié et réalisé une structure originale, ZnO/AlN/Diamant, combinant un grand coefficient de couplage électromécanique et une grande vitesse de propagation
We investigate in this work the multilayer structures ZnO/Quartz, AlN/Diamond and ZnO/AlN/Diamond for designing SAW sensors and high frequency SAW filters. Beginning with a theoretical study that we have developed for modelling the SAW structures, we discuss then the technological processes used for preparing such devices and also the characterisation methods implemented to determine the device principal parameters. We describe subsequently an original method that we have established for SAW device design of the deposits on the diamond. The films are grown in this method on the unpolished nucleation side of the freestanding CVD diamond. These nucleation side have good morphological qualities which enhance the acoustic wave propagation. The ZnO/Quartz-based SAW sensors and AlN/Diamond-based SAW filters that we have designed are then presented and discussed as to their performances. While the sensors show a high sensibility and a low temperature coefficient, the filter can be operate at high frequencies without loosing its filtering capacity. Finally, a. New SAW device based on ZnO/AlN/Diamond combining high phase velocity and high electromechanical coupling coefficient has been investigated for GHz-band applications

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Perrard, Stéphane. "Une mémoire Ondulatoire : états propres, chaos et probabilités". Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077176.

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Une goutte rebondissant sur un bain de liquide en vibration verticale peut se mettre spontanément en mouvement, sous l'action des ondes qu'elle a elle-même générées. Celles ci, appelées ondes de Faraday sont entretenues par la vibration du bain durant un temps de mémoire qui peut être contrôlé expérimentalement. Le champ d'ondes stationnaires généré par la goutte contient ainsi dans ses motifs d'interférence une mémoire de la trajectoire précédemment suivie. L'entité résultante appelée marcheur est caractérisée par cette interaction entre la goutte et les ondes qui l'entourent, via la mémoire de chemin. Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale et théorique de cette mémoire de chemin. Dans ce but, une goutte de liquide encapsulant un volume de ferrofluide est piégée dans un puits de potentiel harmonique d'origine magnétique. La goutte sera ainsi amenée à interagir avec les ondes qu'elle a précédemment générées. Ce confinement induit un processus d'auto-organisation entre la goutte et l'onde sous-jacente qui mène à des comportements de type ondulatoire pour une particule. Les notions de quantifications ou de probabilité de mesure d'un état propre peuvent ainsi être appliquées au cas d'un marcheur. Ces comportements révèlent que le marcheur est un exemple d'objet étendu en temps qui ne peut être réduit à une approximation ponctuelle rappelant, dans un tout autre contexte, la théorie de l'onde pilote développée par de Broglie au début du XXème siècle
A droplet bouncing on a vertically vibrated liquid bath can be self-propelled by the surface waves it generates. Theses Faraday waves are sustained by the vertical bath vibration for a memory time which can be tuned experimentally. The wave field thus contains in its interference pattern a memory of the past-trajectory. The resulting entity called a walker is characterized by the interaction between the drop and its surrounding waves through this path-memory. This thesis is devoted to an experimental and theoretical investigation of such a wave-mediated path-memory. For this purpose a bouncing drop is magnetically loaded with a droplet of ferrofluid and can then be trapped in an harmonie well. The drop is thus forced to interact with its own path. The confinement induces a self-organization process between the particle and its wave packet, leading to wave-type behavior for a particle. Notions such quantization or probability of measuring an eigenstate can thus be used for the walker dynamics description. These features originate from the temporal coherence of the walker' s dynamics. In that sense, the walker is an entity extended in time, we cannot reduce to a point-like approximation. It reminds us, in another context, the pilot wave theory developped by de Broglie at the beginning of the XXst century

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Rakem, Zine-Eddine. "Étude d'une décharge créée par une onde stationnaire". Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112005.

