Дисертації з теми "Caractérisation de capteurs"
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Proust, Julien. "Etude, caractérisation et optimisation expérimentales de nano-capteurs plasmoniques." Thesis, Troyes, 2014. http://www.theses.fr/2014TROY0001/document.
Анотація:
Venir sonder de faibles quantités de molécules nécessite des capteurs ultra-sensibles. Il a été démontré que les capteurs plasmoniques pouvaient remplir ce rôle. Toutefois, même après trente ans de recherches, beaucoup de questions restent sans réponses. Dans cette étude nous tentons d'y répondre : que se passe-t-il lorsqu'une molécule s'adsorbe sur la surface d'une nanoparticule ? Lorsqu'une monocouche de molécule s'adsorbe ? Et que se passe-t-il pour les molécules suivantes ? Peut-on améliorer simplement la sensibilité et la lisibilité des nano-capteurs plasmoniques? Nous démontrons expérimentalement un comportement singulier lorsque la quantité de molécules dans le champ proche des nanoparticules est très faible, typiquement de quelques zeptogrammes. Afin de mesurer cette infime quantité de matière, des solutions d'amplification des signaux sont étudiées comme l'intégration de capteurs sur des micro-lentilles axicon, ou encore sur des nano-cavités de type Fabry-Perot. Nous avons développé les micro-lentilles axicon afin de palier la faible intensité du signal émanant de nanoparticules uniques. Elles ont pour but de redistribuer le champ électromagnétique, en faisceau de Bessel de faible ouverture numérique, donc facilement mesurable. Les nano-cavités optiques ont, quant à elles, étaient développées afin de diminuer l'amortissement des résonances plasmon et ainsi affiner les résonances et augmenter la lisibilité des capteurs.Toutes ces études ont un même but : détecter in-situ les marqueurs de maladies à des concentrations infinitésimales afin de traiter les patients avant les premiers symptômesUltra sensitive sensors are required to probe very low concentrations of molecules. It has been shown that plasmonic nano-sensors could play this role. Nevertheless, even after thirteen years of research, a lot of questions remain unanswered.We will try to answer them in this study: what happens when a single molecule is adsorbed on a nanoparticle surface? In a monolayer? And what happens for the next layer of molecules? Can we easily enhance the sensitivity and the readability of sensors? We demonstrate experimentally a singular behavior when the quantity of molecules in the near-field region is very low, typically in the zeptogram level. To measure the low quantity of matter, different techniques to enhance the signal are studied: integration of sensor on axicon micro-lenses of Fabry-Perot like nano-cavities. We developed axicon micro-lenses to increase the intensity of unique nanoparticle signal. They redistribute the electromagnetic field into a Bessel beam with low numerical aperture, allowing an easy collection in far field. Nano-cavities have been designed to decrease the damping and refine the plasmonic resonance to increase the readability of the sensors. All these studies have the same target: to detect in-situ disease markers at very low concentrations in order to treat the patients before the first symptoms
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Combette, Philippe. "Caractérisation d'une émulsion au moyen de capteurs ultrasonores spécifiques." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20179.
Анотація:
Dans ce memoire, une application originale des capteurs ultrasonores, initialement dedies au controle non destructif, est presentee. La caracterisation d'une emulsion diphasique est ainsi realisee au moyen d'un capteur ultrasonore focalise. On definit une emulsion comme une suspension de particules d'un liquide (phase dispersee) dans un autre liquide (phase continue). On les rencontre le plus souvent dans les industries de la petrochimie, de l'agro-alimentaire et du nucleaire. L'application des capteurs ultrasonores focalises concerne les emulsions utilisees dans le retraitement nucleaire lors des operations d'extraction liquide-liquide. Le principe de la mesure s'appuie sur la reflexion des ondes ultrasonores sur la surface des gouttes constituant une partie de l'emulsion. Les echos ultrasonores reflechis permettent, apres acquisition et traitement de signal specifique, d'obtenir la vitesse ultrasonore dans la phase continue. Nous presentons, dans le premier chapitre de ce memoire, les besoins en instrumentation associes aux appareils d'extraction liquide-liquide utilises dans le domaine du retraitement nucleaire. Une modelisation des phenomenes physiques, observes lors de la reflexion des ondes ultrasonores sur la surface des gouttes, est realisee en combinant des elements de la theorie de la diffraction et de l'optique de fourier. Cette partie est abordee dans trois chapitres, le premier lie a l'interaction ondes acoustiques planes et objets spheriques, le second portant sur la modelisation de la reponse d'un capteur focalise analysant un objet spherique et le troisieme presentant une validation experimentale des modeles. Une optimisation du capteur permet d'obtenir des informations complementaires sur la phase continue. Les applications de cette methode de caracterisation sont realisees sur des appareils d'extraction et sont presentees dans le dernier chapitre.
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Rougeau, Laurent. "Synthèse et caractérisation de composés thermochromes. : Application aux capteurs thermiques." Chambéry, 2006. http://www.theses.fr/2006CHAMS027.
Анотація:
L’objectif de ce travail est la création d'une étiquette intelligente permettant de visualiser, grâce à un changement de couleur, si le produit auquel elle est rattachée a été exposé à une température supérieure à un seuil défini. Nous nous sommes intéressés aux composés diacétyléniques qui ont un faible coût de revient et offrent la possibilité d'obtenir un grand nombre de structures différentes. Au-delà de l'objectif industriel, cette thèse aborde différentes études supplémentaires. Pour comprendre le phénomène de la thermochromie, nous avons déterminé la structure des différents composés avant et après changement de couleur au moyen de techniques analytiques: RMN du solide, spectrométrie Raman, RPE, Rayons X. Nous avons également établi des relations structure/propriété entre les diynes de départ et leurs propriétés thermochromes, notamment l'influence des longueurs de chaînes et la présence de certaines fonctions. Nous avons identifié une nouvelle famille de composés diacétyléniques thermochromes (monoester) virant du bleu (après irradiation UV) au rouge (après chauffage) à des températures variant de -20 à +75°C en fonction de la longueur de la chaîne. L'intermédiaire bleu réagit très rapidement à divers stimuli et le composé rouge est insoluble, ce qui a limité le champ des techniques d'analyses disponibles. Néanmoins, les différentes analyses du solide ont permis de proposer une structure pour chaque intermédiaire et un mécanisme pour le comportement thermochrome. Lors de l'irradiation UV, on passe d'un système diacétylénique conjugué à un cumulène ayant des radicaux libres à ses extrémités, puis après chauffage on forme un polymère hyperconjugué constitué d'un enchaînement de doubles et triples liaisons. Enfin, une étude par Rayons X a permis de comprendre pourquoi certains composés étaient thermochromes alors que d'autres ne l'étaient pas, la structure cristalline du composé de départ, jouant un rôle très important dans le phénomène thermochromeThe target of this work is to create an intelligent label able to indicate if temperature has risen over a definite threshold. This control is highlighted by colour change. To meet industrial requirements (one or tow-step syntheses from low cost starting materials), we have studied diacetylenic compounds which can provide a great number of various molecules. Beyond industrial objective, this thesis approaches additional studies. To understand the thermochromic phenomenon, we have determined the structure of various compounds before and after the colour change by analytical techniques: solid NMR, Raman spectrometry, ESR, X-rays. We have also established structure/property relationships between the starting diyns and their thermochromic properties, especially influence of chains lengths and chemical functions (alcohol, ester, ether, amine, amide. . . ). We have identified a new family of thermochromic diacetylenic compounds (asymmetric monoesters) changing from blue (after UV irradiation) to red (after heating) at temperatures varying from -20 to +75°C according to the chains length. The blue intermediary product reacts very quickly to various stimuli and the red compound is insoluble, which has limited the field of usable analytical techniques. Nevertheless, various solid analyses have allowed us to propose a structure for blue and red compounds and a mechanism for the thermochromic behaviour. During UV irradiation, the diacetylenic conjugated system is transformed into a cumulene having free radical to its ends, then after heat we obtain a hyperconjugated polymer with double and triple bounds. Lastly, an X-rays study has allowed us to understand why some compounds turn red whereas others not, crystalline structure of the starting compound playing a very important role in thermochromic phenomenon
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Megriche, Adel. "Elaboration et caractérisation de matériaux piézoélectriques pour capteurs haute température." Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0022.
