Teses / dissertações: "Microscopie micro-ondes à balayage"

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Sellami, Leila. "Analyse micromécanique des matériaux par Microscopie Micro-ondes à Balayage (SMM)". Electronic Thesis or Diss., Troyes, 2024. http://www.theses.fr/2024TROY0005.

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Le contrôle non destructif constitue un enjeu majeur dans la recherche sur les matériaux métalliques. En effet, la prise en compte de l’état mécanique de la pièce finie mais également tout au long du processus de fabrication est nécessaire pour permettre de maitriser au mieux la conception, d’optimiser les performances et la durée de vie en service du produit sans pour autant détruire les composants et gaspiller de la matière, tout cela dans un contexte de réduction des coûts et de durabilité. Une nouvelle technique d’analyse non destructive utilisant la microscopie micro-ondes par champ proche, basée sur la variation des champs électromagnétiques en interaction avec les matériaux a été développée particulièrement pour la mesure des changements micromécaniques locaux sur des pièces de très petites dimensions. Avec une résolution latérale de l’ordre du nanomètre, elle est tout à fait adéquate pour des mesures à petites échelles (nm à mm). Elle offre également la possibilité d’obtenir un gradient en profondeur par effet de peau dépendamment de la fréquence du signal. La présente thèse vise à identifier l’origine mécanique du signal micro-ondes obtenu par cette technique sur différents métaux par expérimentation (comparaison à d’autres techniques d’analyse) et modélisation. De manière générale, les travaux expérimentaux ont permis de mieux comprendre l’impact de l’état mécanique et de différencier l’effet d’une contrainte (régime élastique) de l’effet d’une déformation plastique sur le signal mesuré. Les travaux de modélisation ont permis de mieux comprendre les interactions en jeu
Non-destructive testing constitutes a major challenge in research on metallic materials. Indeed, taking into account the mechanical state of the finished component but also throughout the manufacturing process is necessary to best control the design, optimize the performance and service life of the product without destroying components and wasting materials, all in a context of cost reduction and sustainability.A new non-destructive analysis technique using near-field microwave microscopy, based on the variation of electromagnetic fields interacting with materials, has been developed particularly for measuring local micromechanical changes on very small parts. With a lateral resolution of the order of a nanometer, it is entirely suitable for small-scale measurements (nm to mm). It also offers the possibility of obtaining a depth gradient by skin effect depending on the frequency of the signal.This thesis aims to identify the mechanical origin of the microwave signal obtained by this technique on different metals by experimentation (comparison to other analysis techniques) and modeling.In general, the experimental work made it possible to better understand the impact of the mechanical state and to differentiate the effect of a stress (elastic regime) from the effect of a plastic strain on the measured signal. The modeling work has provided a better understanding of the interactions involved

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Haenssler, Olaf Christian. "Multimodal sensing and imaging technology by integrated scanning electron, force, and near-field microwave microscopy and its application to submicrometer studies". Thesis, Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I006.

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La combinaison de plusieurs procédés d’imagerie et de mesure permet d’obtenir des ensembles de données complémentaires et parfois uniques. A l’aide d’une technique hybride de microscopie présentant des modalités de mesure différentes et des enregistrements synchrones, on peut recueillir des informations complémentaires sur des échantillons à l’échelle nanométrique. De plus, l’intégration de procédés nanorobotiques et de logiciels open-source permet une approche technologique pour la recherche sur les semi-conducteurs et les sciences des matériaux. Ce travail démontre le potentiel d’une telle technologie. Ce démonstrateur fonctionne dans la chambre d‘un MEB et sert de plateforme technologique dans laquelle sont intégrés différentes modalités, technologies et procédés. Un AFM basé sur un interféromètre optique compact permet l’imagerie de la topographie de surface tandis qu’un microscope à micro-ondes à balayage enregistre les caractéristiques électromagnétiques dans la gamme de fréquence des micro-ondes, le tout opérant dans le même MEB. L’engin est contrôlé par un ensemble de logiciels qui est optimisé pour la nanorobotique basée sur l‘imagerie. Ce démonstrateur technologique permet d’observer en direct la région d’intérêt à l’aide du microscope électronique tandis qu’est effectuée en champ proche la caractérisation de la surface de l’échantillon par intermédiaire des micro-ondes évanescentes et des forces intermoléculaires. Ensuite, est présenté un standard multimodal de test et qui valide la fonctionnalité de l’instrument démonstrateur. Le présent travail est complété par une analyse électrique de capacités MOS ainsi que leur approximation destinée au calibrage
Various disciplines of micro- and nanotechnology requires combinatorial tools for the investigation, manipulation and transport of materials in the submicrometer range. The coupling of multiple sensing and imaging techniques allows for obtaining complementary and often unique datasets of samples under test. By means of an integrated microscopy technique with different modalities, it is possible to gain multiple information about nanoscale samples by recording at the same time. The expansion with nanorobotics and an open-source software framework, leads to a technology approach for semiconductor research and material science. This work shows the potential of such a multimodal technology approach by focusing on a demonstrator setup. It operates under high-vacuum conditions inside the chamber of a Scanning Electron Microscope and serves as a technology platform by fusing various microscopy modalities, techniques and processes. An Atomic Force Microscope based on a compact, optical interferometer performs imaging of surface topography, and a Scanning Microwave Microscope records electromagnetic properties in the microwave frequency domain, both operating inside an SEM. A software framework controls the instrument. The setup allows for observing with SEM, while imaging and characterizing with interacting evanescent microwaves and intermolecular forces simultaneously. In addition, a multimodal test standard is introduced and subsequently confirms the functionality of the demonstrator. Within this context, the work also includes an electrical analysis of micro-scale MOS capacitors, including an approximation for use in the calibration

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Lucchesi, Marie Elisabeth. "Extraction sans solvant assistée par micro-ondes : conception et application à l'extraction des huiles essentielles". La Réunion, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00118895/fr/.

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L'Extraction Sans Solvant Assistée par Micro-ondes (ESSAM) est une nouvelle technique d'extraction mise au point au sein du Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments de l'Université de La Réunion. A titre de comparaison, les huiles essentielles de plantes aromatiques fraîches et d'épices sèches ont été extraites par l'ESSAM et par hydrodistillation (HD). Concernant les plantes aromatiques fraîches, les rendements sont identiques à ceux obtenus en HD et les temps d'extraction sont divisés par sept. Pour les épices, les rendements sont meilleurs en HD. La fraction en composés oxygénés, réputée pour être la plus valorisable au niveau olfactif, a une teneur toujours supérieure en utilisant l'ESSAM. L'observation au Microscope Electronique à Balayage (MEB) des végétaux soumis à l'ESSAM et à FHD a mis en évidence la spécificité de l'ESSAM au niveau des mécanismes de libération et d'extraction des molécules aromatiques au sein du végétal
Solvent-Free Microwave Extraction (SFME) is a new extraction process developed at thé Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments of Université de La Réunion. SFME is a combination of traditional extraction technique and an innovative technology, microwave heating. When we compared SFME and HD oil extraction on aromatic herbs and spices, we found that, herb extraction times from leaves are greatly reduced (up to seven times less) using SFME, spice yields are higher using HD. However, substantially higher amounts of oxygenated compounds, thé most valuable in terms of fragrance, are présent in thé essential oils extracted by SFME when compared with HD. Scanning Electronic Microscope techniques showed that using microwaves contributes to an almost instantaneous release of essential oils from thé glandular hairs and cells. Différence in essential oil composition between ESSAM and HD could be explained by solubility phenomena

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Nguyen, Tran Phong. "Progrès en thermométrie quantitative aux échelles micro et nanométriques par microscopie thermique à balayage (SThM)". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCD010/document.

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Les caractérisations thermiques à l'échelle nanométrique restent un défi depuis l'émergence de dispositifs nano structurés. Ayant des avantages en termes de résolution latérale par rapport aux techniques de champ lointain, la microscopie thermique à balayage est devenue un outil essentiel pour la caractérisation locale des propriétés thermiques des matériaux. Dans le cadre du projet européen « Quantiheat », plusieurs laboratoires ont travaillé ensemble pour essayer de comprendre et d'obtenir des mesures quantitatives couvrant les échelles spatiales allant du micro au nanomètre.Ce document contient six chapitres avec quatre parties principales, dans lesquelles des sondes SThM à thermocouples microfilaires ont été utilisées pour améliorer nos connaissances en thermométrie quantitative à cette échelle. Ce type de sonde a été développé et amélioré pendant plusieurs années. Nous démontrons qu'il est adapté pour mesurer la température d’échantillons actifs ainsi que la conductivité thermique d’échantillons passifs.Grâce à la thèse, la dernière version du microscope (matériel, logiciel) et la conception de la sonde sont présentés. Fixé sur un diapason en quartz, la force de contact pointe-échantillon peut être quantifiée. Placé dans une chambre à vide, ce système permet un contrôle complet des paramètres prédominants sur la mesure, tels que la pression de l'air et la force de contact. Les mesures en modes actif et passif ont pu être menées grâce aux échantillons fournis par les partenaires du projet « Quantiheat » afin de démontrer que des mesures quantitatives sont envisageables. En changeant les conditions ambiantes allant du vide primaire à la pression ambiante, les mécanismes de transfert de chaleur de l'échantillon-pointe ont été analysés en détail pour mettre en évidence le rôle prépondérant de l'air et des conductions de contact solide-solide
Thermal characterizations at nano-scale remain a challenge since the emergence of nano-structured devices. Having advantages in term of lateral resolution compared to far field techniques, the scanning thermal microscopy has become an essential tool for local materials heat transport characterization. In the frame of the European Quantiheat Project, several laboratories have worked together trying to figure out and to obtain quantitative thermal measurements covering spatial scales from the micrometre to the nanometre.This document contains six chapters with four main parts, in which micro-wire thermocouple based SThM probes have been used to enhance our knowledge in quantitative thermometry at this scale. This kind of probe has been developed and improved for several years. We demonstrate that it is adapted for measuring temperature of active samples as well as thermal conductivity of passive samples.Through the dissertation, the last version of the microscope (hardware, software) and probe design are presented. Attached on a quartz tuning fork, the tip-sample contact force can be quantified. Placed in a vacuum chamber, this system permits a full control of predominant parameters on the measurement such as air pressure and contact force. Thanks to samples provided by Quantiheat partners, measurements in active and passive modes have been performed to demonstrate that quantitative measurements are feasible. By changing ambient conditions from primary vacuum to ambient pressure, the tip-sample heat transfer mechanisms have been analysed in detail to reveal the preponderant role of air and solid-solid contact conductions

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Lucchesi, Marie-Elisabeth. "Extraction Sans Solvant Assistée par Micro-ondesConception et Application à l'extraction des huiles essentielles". Phd thesis, Université de la Réunion, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00118895.

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L'Extraction Sans Solvant Assistée par Micro-ondes (ESSAM) est une nouvelle technique d'extraction mise au point au sein du Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments de l'Université de La Réunion. Ce procédé est une combinaison entre une technique d'extraction traditionnelle et une technologie innovante. En effet, si les systèmes de cohobation et de piégeage du mélange vapeur d'eau-huile essentielle sont proches d'une HydroDistillation (HD), le chauffage par micro-ondes a permis de réduire de facon considérable les temps d'extraction sans ajout d'eau ni de solvant.
A titre de comparaison, les huiles essentielles de plantes aromatiques fraîches et d'épices sèches ont été extraites par l'ESSAM et par une technique plus traditionnelle l'HD. Concernant les plantes aromatiques fraîches, les rendements sont identiques à ceux obtenus en HD et les temps d'extraction sont divisés par sept. Pour les épices, les rendements sont meilleurs en HD. La fraction en composés oxygénés, réputée pour être la plus valorisable au niveau olfactif, a une teneur toujours supérieure en utilisant l'ESSAM.
L'observation au Microscope Electronique à Balayage (MEB) des végétaux (feuilles ou graines) soumis à l'ESSAM et à l'HD a mis en évidence la spécificité de l'ESSAM au niveau des mécanismes de libération et d'extraction des molécules aromatiques au sein du végétal. L'effet des micro-ondes a pour conséquence une libération plus rapide de l'huile essentielle contenue dans la plante grâce à l'ouverture quasi instantanée des glandes et poils sécréteurs. L'explication de la différence de composition chimique entre les procédés d'extraction par HD et par ESSAM pourrait être basée principalement sur des phénomènes de solubilité.

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Romero, Leiro Freddy José. "Poly-articulated microrobotics for correlative AFM-in-SEM microscopy". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS520.pdf.