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Ce travail présente l'étude d'une décharge créée par onde stationnaire (0. 5 à 3 Torrs) et dans des tubes capillaires (diamètres intérieurs 3 à 5 mm). Dans une première partie, on détermine expérimentalement les caractéristiques de la décharge (température et densité des neutres, densité des électrons, champ de maintien, …) et de l'onde (composantes du champ Er et HL ; …). Toutes ces grandeurs sont modulées, et possèdent la même périodicité spatiale. Dans la deuxième partie, un modèle décrivant la propagation de l'onde est mis au point, et est comparé à l'expérience. Tous les résultats obtenus forment un ensemble cohérent et permettent de bien décrire ce type de décharge dans les conditions étudiées
This work deals with the study of a microwave discharge produced by a standing surface wave. Discharge is created in argon gas at low pressures (0. 5 to 3 Torrs) in capillary quartz tubes (inside diameter, 3 to 5 mm). In the first part, discharge characteristics (i. E. , neutrals temperature and density, electron density, maintaining electric field, and wave characteristics (Er and HL components,…) are determined from the experiment. All these characteristics are modulated with the same spatial period. In the second part, a modelling describing the wave propagation is given and compared to the experiment. All the results provide a consistent set enabling a good description of this discharge type under the conditions of the experiment

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Weil, Fabiano. "L'utilisation des ondes de surface pour la caractérisation non intrusive des structures en béton". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1536.

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Les méthodes de surveillance et d'inspection des structures en béton sont indispensables pour évaluer les dégradations du béton. L'étendue des dommages peut entraîner des frais considérables pour l'entretien et la réparation. Les techniques d'évaluation non destructives du béton durci aident à contrôler l'état de dégradation des structures de béton et ces résultats fournissent l'information nécessaire pour mettre en place l'entretien éventuel et les réparations nécessaires. Cette étude concerne l'utilisation des méthodes d'investigation basées sur la propagation des ondes de surface Rayleigh pour la caractérisation non intrusive des structures de béton. Des simulations numériques ont été effectuées pour examiner la propagation des ondes élastiques sur une dalle de béton afin de caractériser cette structure en utilisant la méthode MASW ( Modal Analysis of Surface Waves ). La technique MASW a été développée à l'Université de Sherbrooke pour le domaine de la géotechnique et du contrôle des infrastructures civiles. Les résultats des simulations numériques ont démontré plusieurs aspects importants dans la formation et la propagation des ondes de Rayleigh pour caractériser les couches de béton en profondeur.

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Bourey, Nicolas. "Transition métamatériau / sol réel pour radar HF à onde de surface". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066560.

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Depuis plusieurs années, des recherches sont conduites à l'ONERA, sur les radars " transhorizon " et notamment sur le radar de surveillance côtière à onde de surface (ROS). En vue d'augmenter les performances de ce radar, il est nécessaire d'améliorer son rayonnement en onde de surface. Lors de précédents travaux réalisés à l'ONERA et à l'UPMC, il a été proposé d'utiliser un métamatériau pour lancer, vers la surface de la mer, une onde confinée, ce qui est impossible avec un matériau à permittivité positive. Le métamatériau devra être placé sur le sol, devant les antennes d'émission du radar, ce qui permettra d'augmenter leur rayonnement vers la surface, sans pour autant modifier significativement l'architecture du système. Mais l'ajout du métamatériau crée une rupture d'impédance entre le métamatériau et le sol. L'objectif de ces travaux de thèse est de répondre à deux questions principales. La rupture d'impédance existant entre le métamatériau et le sol va-t-elle diffracter l'onde de surface créée sur celui-ci ? L'augmentation du niveau de champ électrique, à la surface du métamatériau, va-t-elle se conserver lors de la propagation sur la mer ?
For many years, researches « on over the horizon radar » are investigated, especially on the High Frequency Surface Wave Radar (HFSWR), which is dedicated to the maritime surveillance. To increase the efficiency of the HFSWR we deal with the part of the electromagnetic field radiated at low elevation angle. In a previous work conducted at ONERA and UPMC, it has been suggested to use a metamaterial to launch, at the interface between air and ground a confined wave, which can not exist with a soil with positive permittivity. The metamaterial is placed on the interface in the vicinity of the transmitting antennas to allow the propagation of a strong surface wave without modifying significantly the architecture of the system. But, the inclusion of this metamaterial creates a quite high discontinuity in permittivity. The principal aim of this research work is to answer two main questions. The discontinuity of permittivity between the metamaterial and the soil, is it going to diffract the surface wave create over the metamaterial? The improvement of the electric field level at low elevation angle metamaterial, is it going to keep throughout the propagation on the sea?