Анотація:
La finalité industrielle et technologique des matériaux piézoélectriques pour capteur haute température impose : *une température de Curie Tc élevée (>500 °C) * une résistivité électrique élevée ( > 107cm à Température >Tc/2) * une bonne stabilité des propriétés piézoélectriques et diélectriques avec la température. Les matériaux ferroélectriques de type niobate de lithium (Tc = 1210 °C) et les titanates de bismuth à structure pérovskite en couches ( Tc > 550 °C) sont des candidats potentiels pour ce genre d' appiication, car ces matériaux présentent des températures de Curie suffisamment élevées pour pouvoir conserver des propriétés piézoélectriques jusqu'à 500 oc. L'influence de substitutions et d'un dopage en masse sur ces matériaux a été étudiée. Nous obtenons ainsi une amélioration des propriétés piézoélectriques et des caractéristiques électriques tout en conservant une bonne stabilité en température et une température de Curie élevée. Trois formulations ont par suite été retenues pour lesquelles une caractérisation tensorielle complète a été donnée: • Li0. 97Na0,03NbO3 + 0. 2% MnO2 • Bi4Ti2,95W0,05O12 + 0. 2%Cr203 • Na0,5La0,5Bi4Ti3,85Nb0,15O15 + 0. 3% MnO2. Un premier prototype de capteur est réalisé par le collage d'une céramique sur une feuille métallique formant ainsi un bimorphe travaillant en flexion. Les mesures en température montrent une limite de ce prototype vers 300 °c due au décollement céramique - métal. Pour contourner ce problème, une alternative intéressante a été la réalisation d'un capteur par le dépôt par sérigraphie d'un film épais de matériau actif sur un substrat en alumine. Sa stabilité en température a été confirmée jusqu'à 450°CThe need for high temperature piezoelectric material sin, for example, ultrasonic probes and pressure sensors is very important for automobile industry or chemical transformations. At present, only single crystals of tourmaline, which has poor piezoelectric coefficients can be operated above 600 °c. The objective of this work is to develop a piezoelectric ceramics with improved properties, which can be operated up to 500 °c. Two families of materials with Curie temperature above 600 °c have been selected, namely LiNbO3 and a Bismuth Titanates belongs to the Aurivillius compounds family that can be represented by the general formula Bi2An-1BnO3n+3 in which A can be a monovalent, divalent or trivalent cation or a mixture of them, B represents Ti 4 +, Nb5+, W6+ etc. , and n can have values of 2,3,4. . . Preparation of dense ceramics with the required properties will be achieved with varied substitutions and some additives impurities. Tree compositions are chosen and caracterized in high temperature device. -* Li0,97Na0,03NbO3+0,2% MnO2 -* Bi4Ti2?95W0,05O12+0,2%Cr2O3 -* Na0,5Bi4Ti3,85N0,15O15+0,3%MnO2. At the same time a two high temperature acoustic pressure sensors will be developed for use with the piezoelectric ceramics and thick films. The response of the realized sensor to an acoustical load is analysed in relation to temperature
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Daulle, Armelle. "Conception, réalisation et caractérisation de capteurs de puissance micro-onde." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10167.
Анотація:
Le travail presente dans ce memoire se compose de deux etudes realisees conjointement et de facon complementaire. La premiere concerne la conception et la caracterisation de deux capteurs de puissance micro-onde dont le fonctionnement est base sur la conversion de l'energie haute frequence en chaleur. L'un, destine a des mesures rapides de signaux de telecommunications, met a profit la grande sensibilite thermometrique des couches minces de nitrure de niobium. La mesure de la puissance se fait selon un principe de compensation. Un temps de reponse de 2 s, tres competitif vis a vis des capteurs a diodes, a ete obtenu dans la gamme de puissance + 10 dbm ; +28 dbm et a des frequences de l'ordre du gigahertz. L'autre, destine a des mesures de puissances moyennes, utilise un element sensible realise en couche mince metallique taperisee. Son principe de fonctionnement n'a, a notre connaissance, jamais ete experimente pour la mesure de puissance micro-onde dans les structures planaires. Ces capteurs ont pour point commun le couplage electromagnetique/thermique, qui peut generer non-linearites, points chauds, regimes transitoires rapides et derives thermiques lentes. Dans le but de detecter ces phenomenes simultanes mais d'echelles tres differentes, nous avons developpe un outil de modelisation numerique par ondelettes, utilisant la methode de galerkin en deux dimensions. La seconde partie de ce memoire est consacree a la description des differentes versions de notre algorithme et de sa mise en uvre numerique. Developpe, teste et mis au point sur un cas fictif d'electromagnetisme, le programme a ensuite ete adapte a la resolution de deux problemes thermiques relatifs a nos capteurs.
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Dhahbi, Hakim. "Caractérisation et modélisation de matériaux magnétiques pour capteurs de courant." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT027/document.
Анотація:
Le sujet concerne l’étude de capteurs d’alimentation utilisés dans les disjoncteurs de Schneider Electric qui doivent fonctionner de plus en plus à fréquences variables. On s’intéresse notamment aux « pertes fer », en s’appuyant sur leur caractérisation et leur modélisation. L’étude s’appuie sur l’amélioration du modèle LS dans le but de son intégration dans le dimensionnement du capteur. Le modèle est intégré en post traitement sur Flux®, une application en temps réel a donc été développée afin d’intégrer les pertes dans la simulation du capteur et de son environnement. Une analyse expérimentale du comportement du circuit magnétique du capteur a aussi été entreprise d’une part en intégrant de nouveaux matériaux et d’autre part en tenant compte des procédés de fabrications et des conditions de fonctionnement du capteur. Aussi une étude calorimétrique a été menée afin de mesurer les pertes fer du capteur expérimentalement et de mettre en place des mesures références à comparer avec les résultats de simulations. Enfin, deux missions principales ont été entreprises et restent à finaliser : une nouvelle méthode du modèle LS statique et un dispositif expérimental, un calorimètre, a été conçu et testé mais des améliorations restent à réaliserThe topic of this study involves power sensors used in Schneider Electrics circuit breakers that should operate increasingly at variable frequencies. We are particularly focusing on "iron losses” through their characterization and modelling. The study is based on the improvement of the LS model in order to use it in the dimensioning of the sensor. The model is integrated in Flux® as post-processing; therefore an application has been developed that includes Ls model iron losses at each time step in the simulation of the sensor and its environment. An experimental analysis of the behaviour of the sensors magnetic circuit was also conducted by integrating new materials on the one hand and by considering the manufacturing processes and operating conditions of the sensor on the other hand. Furthermore, a calorimetric study was conducted to measure the iron losses of the sensor experimentally and to state reference measurements to compare with the results of simulations. Finally, two main missions have been engaged and remain to be finalized: a new method of the static LS model and an experimental bench, a calorimeter, has been designed and tested, but still to be improved
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Pham, Q. Nghi. "Elaboration et caractérisation d'oxydes perovskites pour capteurs de pH - Etude du mécanisme de fonctionnement de ces capteurs." Phd thesis, Université du Maine, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00417172.