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La microscopie corrélative est le résultat de la combinaison de deux ou plusieurs techniques de microscopie pour fournir des informations complémentaires sur un échantillon. En utilisant un microscope électronique à balayage (MEB) et un microscope à force atomique (AFM), la microscopie corrélative AFM-in-SEM permet non seulement la caractérisation 3D d'échantillons observés à l'intérieur d'un MEB, mais aussi la manipulation de micro- et nanostructures avec une très grande précision. Cette technique peut être appliquée à divers échantillons dans les domaines de la biologie, de l'électronique et de la science des matériaux. Bien que les solutions AFM-in-SEM existantes dans l'état actuel soient puissantes, elles nécessitent des utilisateurs experts, elles ne sont pas assez polyvalentes pour être utilisées pour différents types de tâches et elles utilisent des robots AFM cartésiens qui limitent fortement la dextérité et la performance du système d'imagerie. L'objectif de cette thèse est d'étudier et d'expérimenter un concept original d'AFM basé sur la robotique poly-articulée pour la microscopie corrélative AFM-in-SEM. Un système robotique AFM à 6 ddls (3 translations et 3 rotations) est développé et intégré à l'intérieur d'un MEB. La capacité de contrôler 3 positions et 3 rotations d'une sonde AFM de taille micrométrique tout en maintenant le centre de rotation à proximité d'une micro-structure est un véritable défi. Cela est principalement dû aux incertitudes inhérentes à l'assemblage des systèmes micro-robotiques et aux jeux mécaniques dans les articulations du robot qui sont du même ordre de grandeur que la précision requise pour le positionnement de la sonde AFM. Les méthodes d'étalonnage des robots et la théorie du contrôle peuvent cependant surmonter ces limitations, comme le démontre cette thèse. Des stratégies de contrôle et une interface utilisateur sont étudiées pour faire fonctionner le système d'imagerie corrélative multi-ddl de manière polyvalente et intuitive. Plusieurs caractéristiques clés qui vont au-delà de l'état de l'art sont mises en œuvre, notamment - Le contrôle par vision électronique (MEB) permet l'atterrissage rapide et automatisé d'une sonde AFM sur un échantillon de taille micrométrique, avec une robustesse par rapport au grossissement du MEB. L'utilisateur peut sélectionner n'importe quelle région d'intérêt (ROI) sur un échantillon en cliquant simplement sur l'écran du MEB. Quel que soit le grossissement du MEB, l'algorithme de contrôle assure un atterrissage sûr de la sonde AFM sur la région d'intérêt. La surface de l'échantillon peut atteindre plusieurs centimètres carrés et le positionnement peut être réalisé avec une précision micrométrique. - Rotation dans le plan et hors du plan d'un échantillon par rapport à la sonde AFM tout en maintenant le centre de rotation autour de la pointe de l'AFM. Le centre de rotation est défini par l'utilisateur par un clic de souris sur l'écran du MEB. Cette fonction est utile pour les tâches de manipulation et de topographie, ainsi que pour les observations multi-angles d'un échantillon à l'intérieur d'un MEB. - Modes de sélection de la trajectoire et de la vitesse de la sonde AFM. Mode AFM à faible vitesse pour une imagerie topographique détaillée. Mode AFM rapide (4fps) pour des observations dynamiques à l'échelle nanométrique. Les utilisateurs ont également accès aux paramètres de contrôle. Ils peuvent être modifiés en fonction de leurs besoins. - Mode AFM mosaïque pour étendre la zone de balayage de la topographie à l'intérieur d'un MEB. Toutes ces caractéristiques s'appuient sur les travaux de recherche en robotique, mécatronique et contrôle réalisés au cours de la thèse. Ces derniers ont le potentiel d'ouvrir la porte à une nouvelle ère de microscopes à force atomique poly-articulés utilisés en microscopie corrélative
Correlative microscopy is the result of the combination of two or more microscopy techniques to provide complementary information on a sample. When using a scanning electron microscope (SEM) and an atomic force microscope (AFM), AFM-in-SEM correlative microscopy not only enables the 3D characterization of samples observed inside a SEM, but also the manipulation of micro- and nanostructures with an extremely high precision. This technique can be applied to various samples in biology, electronics and materials science. Although existing AFM-in-SEM solutions in the current state of the art are powerful, they require expert users; they are not versatile enough to be used for different types of tasks; and they use Cartesian AFM robots that severely limit the dexterity and performance of the imaging system. The aim of this thesis is to study and experiment an original concept of an AFM based on poly- articulated robotics for AFM-in-SEM correlative microscopy. A homemade 6 DoF (3 translations and 3 rotations) robotic AFM system is developed and integrated inside a SEM. The ability to control 3 positions and 3 rotations of a micrometer sized AFM probe while keeping the center of rotation at the close proximity of a micro-structure is very challenging. This is mainly due to the uncertainties inherent to the assembly of micro-robotic systems and clearances in the joints of the robot that are of the same order of magnitude as the required AFM probe positioning accuracy. Robot calibration methods and control theory can however overcome these limitations as demonstrated in the thesis. Control strategies and a user interface are studied to operate the multi DoF correlative imaging system in a versatile and intuitive way for low-level end users while keeping it enough powerful for high-level end users. Several key features that go beyond the state of the art are implemented, including - Vision based control for fast and automated landing of an AFM probe on a micrometer sized sample with robustness with respect to the SEM magnification. The user can select any region of interest (ROI) on a sample by simply performing a mouse click on the SEM screen. Whatever the SEM magnification, the control algorithm ensures a safe landing of the AFM probe on the ROI. The surface of the sample can be as high as several square centimeters and the positioning can be achieved with a micrometric precision. - In-plane and out-of-plane rotation of a sample relatively to the AFM probe while keeping the center of rotation around the tip of the AFM. The center of rotation is defined by the user with a mouse click on the SEM screen. This feature is useful for manipulation and topography tasks, as well as for multi-angle observations of a sample inside a SEM. - Trajectory/speed selection modes. Low speed AFM mode for a detailed topography imaging. Fast AFM mode (4fps) for dynamic observations at the nanoscale. The users also have access to the control parameters. They can be modified to suit their needs. - Mosaic AFM mode to extend the topography scanning area inside a SEM. All these features rely on research works in robotics, mechatronics and control made during the thesis. The latter has the potential to opens the door to a new era of poly-articulated atomic force microscopes used in correlative microscopy

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Ktari, Nadia. "Lithographie de surfaces isolantes par microscopie électrochimique pour l'immobilisation d'objets micro et nanométriques". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00623048.

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Nous avons mis en évidence l'intérêt des groupements carboxyliques greffés pour l'immobilisation directe et dense de nanoparticules coeur-coquille gamma-Fe2O3@SiO2 amino fonctionnalisées sur des surfaces macroscopiques. Les groupements carboxyliques sont greffés sur des surfaces d'or ou de carbone vitreux via la réduction cathodique du 4 carboxyphényl diazonium. Cette approche offre la possibilité d'un assemblage dense rigide et irréversible des nanoparticles sur ces deux surfaces. Plusieurs techniques d'analyses de surface (électrochimie, IRRAS, MEB, ellipsométrie, AFM, profilométrie) ont été utilisées pour caractériser les couches obtenues à l'issue des différentes étapes de l'assemblage. La caractérisation par voltamétrie cyclique de la couche de nanoparticules formée n'est possible que sur carbone vitreux et parmi les deux sondes rédox utilisées, seul le ferrocyanure dans l'eau permet d'observer un effet. Les études par voltamétrie cyclique montrent que la vitesse de transfert de charge d'une sonde rédox dépend de l'état de la surface de l'électrode et permet d'estimer un taux de recouvrement de celle-ci, aussi bien par le film organique que par les nanoparticules. L'éventualité d'utiliser nos supports pour fabriquer des nanoparticules asymétriques de type " Janus " a été rapidement abordée. Nous avons montré qu'il était possible de réaliser un deuxième assemblage : nanoparticules NH2 / fluorescéine ou nanoparticules NH2 / nanoparticules COOH. Les essais que nous avons réalisés dans une cellule à écoulement montrent que la procédure serait mieux adaptée dans un système à flux continu du type microcanal fluidique. C'est dans cette voie que l'on pourrait poursuivre ces travaux. Il serait aussi intéressant de mener une étude en fonction du pH dans ces canaux afin de mieux contrôler l'immobilisation et le décollement des nanoparticules. Finalement, nous avons immobilisé localement les nanoparticules coeur-coquille gamma-Fe2O3@SiO2 amino fonctionnalisées sur les motifs de polystyrène oxydé que nous avons réalisés par SECM.

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Marturi, Naresh. "Vision et asservissement visuel pour nanomanipulation et nanocaractérisation en utilisant un microscope électronique à balayage". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01025318.

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Avec les dernières avancées en matière de nanotechnologies, il est devenu possible de concevoir, avec une grande efficacité, de nouveaux dispositifs et systèmes nanométriques. Il en résulte la nécessité de dé- velopper des méthodes de pointe fiables pour la nanomanipulation et la nanocaractérisation. La détection directe par l'homme n'étant pas une option envisageable à cette échelle, les tâches sont habituellement effectuées par un opérateur humain expert à l'aide d'un microscope électronique à balayage équipé de dispositifs micro-nanorobotiques. Toutefois, en raison de l'absence de méthodes efficaces, ces tâches sont toujours difficiles et souvent fastidieuses à réaliser. Grâce à ce travail, nous montrons que ce problème peut être résolu efficacement jusqu'à une certaine mesure en utilisant les informations extraites des images. Le travail porte sur l'utilisation des images électroniques pour développer des méthodes automatiques fiables permettant d'effectuer des tâches de nanomanipulation et nanocaractérisation précises et efficaces. En premier lieu, puisque l'imagerie électronique à balayage est affectée par les instabilités de la colonne électronique, des méthodes fonctionnant en temps réel pour surveiller la qualité des images et compenser leur distorsion dynamique ont été développées. Ensuite des lois d'asservissement visuel ont été développ ées pour résoudre deux problèmes. La mise au point automatique utilisant l'asservissement visuel, développée, assure une netteté constante tout au long des processus. Elle a permis d'estimer la profondeur inter-objet, habituellement très dfficile à calculer dans un microscope électronique à balayage. Deux schémas d'asservissement visuel ont été développés pour le problème du nanopositionnement dans un microscope électronique. Ils sont fondés sur l'utilisation directe des intensités des pixels et l'information spectrale, respectivement. Les précisions obtenues par les deux méthodes dans différentes conditions exp érimentales ont été satisfaisantes. Le travail réalisé ouvre la voie à la réalisation d'applications précises et fiables telles que l'analyse topographique, le sondage de nanostructures ou l'extraction d'échantillons pour microscope électronique en transmission.

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Bouillard, Jean-Sébastien. "Microscopie en champ proche optique à base de micro pointes optiques en polymère : développement et applications". Troyes, 2007. http://www.theses.fr/2007TROY0005.

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Après avoir classé les différentes sondes existant en champ proche optique, nous présentons une nouvelle sonde polymère pour la microscopie en champ proche optique. Nous décrivons sa fabrication et ses principales caractéristiques optiques avant de présenter les améliorations pouvant être amenées à ces sondes afin d’améliorer leur résolution. Afin d��utiliser ces nouvelles sondes, un microscope optique en champ proche (SNOM) utilisant un système d’asservissement basé sur un diapason de quartz a été développé. Nous présentons le dispositif expérimental en se concentrant sur le développement du système d’asservissement. Puis, nous exposons quelques résultats expérimentaux obtenus avec les nouvelles sondes polymères. Ainsi nous présentons deux études de luminescence : une étude d’un échantillon luminescent nanostructuré nous permettant d’estimer la résolution de la sonde utilisée, et une étude sur la luminescence du silicium poreux nano-structuré par voie optique. Ensuite nous présentons des résultats obtenus sur des échantillons de l’optique guidée et l’optoélectronique : une étude de mode sur une diode laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL), puis une nouvelle méthode pour cartographier l’indice de réfraction à l’intérieur d’une structure guidante, enfin, nous observons les modes se propageant dans un guide optique ce qui nous permet de tester un autre aspect de la sonde polymère. Finalement, nous présentons une étude du couplage entre des fluoropohores et des nanoparticules me��talliques
After classifying the various probes used in near field optics, we present a new polymer probe for field optics microscopy. We describe its fabrication and its major optical characteristics and then present the improvements that can be made to those probes in order to enhance their resolution. In order to use those new probes, we developed a scanning near field optical microscope (SNOM) using a regulation system based on a quartz tuning fork. We present the experimental apparatus concentrating ourselves on the development of the regulation system. We then expose some chosen results obtained with the polymer probes. We thus present two luminescence studies : a study of a nanostructured luminescent sample which allowed us to determine the resolution of the probe used, and a study on the luminescence of optically nanostructured porous silicon. Next we present results obtained on guided optics and optoelectronics samples : a mode study on a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL), and a new method for mapping the refractive index inside a guiding structure, and finally we observe modes propagating through an optical waveguide which allowed us to test yet another aspect of the polymer probes. Lastly, we present a study of the coupling between fluorophores and metal nanoparticles

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Bélier, Benoît. "Développement de micro-leviers à fonctions optiques intégrées pour la microscopie à effet tunnel photonique et la microconnexion optique". Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20145.

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Ces dernieres annees, le developpement des systemes de transmission de l'information (television, telephonie) traduit l'essor considerable des moyens de communication. Cette evolution de l'electronique et de l'optoelectronique vers une integration de plus en plus poussee, s'accompagne d'une adaptation constante des techniques de caracterisation des circuits integres. De nouvelles techniques, telles que les microscopes a champ proche optique (pstm), constituent un outil particulierement adapte. Leur principe est base sur l'interaction d'ondes electromagnetiques avec un objet, donnant naissance a des ondes non propagatives qui contiennent des informations sub-longueur d'onde sur cet objet. Il est donc necessaire pour y avoir acces d'utiliser une sonde adequate, generalement des fibres optiques amincies ou des micro-leviers de microscope a force atomique (afm) associes a un systeme macroscopique de detection de la lumiere. Il est interessant de developper des sondes specifiques a la pstm, utilisant le concept de micro-levier de l'afm et integrant, de maniere hybride ou monolithique, des fonctions optiques actives (photodetecteur, emetteur), ou passives (guide d'onde). Ce memoire de these presente la conception, la simulation, la technique de fabrication generique et l'utilisation sur microscope pstm de nouvelles sondes developpees parallelement sur substrat silicium et sur inp. L'utilisation du silicium permet de couvrir les longueurs d'onde du visible et du proche infrarouge en matiere de detection et de guidage. Les composes iii-v permettent l'analyse en infrarouge et d'envisager l'integration d'un dispositif actif detecteur ou emetteur.

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Cui, Le. "Robust micro/nano-positioning by visual servoing". Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1S005/document.

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Avec le développement des nanotechnologies, il est devenu possible et souhaitable de créer et d'assembler des nano-objets. Afin d'obtenir des processus automatisés robustes et fiables, la manipulation à l'échelle nanométrique est devenue, au cours des dernières années, une tâche primordiale. La vision est un moyen indispensable pour observer le monde à l'échelle micrométrique et nanométrique. Le contrôle basé sur la vision est une solution efficace pour les problèmes de contrôle de la robotique. Dans cette thèse, nous abordons la problématique du micro- et nano-positionnement par asservissement visuel via l'utilisation d'un microscope électronique à balayage (MEB). Dans un premier temps, la formation d'image MEB et les modèles géométriques de la vision appliqués aux MEB sont étudiés afin de présenter, par la suite, une méthode d'étalonnage de MEB par l'optimisation non-linéaire considérant les modèles de projection perspective et parallèle. Dans cette étude, il est constaté qu'il est difficile d'observer l'information de profondeur à partir de la variation de la position de pixel de l'échantillon dans l'image MEB à un grossissement élevé. Afin de résoudre le problème de la non-observabilité du mouvement dans l'axe de la profondeur du MEB, les informations de défocalisation d'image sont considérées comme caractéristiques visuelles pour commander le mouvement sur cet axe. Une méthode d'asservissement visuelle hybride est alors proposée pour effectuer le micro-positionnement en 6 degrés de liberté en utilisant les informations de défocalisation d'image et de photométrique d'image. Cette méthode est ensuite validée via l'utilisation d'un robot parallèle dans un MEB. Finalement, un système de contrôle en boucle fermée pour l'autofocus du MEB est introduit et validé par des expériences. Une méthode de suivi visuel et d'estimation de pose 3D, par la mise en correspondance avec un modèle de texture, est proposée afin de réaliser le guidage visuel dans un MEB. Cette méthode est robuste au flou d'image à cause de la défocalisation provoquée par le mouvement sur l'axe de la profondeur car le niveau de défocalisation est modélisée dans ce cadre de suivi visuel
With the development of nanotechnology, it became possible to design and assemble nano-objects. For robust and reliable automation processes, handling and manipulation tasks at the nanoscale is increasingly required over the last decade. Vision is one of the most indispensable ways to observe the world in micrioscale and nanoscale. Vision-based control is an efficient solution for control problems in robotics. In this thesis, we address the issue of micro- and nano-positioning by visual servoing in a Scanning Electron Microscope (SEM). As the fundamental knowledge, the SEM image formation and SEM vision geometry models are studied at first. A nonlinear optimization process for SEM calibration has been presented considering both perspective and parallel projection model. In this study, it is found that it is difficult to observe the depth information from the variation of the pixel position of the sample in SEM image at high magnification. In order to solve the problem that the motion along the depth direction is not observable in a SEM, the image defocus information is considered as a visual feature to control the motion along the depth direction. A hybrid visual servoing scheme has been proposed for 6-DoF micro-positioning task using both image defocus information and image photometric information. It has been validated using a parallel robot in a SEM. Based on the similar idea, a closed-loop control scheme for SEM autofocusing task has been introduced and validated by experiments. In order to achieve the visual guidance in a SEM, a template-based visual tracking and 3D pose estimation framework has been proposed. This method is robust to the defocus blur caused by the motion along the depth direction since the defocus level is modeled in the visual tracking framework

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Kustov, Mikhail. "CARACTERISATION ET CONCEPTION DE MICRO-AIMANTS POUR LA LEVITATION DIAMAGNETIQUE DE MICRO- ET NANO-PARTICULES". Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00578044.