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Pasquiers, Stéphane. "Décharge créée par une onde progressive en présence d'un champ magnétique statique". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112373.

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Ce travail présente l'étude d'une décharge microonde d'argon basse pression (5 à 100 m Torr), créée et entretenue par une onde progressive de fréquence fixée (390MHz), en présence d'un champ magnétique statique axial (jusqu'à 550 Gs). Pour comprendre le fonctionnement et l'entretien de la décharge, il faut connaître la distribution de l'énergie micro-onde. Ceci nécessite l'étude de la propagation de l'onde entretenant cette décharge. En conséquence, les caractéristiques de l'onde sont calculées dans la première partie, et leurs évolutions décrites en fonction de la fréquence plasma et du champ magnétique, pour une fréquence d'onde fixée. Ainsi, il est obtenu : les "relations de phase" donnant le nombre d'onde et l'atténuation de l'onde due aux collisions électron neutre, en fonction de la densité électronique la distribution radiale de l'énergie électro-magnétique. Il est montré que, suivant les valeurs de densité électronique et de champ magnétique, l'onde est soit une onde de surface, soit une onde de volume décharge. La seconde partie présente les résultats de l'étude expérimentale de la décharge. La mesure du nombre d'onde permet le diagnostic de la densité électronique. A l'aide d'une modélisation simple de la colonne de plasma, ce diagnostic conduit aux caractéristiques de la décharge la fréquence effective de collision électron neutre, la puissance nécessaire au maintien d'un électron et le champ électrique effectif de maintien. A pression fixée, ce champ électrique est une fonction décroissante du champ magnétique. Ce phénomène est interprété à l'aide d'un modèle décrivant la réduction des pertes électroniques par diffusion vers les parois du tube à décharge
This report deals with the study of a low pressure argon microwave discharge (5 to 100 m Torr) created and sustained by a propagative wave with a fixed frequency (390 z) in presence of an axial static magnetic field (up to 550 Gs). To understand the discharge sustaining conditions, the microwave energy distribution has to be determined. For that purpose the wave propagation has to be studied. Therefore the wave characteristics are first of all computed and their evolutions with the plasma frequency and the magnetic field are described for a fixed wave frequency. The characteristics are: - the "phase relations" giving the wave number and the wave attenuation due to to the electron-neutral. Collisions as functions of the electron density. - the radial distribution of the electromagnetic energy. Lt is shown that according to the values of the electron density and the magnetic field the wave is either a surface or a volume one. Secondly the results of the experimental discharge study are presented. The measure of the wave number enables the electron density diagnostic. With the help of a theoretical description of the plasma column this diagnostic leads to the discharge characteristics: the effective electron-neutral collision frequency the power needed to maintain an electron and the effective electric fieId. At a fixed pressure the effective electric field is a decreasing function of the magnetic field. This behavior is explained in a theoretical way taking into account the reduction due to magnetic field, of the electron losses by diffusion to the tube walls

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Awada, Ahmad. "Diffusion bistatique des ondes électromagnétiques par les surfaces rugueuses en utilisant l'approximation SSA : application à la surface maritime". Brest, 2007. http://www.theses.fr/2007BRES2040.