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Pham, Quoc Nghi. "Elaboration et caractérisation d'oxydes perovskites pour capteurs de pH : étude du mécanisme de fonctionnement de ces capteurs." Le Mans, 2006. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2006/2006LEMA1002.pdf.
Анотація:
Les oxydes conducteurs de structure perovskite peuvent être utilisés en tant qu'élément sensible dans des capteurs de pH. Une conductivité ionique élevée et une grande résistance chimique et mécanique sont des atouts majeurs qui leur confèrent des temps de réponse courts et des utilisations potentielles dans l’industrie, agroalimentaire, en particulier. En premier lieu, la structure cristallographique et les propriétés de conduction de différents composés ont été étudiées avant de tester leur sensibilité au pH. Les conditions optimales de la fabrication d'une membrane céramique sensible à partir des poudres synthétisées par différentes méthodes ont été déterminées. De plus, les caractéristiques principales du capteur céramique ont été déterminées: sensibilité temps de réponse, sélectivité, influence des espèces rédox… Parmi les oxydes étudiés, le composé Li0. 30La0. 57TiO3 (LLTO) présentant la plus grande sensibilité au pH, a été choisi comme matériau modèle pour l’étude du mécanisme de détection du pH. Différents mécanismes ont été envisagés: l'oxydo-réduction, l'échange ionique et la réaction des groupes -OH en surface d'oxyde. Des résultats expérimentaux montrent que parmi ceux-ci, les groupes -OH en surface d'oxyde sont à l’origine des propriétés acido-basiques des membranes céramiques. La propriété de détection du pH par un capteur potentiométrique de ce type est unique et innovante. Ce travail permettra d’aborder la phase de valorisation de ces capteurs de pHPerovskite oxides can be used as sensitive element in pH sensors. A high ionic conductivity, mechanical and chemical resistances allow a fast response time and some potential applications in industry, such as food industry. Firstly, the crystallographic structure and the conduction properties of various oxides were studied before testing their pH sensitivity. Secondly, the optimized conditions to obtain a ceramic sensitive membrane starting from powders synthesized by various methods were determined. Moreover, the characteristics of the pH sensor were determined: response time, selectivity, influence of the redox species… Finally, among the studied compounds, the Li0. 30La0. 57TiO3 (LLTO) compound which exhibits the highest sensitivity to the pH was selected as model for studying the mechanism of pH detection. In particular, there mechanisms were suggested: the oxydo-reduction, the ionic exchange and the reaction of the -OH groups at the oxide surface. Experimental results show that the -OH groups at the oxide surface are responsible of the pH sensitivity of the ceramic membranes. The pH detection property by a potentiometric sensor of this type is unique and innovative. This work will allow the development of these pH sensors for practical uses
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Gaborit, Gwenaël. "Caractérisation de champs électriques hyperfréquences par capteurs électro-optiques vectoriels fibrés." Chambéry, 2005. http://www.theses.fr/2005CHAMS039.
Анотація:
Les champs électriques hyperfréquences guidés ou rayonnés sont couramment caractérisés avec des sondes métalliques ou des antennes. Ces techniques de mesures présentent d'importantes limitations : une bande de fréquence relativement étroite, une faible résolution spatiale et une perturbation significative du signal à mesurer. Les capteurs électro-optiques (EO) fibrés développés dans cette thèse sont complètement diélectriques, minimisant ainsi la perturbation induite sur la mesure. Ils sont basés sur l'effet Pockels, lequel consiste en une modification des indices de réfraction d'un cristal EO induite par un champ électrique. Nous avons utilisé la modulation d'état de polarisation et d'amplitude induite par le champ sur un faisceau laser pour exploiter cet effet. La résolution spatiale transverse de ces capteurs dépend de la forme du faisceau à l'intérieur du cristal et peut atteindre 10 mm. La sélectivité aux composantes du champ est directement liée aux modifications des axes diélectriques propres du cristal. Alors qu'un cristal anisotrope (LiTaO3 ou DAST) a permis de mesurer vectoriellement une composante du champ électrique avec une sélectivité supérieure à 46 dB, un cristal isotrope (ZnTe) a permis une caractérisation simultanée des deux composantes du champ avec un seul cristal et un seul faisceau sonde. Nous avons ainsi validé les avantages inhérents à la caractérisation de champs électriques hyperfréquences par capteur EO comparativement aux techniques telles que les antennes, les bolomètres, la thermographie infrarouge,. .Microwave guided or radiated electric (E) fields are usually characterized using metallic probes or dipole antennas. This kind of measurement presents important limitations: a relatively narrow frequency bandwidth, a quite low spatial resolution and a significant disturbance of the signal to be measured. In this PhD Thesis, the developed pigtailed electro-optic (EO) sensors are fully dielectric, thug minimizing the perturbation induced on the signal to be measured. They are based on the Pockels' effect which consists in a modification of the refractive indices of an EO crystal induced by an applied E field. Finally, we have used two types of modulation in order to exploit the Pockels' effect : our pigtailed EO sensors are either based on polarization state modulation or on amplitude modulation. Their transversal spatial resolution depends on the shape of the laser beam inside the EO crystal and can be of the order of 10 j1,m. The selectivity to E field components is directly linked to the modification of the eigen dielectric axis of the EO crystal induced by the applied E field. While anisotropic crystals (e. G. LiTaO3 or DAST) allow us to measure one component of the E field (a selectivity of 46 dB has been reached), isotropic crystals (ZnTe) provide a simultaneous two-components E-field measurement using a single crystal and a single laser probe. We have demonstrated the advantages of E-field measurements using EO sensors compared to other techniques like antennas, bolometers, infrared thermography,. .
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Drean, Emilie. "Contribution au développement de capteurs piézoélectriques pour la caractérisation mécanique des étoffes." Mulhouse, 2006. http://www.theses.fr/2006MULH0853.
Анотація:
L'objectif de l'étude est la mise au point d'un capteur intégrable dans une étoffe de revêtement de siège, dans le but de mesurer la masse d'un passager. Ce type d'étoffe est constitué de plusieurs couches, ce qui facilite l'intégration d'un capteur. Le choix s'est porté sur des capteurs piézoélectriques à base de PVDF. 20 étoffes ont été caractérisées en compression à l'aide de la chaîne de mesure Kawabata. Leur comportement est dépendant de celui de la mousse. La méthode de mesure consiste en l'analyse de la réponse sous contrainte de compression d'un disque de PVDF en utilisant sa fréquence de résonance. Le paramètre étudié est la phase, elle varie linéairement avec la contrainte. Les pentes des droites diffèrent selon l'étoffe étudiée ; elles sont corrélées avec les caractéristiques en compression. Pour l'application automobile, des essais en cas réel ont été menés après analyse des paramètres extérieurs. La phase varie linéairement avec la masse en position assise des sujets.