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Dans ce travail, nous avons utilisé deux techniques pour mesurer les champs magnétiques générés par des couches micro-structurées d'aimants au NdFeB de plusieurs micromètres d'épaisseur: la microscopie par balayage d'une sonde Hall, et la microscopie magnéto-optique (MO). Nous avons proposé et validé une nouvelle approche de la mesure 3D de champ à l'aide d'une seule sonde Hall unidirectionnelle. Nous avons démontré la faisabilité de l'imagerie MO quantitative à l'aide d'un film MO uniaxial dans un champ d'offset. Nous avons extrait de la mesure des profils de champ des informations sur la micro-structure magnétique des micro-aimants. Nous avons exploré les aspects théoriques et expérimentaux de la lévitation diamagnétique de matériaux diamagnétiques sur des réseaux intégrés de micro-aimants, et réciproquement la lévitation de micro-aimants sur des substrats diamagnétiques. Nous avons démontré expérimentalement la lévitation d'un micro-aimant d'aimantation unidirectionnelle.

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Abdoune, Fatima-Zohra. "Dispersion de nano- et micro-domaines de cristal liquide dans des matrices polymères". Lille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL10163.

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Une étude détaillée des propriétés optiques, électro-optiques, thermophysiques et morphologiques des matériaux composites de polymères et cristaux liquides de type PDLC (polymer dispersed liquide crystals) a été effectuée. Ces matériaux ont été formés par des processus de séparation de phases induite par polymérisation : un mélange homogène comportant le cristal liquide E7, un monomère et un photoamorceur a été exposé au rayonnement de la lumière visible ou ultraviolette. Les matériaux PDLC dont la taille des domaines de cristal liquide se trouve dans la gamme des longueurs d'ondes du visible ont été élaborés et étudiés en utilisant le tripropylèneglycoldiacrylate comme monomère. Ces systèmes ont une fonctionnalité électro-optique très spéciale puisqu'ils peuvent commuter d'un état initial opaque à un état transparent sous l'effet d'un champ électrique. Des systèmes nano-PDLC dont les dimensions des domaines de cristal liquide sont inférueures à la longueur d'onde du visible ont été également préparés et étudiés pour un monomère à base d'un composé thiol-ène. L'analyse de la cinétique de la polymérisation/réticulation des mélanges monomère/cristal liquide/photoamorceur à l'aide de la spectroscopie infrarouge a montré en général un taux de conversion élevé du monomère. L'influence de la composition, la source et la dose du rayonnement ont été étudiées à l'aide de plusieurs techniques expérimentales et en particulier par spectroscopie UV-visible, calorimétrie différentielle, miccroscopie optique à lumière polarisée et microscopie électronique à balayage.

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Pellissier, Marie. "Développement d'une pile à combustibles biologiques fonctionnelle en milieu biologique : optimisation des constituants des électrodes et analyse de leurs fonctionnements par micro-électrochimie". Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S109.

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Les piles à combustibles biologiques enzymatiques (biopile) sont définies comme des dispositifs transformant l'énergie chimique en énergie électrique via des réactions électrochimiques impliquant des composés biologiques. Les applications visées sont nombreuses notamment l'élaboration de sources d'énergie implantable pour alimenter des appareils médicaux. L'état de l'art effectué montre que de nombreuses stratégies sont développées pour améliorer les caractéristiques des biopiles assemblées, notamment la tension de fonctionnement et la puissance des dispositifs. Cependant un problème majeur reste à résoudre pour obtenir un dispositif implantable : la stabilité dans le temps des biopiles, qui devrait être de quelques années au lieu de quelques jours. De plus, beaucoup de prototypes manquent de caractérisation limitant la compréhension des systèmes catalytiques mis en œuvre. Une partie de ce travail a donc consisté à construire des électrodes catalytiques stables dans le temps. Nous avons mis en place une méthode couplant le greffage covalent et la réticulation par formation d'un hydrogel d'enzymes. Les électrodes modifiées par des enzymes présentent une activité catalytique stable durant 6 semaines. Une autre partie de ce travail a porté sur la caractérisation des électrodes modifiées par des enzymes par microscopie électrochimique à balayage (SECM). La première étude a concerné des surfaces micro-gravées, la fonctionnalisation étant la première étape de préparation de surfaces biocatalytiques. La deuxième a porté sur des surfaces conductrices modifiées par des enzymes et la dernière sur des surfaces isolantes modifiées par des enzymes
Biocatalytic fuel cells are devices which rely upon biocatalytic reactions at the electrodes to convert chemical fuels and oxidants into electrical power. The long-term goal is the design of a small, implantable, and long-lived, low power source for biomedical applications. A lot of different strategies are developed in order to improve the devices, particularly their voltage and their power output. However, the main drawback to obtain an implantable device is the very low stability in time of the biofuel cells, which should be about a few years instead of a few days. Moreover, the prototypes generally have not been really characterized: this limits the understanding of the catalytic systems. The fist part of this work relates to the construction of stable catalytic electrodes. Our method uses two methods: the covalent grafting and the formation of enzymes hydrogel. Our modified electrodes have a catalytic activity stable during 6 weeks. The second part of this work relates to the characterization of electrodes modified with enzymes using scanning electrochemical microscopy (SECM). The first study refers to micro-patterned surfaces as the functionalization is the first step of the preparation of biocatalytic surfaces. The second study refers to enzyme-modified conducting surfaces and the last to enzyme-modified insulating surfaces

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Bataillon, Jean-Luc. "La métrologie des circuits intégrés par microscopie électronique". Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0001.

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Le memoire traite des problemes rencontres lors de l'utilisation de la microscopie electronique a balayage pour effectuer les controles dimensionnels au cours de la fabrication des circuits integres vlsi. L'eventail des techniques de metrologie est presente en preambule de cette etude. Une etude quantitative de la resolution du meb a ete developpee a l'aide des techniques de l'analyse spectrale afin d'evaluer les variations des performances instrumentales en fonction de la tension d'acceleration et du courant de faisceau. Pour connaitre le biais entre la dimension mesuree et la largeur exacte, une nouvelle technique de reconnaissance topographique des traits clives a ete mise au point sur le meb de metrologie. On determine ainsi avec une precision mesurable le profil geometrique des traits. La methode de mesure dimensionnelle retenue est l'estimation par autocorrelation du profil electronique filtre. Cet estimateur est valide sur le plan de la fiabilite et de la repetabilite par une etude experimentale approfondie. La justesse des resultats est assuree grace a la calibration d'une plaquette representative du niveau mesure. Les deux methodes mises en uvre pour determiner les conditions experimentales optimales, la comparaison des mesures de traits isolants et conducteurs, et la minimisation de la dispersion des courbes de calibration, s'accordent sur le choix des tensions d'acceleration inferieures a 1,2 kvolt

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Marchetti, Maxime. "Étude et réalisation de micro-antennes pour l'acquisition du champ électromagnétique rayonné par des circuits intégrés radiofréquences à des distances sub-micrométriques : mise en oeuvre sur une station de caractérisation sous pointes pour l'acquisition du champ sur plaquette de silicium". Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20128.

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Abrahamians, Khanghah Jean-Ochin. "Quartz probes for embedded micro-robotics and imaging". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066130/document.

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Les sondes basées sur des résonateurs en quartz sont des capteurs disposant d'une autonomie en termes d'excitation et d'acquisition, et à cet égard présentent de nombreux avantages par rapport aux poutres cantilever qui ont jusqu'à présent dominé dans les applications de micro-caractérisation directe. Un de ces avantages est qu'elles peuvent êtres embarquées et calibrées sans recours à un système de déflection laser. Ces outils plus compacts et autosuffisants peuvent en conséquence être aisément intégrés et contrôlés au sein d'un microscope électronique à balayage, qui permet une observation globale rapide souvent privilégiée dans la recherche en micro-robotique. Le développement de ces sondes est de plus avantagé de par le fait qu'elles sont constituées de composants électroniques standards répandus dans le commerce, et qu'elles peuvent être adaptées à des usages spécifiques par l'ajout d'une micro-pointe. Les sondes de quartz dans la littérature sont cependant souvent basées sur des composants à fréquence d'oscillation limitée, et une plus grande vitesse d'opération serait utile à l'ensemble de leurs applications. C'est dans ce contexte que nous nous intéressons à des composants à plus haute fréquence, et au contrôle de sondes dans un microscope électronique propre à leur utilisation ciblée en micro-robotique et en imagerie. Les propriétés de ces sondes sont tout d'abord examinées dans le but de pouvoir évaluer et exploiter des résonateurs à plus haute fréquence; nous montrons ensuite que des sondes basées sur des résonateurs à cisaillement d'épaisseur atteignent de plus hautes vitesses en imagerie, ce qui les rend prometteuses pour des applications rapides ne requérant pas une haute résolution. Enfin, nous intégrons une sonde diapason dans un MEB, et établissons ainsi une preuve de concept pour la cartographie en raideur de micro-membranes fragiles
As self-sensing and self-exciting tools, quartz probes present many advantages over the heretofore dominant silicon cantilevers for mechanical micro-sensing applications. One of these advantages is that they can be embedded and calibrated without the need for a laser deflection setup. The more compact and self-sufficient tools can therefore be readily integrated and controlled with Scanning Electron Microscopy, which is favoured at the smaller scales of micro-robotic research. More generally, the development and use of quartz probes is bolstered by the fact that they can be fabricated from widely commercialized quartz components and customised through the addition of a microtip. The quartz probes found in the literature are however largely based on components with limited oscillation frequencies, and could benefit from higher operating speeds. In this context, we address the frequency improvement and embedded control of AFM probes with regard to their use in targeted micro-robotics and imaging. The properties of quartz probes are first covered towards the evaluation and use of higher frequency components; we next demonstrate that faster scanning can be achieved with quartz probes made from thickness shear resonators, making them suitable for fast applications which do not require high sensitivity. Lastly, we integrate a tuning fork probe inside a SEM, and establish through it a proof of concept for the non-destructive stiffness mapping of fragile micro-membranes

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Grimont, Laure. "Microscope à effet tunnel photonique PSTM utilisant les sondes semi-conductrices à force atomique". Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20197.

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Le domaine du champ proche optique ouvre de nouvelles perspectives dans la caracterisation des composants semi-conducteurs et optroniques. Les microscopes a sonde locale atteignent en effet une resolution nanometrique mettant en evidence non seulement les defauts de surfaces mais aussi les variations d'indice. A partir de travaux precedents concernant les interactions pointe-echantillon, nous avons concu un microscope a effet tunnel optique muni d'une sonde provenant d'un microscope a force atomique. Les deplacements (x, y, z) sont geres par des actionneurs piezo-electriques munis d'amplificateurs. Tous les elements (electroniques, mecaniques, logiciels) ont ete developpes au sein du laboratoire dans le but de controler tous les parametres. Le systeme est teste en boucle ouverte sur un guide d'onde pour verifier la faisabilite du dispositif.

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Lahimer, Selim. "Etude de mécanismes d'interactions entre une pointe de microscopie AFM et une surface de semiconducteur". Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20110.

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La miniaturisation des composants microelectroniques a pousse les chercheurs a fabriquer des dispositifs de caracterisation a haute resolution dits microscopes a champ proche. Ces microscopes echappent a la loi d'abbe en approchant une sonde a quelques nanometres de la surface. Ce manuscrit est consacre a l'etude des interactions mecaniques et optiques entre une sonde afm et une surface de semi-conducteur en microscopie a effet tunnel optique pstm. Nous commencons par expliquer le principe de base ainsi que les possibilites de cet outil de caracterisation. Nous avons aussi mis au point une methode de mesure de la flexion des leviers qui soit compatible avec les mesures de transfert tunnel des photons et qui permette l'evaluation exacte de la position de la pointe par rapport a la surface examinee. Apres avoir decrit l'ensemble des dispositifs de mesures mis en oeuvre, nous presentons les resultats optiques obtenues avec des pointes dielectriques (silicium, carbone) et metallisees (aluminium). Ces mesures ont mis en evidence des alterations optiques liees a la presence d'une couche d'eau installee sur la surface. Lorsque la pointe est approchee de la surface, des forces d'interaction apparaissent entre elles et modifient le profil de cette couche au niveau de la pointe et nous obtenons ainsi un phenomene de maree nanometrique. Nous avons effectue d'autres mesures optiques et mecaniques a differents taux d'humidites pour identifier et evaluer les differentes forces qui s'exercent entre la pointe et la surface.

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Tillous, Kessein Éric. "Contribution à l'étude de l'aluminium et ses alliages 2214-T6 et 7050-T74 transformés par oxydation micro-arcs (OMA)". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2006_TILLOUS_K_E.pdf.