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L’objectif de cette thèse est d’établir un algorithme permettant d’analyser et d’étudier en configuration bistatique les phénomènes de diffusion des ondes électromagnétiques par les surfaces rugueuses notamment par la surface maritime. Dans la méthodologïe de résolution de ce problème, nous avons étudié et appliqué le modèle de diffusion SSA (Small Slope Approximation) pour évaluer les coefficients de diffusion bistatique en fonction des différents paramètres physiques et géométriques du problème. Nous avons privilégié les bandes fréquentielles L et Ku dans les analyses. Ensuite, nous avons comparé les résultats obtenus d’une part avec ceux publiés dans la littérature et d’autre part avec ceux obtenus grâce au modèle à deux échelles et notamment en configuration bistatiqne. Enfin, nous avons introduit la modification suggérée par McDaniel concernant un changement sur la représentation spectrale d’Elfouhaily qui permet d’améliorer les résultats de diffusion et notamment en direction travers au vent et pou des vitesses du vent relativement faibles. Les résultats ainsi obtenus permettent d’obtenir une cartographie du comportement polarimétrique de la mer en configuration bistatique, d’analyser la validité du modèle SSA et de présenter les nouvelles perspectives qu’offre ce sujet de recherche en télédétection océanique
The purpose of this thesis is to establish an algorithm allowing the analysis of electromagnetic waves scattering from rough surfaces. Our study focuses on the bistatic configuration especially in the sea surface case. To solve this problem, we have studieff and applied the SSA (Small Slope Approximation) model to evaluate bistatic scattering coefficients, according to different physical and geometrical parameters. We have privileged the L and Ku frequency bands in the analysis. Then, we have compared the results obtained with those published in literature and mainly to those predicted by the two scale model in bistatic configuration. Finally, we have introduced the modification suggested by McDaniel, concerning a change in the sea spectrum of Elfouhaily. This change leads to an improvement on the results in particular for transverse wind directions and for relatively low wind speeds. The results obtained make it possible to provide a mapping of polarimetric behaviour of the sea surface in bistatic configuration, and to present new prospects offered by this subject in oceanic remote sensing

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Johns, Danielle. "What surfaces from one /". Online version of thesis, 2009. http://hdl.handle.net/1850/10979.

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Guymont, Olivier. "Mise au point et caractérisation d'une source d'oxygène atomique : application au dépôt de couches minces supraconducteurs à haute température critique obtenues par pulvérisation cathodique". Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10317.

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Un dispositif de production d'oxygène atomique est mis au point, utilisant une décharge radiofréquence de type onde de surface. Celle-ci est produite dans un tube de quartz cylindrique contenant de l'oxygène en flux et caractérisée au moyen d'une série de diagnostics spectroscopiques et hyperfréquences. Cette source est ensuite utilisée pour l'oxygénation de couches mince supraconductrices à haute température critique

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Bourey, Nicolas. "Transition métamatériau / sol réel pour radar HF à onde de surface". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066560.

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Depuis plusieurs années, des recherches sont conduites à l'ONERA, sur les radars " transhorizon " et notamment sur le radar de surveillance côtière à onde de surface (ROS). En vue d'augmenter les performances de ce radar, il est nécessaire d'améliorer son rayonnement en onde de surface. Lors de précédents travaux réalisés à l'ONERA et à l'UPMC, il a été proposé d'utiliser un métamatériau pour lancer, vers la surface de la mer, une onde confinée, ce qui est impossible avec un matériau à permittivité positive. Le métamatériau devra être placé sur le sol, devant les antennes d'émission du radar, ce qui permettra d'augmenter leur rayonnement vers la surface, sans pour autant modifier significativement l'architecture du système. Mais l'ajout du métamatériau crée une rupture d'impédance entre le métamatériau et le sol. L'objectif de ces travaux de thèse est de répondre à deux questions principales. La rupture d'impédance existant entre le métamatériau et le sol va-t-elle diffracter l'onde de surface créée sur celui-ci ? L'augmentation du niveau de champ électrique, à la surface du métamatériau, va-t-elle se conserver lors de la propagation sur la mer ?
For many years, researches « on over the horizon radar » are investigated, especially on the High Frequency Surface Wave Radar (HFSWR), which is dedicated to the maritime surveillance. To increase the efficiency of the HFSWR we deal with the part of the electromagnetic field radiated at low elevation angle. In a previous work conducted at ONERA and UPMC, it has been suggested to use a metamaterial to launch, at the interface between air and ground a confined wave, which can not exist with a soil with positive permittivity. The metamaterial is placed on the interface in the vicinity of the transmitting antennas to allow the propagation of a strong surface wave without modifying significantly the architecture of the system. But, the inclusion of this metamaterial creates a quite high discontinuity in permittivity. The principal aim of this research work is to answer two main questions. The discontinuity of permittivity between the metamaterial and the soil, is it going to diffract the surface wave create over the metamaterial? The improvement of the electric field level at low elevation angle metamaterial, is it going to keep throughout the propagation on the sea?