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Takpara, Rafatou. "Développement de capteurs piézoélectriques interdigités flexibles pour la caractérisation ultrasonore des revêtements." Thesis, Valenciennes, 2015. http://www.theses.fr/2015VALE0041/document.
Анотація:
Ce travail porte sur la réalisation de capteurs interdigités (IDT pour InterDigital Transducer) sur des supports piézoélectriques. L’enjeu est double puisqu’il s’agit premièrement de disposer de capteurs efficaces pour générer des ondes de surface acoustiques (SAW pour Surface Acoustic Wave) afin de caractériser la qualité des revêtements et des surfaces de structures. Le deuxième objectif de cette étude est de rendre ces capteurs IDT flexibles afin qu’ils puissent s’adapter non seulement aux différentes géométries planes ou non mais aussi pour qu’ils soient capables de supporter les déformations des structures au cours de leur utilisation. En général, les matériaux piézoélectriques sont rigides et le caractère souple des matériaux est souvent en opposition avec les performances piézoélectriques de ces derniers ; nous avons donc développé des matériaux qui répondent à ces deux exigences : la performance piézoélectrique et la souplesse. Enfin, nous avons privilégié des technologies relativement bon marché pour développer ces capteurs afin d’envisager par la suite, un contrôle continu des structures en intégrant ces capteurs à demeure sur ces dernièresThis work deals with the realization of interdigital sensors (IDT for InterDigital Transducer) on piezoelectric substrates. There is a dual challenge since firstly, the aim is to have efficient sensors to generate surface acoustic waves (SAW) in order to characterize the quality of the coatings and structure surfaces. The second objective of this study is to make these IDT sensors flexible so as to adapt to different geometries of structures and to be able to put up with the deformations of structures in use. Typically, piezoelectric materials are rigid and the flexible nature of the materials is often in opposition to the piezoelectric performance of the latter. We developed materials that meet these two requirements: piezoelectricity and flexibility. Finally, we gave greater importance to relatively cheap technologies to develop these sensors because this allows then to consider continuous monitoring (structural health monitoring) by incorporating these sensors permanently on the structures to be tested
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Nguyen, Thi Ngoc. "Caractérisation et modélisation d'un micro-capteur magnétoélectrique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS203/document.
Анотація:
Les capteurs magnéto-électrique (ME) sont une alternative prometteuse pour mesurer de faibles signaux magnétiques. Précédemment le choix était généralement de déposer des couches minces magnétostrictives sur un matériau piézoélectrique massif conduisant à des systèmes macroscopiques de taille milllimétrique. L’intégration de ces systèmes dans des MEMS (micro-electro-mechanical systems) requiertà la fois de résoudre les problèmes d’intégration de matériaux actif sur silicium, et de mesurer des petits signaux étant donné l’importante réduction de la réponse du système lorsqu’il est miniaturisé.Dans cette optique, le premier objectif de ce travail de thèse a été d’intégrer un matériau piézoélectrique sur un substrat de silicium tout en conservant une excellente qualité cristalline. Pb(Zr ₀ , ₅ ₂Ti ₀ ,₄₈)O₃ (PZT) a été retenu pour ces excellente propriétés piézoélectriques. L’intégration de la couche mince ce fait sur silicium qui est le substrat de prédilection pour la fabrication de microsystèmes avec les procédés microélectroniques standards. La qualité cristalline des matériaux actifs est directement corrélée aux couches d'adaptation utilisées pour obtenir une bonne qualité cristalline sur silicium. Pour cel l'intégration d'une tricouche composée de zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ), d'oxyde de cérium (CeO₂) et de SrTiO₃ permet ensuitela croissance des pérovskites d'intérêt pour le dispositif. Le choix de l’électrode conductrice inférieure (SrRuO₃ ou La ₀ ,₆₆Sr₀₃₃MnO₃ dans le cas présent) permet de contrôler l’orientation de la maille de PZT.Une première étude des propriétés piézoélectriques de la couche mince de PZT sous la forme d’une poutre libre pour son intégration dans un système magnétoélectrique a été réalisé. La mesure de la déformation de la poutre induite par l'application d'une tension électrique permet d'extraire un coefficient d₃₁ de -53pmV⁻¹, valeur inférieure au matériau massif mais à l'état de l'art dans ce type de dispositif. Dans une seconde étape, l’utilisation de la poutre comme résonateur à été étudiée. L’étude dynamique du système a permis d'obtenir la fréquence de résonance et le facteur de qualité. Le déplacement de la fréquence caractéristique du système en fonction d'une contrainte induite par une tension DC a été investigué. Enfin, l'ajout d'une couche de matériau magnétostrictif (TbFeCo) sur la poutre a finalisé la structure du capteur. Le capteur ainsi obtenu a été caractérisé et une sensibilité d’une dizaine de micro Tesla a été obtenueMagneto-electric (ME) sensors have been demonstrated as a promising alternative for the detection of weak magnetic signals with high sensitivity. To date, most applications focused on the use of bulk piezoelectric materials on which magnetostrictive thin films are deposited leading to millimeter-sized devices. The integration of such devices into micro-electro-mechanical systems (MEMS), bringing smaller size and lower power consumption, involves addressing several scientific issues ranging from the integration of active materials on silicon to the strong reduction in amplitude of generated signals related to the size reduction of the sensor.In this context, the first goal of this thesis work was to integrate high crystalline quality piezoelectric thin films on silicon.Pb(Zr ₓTi ₁ ₋₁)O₃ (PZT) with a morphotropic composition (x=0.52) having high electromechanical coupling factor was chosen. Silicon is a necessary template as it allows for the use of conventional clean room processes for the realization of the microsystem. The crystalline quality of the active films is directly linked to the buffer layers that promote the crystalline growth on silicon. For this purpose, Yttria-stabilized Zirconia (YSZ) was used in combination with CeO₂ and SrTiO₃ to allow further growth of epitaxial perovskites. The choice of the bottom electrode material (SrRuO₃ or La ₀ ,₆₆Sr₀₃₃MnO₃ in this work) further tunes the crystalline orientation of the PZT layer.To probe the potential of such PZT thin films for ME devices, the first step was to characterize the electromechanical properties of this material in a free standing cantilever structure. Under an applied electric field, the measured displacement of the epitaxial PZT-based cantilevers is characterized by a coefficient d₃₁ =-53pmV⁻¹ , a reduced value with respect to the bulk material but that can be enhanced by further optimizing the film growth. The second step consists in ascertaining the ability of the cantilever to be used as resonator. For that purpose, first characterizations of oscillators have been performed to extract the resonant frequencies and the associated quality factors. Then, the resonant frequency shift with DC bias-induced stress was measured. Finally, a magnetostrictive layer of TbFeCo was added on the PZT cantilevers to sense magnetic field based on the ME effect. The resulting resonant frequency shift with external applied magnetic field was characterized with a typical sensitivity of 10’s of µT
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Serio, Bruno. "Modélisation, élaboration et caractérisation de reseaux de microthermocouples or-palladium en couches minces." Besançon, 2000. http://www.theses.fr/2000BESA2077.