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Le procédé d’oxydation micro-arcs (OMA), dont le principe est basé sur celui de l’anodisation classique, s’applique à un groupe de métaux et leurs alliages (Al, Mg, Ti, Zn, Nb, Ta, Hf, W, Sb, Mo, Bi). La spécificité de ce procédé réside dans la participation de décharges ou micro-arcs (suivie d’un dégagement gazeux) à la formation du revêtement par conversion du substrat. Les réactions physico-chimiques engendrées provoquent la formation d’un revêtement constitué de couches d’alumine dont les propriétés différent considérablement de celles des couches obtenues par anodisation classique. Après une synthèse bibliographique portant sur l’anodisation classique et sur l’oxydation micro-arcs, ce travail de thèse aborde la caractérisation des revêtements OMA entreprise par plusieurs techniques telles que la microscopie optique (MO), la microscopie électronique à balayage (MEB), les analyses chimiques EDX et WDX, la microscopie électronique par transmission (MET), la diffraction des rayons X (DRX) et la microtomographie aux rayons X. Chacune de ces techniques d’analyse apporte des résultats complémentaires permettant d’approfondir la compréhension des mécanismes de croissance des trois couches du revêtement à savoir : couche superficielle très poreuse, couche interne plus dense et une couche dite "couche barrière" à l’interface revêtement / substrat. Une estimation de la morphologie du revêtement est possible à partir de l’aspect de la surface pour des traitements réalisés en milieu silicate. Les différents types de défauts du revêtement OMA sont révélés. Des corrélations sont établies entre les paramètres de traitement (densité et la fréquence du courant, rapport des quantités de charges positives et négatives (qn / qp) et durée du traitement), la nature du substrat et les caractéristiques du revêtement (proportions des défauts, variété d’alumines, épaisseur des couches). A partir de ces résultas de caractérisation, un modèle de formation des décharges et de croissance du revêtement est proposé dans le cas d’un alliage d’aluminium
The process of micro-arcs oxidation (OMA), whose principle is based on that of traditional anodization, applies to a group of metals and their alloys (Al, Mg, Ti, Zn, Nb, Ta, Hf, W, Sb, Mo, Bi). The specificity of this process lies in the participation of discharges or micro-arcs (followed by a gaseous emission) in the formation of the coating by conversion of the substrate. The discharges cause the formation of a coating made up of alumina whose properties are considerably different from those of layers obtained by traditional anodization. After a review about traditional anodization and micro-arcs oxidation, this work tackles the characterization of OMA coatings by several techniques: optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive spectrometry (EDS) and electron probe microscopy analysis (EPMA) with wave-length dispersive spectrometry (WDS), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and microtomography. Each technique of analysis produces complementary results making it possible to look deeper into the understanding of the growth mechanism of the three layers of the coating: porous outer layer, dense inner layer and the so called “barrier layer” at the coating / substrate interface. An assessment of the coating morphology can be suggested from the appearance of the surface treated in silicate bath. The defects of OMA coating are revealed. Correlations are established between the parameters of treatment (density and frequency of the current, ratio of negative to positive charge quantity applied to the electrode (qn / qp) and duration of the treatment), the nature of the substrate and the coating features (proportions of defects, various types of alumina, thickness of the layers) From these results of characterization, a model of the discharges formation and coating growth is proposed in the case of an aluminium alloy

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Friedt, Jean-Michel. "Etude et réalisation d'un micro-nano manipulateur avec retour de force : contribution à son intégration dans une plateforme multicapteurs". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00509641.

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Nous avons développé les méthodes et instruments permettant de manipuler avec retour de force des objets de très petites dimensions (échelles micrométriques et nanométriques). L'utilisation de leviers de microscope à force atomique piézorésistifs permet de travailler dans un volume réduit et avec un minimum d'instruments extérieurs : l'introduction dans un microscope à balayage électronique de notre dispositif permet, en plus du retour de force traduisant la déflection du levier, d'avoir une rétroaction visuelle sur les manipulations opérées sur des billes de silice. Nous avons alors tenté de combiner ce manipulateur avec divers autres capteurs travaillant à des échelles différentes : plasmons de surface pour les échelles micrométriques, ondes acoustiques pour les échelles millimétriques. La réalisation d'instruments de mesure utilisant ces deux techniques nous a permis de mieux appréhender les difficultés à les combiner en un seul et même instrument de mesure simultanée sur un même échantillon. Nous nous sommes efforcés de décrire toutes les méthodes expérimentales mises en oeuvre : un nombre important d'annexes développent l'électronique et les logiciels mis en place lors de ces expériences. Un souci particulier a toujours été maintenu de rendre ces instruments aussi autonomes et transportables que possible.

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Beyer, Matthieu. "Elaborations et caractérisations d'auto-assemblages dipolaires par microscopie à effet tunnel". Thesis, Besançon, 2015. http://www.theses.fr/2015BESA2056/document.

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Ce travail de thèse est consacré à l’étude d’auto-assemblages de molécules organiques π-conjuguées par microscopie à effet tunnel (STM)sous ultra-vide sur une surface de silicium dopée bore. Le manuscrit est constitué de cinq chapitres : dans le premier chapitre, nous présentons un état de l’art des assemblages organiques sur les surfaces métalliques et sur les semi-conducteurs. Le chapitre deux décrit le dispositif expérimental utilisé au cours de cette thèse. Il présente également le substrat de Si(111)-B et fournit les concepts théoriques associés à la microscopie à effet tunnel. Le troisième chapitre décrit en détail les réseaux supramoléculaires obtenus à partir d’une molécule aromatique halogénée de symétrieC2. L’adsorption de 4,4"-dibromo-p-terphényle conduit à la formation de deux types de structures compactes (l’une en bande et l’autre en chevron) stables à température ambiante et commensurables avec la surface. Nous montrons que ces architectures sont pilotées conjointement par la liaison hydrogène, la liaison halogène et du π -stacking. Le quatrième chapitre étudie l’influence du nombre de cycles aromatiques sur la géométrie et la périodicité d’auto-assemblages obtenus sur Si (111) -B. Pour cela, nous avons synthétisé deux molécules organiques composées d’une partie centrale aromatique et de deux chaînes latérales (O-(CH2)9-CH3). La partie centrale est constituée respectivement de trois ou cinq cycles phényles terminées par des groupements cyano. Nous nous sommes également intéressés à l’influence des groupements terminaux sur l’organisation du réseau. Nous montrons que l’effet des groupements cyano sur les interactions "molécule/molécule" et sur les interactions "molécule/surface" est négligeable. A partir des travaux obtenus dans le chapitre 4, nous concluons notre manuscrit en présentant des réseaux supramoléculaires de molécules dipolaires. Ces réseaux forment des lignes de dipôles. Nous montrons que sur de petites échelles les molécules favorisent un alignement de leurs moments dipolaires
This work is dedicated to the investigation under ultra high vacuum of _-conjugated molecule on a silicon surface by means of scanningtunneling microscopy (STM). The manuscript consists of five chapters.In the first chapter, we present a state-of-the-art of organic assembly on metal and semiconductor.Chapter two describes the experimental setup using during thesis. It also shows Si(111)-B substrate and gives theoretical conceptsassociated with the scanning tunneling microscopy.The third chapter describes in detail the supramolecular network obtained from an aromatic halogenated molecule with C2 symmetry. Theadsorption of 4,4"-dibromo-p-terphenyl leads to the formation of two kinds of compacts structures (a stripe structure and a herringbonestructure). The formed networks are stable at room temperature and commensurable with the surface. These architectures are promotedby hydrogen bond, halogen bond and _-stacking.Chapter four studies influence of benzene ring number on the geometry and the periodicity of self-assemblies on Si(111)-B. To do that,we have synthesis two organics molecules composed of an aromatic central part and two laterals chains (O-(CH2)9-CH3). The centralpart is composed of respectively three or five phenyl ring ended by cyano groups. We are also interested to the terminal groups effecton the network organisation. We show that the cyano groups effect on the "molecule/molecule" interaction and the "molecule/surface"interaction are negligible. Basis of the work conducted on the chapter four, we conclude our manuscript by presenting supramolecularsnetworks of dipolar molecule. These networks form dipole lines. We show that on small scale the molecules promote an alignment of theirdipolar moments

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Lee, Alex Yi-Chuang. "Les micro-usures dentaires des fossiles humains du sud-est asiatique : implications en terme d'environnement et de subsistance". Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2006. http://www.theses.fr/2006MNHN0016.

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L’étude des micro-usures dentaires a été largement appliquée en paléoanthropologie, archéozoologie et primatologie pour la reconstitution de l’ancien régime alimentaire et de l’adaptation environnementale depuis les années 1970. La méthode classique utilise le MEB pour l’enregistrement des images des surfaces des dents puis les analyse de diverses manières. La nouvelle 3D technologie a été adoptée récemment pour analyser la microrugosité de la surface des dents. Nous avons étudié la surface vestibulaire des molaires de 69 individus Hominidés du sud-est asiatique. Seulement quelques individus parmi eux ont conservé leur surface occlusale. La méthode classique des analyses au MEB et les analyses au microrugosimètre ont été appliquées dans notre étude. Un nouveau protocole de recherche a été mis en place. Les paramètres d’amplitude de microrugosité de la série S ont été adoptés pour la première fois dans l’étude des micro-usures dentaires. Les résultats ont démontré une importante concordance entre deux méthodes. Une distinction significative entre les groupes classifiés par la différence environnementale mais pas taxonomique a été mise en évidence dans les fossiles d’Hominidés de Java. L’abrasivité des aliments est également distincte entre les groupes
Dental microwear study has been applied in palaeoanthropology, archaeozoology, primatology etc. For the reconstruction of ancient diet and environmental adaptation for more about 30 years. The classical method uses the SEM to record the teeth surfaces’ images and analyze them in different ways. New 3D technology has been adopted recently to record teeth surface in microroughness parameters. The buccal surfaces of 69 molars of south-eastern Asian hominids have been analyzed in this study. Only a few of them conserved the occlusale surface. Our objectives include: (1) to observe the inter-group variations of the samples; (2) to infer the relation of the dental microwear and the type of subsistence; (3) to standardize the research protocol of the application of 3D microroughness technology. We have applied the classical method and the 3D technology. A new protocol and the S series amplitude parameters of microroughness analysis adopted in current study are firstly applied in dental microwear study. The results show a high accordance between two methods. The grouping according to the environmental difference but not taxonomic difference is significative in the Javanese Homo erectus and Homo sapiens samples. The abrasiveness of the diet between groups is also distinct

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Naessens, Martine. "Contribution a l'écotoxicologie analytique par des cellules végétales, applications en microscopie et a la réalisation de biocapteurs". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00841313.

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Dans le cadre de la protection de l'environnement, l'eau et l'atmosphère sont deux milieux particulièrement surveillés. La réglementation impose la détection et le dosage d'une liste de produits mais les besoins analytiques sont considérables. Les méthodes biotechnologiques présentent l'avantage d'indiquer l'impact du produit sur la matière vivante. Ces méthodes sont mises en œuvre au laboratoire ou sur site. La détection d'une toxicité globale ou ciblée, in situ et en temps réel, est privilégiée. Les biocapteurs sont des outils répondant à cette attente. Au cours de l'étude, deux biocapteurs, l'un ampérométrique, l'autre fluorimétrique sont conçus. Tous deux intègrent le même biorécepteur, Chlorella vulgaris. Une nouvelle méthode d'immobilisation des micro-algues est mise au point. Elle permet d'obtenir des lots de membranes reproductibles, fonctionnelles 7 jours, donnant une réponse in vivo à valeur statistique, réutilisables et conservables. Des essais conduits sur des thylakoïdes extraits des cellules végétales ne donnent pas d'aussi bons résultats. L'association des membranes algales avec les deux types de transducteur montre que Chlorella vulgaris est sensible à des produits divers : herbicides, métaux, solvants. Les limites de détection pour des herbicides sont particulièrement basses, inférieures aux normes. Pour plusieurs produits testés, des courbes d'étalonnage sont données. Les deux types de biocapteur fonctionnent en milieu aqueux, en mode batch et en mode flux. Le biocapteur de fluorescence algale à fibres optiques possède des qualités de reproductibilité et de maniabilité plus intéressantes que le biocapteur ampérométrique. Le biocapteur de fluorescence est testé sur des lixiviats de bois, solutions naturelles complexes ; le biocapteur ampérométrique est adapté à l'utilisation en phase gazeuse, il détecte alors le méthanol vapeur et le perchloroéthylène en aérosol. Une autre partie de l'étude consiste à caractériser l'impact des toxiques sur Chlorella vulgaris. L'analyse est conduite en microscopie électronique à balayage et en microscopie optique couplée à l'analyse d'images. Ces deux méthodes originales restent à perfectionner. Les résultats de nos essais préliminaires semblent encourageants pour la détection du produit toxique et l'accès à son mécanisme d'action.

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Huvier, Corine. "Consolidation de poudres métalliques par compression isostatique et chocs laser : microstructures et propriétés d'agglomérés obtenus avec des poudres de cuivre allié". Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2266.

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Le but de ce travail est d'etudier les mecanismes de densification et de consolidation d'agglomeres de poudres metalliques soumis a des chocs laser. Nous avons donc procede a des tirs laser sur des poudres de cuivre allie, pre-compactees par compression isostatique a froid. L'etude microstructurale par analyse d'images, montre que les chocs laser permettent d'atteindre des densites proches de 100% sur 0,5 mm d'epaisseur sous la surface impactee. L'effet de densification est fonction de la densite initiale et de la deformabilite des grains; il serait optimal pour un taux de porosite initial proche de 20%. Nous avons montre a partir de premiers resultats, l'interet de la microscopie acoustique pour l'etude non destructive des microstructures de densification. Une etude comparative des proprietes mecaniques a ete menee entre comprimes, comprimes-impactes et comprimes-frittes, par la mise en uvre de plusieurs de plusieurs types de tests. Nous deduisons de mesures et d'observations meb, que la resistance mecanique et la ductilite des zones denses sont intermediaires entre celles d'echantillons compactes sous 1000 mpa et celles d'echantillons frittes pre-compactes sous 250 mpa. Deux modeles de compression a froid ont ete modifies de maniere a tenir compte de la compressibilite intrinseque du solide. L'introduction de ces modeles dans l'equation d'etat des chocs laser a permis d'etablir des profils de pression dans la direction de propagation des ondes de choc. Les pressions ainsi calculees sont correlees aux proprietes mecaniques. L'analyse sur la base de modeles theoriques, des mesures de vitesses d'ultrasons dans les comprimes, montre que l'evolution du module relatif est fonction du nombre et des aires de contacts. Les methodes statiques fournissent des valeurs de module qui, compte tenu de la sollicitation et de la nature des deformations, seraient davantage en relation avec les forces de cohesion inter-particulaires

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Wei, Xin. "Etude micro-macro de la fissuration des argiles soumis à la dessiccation". Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0013/document.