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Liu, Yuxin. "Etude de cristaux phononiques à base des matériaux micro/nano structurés pour la manipulation des ondes de Love". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019ECLI0007.

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Le contrôle de la propagation des ondes élastiques repose principalement sur la conception de milieu artificiel à base de matériaux structurés pour obtenir une ingénierie avancée de la dispersion de la propagation. Au cours de la thèse, la dispersion du mode guidé de polarisation transverse horizontale (mode de Love) dans la structure bi-couche SiO2/Quartz (Coupe ST-90°) a été numériquement étudié et les applications résultantes explorées. Les propriétés des cristaux phononiques (CPns) à base de trous micro-usinés dans la couche SiO2 ont été étudié, ainsi que l’interaction de ce mode avec des plots déposés à la surface de cette couche guidante. Dans le cas des CPns à trous nous avons montré qu’il est possible d’ouvrir des bandes interdites, cette propriété a été exploitée pour le design d’un résonateur cavité. Les performances de ce résonateur sont étudiées en fonction des paramètres géométriques qui le caractérisent. Il est aussi proposé d’étudier l’interaction des modes de cavité avec les modes de résonance des plots déposés à la surface de la cavité. Ceci peut mieux confiner les modes et donc améliorer drastiquement le facteur de qualité. On s’est intéressé aussi à l’interaction du mode Love avec des métasurfaces à base de plots déposés à la surface de SiO2. Les couplages entre des plots de géométries identiques ou non ont donné lieu aux divers phénomènes comme analogue acoustique de Autler-Townes Splitting, résonance Fabry-Perot, transparence induite acoustiquement et résonance Fano. Les résultats présentés pourraient être utilisés pour des applications potentielles telles que le traitement du signal, le contrôle des ondes, les métamatériaux et les biocapteurs
The control of the propagation of elastic waves relies mainly on the design of artificial medium based on structured materials to obtain an advanced engineering of the dispersion of the propagation. During the thesis, the dispersion of the shear horizontal polarised guided mode (Love mode) in the bi-layer SiO2/Quartz (90ST-cut) structure was numerically investigated and the resulting applications explored. The properties of phononic crystals (PnCs) based on micro-machined holes in the SiO2 layer, and the interaction of this mode with pillars deposited on the surface of this guiding layer, have been studied. In the case of holey PnCs we have shown that it is possible to open band gaps, this property has been exploited for the design of a cavity resonator. The performances of this resonator are studied according to the geometrical parameters characterizing it. It is also proposed to study the interaction of the cavity resonator’s modes with the resonant modes of pillars deposited on the surface of the cavity. This has the effect of a better confinement of the modes and thus a drastic improvement of the quality factor. We also investigated the interaction between the Love mode and metasurfaces based on pillars deposited on the surface of SiO2. The couplings between pillars of identical or not geometries gave rise to various phenomena like acoustic analogue of Autler-Townes Splitting, Fabry-Perot resonance, acoustically induced transparency and Fano resonance. The results presented in this study could be used for potential applications such as signal processing, wave control, metamaterials and biosensors

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Seez, William. "Rotational, progressive and periodic free-surface waves : determination and stability". Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0130.