Анотація:
La détection précise et rapide des changements de température de surface est crucialepour l'étude de nombreux phénomènes physiques ou processus industriels (par ex. Usinage laser, projection thermique). Si la température mesurée à l'aide d'un thermocoupleou d'une résistance thermométrique placés en contact direct avec la surface est touhours celle du capteur, le plus souvent elle s'éloigne de celle de la surface elle même. La présence du capteur engendre en effet des erreurs liées à la perturbation qu'il provoque sur le champ des températures à mesurer. La solution développée dans cette thèse pour réduire ces perturbations consiste à déposer le capteur directement sur la surface à caractériser. La technologie développée dans le domaine des microtechniques permet l'élaboration de tels capteurs sous forme de réseaux de thermocouples AU-PD en couches minces pour la mesure avec une grande précision du profil énergétique des flux lasers focalisés ou encore pour mesurer le champ de température au sein d'un matériau composite. Après une phase de mise au point et d'étalonnage des capteurs en régime statique et dynamique, les comportements statique et dynamique ont été modélisés. De très bons résultats ont été obtenus dans le domaine de la profilométrie énergétique des faisceaux lasers. Des perspectives sont attendues à court terme pour la mesure des températures durant le cyclage thermique de revêtements de surface élaborés par projection thermiquePrecise and rapid detection of surface temperature changes are crucial for studying numerous physical phenomena or industrial processes (E. G. Laser processing, thermal spraying). If the temperature measured with a thermocouple or with a thermometric resistance put in direct contact with the surface is always the sensor temperature, in most cases, it differs from the surface temperature. The presence of the sensor induces errors due to its interference with the temperature field to be measured. The solution developed in this thesis to reduce this interference consists of depositing the sensor material onto the surface to be characterized. The technology developed in the microtechnic field enables the realisation of such sensors as an array of thin film thermocouples. In that case, the sensor inertia is nearly zero and the bond with the substrate is excellent. AU-PD thin film thermocouple arrays were realized to measure with high precision focused laser energy profiles or to measure the temperature field within a composite material. After the sensors adjustement and calibration in steady and dynamic condition, the steady and dynamic behaviours were modelled. Very good results were obtained in the field of laser beam profiles determination. Prospects are short-term awaited for measuring of temperatures during thermal cycling of thermally sprayed coatings
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Schissele, Estelle. "Analyse et caractérisation des phases sismiques régionales enregistrées par les antennes de capteurs." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653222.
Анотація:
La description détaillée des phases de la coda permet d'affiner la compréhension des processus de propagation des ondes sismiques, en milieu hétérogène. Ces phases sont importantes puisque l'énergie globale qui leur est associée peut représenter une quantité d'énergie supérieure à celle que véhicule le champ d'onde direct. En terme d'évaluation de l'effet de site, les phases secondaires ne peuvent donc pas être négligées et il est important de comprendre et d'identifier la nature des structures responsables de leur existence. En milieu hétérogène, les ondes incidentes émises lors d'un séisme subissent de nombreuses déformations au cours de leur propagation. Ces ondes sont alors diffractées et réfractées par les structures hétérogènes qu'elles rencontrent, avant d'être réémises notamment dans la direction de l'antenne. Il en résulte des sismogrammes présentant une coda complexe, caractérisée par la présence simultanée de nombreuses composantes ondulatoires. Les approches statistiques ont été les plus utilisées pour caractériser la coda des sismogrammes régionaux. La décroissance d'énergie de la coda permet en effet d'estimer le facteur de qualité, qui traduit le degré d'hétérogénéité moyen du milieu de propagation. Dans ce travail, un point de vue déterministe de la description de la coda a été adopté et nous avons lors décomposé les différents trains d'onde enregistrés par une antenne sismologique, en une somme d'ondes planes, chacune étant décrite par un temps d'arrivée, un contenu fréquentiel, une direction et une vitesse apparente de propagation. Devant la complexité que présente la coda des sismogrammes régionaux, les traitements classiques souffrent d'un manque de résolution et ne suffisent plus à caractériser la propagation de chaque phase cohérente qui se propage à travers une antenne. Des développements méthodologiques ont permis de mettre au point une technique de décomposition temps-fréquence-nombre d'onde haute résolution des sismogrammes enregistrés par une antenne. Cette décomposition permet une description détaillée de l'évolution temporelle des paramètres de propagation des différentes phases cohérentes du sismogramme. Nous avons notamment construit un critère original permettant l'estimation du nombre de phases de même contenu fréquentiel, qui se propagent simultanément à travers l'antenne. Ce critère est basé sur la reconstruction a posteriori des formes d'onde analysées, à partir des paramètres de propagation retrouvés par la décomposition temps-fréquence-nombre d'onde. La mise en pratique sur différents cas synthétiques simples (propagation d'une onde plane à travers l'antenne) a montré sa supériorité à caractériser les paramètres de propagation des champs d'ondes corrélées qui se propagent simultanément à travers l'antenne ainsi que l'efficacité du critère de reconstruction d'énergie, pour l'estimation du nombre de phases à une fréquence donnée, présentes dans la même fenêtre d'analyse temporelle. L'application de cette méthode de décomposition à l'analyse de signaux simulés numériquement nous a permis de tester son pouvoir de résolution dans la description des paramètres ssociés à la propagation d'un champ d'ondes en milieu hétérogène. La méthode de décomposition temps-fréquence-nombre d'onde développée ainsi que l'utilisation du critère du maximum d'énergie expliquée ont été validés. Les signaux réels auxquels nous nous sommes intéressés sont issus de l'expérience d'Annot, où les champs d'onde locaux ont été enregistrés par quatre antennes de faible ouverture (250 mètres). A partir des résultats obtenus de l'analyse des données, nous avons pu localiser les principales zones hétérogènes qui ont affecté la propagation des champs d'onde enregistrés par chaque antenne.
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Colin, Bruno. "Caractérisation et Réduction des Anomalies de Mesure dans les Capteurs de Courant Différentiel." Phd thesis, Grenoble INPG, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00322750.
Анотація:
Les capteurs de courant utilisés dans certains dispositifs différentiels résiduels sont sujets au phénomène des faux courants homopolaires. Ces courants, provenant des dissymétries géométriques et magnétiques du capteur de courant, peuvent entraîner le déclenchement intempestif du relais associé au tore. Cette thèse étudie ces phénomènes, tant par leurs origines (inhomogénéités du bobinage secondaire, extrémités du ruban magnétique formant le tore...) que par leurs manifestations (emballement, perte de sensibilité du capteur...).Un important travail de modélisation par éléments finis de ces faux courants a été accompli. En particulier, les conséquences d?un excentrage des conducteurs primaires du capteur ont été étudiées par simulation numérique. De plus divers outils spécifiques ont été développés, notamment un modèle de matériaux magnétique anisotrope permettant de modéliser de façon simple et rapide le ruban enroulé formant les capteurs
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Chevalier, César Clotaire. "Élaboration et caractérisation de capteurs de gaz à base de nanofils de ZnO." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00975072.