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L'objectif de cette recherche est d’analyser l’apparition et la propagation des fissures de dessiccation et de mieux comprendre la relation entre les comportements macroscopique et microscopique de cinq argiles, une kaolinite, une montmorillonite et trois mélanges de kaolinite et montmorillonite. A l'échelle macroscopique, la méthode est basée sur (1) la mesure de la teneur en eau, de l’indice des vides et du degré de saturation en fonction de la succion au cours du séchage, qui permet de préciser la relation entre le retrait et la désaturation et met en évidence les phases caractéristiques du comportement; (2) des mesures de teneur en eau et des déformations globales dans les tests de dessiccation libre afin d'étudier leur homogénéité ; (3) la détermination des déformations et des déplacements locaux pendant le séchage avec les logiciels VIC-2D et VIC-3D ; (4) une étude classique des paramètres des fissures ; (5) des essais de traction pour déterminer les propriétés des argiles impliquées dans la formation de fissures . A l'échelle microscopique, l'étude est basée sur une analyse approfondie de la microstructure en utilisant en particulier le microscope électronique à balayage, couplé à une méthode adaptée pour l'identification des orientations préférentielles des particules. Cette étude microscopique est complétée par l'analyse de porosimétrie au mercure, une méthode qui permet de quantifier l'espace poral et de caractériser l’indice des vides local. Outre les recherches sur les sols argileux, les effets de la décompression et de la succion sur la formation des fissures dans une roche argileuse ont été analysés également. La relation entre les changements macroscopiques, les changements dans la microstructure et de la porosité a été étudiées. Lors des essais de dessiccation libre, les déformations et les déplacements sont obtenus avec Vic-2D. Les zones de l’échantillon où les fissures apparaissent sont identifiées ainsi que l’évolution des déformations et des déplacements avant l’apparition des fissures. A la fin du séchage, les fissures forment une sorte de réseau, où des bifurcation peuvent être observées dans certains cas. Deux modes de fissuration sont détectés pendant les essais : le mode de traction et le mode de déchirement. Lorsqu’une fissure est causée par des tractions, la direction de propagation suit la direction perpendiculaire à l’extension maximale. S’il y a des distorsions à proximité de la fissure, alors sa direction change. Au début du séchage, les déplacements et les déformations sur le bord sont plus importants que dans les autres parties du modèle. Au voisinage des fissures, les déplacements et les déformations deviennent plus grands que dans les autres parties. Dans la plus grande partie du modèle, les déformations principales sont essentiellement longitudinales et transversales. Pour un matériau donné, la résistance à la traction augmente lorsque la teneur en eau diminue. Le tracé des résultats en fonction de l’indice de liquidité permet de mettre en évidence l’effet de la minéralogie sur la résistance à la traction. Au même indice de liquidité, la contrainte maximale de traction diminue lorsque le pourcentage de monmorillonite augmente. L’effet de la succion sur la résistance à la traction semble qualitativement similaire à ce qui est observé dans le cas de la résistance à la compression simple : on observe que la résistance à la traction est une fonction linéaire du logarithme de la succion. L’analyse au MEB de quatre suspensions soumises à plusieurs succions met en évidence l’isotropie globale de la microstructure, avec une orientation aléatoire des particules, tandis qu’une analyse plus fine révèle que la microstructure peut présenter localement une certaine anisotropie
The objective of this research is to analyze the appearance and propagation of cracks related to desiccation and to provide a better understanding of the relation between the macroscopic and microscopic behavior of five clays, a kaolinite, a montmorillonite and three mixtures of kaolinite and montmorillonite. At the macroscopic scale, the method is based on (1) measurements of water content, void ratio and degree of saturation versus suction during drying, which allows to specify the relationship between shrinkage and desaturation and highlights the characteristic phases of behavior; (2) measurements of water contents and global deformations in free desiccation tests in order to study their homogeneity; (3) the determination of the local deformations and displacements during drying using the softwares VIC-2D and VIC-3D; (4) a classical study of the parameters of cracks; (5) traction tests in order to identify the tensile properties of the clays involved in the formation of cracks. At the microscopic scale, the study is based on a thorough microstructure analysis using in particular scanning electron microscope, coupled to an adapted method for the identification of preferential orientations of particles. This microscopic study is complemented by mercury intrusion porosimetry analysis, a method which allows to quantify the poral space and to characterize the local void ratio. In addition to the research on clay soils, the effects of decompression and suction on the formation of cracks in a clay rock were analyzed too. The relationship between macroscopic changes and the changes in the microstructure and porosity was investigated. During free desiccation tests, two-dimensional strains and displacements maps are obtained with Vic-2D. The zones of the sample where cracks appear are identified as well as the evolution of strains and displacements before the appearance of cracks. At the end of desiccation, the cracks form a kind of network. Bifurcation of cracks can be observed in some cases. Two modes of cracks are detected during the tests: traction mode and tearing mode. When a crack is caused by traction, the propagation direction follows the direction perpendicular to maximum extension. If there are shear strains in the vicinity of the crack, then its direction changes. In the early time of desiccation, the displacements and strains on the boundaries are larger than those in the other parts of the model. In the vicinity of cracks, displacements and strains are relatively larger than those in the other parts. In most parts of the model, the principal strains are mainly longitudinal and transversal. For a given material, tensile strength increases when water content decreases. Plotting the results versus the liquidity index allows highlighting the effect of mineralogy on tensile strength. At the same liquidity index, the maximum tensile stress decreases when the montmorillonite content increases. The effect of suction on tensile strength seems qualitatively similar to what is observed in the case of unconfined compression strength with tensile strength being a linear function of the logarithm of suction. Analysis with SEM of four slurries submitted to several suctions highlights the global isotropy of the microfabric, with a random orientation of the particles, while a finer analysis reveals that the fabric may present locally some anisotropy

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Gaudenzi, de faria Marcelo. "Robust control for manipulation inside a scanning electron microscope". Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2068/document.

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Cette thèse étudie le problème de nano-positionnement à l'intérieur d'un microscope électronique à balayage (MEB). Pour obtenir des informations de position avec rapidité et précision, une installation dédiée composée d’un vibromètre placé à l'intérieur du MEB a été mise en œuvre. Cette approche diffère de méthodes basées sur le traitement d'images, car elle permet de saisir des données en temps réel sur le comportement dynamique des structures étudiées. Dans une première étude, les perturbations mécaniques agissant à l'intérieur de la chambre à vide du microscope ont été caractérisées et leurs sources ont été identifiées. Cela a démontré comment les vibrations mécaniques externes et les bruits acoustiques peuvent influer largement sur les composants à l'intérieur du MEB par couplage mécanique, limitant ainsi la précision des manipulateurs. Dans un deuxième temps, une micro-pince du commerce a été étudiée. Une différence entre ses comportements dans l'air et dans le vide a été mise en évidence, ce qui a permis d'obtenir deux modèles dynamiques pour cet organe terminal, un pour chaque environnement. Deux lois de commande ont été proposées (commande H-infini et commande basée sur un observateur d'état étendu), afin d'obtenir en temps réel un positionnement précis dans le vide, et d'atténuer les effets des perturbations mécaniques externes. Les résultats ont été validés en simulation et expérimentalement
This work studies the nano-positioning problem inside the scanning electron microscope (SEM). To acquire fast and accurate positional information, a dedicated setup was implemented consisting of a vibrometer placed inside the SEM. This approach differs from methods based on image processing, as it allows to capture real-time data on the dynamic behavior of structures. In a first study, the mechanical disturbances acting inside the microscope’s vacuum chamber were characterized and its sources were identified. This demonstrated how external mechanical vibrations and acoustic noises can largely influence the components inside the SEM through mechanical coupling, limiting the effective positioning precision of manipulators. Next, a commercial micro-gripper was studied, both in air and in vacuum, and the differences between its response were highlighted. This allowed to obtain two dynamic models for this end-effector, one for each environment. Two control laws were proposed (H-infinity control and Extended State Observer based control) for the system, to obtain a real-time, precise positioning in the vacuum environment and to attenuate the effects of the external mechanical disturbances. Results were demonstrated through simulation and experimental validation

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Poucques, Ludovic de. "Caractérisation d'une décharge micro-onde pulsée dans le mélange CH4-H2 en vue de son optimisation pour la synthèse de films de diamant". Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10126.

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Le diamant possédant des propriétés physico-chimiques exceptionnelles, il est un excellent candidat pour des applications en optique et en électronique destinées à travailler dans des conditions extrêmes (haute puissance, haute fréquence et haute température). Ces applications nécessitant la synthèse de films de diamant d'une très grande pureté, de nombreuses investigations ont permis de montrer que le meilleur procédé de synthèse est le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-onde (MWPA CVD). L'originalité de ce travail est l'étude de l'effet des décharges micro-onde pulsées (temps de décharge et temps de post-décharge) sur la réactivité du plasma et les propriétés des films de diamant. Afin de mener,cette étude, l'analyse des échantillons a été réalisée par microscopie électronique à balayage (SEM) et spectroscopie Raman. L'analyse des films de diamant déposés a montré qu'un optimum de qualité est atteint sans perte de vitesse de croissance, pour un temps de décharge et un temps de post-décharge égaux et valant 1 ms. En ce qui concerne la caractérisation du plasma, nous avons utilisé la fluorescence induite par laser (LIF) à deux photons, la spectroscopie optique d'émission résolue dans le temps (TROES), l'actinométrie et une technique (appelée technique du "double pulse") qui permet de réexciter les atomes (ou molécules) en post-décharge. La caractérisation des plasmas a permis de corréler l'influence des temps de décharge et de post-décharge sur la composition de la phase gazeuse et les dépôts. L'étude spatio-temporelle des principales espèces réactives montre que le choix des temps de décharge et de post-décharge nous permet de contrôler leurs concentrations. De plus, nous avons mis en évidence que les plasmas pulsés nécessitent une caractérisation spatio-temporelle car les principaux mécanismes gouvernant ce type de plasmas sont la diffusion des espèces (neutres et chargées) et le chauffage ou le refroidissement du gaz
Owing to its very good physico-chemical properties, diamond is an excellent candidate for applications in optics and in electronics intended to work in hard conditions (high power, high frequençy and high temperature). These applications need high purity diamond to be synthetize. As a consequence, many research works showed that Microwave Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (MWPACVD) is the most suitable process for diamond films deposition. The original aspect of this work concerns the study of the influence of pulsed microwave dis charge parameters - especially the power pulse duration and repetition rate- on the plasma reactivity and the diamond layer properties. Sample characterization was carried out by means of Scanning Electron Microscopy and Raman Spectroscopy. These analyses allowed us to show that an optimum in diamond film quality is reached, without lowering the film growth rate, when both the microwave pulse duration and the afterglow are fixed at 1 ms. The plasma diagnostic was perfomed by using Time Resolved Optical Emission Spectroscopy (TROES), Laser Induced Fluorescence (LIF) and the "double pulse technique" that allows the ground state of species to be re-excited during the afterglow. The influence of the time parameters of the plasma on the gas phase composition was correlated to the modification in the diamond film properties. The time and space resolved study of the main reactive species shows that a gooq adjustment of the power pulse duration and repetition rate allows the concentration of these species to be controlled. Furthermore, we point out that the main processes which govern such pulsed plasma are thermal effects (heating and cooling of the neutral gas) and diffusion to the walls. These points make necessary the time and space resolved plasma characterization

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Daffé, Khadim. "Caractérisation hyperfréquence sous pointes de nano-dispositifs : métrologie et instrumentation". Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I080/document.

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Dans un contexte de développement spectaculaire des nano-objets, il est nécessaire de développer des moyens de caractérisation électrique haute fréquence sous pointes adaptés aux petites échelles. En particulier, deux verrous instrumentaux doivent être levés. D’une part, la principale difficulté pour caractériser des nano-composants est qu’ils présentent en régime dynamique de fortes valeurs d’impédances comparativement à celles des systèmes de mesure hyperfréquence usuels. D’autre part, Il existe une discontinuité de taille entre les nano-objets et les systèmes de mesure conventionnels. Compte tenu du challenge scientifique et d’un état de l’art relativement limité, plusieurs voies ont été explorées de concert. En premier lieu, dans le cadre d’un projet européen regroupant les acteurs de la métrologie, et du laboratoire commun IEMN-STMicroelectronics®, la traçabilité des mesures hautes impédances de nano-dispositifs est établie. Par ailleurs, il s’agit de développement de nouvelles générations de sondes GSG (Ground-Signal-Ground) en technologie MEMS (Microelectromechanical systems), miniaturisées et adaptées à la taille des nano-dispositifs. Les sondes sont montées sur une plateforme de nano-positionnement robotisée et intégrée dans un microscope électronique à balayage
In the frame of the spectacular development of nano-objects, innovative on-wafer electrical measurement methods must be addressed at the nanoscale. In particular, two main issues have been identified. On one hand, nano-devices exhibit very high dynamic impedance in contrast with conventional measuring microwave instruments. On the other hand, there is an inherent size discontinuity between nano-objects and conventional measurement systems. Given the scientific challenge and a relatively limited state of the art, several avenues of investigation have been explored. First, as part of a European project bringing together metrology laboratories, and the joint laboratory IEMN-STMicroelectronics®, the traceability of nano-devices high impedance measurements is established. In a second step, the development of an electrical on-wafer measuring platform for nano-devices is described. This includes the development of new generations of GSG (Ground-Signal-Ground) miniaturized probes in MEMS (Microelectromechanical systems) technology with reduced access pads. The probes are mounted on a robotic nano-positioning platform integrated in a scanning electron microscope

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Zill-E-Huma, Huma. "Hydrodiffusion assistée par micro-ondes : nouvelle technique d'éco-extraction". Phd thesis, Université d'Avignon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00547428.

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Microwave hydrodiffusion and gravity (MHG) technique is an attempt towards development of green extraction, as this environment friendly technique has completely eliminated the use of organic solvents. After describing the effectiveness of microwave radiations in extraction field in the first part of this manuscript, we have optimized this noval extraction method to get antioxidants rich extract. Along with studying the temperature distributions in different parts of plant material under the effect of microwave irradiations, we have analyzed the influence of microwaves in enhancing the antioxidant activity of extracts by using different tests. We have got the promising results concerning about the antioxidant rich extracts of different onion varieties and sea buckthorn in generalization step against the conventional solvent extracts. The application of vacuum system in this extraction system helped in restraining the limitations like dry extract yield and flavonol contents. Incomparison to traditional and recent extraction systems, the MHG extracts doesn't require any filtration and purification steps as it works in absence of any solvent and water and are highly recommended for direct application in industrial products

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Friedt, Jean-Michel. "Etude et réalisation d'un micro-nano manipulateur avec retour de force : contribution à son intégration dans une plate-forme multicapteurs". Besançon, 2000. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00509641.