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En zones côtières, une onde se propageant à la surface de l'océan est fortement influencée par le courant sous-jacent. Les profiles de vitesses sont variables en profondeur du fait du vent soufflant à la surface et des frottements au fond. En considérant les équations d'Euler pour un fluide non-visqueux et incompressible, accompagnées des conditions de surface cinématiques et dynamiques appropriées, l'interaction entre une onde de surface bi-dimensionnelle, progressive et périodique et un courant sous-jacent est étudiée. En ne considérant pas uniquement un champs de vitesses dérivant d'un potentiel scalaire, ce travail étend le modèle d'un courant cisaillé linéairement à des profiles de courant définis par une classe de fonctions de vorticité exponentielle.Il est montré que ces profiles de courant bi-dimensionnelles sont linéairement stables en l'absence d'une perturbation à la surface. L'influence du courant sous-jacent sur des ondes d'amplitude et de profondeur arbitraire est ensuite étudiée numériquement, en présence ou non de capillarité. Malgré le fait que la célérité et l'énergie potentielle et cinématique de l'onde sont fortement influencées par le paramètre de non-linéarité que représente la cambrure, il est montré que l'effet de la vorticité est non-négligeable, surtout pour des ondes de gravité pure. Finalement, des résultats sont présentés pour une étude de stabilité linéaire d'ondes d'amplitude finie (2D) perturbées en trois dimensions. Les classes d'instabilité classiques sont détectées en présence de vorticité constante et non-constante. De plus, un mécanisme est proposé pour une instabilité tri-dimensionnelle dominante en présence de vorticité
In coastal zones, waves propagating at the surface of the ocean are strongly influenced by underlying shear currents. Depth-dependent velocity profiles are generated by wind blowing at the surface and friction at the bed. Considering the Euler equations for an inviscid and incompressible fluid, along with the appropriate free-surface kinematic and dynamic boundary conditions, the interaction between a two-dimensional progressive periodic free-surface wave of permanent form and an underlying current is studied. By not assuming that the velocity field derives from a scalar potential, this work extends the linear, constant vorticity, shear model to velocity profiles defined by a class of exponential vorticity functions. The two-dimensional current profiles are first shown to be linearly stable in the absence of a free-surface perturbation. The influence of the underlying shear on waves of arbitrary amplitude and depth is then studied numerically, both in the absence and presence of capillarity. Although the celerity and potential and kinetic energy of the wave are strongly influenced by the nonlinear wave steepness parameter, the effect of vorticity is shown to be non-negligible, especially for pure gravity waves. Finally, results are presented for a linear stability analysis of these finite amplitude (2D) waves under three-dimensional perturbations. It is found that the classical classes of instability corresponding to four and five wave resonances are recovered in three-dimensions in the presence of constant or depth-dependent vorticities. Finally, a mechanism is proposed for the dominant three-dimensional instability caused by the presence of an underlying shear current

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Dubosc, Fabrice. "Etude et réalisation d'un capteur acoustique à ondes de surface : vers l'utilisation du silicium poreux comme surface sensible". Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4027.

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Les capteurs à ondes de surface (SAW) présentent plusieurs intérêts, tels que leur robustesse, leur adaptabilité et leur faible coût de fabrication. Un des facteurs de performance de ce type de capteur est sa sensibilité. Généralement pour l’améliorer les efforts se concentrent sur la couche sensible. Une alternative innovante est l’augmentation de la surface active en porosifiant le substrat. L’ouverture du matériau piézoélectrique le long du chemin de propagation permettra, ainsi, la captation des espères dans les pores du substrat. L’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle architecture de capteur permettant l’usage du silicium poreux en tant que couche guidante et sensible
Surface wave sensors (SAW) have several advantages, such as robustness, adaptability and low manufacturing costs. One of the key performance factors of this type of sensor is its sensitivity. Generally to improve it, the efforts focus on the sensitive layer. An innovative alternative is the increase of the active surface by porosifying the substrate. The opening of the piezoelectric material along the path of propagation and its replacement by porous silicon will thus enable the capture of the species to be detected in the pores. The objective of this thesis is to propose a new sensor architecture allowing the use of porous silicon as a guiding and sensing layer

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Aubert, Sébastien. "Étude d’un résonateur phononique à onde de surface pour des applications de capteurs de température et de déformation". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD008.