Анотація:
Les capteurs de gaz à base d'oxydes métalliques connaissent un engouement croissant pour des applications industrielles, militaires et environnementales. Néanmoins, ces capteurs se montrent peu sélectifs et nécessitent des températures de travail élevées pour obtenir une bonne sensibilité. La nanostructuration des matériaux permet d'augmenter la surface de réaction entre le gaz et le matériau hôte, améliorant ainsi la performance du capteur. ZnO est un semi-conducteur à large gap direct (3,37 eV) possédant de nombreuses propriétés physico-chimiques intéressantes, et aussi un matériau très prometteur pour les capteurs de gaz de type oxyde métallique. L'Elaboration de nanostructures de ZnO a conduit à un grand nombre d'études pour divers domaines d'applications. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif la synthèse des réseaux de nanofils de ZnO par voie hydrothermale et l'étude de leurs propriétés de détection. La première partie de ce travail porte sur l'étude systématique des différents paramètres influençant la synthèse des nanofils de ZnO. Les résultats montrent que la température de croissance, le pH de la solution et le temps de croissance influent sur la morphologie des nanofils de ZnO. Des nanofils avec un facteur d'aspect proche de 30 ont été obtenus sous conditions d'élaboration optimisées. La seconde partie de ce travail consiste en l'étude des propriétés de détection de nanofils de ZnO, par des méthodes électrique et optique. Les mesures électriques montrent une variation de résistance des nanofils, tandis que l'absorption UV révèle un déplacement du bandgap en présence du gaz. Une diminution de la résistance et un blue-shift de bandgap ont été observés lors de la présence d'un gaz réducteur tel que l'éthanol
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Gati, Mohamed Idir. "Contribution à l'étude de capteurs électromagnétiques applicables à la caractérisation de matériaux diélectriques." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT116H.
Анотація:
En premiere partie de ce memoire nous nous sommes interesse a la caracterisation des materiaux. Une methode non destructive pour la determination de la constante dielectrique complexe de materiaux utilisant une ligne de transmission resonante. Cette methode repose sur la perturbation du champ electromagnetique de la ligne de transmission par le materiau inconnu. La mesure de constantes dielectriques est effectuee a l'aide d'un oscillateur (ou un vco) a transistor, comportant un resonateur coaxial (ou micro-bande). Cette sonde permet, a partir de la mesure de la frequence et de l'amplitude d'oscillation, de determiner la permittivite dielectrique complexe des materiaux etudies. Nous nous sommes ensuite interesse a l'etude de propagation des materiaux inhomogenes, ou l'on a procede a la resolution de l'equation de hill, afin d'analyser, la propagation d'une onde electromagnetique plane uniforme en incidence et polarisation quelconque, a travers une lame a faces paralleles supposees infinies dans la deuxieme partie, notre etude s'est porte sur les capteurs a effet doppler, notamment, leur utilisation dans l'etude de la retrodiffusion vis a vis du sol, permettant d'envisager des capteurs de type altimetriques ou proximetrique applicables a divers domaine de l'industrie. Nous avons ensuite presente un dispositif utilisant l'effet doppler associe a un applicateur d'electrothermie micro-onde qui permet de suivre par exemple les mouvements de convections de l'eau chauffee, dans la mesure ou l'on a pu etablir une correlation entre l'apparition des bulles et l'allure du spectre recu.
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Carrat, Christophe. "Etude des méthodes et des moyens pour la caractérisation des capteurs d'images bidimensionnels." Bordeaux 1, 1991. http://www.theses.fr/1991BOR10609.
Анотація:
Les dispositifs de mesure faisant appel aux techniques d'imageries connaissent actuellement un essor important. En general, ces systemes sont concus autour de capteurs matriciels qui permettent d'enregistrer l'evolution temporelle et spatiale de phenomenes physiques. Apres avoir decrit une chaine de mesure de ce type realisee et utilisee par le commissariat a l'energie atomique, nous exposons les caracteristiques a mesurer pour etalonner le dispositif d'imagerie. En particulier, nous detaillons la fonction de transfert de modulation des capteurs matriciels qui traduit l'attenuation frequentielle induite par ce type de composant. Nous presentons la methode de mesure par scrutation d'un bord de plage et nous mettons en evidence l'influence de la defocalisation et du pas de scrutation sur le resultat de la mesure. Nous decrivons le banc de mesure electro-optique que nous avons realise pour caracteriser les elements de la chaine de mesure, ainsi que le logiciel associe permettant l'acquisition, la visualisation et le traitement des images. Afin de valider nos methodes et nos moyens de mesures, nous presentons enfin les resultats de la caracterisation de deux elements du dispositif operationnel d'imagerie: la camera rapide monocoup caraco a obturateur a galette de microcanaux et l'endoscope permettant la transmission de l'image
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Bertic, Yves. "Modélisation et caractérisation de capteurs mécano-optiques en optique intégrée à base d'INP." Saint-Etienne, 1997. http://www.theses.fr/1997STET4013.
Анотація:
Ce mémoire présente la modélisation et la caractérisation de capteurs de pression et d'accélération en optique intégrée à base de semi-conducteurs III-V (filière INGAALAS/INP). Après une revue générale des capteurs opto-mécaniques et des différentes techniques de modulation utilisées en optique intégrée, les dispositifs retenus sont présentés. Un logiciel de résolution de l'équation d'onde vectorielle basé sur la méthode de Galerkin est développé afin de concevoir des guides optiques monomodes compatibles avec le micro-usinage des dispositifs. La modélisation du comportement mécanique des structures étudiées (plaque mono-encastrée et plaque encastrée sur ses quatre cotés) est effectuée sur la base des hypothèses de la résistance des matériaux. L'effet photoélastique est introduit et une expression théorique de la variation d'indice effectif sous l'action d'une déformation est donnée. Les paramètres opto-mécaniques des matériaux semi-conducteurs III-V utilisés (indices de réfraction et coefficients photoélastiques notamment) sont également calculés à l'aide du modèle d'Adachi basé sur les transitions interbandes électron-trou. La sensibilité théorique des capteurs de pression et d'accélération est alors évaluée sur la base des outils de modélisation précédemment développés. Enfin, les étapes clefs de la fabrication des dispositifs par micro-usinage de volume en face arrière sont présentées et des capteurs de pression sont caractérisés en configuration guide droit sur membrane (modulation de polarisation) puis en configuration interféromètre de Mach-Zehnder sur membrane (modulation de phase). Des différences de pression de 1 Mbar ont pu être mesurées démontrant la faisabilité d'un tel dispositif
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Ait, Fqir Ali Fatima Zahra. "Développement et caractérisation de nouveaux procédés de passivation pour les capteurs d'images CMOS." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10186.