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Nous avons développé les méthodes et instruments permettant de manipuler avec retour de force des objets de très petites dimensions (échelles micrométriques et nanométriques). L'utilisation de leviers de microscope à force atomique piézorésistifs permet de travailler dans un volume réduit et avec un minimum d'instruments extérieurs : l'introduction dans un microscope à balayage électronique de notre dispositif permet, en plus du retour de force traduisant la déflection du levier, d'avoir une rétroaction visuelle sur les manipulations opérées sur des billes de silice. Nous avons alors tenté de combiner ce manipulateur avec divers autres capteurs travaillant à des échelles différentes : plasmons de surface pour les échelles micrométriques, ondes acoustiques pour les échelles millimétriques. La réalisation d'instruments de mesure utilisant ces deux techniques nous a permis de mieux appréhender les difficultés à les combiner en un seul et même instrument de mesure simultanée sur un même échantillon. . .

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Ghomi, Mohammad. "Contribution à l'étude des antennes micro-rubans à ondes de fuite". Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT015H.

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Ce travail concerne l'etude des antennes micro-rubans a ondes de fuite (aof), en vue de l'obtention des caracteristiques de rayonnement et de balayage, pour leur utilisation dans des reseaux bidimensionnels. D'une maniere generale, nous proposons un modele de guide d'ondes pour caracteriser les differentes formes de ces antennes. La methode de galerkin est utilisee comme methode de resolution. Le champ lointain est obtenu a partir du champ proche par transformee de fourier. Dans une premiere partie, une analyse bidimensionnelle des antennes a ondes de fuite uniforme et non uniforme est presentee. La confrontation des caracteristiques de rayonnement theoriques et experimentales en bande x et ku pour une antenne uniforme se revele satisfaisante. Dans la deuxieme partie est presentee l'etude tridimensionnelle des aof a patch periodique simples et couplees. L'effet de la variation d'epaisseur d'un gap d'air introduit dans la structure sur la direction du lobe principal permet de concevoir un balayage electronique a frequence constante. Dans la troisieme partie, un modele de guide d'ondes equivalent defini a partir de l'analyse tridimensionnelle permet de remplacer efficacement cette derniere par une analyse bidimensionnelle qui reduit considerablement le temps de calcul

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Zill-e-Huma, Huma. "Hydrodiffusion assistée par micro-ondes : nouvelle technique d'éco-extraction". Thesis, Avignon, 2010. http://www.theses.fr/2010AVIG0239/document.

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Microwave hydrodiffusion and gravity (MHG) technique is an attempt towards development of green extraction, as this environment friendly technique has completely eliminated the use of organic solvents. After describing the effectiveness of microwave radiations in extraction field in the first part of this manuscript, we have optimized this noval extraction method to get antioxidants rich extract. Along with studying the temperature distributions in different parts of plant material under the effect of microwave irradiations, we have analyzed the influence of microwaves in enhancing the antioxidant activity of extracts by using different tests. We have got the promising results concerning about the antioxidant rich extracts of different onion varieties and sea buckthorn in generalization step against the conventional solvent extracts. The application of vacuum system in this extraction system helped in restraining the limitations like dry extract yield and flavonol contents. Incomparison to traditional and recent extraction systems, the MHG extracts doesn’t require any filtration and purification steps as it works in absence of any solvent and water and are highly recommended for direct application in industrial products
L'hydrodiffusion générée par micro-ondes est une nouvelle technique d'extraction mise au point au sein de l'Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse. Ce procédé est une combinaison entre une technique traditionnelle et une technologie innovante. En effet, le chauffage par micro-ondes a permis d'initier et de générer le transfert de matière et de chaleur de l"intérieur des matrices végétales (oignons) vers l'extérieur et de réduire de façon considérable les temps d'extraction des antioxydants sans aucune intervention de solvant. A titre de comparaison, les polyphénols de différentes variétés d'oignons ont été extraits par l'hydrodiffusion générée par micro-ondes et par la technique conventionnelle, l'extraction par solvant. Les rendements obtenus par micro-ondes sont presque identiques à ceux obtenus à l'aide d’un solvant alors que les temps d'extraction sont réduits. La capacité antioxydante des extraits micro-ondes est supérieure à celle obtenue par technique conventionelle. Ce qui présage des potentialités d'application dans le domaine agroalimentaire en particulier pour la valorisation des co-produits. Une étude cinétique de l'extraction, ainsi qu'une observation au microscope optique(cytologie) des matrices traitées soumises aux micro-ondes et au solvant ont mis en évidence la spécificité de l'extraction sans solvant assistée par micro-ondes au niveau des mécanismes de libération et d'extraction des molécules antioxydantes au sein du végétal. L'effet des micro-ondes a pour conséquence une libération plus rapide des principes actifs contenue dans la plante grâce à l'ouverture quasi instantanée des glandes et l'explosion des cellules. L'explication de la différence de composition chimique entre les procédés d'extraction par solvant et par micro-ondes pourrait être basée principalement sur des phénomènes de solubilité, de polarisation diélectrique ainsi qu'un transfert de matière et de chaleur inversé

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Clévy, Cédric. "Contribution à la micromanipulation robotisée : un système de changement d'outils automatique pour le micro-assemblage". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00134271.

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Les tâches de saisie, de manipulation et d'assemblage d'objets de très
petites dimensions sont parmi les thèmes majeurs en micro-robotique. La
"micromanipulation" s'adresse d'une manière générale à la manipulation d'objets
de dimensions globalement comprises entre 1 micromètre et 1 mm et requiert une
résolution de positionnement en rapport avec ces dimensions. Le
micro-assemblage consiste à réaliser une séquence d'opérations élémentaires
conduisant à l'obtention de micro-composants constitués de différentes pièces.
La manipulation de chacune de ces pièces nécessite d'utiliser des effecteurs
dédiés, adaptés à leurs particularités (géométrie, dimensions, propriétés
mécaniques). Différents types d'outils doivent ainsi être utilisés
séquentiellement pour réaliser un micro-assemblage.

Dans ce but, une station de micromanipulation a été réalisée. Elle est composée
d'une micropince montée sur un manipulateur à trois degrés de liberté. Un
système permettant de changer automatiquement l'extrémité de la micropince
(i.e. les outils) a plus particulièrement été étudié et réalisé. Il permet de
fixer alternativement les outils à l'actionneur de la micropince ou à un
magasin en utilisant une colle thermique. Celle-ci est liquéfiée par chauffage
ou solidifiée par refroidissement.

Ce système de changement d'outils apporte une flexibilité notablement accrue à
la station de micromanipulation et permet de réaliser des opérations de
micro-assemblage dans des espaces restreints comme par exemple la chambre d'un
microscope électronique à balayage. Un plan de travail compliant a également
été réalisé. Il permet de limiter les efforts en jeu pendant les opérations de
micromanipulation et d'améliorer ainsi le taux de réussite des opérations
délicates.

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Sahbani, Fehim. "Réalisation et caractérisation de déphaseurs micro-ondes accordables à couche active cristal liquide : applications aux antennes à balayage électronique". Littoral, 2011. http://www.theses.fr/2011DUNK0291.

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Les futurs systèmes de télécommunication devront démontrer des potentialités attractives en matière de miniaturisation, de reconfigurabilité et de fiabilité pour des coûts de fabrication faibles. C’est dans ce cadre que s’inscrit notre travail qui porte sur la réalisation de dispositifs hyperfréquences agiles en fréquence, reconfigurables, à couche active cristal liquide. L’agilité en fréquence des dispositifs est obtenue par la variation de la permittivité diélectrique des cristaux liquides induite par l’application d’un champ électrique. De nombreux déphaseurs accordables ont été réalisées dans le cadre de ce travail. Les premiers sont des déphaseurs de type micro-ruban à accès coplanaires. Cette structure permet de confiner le champ électromagnétique dans la partie active. La variation de phase est de 0. 63°/cm/GHz pour un champ électrique de commande de 0. 24V/µm. Pour améliorer la variation de phase et limiter l’encombrement, des déphaseurs avec une structure en serpentin ont été réalisés et caractérisés. Ces structures permettent d’augmenter la longueur effective du déphaseur sans modifier la longueur géométrique et avec des performances équivalentes. Dans une deuxième étape, nous avons étudié des déphaseurs coplanaires. La variation de phase est de 0. 26°/cm/GHz pour un champ électrique de commande de 0. 25V/µm. Une variation de phase de 0. 53°/cm/GHz a été obtenue sur substrat alumine avec un cristal liquide à forte biréfringence. La deuxième partie du travail a concerné la réalisation et la caractérisation d’une antenne à balayage électronique. Une telle étude conduisant à la réalisation d’un dispositif est nouvelle au laboratoire. Un banc de mesures dans la bande 26-40GHz a été développé pour la mesure du diagramme de rayonnement des antennes. Le dispositif réalisé montre que l’application d’une tension de commande modifie le diagramme de rayonnement. La direction du lobe principal se réoriente d’un angle de 35°, l’angle d’ouverture atteint 55° et le gain maximum est de 10dB. Ces résultats montrent la faisabilité d’une antenne à balayage électronique à partir de déphaseurs à couche active cristal liquide
Future telecommunication systems will have to demonstrate potentials in terms of miniaturization, reconfigurability and reliability for low manufacturing costs. It is within this context that our work focuses on the realization of frequency agile microwave devices, reconfigurable, active layer in liquid crystal. The frequency agility of the devices is obtained by varying permittivity of liquid crystal induced by application of an electric field. Many tunable phase shifters have benne made in the context of this work. The first type phase shifters are microstrip with coplanar access. This structure can confine the electromagnetic field in the active part. The phase variation is 0. 63°/cm/GHz for an electric field control with 0. 24 V/([micro]m. To improve the phase variation and limit the size, phase shifters with a serpentine structure were produced and characterized. These structures can increase the effective length of the phase shifter without changing the geometric length and with equivalent performance. In a second step, we studied coplanar phase shifters. The phase variation is 0. 26°/cm/GHz for an electric field control with 0. 25 V/[micro]m. A phase variation of 0. 53°/cm/GHz was obtained on alumina substrate with a liquid crystal with high birefringence. The second part of the project involved the construction and characterization of a phased array antenna. Such a study leading to the realization of a device is new to the laboratory. A bench of measures in the band 26-40 GHz has been developed for measuring the radiation pattern of antennas. The device produced shows that the application of a voltage command changes the radiation pattern. The direction of the main lobe is reoriented to an angle of 35°, the opening angle is 55° and the maximum gain is 10 dB. These results show the feasibility of a phased array antenna phase shifters from active liquid crystal layer

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Gu, Sijia. "Contribution to broadband local characterization of materials by near-field microwave microscopy". Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10175/document.

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Les microscopes champ proche micro-ondes sont des instruments émergents pour la caractérisation de matériaux. Dans ce travail, un microscope champ proche micro-ondes fait maison est d'abord décrit et analysé en termes de résolution et de largeur de bande de fréquences de fonctionnement. Ensuite, il est mis en œuvre pour la caractérisation d'une grande variété de matériaux tels que par exemple des métaux, des semi-conducteurs, des diélectriques, des liquides et des nanomatériaux 2D. Le système intégre un interférométre pour améliorer la sensibilité de la mesure pour des fréquences de fonctionnement couvrant la bande 2-18 GHz. La sensibilité et les différents modes de fonctionnement disponibles (contact, sans contact, environnement liquide) permettent d'adresser une grande variété de domaines d'applications. La résolution latérale obtenue par cet instrument est plus petite de plusieurs ordres de grandeur que la longueur d'onde de fonctionnement, ouvrant ainsi la voie à une caractérisation locale. Les propriétés électromagnétiques des matériaux ont été extraites en utilisant la méthode de perturbation et celle de la ligne de transmission. En particulier, les propriétés diélectriques de solutions salines aqueuses et l’impédance complexe du graphène ont été étudiées dans une large bande de fréquence. Ce microscope champ proche micro-ondes basé sur une méthode interférométrique qui permet une analyse quantitative des propriétés des matériaux de manière non-destructive peut adresser un grand éventail d’applications dans de nombreux domaines scientifiques. Enfin, l’ensemble des résultats montre que potentiellement la microscopie champ proche micro-ondes dispose des atouts pour devenir un outil de métrologie important pour la caractérisation en micro- et nano-électronique
Near-field microwave microscopes are emerging instruments for materials characterization. In this work, a home-made near-field microwave microscope is first described and analyzed in terms of resolution performance and frequency band of operation. Then, it is applied to the characterization of a large variety of materials such as metals, semiconductors, dielectrics, liquids and 2D nanomaterials. The system is based on an interferometric technique to improve the measurement sensitivity in the entire frequency range of operation spanning from 2 to 18 GHz. The sensitivity and the different operating modes available (contact, non-contact, liquid environment) allow addressing a large variety of application fields. The instrument allows a sub-wavelength lateral resolution which is more than two orders of magnitude smaller than the operating wavelength, opening the way to a local characterization. The cavity perturbation and transmission line approaches have been used to extract the electromagnetic properties of materials. In particular dielectric properties of saline aqueous solutions and complex impedance of graphene have been investigated in a broad frequency band. It provides a quantitative analysis of material properties in a non-destructive manner to address numerous applications in many scientific fields. Finally, all the results together show that the interferometer-based near-field microwave microscope has the potential to become an important metrology tool for characterizations in micro- and nano-electronics

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Benfedda, Mohamed. "Micro-sondes de champ proche optique pour l'opto-électronique". Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20068.

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La microscopie en champ proche optique permet de depasser le critere d'abbe. Les sondes a levier en silicium utilisees en microscopie a force atomique (afm) sont des objets microscopiques capables d'operer en microscopie a effet tunnel optique (pstm). Ces sondes, de forme pyramidale, ne permettent pas l'etude de certains echantillons tres rugueux. Ce manuscrit presente trois etudes. La premiere montre que les sondes pyramidales permettent la conversion des ondes evanescentes en ondes propagatives. Le mecanisme de cette conversion est tres perturbe a fort taux d'humidite (superieur a 30%). La seconde etude decrit et exploite une nouvelle methode, appelee depot induit par faisceau d'electrons (ebid), de fabrication de micro-sondes en aiguilles. Enfin, la derniere etude est consacree a l'exploitation de ces super-sondes en pstm et en afm.

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Tanguy, Quentin. "Design and fabrication of a MEMS scanner for OCT imaging endo-microscopic probe". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://indexation.univ-fcomte.fr/nuxeo/site/esupversions/8d6ab7ed-eac5-4e11-997b-f9e9af4e8808.