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Les résonateurs à ondes acoustiques de surface peuvent être utilisés en tant que capteur pour la mesure de température et de contrainte. La fonction capteur s’appuie sur l’exploitation de la variation de fréquence des résonateurs qui dépend de la variation de la grandeur mesurée. La technologie employée actuellement, à miroirs de Bragg, montre ses limites en termes de performances aux fréquences élevées (supérieures à 1 GHz).L’objectif de ces travaux fut ainsi d’étudier les possibilités et performances des cristaux phononiques. Cette technologie désigne l’ensemble des matériaux possédant des structures arrangées périodiquement permettant de contrôler la propagation des ondes élastiques. Elle constitue une alternative potentielle aux miroirs de Bragg dans un résonateur, offrant un confinement spatial omnidirectionnel et un degré supplémentaire d’optimisation.Une structure phononique à réseau carré de piliers a été numériquement et expérimentalement étudiée. Par combinaison de résonances locales et de réflexions multiples de Bragg, des bandes interdites ont pu être ouvertes et exploitées. La fréquence d’étude a été choisie à environ 450 MHz, en utilisant l’electroformage nickel pour la fabriquation des piliers. Dans cette gamme de fréquence, il a été mis en évidence des bandes interdites par le biais de caractérisations large bande. Un résonateur phononique a pu être conçu, fabriqué, et caractérisé par des mesures électriques et optiques. Un facteur de qualité d’environ 950 a été obtenu avec une réflexion quasi-totale de l’onde incidente atteinte en moins de dix périodes. Les mesures ont pu être confronté aux simulations, ce qui a notamment permis d’expliquer les phénomènes observés et les mécanismes mis en jeu
Surface acoustic wave resonators can be used as sensors for temperature and strain monitoring. The idea is to take advantage of the variation in frequency of the resonators that depends on the measured quantity. Currently, the technology used, based on Bragg mirrors, shows its limits in terms of performance at high frequencies (above 1 GHz).The aim of this PhD thesis work was to study the potential and performance of a new technology based on the use of phononic crystals. This technology refers to periodically arranged materials, acting on acoustic waves’ propagation. Phononic crystals represent an alternative to classical Bragg mirror technology, allowing an omnidirectional spatial confinement and an additional degree of freedom for optimization.A square lattice pillar based phononic crystal was theoretically and experimentally investigated. Based on the combination of Bragg scattering and local resonances, we were able to create acoustic band gaps that could be exploited. The operating frequency considered was about 450 MHz, using nickel electroplating to fabricate pillars. In this frequency range, we demonstrated the presence of acoustic band gaps using wide band electrical characterization. A phononic resonator was designed, fabricated and characterized by electrical and optical methods. A quality factor of about 950 was obtained, with total reflection of acoustic wave reached within less than ten periods. Comparison of measurements and simulations allowed us to explain the acoustic phenomena involved

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Vaitilingom, Laurent. "Diffusion bistatique des ondes EM par une surface rugueuse en HF : application aux fouillis maritime et terrestre". Brest, 2011. http://www.theses.fr/2011BRES2030.