Анотація:
La conception des futures générations de capteurs d'images CMOS, nécessite l'intégration de structures 3D telles que les tranchées profondes d'isolation, ou encore l'adoption de nouvelles architectures telles que les capteurs d'images à illumination face arrière. Cependant, l'intégration de telles architectures engendre l'apparition de nouvelles interfaces Si/SiO2, pouvant être la source d'un fort courant d'obscurité Idark, dégradant considérablement les performances électro-optiques du capteur. Ainsi, dans le but d'éliminer le Idark et d'augmenter l'efficacité de collecte et de confinement des photoporteurs au sein de la photodiode, la passivation de ces interfaces par l'introduction d'une jonction fortement dopée a été étudiée. D'une part, la passivation de la face arrière a été réalisée par implantation ionique activée par recuit laser pulsé. Grâce à un traitement très court et localisé, le recuit laser a démontré sa capacité à réaliser des jonctions minces et très abruptes. Une très bonne qualité cristalline ainsi que des taux d'activation avoisinant les 100% ont pu être atteint dans le mode fusion. Le mode sous-fusion quant à lui permet d'obtenir des résultats prometteurs en multipliant le nombre de tir laser. Les résultats électriques ont permis de distinguer les conditions optimales d'implantation et de recuit pour l'achèvement d'un faible niveau de Idark comparable à la référence en vigueur ainsi qu'une bonne sensibilité. Le deuxième axe d'étude s'est intéressé à la passivation des flancs des DTI par épitaxie sélective dopée in-situ. Des dépôts très uniformes de la cavité accompagnés d'une très bonne conformité de dopage le long des tranchées ont pu être réalisés. Les résultats sur lot électrique ont montré un très faible niveau de Idark supplantant la référence en vigueurIn order to maintain or enhance the electro-optical performances while decreasing the pixel size, advanced CMOS Image Sensors (CIS) requires the implementation of new architectures. For this purpose, deep trenches for pixel isolation (DTI) and backside illumination (BSI) have been introduced as ones of the most promising candidates. The major challenge of these architectures is the high dark current level (Idark) due to the generation/recombination centers present at both, DTI sidewalls and backside surfaces. Therefore, the creation of very shallow doped junctions at these surfaces reducing Idark and further crosstalk by drifting the photo-generated carriers to the photodiode region appears as key process step for introducing these architectures. For the backside surface passivation, a very shallow doped layer can be achieved by low-energy implantation followed by very short and localized heating provided by pulsed laser annealing (PLA). In the melt regime, box-shaped profiles with activation rates close to 100% and excellent crystalline quality have been achieved. The non-melt regime shows some potential, especially for multiple pulse conditions. In the optimal process conditions, very low level of Idark comparable to the standard reference has been achieved. In the other side, the passivation of DTI sidewalls has been performed by in-situ doped Epitaxy. Deposited layers with good uniformity and doping conformity all along the DTI cavity have been achieved. The electrical results show Idark values lower than the standard reference
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Kouichi, Hamza. "Optimisation de réseaux de capteurs pour la caractérisation de source de rejets atmosphériques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLE020/document.
Анотація:
L’objectif principal de cette étude est de définir les méthodes nécessaires pour optimiser un réseau de surveillance conçu pour la caractérisation de source de rejets atmosphériques. L’optimisation consiste ici à déterminer le nombre et les positions optimales de capteurs à déployer afin de répondre à ce type de besoin. Dans ce contexte, l’optimisation est réalisée pour la première fois par un couplage entre la technique d’inversion de données dite de « renormalisation » et des algorithmes d’optimisation métaheuristique. La méthode d’inversion a été en premier lieu évaluée pour la caractérisation de source ponctuelle, et a permis ensuite, de définir des critères d’optimalité pour la conception des réseaux. Dans cette étude, le processus d’optimisation a été évalué dans le cadre d’expériences réalisées en terrain plat sans obstacles (DYCE) et en milieu urbain idéalisé (MUST). Trois problématiques ont été définies et testées sur ces expériences. Elles concernent (i) la détermination de la taille optimale d’un réseau permettant de caractériser une source de pollution, où une fonction coût (erreurs normalisées), traduisant l’écart entre les observations et les données modélisées, a été minimisée ; (ii) la conception optimale d’un réseau permettant de caractériser une source ponctuelle inconnue, pour une condition météorologique particulière. Dans ce contexte, une fonction coût entropique a été maximisée afin d’augmenter la quantité d’information fournie par le réseau ; (iii) la détermination d’un réseau optimal permettant de caractériser une source ponctuelle inconnue pour des configurations météorologiques multiples. Pour ce faire, une fonction coût entropique généralisée, que nous avons définie, a été maximisée. Pour ces trois problématiques, l’optimisation est assurée dans le cadre d’une approche d’optimisation combinatoire. La détermination de la taille optimale d’un réseau (problématique 1) s’est révélée particulièrement sensible aux différentes conditions expérimentales (hauteur et débit de la source, conditions de stabilité, vitesse et direction du vent, etc.). Nous avons noté pour ces expériences, que les performances des réseaux sont meilleures dans le cadre d’une dispersion sur terrain plat comparativement aux milieux urbains. Nous avons également montré que différentes architectures de réseaux pouvaient converger vers le même optimum (approché ou global). Pour la caractérisation de sources inconnues (problématiques 2 et 3), les fonctions coûts entropiques se sont avérées robustes et ont permis d’obtenir des réseaux optimaux performants (de tailles raisonnables) capables de caractériser différentes sources pour une ou plusieurs conditions météorologiquesThe main objective of this study is to define the methods required to optimize a monitoring network designed for atmospheric source characterization. The optimization consists in determining the optimal number and locations of sensors to be deployed in order to respond to such needs. In this context, the optimization is performed for the first time by a coupling between the data inversion technique named "renormalization" and the metaheuristic optimization algorithms. At first, the inversion method was evaluated for a point source, and then have allowed to define optimality criteria for networks design. In this study, the optimization process was evaluated in experiments carried out in flat terrain without obstacles (DYCE) and in an idealized urban environment (MUST). Three problems were defined and tested based on these experiments. These problems concern (i) the determination of the optimal network size for source characterization, for which a cost function (standard errors) estimating the gap between observations and modeled data, has been minimized; (ii) the optimal design of a network to retrieve an unknown point source for a particular meteorological condition. In this context, an entropy cost function has been maximized in order to increase the information’s amount provided by the network; (iii) the determination of an optimal network to reconstruct an unknown point source for multiple meteorological configurations. For this purpose, a generalized entropic cost function that we have defined, has been maximized. For these all problems, optimization is ensured within the framework of a combinatorial optimization approach. The determination of the optimal network size (problem 1) was highly sensitive to experimental conditions (source height and intensity, stability conditions, wind speed and direction, etc.). We have noted that the networks performance is better for a dispersion on flat terrain compared to the urban environments. We have also shown that different networks architectures can converge towards the same optimum (approximate or global). For unknown sources reconstruction (problems 2 and 3), the entropic cost functions have proven to be robust and allowed to obtain optimal networks (for reasonable sizes) capable of characterizing different sources for one or multiple meteorological conditions
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Aboubakr, Hecham. "Synthèse et caractérisation de semi-conducteurs organiques pour des applications optoelectroniques et capteurs." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4070.
Анотація:
Le travail rapporté dans ce mémoire de thèse concerne la synthèse et la caractérisation de nouveaux semi-conducteurs organiques basés sur un coeur bithiophène. Ce travail s'inscrit dans le prolongement de précédents travaux réalisés au laboratoire portant sur des dérivés du type distyryl-oligothiophènes. Au cours de ce travail, plusieurs voies de synthèse ont été développées afin de fonctionnaliser un coeur bithiophène, rigide ou non, avec différents groupements fonctionnels, principalement pour trois types d'applications : (i) la réalisation de transistors à base de couche mince organique (OFETs), (ii) l'élaboration de cellules solaires à partir de composés push-pull et (iii) le développement de capteurs. Le premier chapitre est consacré à la fonctionnalisation du benzo-[2,1-b:3,4-b']dithiophène-4,5-dione soit par des groupements mésogéniques soit par des motifs aminostyryles. L'objectif est la possibilité de préparer des OFETs par la voie liquide et de tirer profit des propriétés cristal liquide pour améliorer les performances électriques. Les propriétés cristal liquides ont été décrites, et les transistors réalisés. Malheureusement aucune mobilité de porteur de charge n'a pu être enregistrée. Dans un deuxième temps, des modifications structurales ont été apportées sur certaine des structures synthétisées afin d'améliorer les propriétés recherchées. Toutefois, au moment de la rédaction de ce manuscrit, les OFETs n'étaient pas réalisés. Dans le deuxième chapitre, de nouvelles molécules push-pull de type cruciformes ont été synthétisées dans le but d'évaluer leurs performances en tant que composés organiques actifs dans des dispositifs photovoltaïquesThe work reported herein concerns the synthesis and the characterization of new organic semiconductors built around the bithiophene core. It was relied on an extended work carried out previously in our laboratory on distyryloligothiophene derivatives. The main part of this work was dedicated to develop new functionalized organic semi-conductors with the aim to improve their properties for optoelectronic applications, mainly for: i) the realization of transistors with organic thin layer (OFETs), ii) the elaboration of solar cells from push-pull derivatives and iii) the development of sensors. The first chapter is devoted to the functionalization of the benzo-[2,1-b:3,4-b ']bithiophene-4,5-dione core either by mesogenic or aminostyryl groups with the purpose to improve, using liquid crystal properties, the microscopic ordering and the electrical performances of the synthetized organic semiconductors as well as their solution processability. Besides the liquid crystal properties characterization showing interesting behavior, the OFET devices have been made from those semiconductors but unfortunately have led to, as unexpected, poor charge transport properties. Some structural modifications have been done in order to optimize the charge transport characteristics nevertheless their electrical characterization still under progress up to now. In a second part, some push-pull derivatives, having a cruciform-like structure, have been synthetized and characterized in order to use them as an active organic layer in photovoltaic devices. Their optoelectronic properties have been evaluated and reported
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Aboubakr, Hecham. "Synthèse et caractérisation de semi-conducteurs organiques pour des applications optoelectroniques et capteurs." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4070.