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Les travaux présentés dans cette thèse reposent d'une part sur le design et la modélisation electro-thermo-mécanique d'un micro scanner optique et d'autre part sur sa fabrication, et sa caractérisation ainsi qu'un début d'intégration à un micro interféromètre de Mirau pour le développement d'une sonde endoscopique conçue pour la détection des cancers gastrointestinaux dans leur phase initiale par une technique d'imagerie appelée Tomography de Cohérence Optique (OCT). Le coeur de la contribution de cette thèse porte sur le développement et la fabrication de micro actionneurs commandés thermiquement pour l'orientation controlée d'un micro miroir conçu à cet effet. Différentes architectures de micro scanners sont proposées afin de répondre au mieux aux problématiques imposées par les exigences en matière de qualité d'imagerie optique et de compatibilité avec les normes dans le cadre de l'utilisation médical emph{in vivo} du dispositif final. Ces travaux s'inscrivent dans le projet DEMO4 financé par le LabEx Action en coopération entre les départements MN2S et AS2M de l'institut de recherche Français Femto-ST ainsi que de l'université de Floride aux États-Unis afin de délivrer un premier démonstrateur de sonde endoscopique OCT.Plusieurs séries de fabrication ont été mises en oeuvre grâce à des techniques de microfabrication de semiconducteurs dévelopés en échange entre l'université de Floride et Femto-ST avant d'être assemblées (à défaut d'intégration monolithique) par procédés robotisés à un micro-interféromètre dévelopé à Femto-ST.Finalement, un montage expérimental pour la caractérisation du micromiroir est également proposé pour permettre l'évaluation des performances atteintes et afin d'amorcer les premiers test d'imagerie optiques du micro système
The work presented in this manuscript consists in the conception of an electro-thermo-mechanical optical micro-scanner. In a first time, a design and a model are proposed and the micro-device was fabricated, characterized and a draft of integration onto a Mirau micro-interferometer was carried out in order to build an endoscopic probe for the detection of early stage gastrointestinal cancers using an imaging technique called Optical Coherence Tomography (OCT). The very contribution of the thesis is the development and the fabrication of micro actuators driven electrothermally to control the angular position a micro mirror plate conceived in this purpose. Different architectures of micro-scanners are proposed to best comply with the specifications determined by both the optical expectations and the medical standards requirements of the final apparatus emph{in vivo}.This work, part of a project called textquote{DEMO4} was financed by the French LabEx Action funding source in cooperation between the departments AS2M and MN2S of the French research institute Femto-ST as well as the university of Florida in the USA to deliver a first demonstrator of endoscopic OCT probe.Several batches of fabrication were realized my means of techniques of ac{CMOS}-based microfabrication in exchange between Femto-ST and the university of Florida before being assembled (for lack of monolithic integration capability) onto a micro-interferometer using automated processes specifically developed in this purpose.Finally, an experimental setup is proposed to characterize in order to evaluate the performances achieved and initiate the first tests of optical imaging using the micro-system

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Ponomareva, Svetlana. "Développement et caractérisation avancée de matériaux magnétiques durs de haute performance". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY035/document.

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L'auteur n'a pas fourni de résumé en français
Nowadays in medicine and biotechnology a wide range of applications involves magnetic micro/nano-object manipulation including remote control of magnetic beads, trapping of drug vectors, magnetic separation of labelled cells and so on. Handling and positioning magnetic particles and elements functionalized with these particles has greatly benefited from advances in microfabrication. Indeed reduction in size of the magnet while maintaining its field strength increases the field gradient. In this context, arrays made of permanent micromagnets are good candidates for magnetic handling devices. They are autonomous, suitable for integration into complex systems and their magnetic action is restricted to the region of interest.In this thesis we have elaborated an original approach based on AFM and MFM for quantitative study of the magnetic force and associated force gradients induced by TMP micromagnet array on an individual magnetic micro/nano-object. For this purpose, we have fabricated smart MFM probes where a single magnetic (sub)micronic sphere was fixed at the tip apex of a non-magnetic probe thanks to a dual beam FIB/SEM machine equipped with a micromanipulator.Scanning Force Microscopy conducted with such probes, the so-called Magnetic Particle Scanning Force Microscopy (MPSFM) was employed for 3D mapping of TMP micromagnets. This procedure involves two main aspects: (i) the quantification of magnetic interaction between micromagnet array and attached microsphere according to the distance between them and (ii) the complementary information about micromagnet array structure. The main advantage of MPSFM is the use of a probe with known magnetization and magnetic volume that in combination with modelling allows interpreting the results ably.We conducted MPSFM on TMP sample with two types of microparticle probes: with superparamagnetic and NdFeB microspheres. The measurements carried out with superparamagnetic microsphere probes reveal attractive forces (up to few tens of nN) while MFM maps obtained with NdFeB microsphere probes reveal attractive and repulsive forces (up to one hundred of nN) for which the nature of interaction is defined by superposition of microsphere and micromagnet array magnetizations. The derived force and its gradient from MFM measurements are in agreement with experiments on microparticle trapping confirming that the strongest magnetic interaction is observed above the TMP sample interfaces, between the areas with opposite magnetization. Thanks to 3D MFM maps, we demonstrated that intensity of magnetic signal decays fast with the distance and depends on micromagnet array and microsphere properties.Besides the magnetic interaction quantification, we obtained new information relevant to TMP sample structure: we observed and quantified the local magnetic roughness and associated fluctuations, in particular in zones of reversed magnetization. The variation of detected signal can reach the same order of magnitude as the signal above the micromagnet interfaces. These results complete the experiments on particle trapping explaining why magnetic microparticles are captured not only above the interfaces, but also inside the zones of reversed magnetization.Quantitative measurements of the force acting on a single (sub)microsphere associated to the modelling approach improve the understanding of processes involved in handling of magnetic objects in microfluidic devices. This could be employed to optimize the parameters of sorting devices and to define the quantity of magnetic nanoparticles required for labelling of biological cells according to their size. More generally these experimental and modelling approaches of magnetic interaction can meet a high interest in all sorts of applications where a well-known and controlled non-contact interaction is required at micro and nano-scale

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Goldfarb, Fabienne. "Microscopie de photodétachement de Si ̄et OH ̄ : spectroscopie micro-eV par imagerie de fonction d'onde pour un test de validité du modèle de l'électron libre". Paris 11, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004059.

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Le microscope de photodétachement, construit au laboratoire Aimé Cotton au milieu des années 90, permet de visualiser les images d'interférences obtenues à partir d'électrons détachés d'ions négatifs par excitation laser, en présence d'un champ électrique uniforme. Après détachement, dans une première approximation, l'électron et l'espèce neutre précédemment liés n'interagissent plus : on a une source d'électrons libres. Or, selon les l'équations de la mécanique classique, un électron libre d'énergie cinétique donnée placé dans un champ électrique uniforme a deux trajectoires paraboliques différentes pour arriver en un même point. Quantiquement parlant, l'onde de matière électronique se divise et suit les deux chemins possibles. Du fait de la cohérence de l'onde électronique émise par photodétachement, les deux demi-ondes interfèrent. Les images d'interférences enregistrées sont très sensibles à l'énergie cinétique des électrons qui les composent. On peut ainsi mesurer cette énergie par comparaison entre les images expérimentales et celles prédites par le modèle théorique de l'électron libre. On peut ainsi faire de la spectroscopie de très haute résolution. L'étude quantitative des images a été utilisée pour tester la validité du modèle de l'électron libre pour le détachement de Si ̄et OH,̄ en recherchant d'éventuels effets d'interaction entre l'électron détaché et l'espèce neutre. L'anion Si ̄a permis de valider le modèle pour un atome plus lourd que ceux précédemment utilisés. L'anion moléculaire OH ̄a été choisi notamment pour examiner l'effet d'un potentiel dipolaire sur les interférences. Les résultats obtenus n'ont pas mis en évidence de modification des images, et ont donc validé cette méthode pour la mesure des énergies de détachement d'ions diatomiques. Ces travaux ont permis de proposer de nouvelles mesures des affinités électroniques de Si et de OH, avec une meilleure précision
The photodetachment microscope was built in the middle of the nineties at Laboratory Aimé Cotton. It enables one to record interference patterns due to electrons detached from negative ions by a laser into a uniform electric field. In a first approximation, the previously linked electron and neutral species don't interact any more after detachment : we have a free electron source. According to the classical equations of movement, a free electron placed in a uniform electric field with a given kinetic energy has two different trajectories for going to a given point. In a quantum point of view, the electronic matter wave is divided into two parts, which follow both possible ways. As the electronic wave emitted by photodetachment is coherent, these two half-waves interfere. The recorded interference patterns are highly sensitive to the electron kinetic energy, which can thus be measured by comparison between the experimental data and the free electron model predictions. These high resolutlon spectroscopy measurements were used for testing the free electron model validity for the Si ̄and OH ̄anions, looking for possible interaction effects between the detached electron and the neutral species. The Si ̄anion enables us to show the validity of the method for an atom heavier than those previously studied. The OH ̄molecular anion was chosen for examining the dipolar potential effect on the interference images. We didn't see any modification of the images, and the obtained results validated this method for the measurements of diatomic anion detachment energies. These researches provided new values for the electron affinities of Si and OH, with an improved accuracy

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Gluchko, Sergei. "Manipulation d’énergie thermique avec des ondes de surface électromagnétique aux échelles micro- et anoscopiques". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC075/document.

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Les phonons polaritons de surface (SPhPs) sont des ondes électromagnétiques de surface évanescentes générées par le couplage phonon-photon et se propageant le long d’une interface entre un milieu polaire (tel que SiO2 et SiC) et un diélectrique. Dans ce mémoire, nous nous intéressons à de possibles applications des SPhPs pour améliorer les performances thermiques des nanosystèmes, en focalisant leur énergie thermique avec des micro- et nanostructures, en réduisant leurs angles de diffraction à travers des ouvertures sub-longueur d’onde, et en démontrant leur émission thermique cohérente large-bande. Nous avons aussi effectué des mesures par microscopie spectrophotométrique infrarouge de micro-objets et démontré l’excitation thermique de modes de grandes longueurs de propagation dans un large domaine spectral. Nos résultats sont obtenus sur des bases à la fois théoriques, de simulations numériques et expérimentales. Ces travaux sont pertinents dans les domaines liés au transfert thermique, à l’optique infrarouge, au rayonnement thermique de champ proche, à la microscopie infrarouge, et à la polaritonique
Surface phonon-polaritons (SPhPs) are evanescent electromagnetic surface waves generated by the phononphoton coupling and that propagate along the interface of a polar medium (such as SiO2 and SiC) and a dielectric one. In this work, we investigate possible applications of SPhPs for enhancing the thermal performance of micro- and nanoscale devices, focusing of thermal energy with micro-structures, decreasing the diffraction angles of infrared radiation on subwavelength apertures, and demonstrating broadband coherent thermal emission. We also perform infrared spectroscopy microscopy measurements of microscale objects and demonstrate long-range thermally excited surface modes in a broad frequency range. The results presented in this thesis can have possible applications in fields related to heat transfer, infrared optics, near-field thermal radiation, infrared microscopy, and polaritonics

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Brunet, Nicolas. "Etude de l'influence du liquide de couplage sur la micro-caractérisation de matériaux par signature acoustique". Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20168.

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Dans ce travail, nous avons etudie l'influence du liquide de couplage situe entre le capteur du microscope acoustique et l'echantillon, sur les phenomenes observes. De meme, la maniere dont ce couplant affecte la precision des parametres elastiques determines a partir des signatures acoustiques relevees, a ete analysee. Dans un premier temps nous avons du mettre au point le processus permettant la determination de ces parametres pour tous les types d'echantillons (massifs, couches minces isolees ou couches minces deposees sur un substrat massif). Nous avons utilise une methode d'ajustement numerique des parametres inconnus basee sur l'algorithme simplex. Dans un second temps, nous avons examine l'effet du couplant sur les resultats fournis par le processus mis au point. Nous avons etudie les trois principales modifications qu'entraine un changement de couplant sur l'ensemble des phenomenes mis en jeu lors de l'acquisition des v(z). La premiere est liee aux caracteristiques du capteur : la fenetre des vitesses des ondes de surface accessibles varie avec la vitesse du couplant. Les deux autres sont liees au comportement des ondes de surface excitees, en presence d'un liquide chargeant la surface : la vitesse de ces ondes ainsi que leur emission d'energie vers le capteur, augmentent avec la masse volumique et la vitesse du couplant. La prise en compte de l'ensemble de ces effets nous a permis d'optimiser le choix du couplant a employer selon le mode auquel on souhaite acceder. L'utilisation successive de plusieurs couplants de proprietes differentes permet ainsi d'ameliorer la precision globale de la methode de micro-caracterisation de materiaux par signature acoustique en facilitant la detection des modes les plus sensibles aux parametres a determiner.

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Benzaim, Oussama. "Techniques multi-port pour la conception et la réalisation de systèmes micro-ondes dédiés à l'évaluation non destructive de matériaux". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10031.

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Le Contrôle Non Destructif (CND) hyperfréquence consiste à examiner un matériau de telle manière qu’à l’issue de ce contrôle, son utilisation future n’en soit pas affectée. Ce type de caractérisation est généralement réalisé au travers de la mesure des propriétés de réflexion ou/et de transmission du matériau sous test par un analyseur de réseaux vectoriel conventionnel. Cependant, ce type d’appareillage s’avère surdimensionné en termes d’éventail de mesure et donc de coût pour un usage hors laboratoire. Aussi, nous avons développé, dans une optique de faible coût, des systèmes basés sur la technique six-port. En particulier, dans ce travail, un double réflectomètre quatre-port est développé pour la mesure des paramètres de réflexion et de transmission d’un quadripôle passif dans la bande de 55 - 65 GHz. La proposition d’une instrumentation plus complète, intégrant les ressources matérielles et logicielles, permet d’entrevoir des développements de systèmes spécialisés dans le domaine de la caractérisation hyperfréquence. Ainsi, nous avons adjoint des solutions logicielles, basée sur les réseaux de neurones artificiels, pour le traitement des grandeurs mesurées, afin de satisfaire aux besoins d’une Évaluation Non Destructive plus quantitative. Enfin, dans le but d’effectuer des caractérisations de défauts dont les dimensions sont inférieures à la longueur d’onde, un microscope micro-ondes constitué du système millimétrique associé à une sonde à ondes évanescentes a été proposé. Cet ensemble permet de relever les variations en module et en phase du coefficient de réflexion du matériau sous test, de manière sans contact
Non Destructive microwave Testing (NDT) consists in examining a material so that after testing, its future use is not affected. Such characterization is usually achieved through the measurement of reflection and/or transmission properties of the material under test by a vector network analyzer. However, this type of equipment is oversized in terms of measurements abilities and cost for a use outside the laboratory. In order to overcome this limitation, we have developed, with a view to low cost, systems based on the six-port technique. In particular, a dual four-port reflectometer is developed for the measurement of reflection and transmission parameters of passive devices in the frequency range of 55 - 65 GHz. In addition, we have proposed complete solution which integrates hardware and software resources allowing the development of specialized systems in the field of microwave characterization. The added software solutions, based on artificial neural networks contribute to satisfy the needs of a non-destructive, quantitative evaluation. Finally, in order to perform characterization of defects whose dimensions are smaller than the wavelength, a mm-wave microscope formed by the mm-wave system and associated with an evanescent wave probe has been proposed. This ensemble reveals changes in magnitude and phase reflection coefficients of the material under test, allowing non-contact measurements. ___________________________________________________________________________

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Medvedeva, Anna. "Étude expérimentale de la turbulence au bord du plasma du tokamak ASDEX Upgrade par réflectométrie à balayage ultra rapide". Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0240/document.