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L'utilisation des radars HF est particulièrement intéressante car ils ont une portée supérieure à celle des radars classiques qui sont limités à la ligne d’horizon. Néanmoins, l’emploi de tels radars est problématique du fait du dimensionnement des antennes dans cette bande de fréquence et du fouillis (surfacique et ionosphérique). Dans le but d’améliorer le traitement des ondes électromagnétiques en bande HF, nous nous intéressons à la caractérisation EM du fouillis surfacique en bande HF. Dans ce sens, nous nous concentrons sur l’estimation de la signature électromagnétique en HF du fouillis maritime et terrestre. D’abord, nous étudions les modèles de diffusion EM généralement utilisés pour des fréquences allant de 1 à 20 GHz. Nous exposons les hypothèses des modèles asymptotiques qui permettent d’écrire les coefficients de diffusion EM. Nous établissons les domaines de validité des modèles ainsi que les types de surface sur lesquels peuvent être appliqués les modèles. Nous examinons également l’expression des coefficients de diffusion estimés dans des configurations particulières (monostatique, propagation avant et ensuite bistatique). Puis, afin d’appliquer les modèles de diffusion EM retenus pour les surfaces maritime et terrestre, nous analysons les outils de caractérisation physique et géométrique de différents types de surface. Enfin, nous analysons l’effet, sur les coefficients de diffusion, des paramètres liés à la surface étudiée (vitesse et direction du vent, température et salinité de l’eau, fréquence Doppler pour une surface maritime; composition et rugosités pour une surface terrestre), de la géométrie de la liaison bistatique et de la fréquence incidente. La méthodologie adoptée dans ce travail de thèse pour étudier en HF les coefficients de diffusion estimés par différents modèles et appliqués aux surfaces naturelles combine à la fois des aspects de modélisation et de simulation et elle est évaluée par rapport aux résultats publiés dans la littérature ouverte
The use of HF radar is interesting because it can cover a larger area than a classical radar which is limited by electromagnetic horizon. However, the use of such radar is not easy because, in this frequency band, antennas are huge and ionospheric and surfacic clutters disturb the task of the radar. In order to improve the EM wave processing in HF band, we focus on the EM characterization of surfacic clutter in HF hand. In that respect, we concentrate on an estimation of EM signature in HF band of sea and ground clutter. First, we study EM scattering models which are generally used in frequencies between 1 and 20 GHz. We outline the hypothesis of approximate models which enable us to calculate EM scattering coefficients. We establish the validity domains of models, and the types of surface upon these models can be applied. We also examine the expressions of scattering coefficient estimated in specific configurations (monostatic, forward scattering and bistatic). Then, to apply the scattering models considered on sea and ground surfaces, we analyse geometrical and physical characterization tools for different types of surfaces. Finally, we analyse the effects, on scattering coefficients, of parameters liked to the studied surface (wind speed and wind direction, temperature and salinity of salt water, Doppler frequency for sea surface; composition and roughness for ground surface), of biostatic geometry parameters and of incident frequency. The methodology adopted in this work to study scattering coefficients estimated by different models and applied on natural surfaces combines both aspects of modeling and simulation and it is evaluated in comparison with results published in open literature

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Gacemi, Djamal Eddine. "Étude expérimentale et simulation des modes électromagnétiques se propageant sur des guides d’ondes métalliques de petites dimensions aux fréquences THz". Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112413.

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Focaliser l’énergie optique en un petit spot de diamètre beaucoup plus petit que la limite de diffraction a longtemps été un sujet très intéressant en photonique. Dans le domaine Térahertz (avec une longueur d’onde de l’ordre de 300 µm) ce défi est particulièrement important pour répondre à l’intérêt croissant de l’imagerie haute résolution et de la spectroscopie des matériaux d’une taille inférieure à l’échelle submillimétrique de la longueur d’onde en espace libre. Dans ma thèse, j’ai étudié le confinement des ondes de surface aux fréquences THz sur des structures métalliques de dimensions sous longueur d’onde. J’ai expérimentalement mesuré le confinement du champ électrique et calculé la relation de dispersion du mode de surface sur une structure métallique déposée sur un substrat diélectrique de faible permittivité. Ces mesures sont obtenues à l’aide d’un banc de mesures THz guidé, développé pendant ma thèse. La mesure est faite en champ proche par une sonde électro-optique micrométrique, librement positionnable. Ces résultats expérimentaux sont complétés par des simulations numériques, obtenues par le logiciel de simulation par éléments finis, Comsol Multiphysics. Les résultats expérimentaux montrent un confinement de λ/20 du mode EM de surface sur une ligne métallique rectangulaire de petites dimensions
Focusing optical energy into a small spot diameter much smaller than the diffraction limit has long been a very interesting topic in photonics. In Terahertz (with a wavelength of about 300 microns) this challenge is particularly important to meet the growing interest in high-resolution imaging and spectroscopy of materials whose size is smaller than the wavelength in free space. In my thesis, I studied the confinement of surface waves at THz frequencies on metal structures with sub-wavelength dimensions . I experimentally measured the confinement of the electric field and calculated the dispersion relation of the surface mode on a metal structure deposited on a low permittivity dielectric substrate. These measurements are obtained using a guided-wave time domain spectroscopy set-up, developed during my PhD. The measurement is made by a near-field freely positionable electro-optical probe. These experimental results are supplemented by numerical simulations obtained by finite element analysis software Comsol Multiphysics. The experimental results show a confinement of λ/20 of the EM surface mode on a sub-wavelength dimension rectangular metal wire

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Rozprawy doktorskie na temat „Onde de surfaces”

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