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La turbulence au sein d’un plasma contribue de manière significative à l’augmentation du transport de l’énergie et des particules. Ce transport diminue la qualité de confinement du plasma réduisant la possibilité d’atteindre le seuil de fusion. Notre travail a consisté à étudier et à mesurer l’évolution des caractéristiques de la turbulence ainsi que son rôle durant la transition d’un mode à faible confinement (L-mode) à un mode de confinement amélioré (H-mode) des plasmas du tokamak ASDEX Upgrade. Nous avons, en particulier, étudié la phase de transition intermédiaire (I-phase) où la turbulence et le cisaillement des structures turbulentes par les flux interagissent. Une des théories prévoit que la turbulence au bord du plasma est stabilisée par des gradients de champs électriques radiaux: le cisaillement de flux E×B stabilise la turbulence et diminue la taille radiale des structures. Le mécanisme physique détaillé de la formation de la barrière de transport n’est pas encore bien compris. Afin d’étudier la dynamique radiale et temporelle de la transition L-H, nous nous sommes servis d’un réflectomètre à balayage en fréquence ultra-rapide. Durant nos campagnes expérimentales nous sommes parvenus à réduire ce temps de balayage à 1 μs. La dynamique de densité électronique, du niveau de turbulence et des spectres lors des transitions L-H ont été réalisées. Les mesures montrent que le niveau des fluctuations de grande échelle diminue après une transition L-H, ce qui confirme les prédictions théoriques. La I-phase a été documentée pour diverses conditions du plasma. Enfin, ces réflectomètres ont aussi permis l’observation de modes cohérents à haute fréquence au bord du plasma
Plasma confinement is limited by energy and particle transport, in which turbulence plays an important role. In this work the measurements of the turbulence characteristics carried out on the ASDEX Upgrade tokamak are presented during the transition from the Low (L) to the High (H) confinement mode which goes through an Intermediate (I) phase where turbulence and shear flows strongly interact. One of the most widely accepted theories concerning the L-H transition describes how the turbulence in the plasma edge is stabilized by radial electric field gradients: the E×B flow shear stabilizes turbulence and decreases the radial size of turbulent structures. As a consequence, a transport barrier forms in the edge where the plasma density, the temperature, and their gradients increase. The detailed physical mechanism of the formation of the transport barrier as well as the reason for the residual transport across this barrier are not yet well understood. The density dynamics is measured by an ultra-fast swept reflectometer with a time resolution as high as 1 μs. Studies of the electron density profile dynamics, the density turbulence level, radial wavenumber and frequency spectra during L-H transitions have been performed. The reflectometer measurements show that the density large scale fluctuations decrease after an L-H transition, which confirms the theoretical predictions of the turbulence reduction by sheared flows and supports previous experimental evidences. I-phases for various plasma conditions are documented and the density evolution is compared with the turbulence level. Moreover the results on high frequency coherent modes appearing at the plasma edge are presented

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Benzaim, Oussama. "Techniques multi-port pour la conception et la réalisation de systèmes micro-ondes dédiés à l'évaluation non destructive de matériaux". Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10031/document.

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Le Contrôle Non Destructif (CND) hyperfréquence consiste à examiner un matériau de telle manière qu’à l’issue de ce contrôle, son utilisation future n’en soit pas affectée. Ce type de caractérisation est généralement réalisé au travers de la mesure des propriétés de réflexion ou/et de transmission du matériau sous test par un analyseur de réseaux vectoriel conventionnel. Cependant, ce type d’appareillage s’avère surdimensionné en termes d’éventail de mesure et donc de coût pour un usage hors laboratoire. Aussi, nous avons développé, dans une optique de faible coût, des systèmes basés sur la technique six-port. En particulier, dans ce travail, un double réflectomètre quatre-port est développé pour la mesure des paramètres de réflexion et de transmission d’un quadripôle passif dans la bande de 55 - 65 GHz. La proposition d’une instrumentation plus complète, intégrant les ressources matérielles et logicielles, permet d’entrevoir des développements de systèmes spécialisés dans le domaine de la caractérisation hyperfréquence. Ainsi, nous avons adjoint des solutions logicielles, basée sur les réseaux de neurones artificiels, pour le traitement des grandeurs mesurées, afin de satisfaire aux besoins d’une Évaluation Non Destructive plus quantitative. Enfin, dans le but d’effectuer des caractérisations de défauts dont les dimensions sont inférieures à la longueur d’onde, un microscope micro-ondes constitué du système millimétrique associé à une sonde à ondes évanescentes a été proposé. Cet ensemble permet de relever les variations en module et en phase du coefficient de réflexion du matériau sous test, de manière sans contact
Non Destructive microwave Testing (NDT) consists in examining a material so that after testing, its future use is not affected. Such characterization is usually achieved through the measurement of reflection and/or transmission properties of the material under test by a vector network analyzer. However, this type of equipment is oversized in terms of measurements abilities and cost for a use outside the laboratory. In order to overcome this limitation, we have developed, with a view to low cost, systems based on the six-port technique. In particular, a dual four-port reflectometer is developed for the measurement of reflection and transmission parameters of passive devices in the frequency range of 55 - 65 GHz. In addition, we have proposed complete solution which integrates hardware and software resources allowing the development of specialized systems in the field of microwave characterization. The added software solutions, based on artificial neural networks contribute to satisfy the needs of a non-destructive, quantitative evaluation. Finally, in order to perform characterization of defects whose dimensions are smaller than the wavelength, a mm-wave microscope formed by the mm-wave system and associated with an evanescent wave probe has been proposed. This ensemble reveals changes in magnitude and phase reflection coefficients of the material under test, allowing non-contact measurements. ___________________________________________________________________________

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Dominique, Cyril. "Modélisation dynamique des modules actifs à balayage électronique par séries de Volterra et intégration de ces modèles pour une simulation de type système". Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066106.

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Métais, Samuel. "Façonnage des ondes : de la superdirectivité à la superrésolution". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCC008.

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Durant cette thèse nous nous sommes intéressés à la physique des ondes globale. En repartant de l’équation de d’Alembert, il émerge trois leviers principaux qui permettent le contrôle des ondes : contrôle sur les sources, contrôle sur les conditions aux limites, et contrôle sur le milieu de propagation lui-même. Dans un premier lieu, nous avons utilisé les propriétés d’une métasurface binaire électroniquement reconfigurable en cavité micro-ondes. Cet objet permet de contrôler le champ au sein de la cavité. Celle-ci a ensuite été ouverte, et nous avons montré que le contrôle s’étendait à l’émission en champ lointain. Ce système réalise donc une antenne compacte directive et reconfigurable. Dans un second temps, nous avons considéré l’approche métamatériaux pour réaliser une antenne dite superdirective. En effet, les antennes sont soumises à des limitations de directivité liées à leur taille, dont la prédiction date des années 40. En utilisant un milieu de fils, nous avons montré que ce métamatériau qui permet le contrôle du champ proche à une échelle sub-longueur d’onde, peut influencer le rayonnement d’une source unique au point de réaliser une antenne superdirective avec seulement quatre diffuseurs résonants passifs. Enfin, nous avons réalisé en acoustique une preuve de concept d’une nouvelle technique d’imagerie non-linéaire. Depuis l’illumination structurée, c’est l’imagerie d’agents de contraste, souvent fluorescent, qui permet de battre la limite de diffraction. Ici, nous proposons une idée basée sur l’effet Doppler. Nous montrons dans un premier temps qu’imager avec des sources et des récepteurs en rotation permet d’égaler au moins l’illumination structurée. Dans un second temps, nous montrons que cette rotation génère une information spectrale supplémentaire qui permet d’atteindre la super-résolution
During this PhD, we have taken interest in general wave physics. From d’Alembert’s wave equation, one can find three ways of controlling the waves : tuning the source distribution, for one part, altering the boundary conditions, for another part, and finally, modeling the propagation medium itself. Those three tools have been demonstrated during three different projects. Firstly, we have used an electronically reconfigurable binary métasurface to control the wave field inside a micro-wave cavity. Extending this concept to an open cavity, we have demonstrated that we can actually control the farfield emission of this system. This has allowed us to design a compact reconfigurable directive antenna from an open micro-wave cavity. Secondly, we have used the metamaterial approach to overcome the directivity limit of antenna that has been considered by the community since its prediction in the 40s. Using a wire medium, which is known for its sub-wavelength control of the nearfield, we have extended this to the farfield emission of a singular source inside. Using only four passive resonant scatterers, we have been able to make a single source superdirective. Lastly, we have designed and performed an acoustic experiment to create a new non-linear imaging technique. Ever since the contributions of structured illumination and non-linear fluorescent imaging, breaking the diffraction limit has been shown to be possible. We design here a new method, based on the Doppler effect, to get rid of contrast agents. Using rotating sources and receivers, we have shown that this system performs, in homodyne detection, as well as a structured illumination microscope. However, the spectral richness of the signal allows us to further hence the resolving power of our system, and hence, achieve true super-resolution

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Omarouayache, Rachid. "Imagerie et injection électromagnétique en champ proche micro-onde et millimétrique". Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS032/document.

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Ce travail concerne la microscopie en champ proche micro-onde et se déroule dans deux bandes de fréquences très différentes. Une première expérience utilise les très hautes fréquences dans la bande 60 GHz. Des sondes électriques de champ proche ont été conçues, réalisées et testées. Nous avons pu montrer une sensibilité à la topographie ainsi qu'à la constante diélectrique locale avec des résolutions très sub-longueur d'onde de lambda/250.La seconde expérience dans la bande de 1 MHz à 1 GHz a concerné la réalisation et l'optimisation de sondes magnétiques à ferrite dédiées au couplage sur les circuits intégrés. Nous avons montré que ce couplage peut s'expliquer par une mutuelle inductance et nous en avons déduit un modèle électrique complet. Des applications expérimentales sur des circuits intégrés dédiés valident la démarche
Near-field microwave microscopy is developped in two frequency bands. The first experiment involves very high frequencies at 60 GHz. Near-field electric probes were designed, made and tested. We have shown a sensitivity to topography and to the local dielectric constant with a very sub-wavelength resolution of lambda/250.The second experiment was conducted in the 1 MHz - 1 GHz band. Specific magnetic ferrite probes were designed and optimized with aim of integrated circuit coupling applications. We have explained the coupling by a mutual inductance which allowed to derive an electrical circuit model. Experimental applications on dedicated circuits validate the approach

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Trinkler, Nolwenn. "La guérison coquillière : un mécanisme de défense de la palourde japonaise Ruditapes philippinarum face au Vibrio tapetis dans le cadre de la maladie de l'anneau brun". Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00543317.

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Depuis 1987, la palourde japonaise est sujette à une infection récurrente : la Maladie de l'Anneau Brun (MAB), provoquée par la bactérie Vibrio tapetis. Cette infection est caractérisée par la formation d'un anneau brun sur la face interne des valves et provoque souvent la mort de la palourde, suite à l'invasion de son système circulatoire par la bactérie. Cependant, quelques spécimens peuvent guérir de cette infection en sécrétant une nouvelle couche minéralisée qui recouvre l'anneau brun. Le but du travail de cette thèse est de comprendre et caractériser comment les palourdes japonaises sont capables de résister à la MAB, principalement en étudiant le mécanisme de réparation coquillière. Pour ce faire, des techniques comme la Microscopie Electronique à Balayage (MEB), la micro-spectrométrie confocale Raman, la microsonde WDS (Wave-length Dispersive Spectrometry), ainsi que des colorations cellulaires, la biochimie et la sérologie ont été utilisées. La couche de réparation est composée d'aragonite, de polyènes, de molécules luminescentes au Raman et de molécules sulfatées. La microstructure de la couche de réparation est souvent différente de celle de la couche interne saine et montre une grande variabilité. De plus, la matrice organique coquillière de la couche de réparation est quantitativement et qualitativement différente de celle de la couche interne saine et montre également une grande variabilité. Ces différences saines-réparées et ces variabilités pourraient être expliquées par une modification du régime sécrétoire des cellules calcifiantes du manteau, ainsi que par une mobilisation d'hémocytes préalablement chargés en sels insolubles de carbonate de calcium au niveau des sites de réparation coquillière.

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Castanet, Uli. "Contribution à l’étude des systèmes nanostructurés CeO2, Au et Au/CeO2". Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0600/document.

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Les nanomatériaux sont de plus en plus utilisés dans de nombreusesapplications, que cela soit pour la catalyse, la coloration, l’optique, etc. Pour optimiser leurutilisation, il est nécessaire de mieux comprendre les réactions et interactions ayant lieu à ceséchelles. Cette thèse se propose d’essayer d’explorer les liens entre conditions de synthèse,morphologie de particules, et propriétés de celles-ci. En particulier, nous avons opté pourl’étude d’un matériau modèle : l’oxyde de cérium (IV). Les nanoparticules de CeO2 ont étéobtenues par voie de synthèse solvothermale assistée par chauffage micro-ondes. Lesmorphologies des nanoparticules de CeO2 étudiées ont été : les cubes, les octaèdres et lesbâtonnets, et nous avons essayé de fournir une explication à leur obtention par la voie desynthèse utilisée. De l’or a ensuite été déposé en surface des ces nanoparticules de CeO2 etétudié par une combinaison d’études par Microscopie Électronique en Transmission et demodélisations numériques
Nanomaterials are more and more used in various situations, such as catalysis,color, optics, etc. To optimize their use, it is necessary to better understand reactions andinteractions taking place at these scales. This PhD thesis aims at exploring the links betweensynthesis conditions, particle morphology and their properties. In particular, we chose a tostudy a model-material: cerium (IV) oxide. CeO2 nanoparticles have been obtained bymicrowave-heating assisted solvothermal synthesis. Morphologies obtained and studied havebeen: cubes, octahedrons and rods. We tried to to give an explanation on how these synthesesallowed the formation of such morphologies. Gold has then be deposed on the surface of theseCeO2 nanoparticles, and studied by a combination of Transmission Electron Microscopystudies, and computer modelizations

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Teses / dissertações sobre o tema "Microscopie micro-ondes à balayage"

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