Анотація:
Le travail rapporté dans ce mémoire de thèse concerne la synthèse et la caractérisation de nouveaux semi-conducteurs organiques basés sur un coeur bithiophène. Ce travail s'inscrit dans le prolongement de précédents travaux réalisés au laboratoire portant sur des dérivés du type distyryl-oligothiophènes. Au cours de ce travail, plusieurs voies de synthèse ont été développées afin de fonctionnaliser un coeur bithiophène, rigide ou non, avec différents groupements fonctionnels, principalement pour trois types d'applications : (i) la réalisation de transistors à base de couche mince organique (OFETs), (ii) l'élaboration de cellules solaires à partir de composés push-pull et (iii) le développement de capteurs. Le premier chapitre est consacré à la fonctionnalisation du benzo-[2,1-b:3,4-b']dithiophène-4,5-dione soit par des groupements mésogéniques soit par des motifs aminostyryles. L'objectif est la possibilité de préparer des OFETs par la voie liquide et de tirer profit des propriétés cristal liquide pour améliorer les performances électriques. Les propriétés cristal liquides ont été décrites, et les transistors réalisés. Malheureusement aucune mobilité de porteur de charge n'a pu être enregistrée. Dans un deuxième temps, des modifications structurales ont été apportées sur certaine des structures synthétisées afin d'améliorer les propriétés recherchées. Toutefois, au moment de la rédaction de ce manuscrit, les OFETs n'étaient pas réalisés. Dans le deuxième chapitre, de nouvelles molécules push-pull de type cruciformes ont été synthétisées dans le but d'évaluer leurs performances en tant que composés organiques actifs dans des dispositifs photovoltaïquesThe work reported herein concerns the synthesis and the characterization of new organic semiconductors built around the bithiophene core. It was relied on an extended work carried out previously in our laboratory on distyryloligothiophene derivatives. The main part of this work was dedicated to develop new functionalized organic semi-conductors with the aim to improve their properties for optoelectronic applications, mainly for: i) the realization of transistors with organic thin layer (OFETs), ii) the elaboration of solar cells from push-pull derivatives and iii) the development of sensors. The first chapter is devoted to the functionalization of the benzo-[2,1-b:3,4-b ']bithiophene-4,5-dione core either by mesogenic or aminostyryl groups with the purpose to improve, using liquid crystal properties, the microscopic ordering and the electrical performances of the synthetized organic semiconductors as well as their solution processability. Besides the liquid crystal properties characterization showing interesting behavior, the OFET devices have been made from those semiconductors but unfortunately have led to, as unexpected, poor charge transport properties. Some structural modifications have been done in order to optimize the charge transport characteristics nevertheless their electrical characterization still under progress up to now. In a second part, some push-pull derivatives, having a cruciform-like structure, have been synthetized and characterized in order to use them as an active organic layer in photovoltaic devices. Their optoelectronic properties have been evaluated and reported
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Taleb, Bendiab Anis. "Micro-capteur optique pour la caractérisation des dépôts de pulvérisation en agriculture." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTG030.
Анотація:
Le recours aux produits phytosanitaires dans l’agriculture suscite de vifs questionnements compte tenu de leurs effets néfastes sur l’environnement. Différents leviers sont envisageables pour aider les agriculteurs à réduire la quantité de pesticides qu’ils utilisent. L’un de ces leviers consiste à optimiser les rendements de pulvérisation, et donc à pulvériser mieux pour pulvériser moins. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse. Il vise à prouver la faisabilité de micro-capteurs optiques à base de guides d’onde RIB, qui permettront à terme une mesure fiable et rapide de la pulvérisation des intrants sur les feuilles des plantes, de sorte à pouvoir l’optimiser. Il se base sur l’hypothèse que le guidage au travers les guides d’onde RIB se trouvera modifié par suite du dépôt de gouttelettes sur leur surface, via l’absorption d’une partie de l’onde évanescente.Des guides d’onde RIB à base de couches minces chalcogénures dont le design a été optimisé par simulation ont été réalisés. Leur réponse vis-à-vis du dépôt de gouttelettes d’eau (principal constituant des pesticides) a ensuite été étudiée. Des expériences menées à la longueur d’onde = 1,55 µm, où le coefficient d’absorption de l’eau est de 50 cm-1, ont permis de confirmer l’hypothèse de départ. Le dépôt de gouttelettes sur la surface d’un guide entraîne bien une diminution de l’intensité lumineuse transmise, diminution d’autant plus importante que le volume et le nombre des gouttes sont importants, résultats en accord avec les simulations. D’autres expériences menées entre 1 et 2 µm ont permis d’étudier la réponse spectrale en sortie du guide, et d’observer à nouveau les effets du dépôt de gouttelettes d’eau, avec apparition des bandes d’absorption caractéristiques de l’eau à 1,45 et 1,9 µm. Une analyse multivariée a par ailleurs permis d’établir un modèle prédictif, permettant de remonter au volume des gouttes déposées, avec une précision de 0,36 µl.Ces premiers résultats prouvent la faisabilité de micro-capteurs optiques pour la détection de gouttelettes et en font une solution potentielle pour aider les agriculteurs à optimiser leurs procédés de pulvérisationThe use of phytosanitary products in agriculture raises serious questions given their harmful effects on the environment. Various levers can be considered to help farmers reduce the amount of pesticides they use. One of these levers consists in optimizing spraying yields, and therefore spraying better to spray less. It is in this context that this thesis work has been carried out. It aims at proving the feasibility of optical micro-sensors based on RIB waveguides, which will eventually allow a reliable and fast measurement of the spraying of inputs on the leaves of plants, so that it can be optimized. It is based on the hypothesis that the guidance through RIB waveguides will be modified following the deposition of droplets on their surface, via the absorption of part of the evanescent wave.RIB waveguides based on chalcogenide thin films whose design has been optimized by simulation have been realized. Their response to the deposition of water droplets (main constituent of pesticides) was then studied. Experiments carried out at wavelength = 1.55 µm, where the water absorption coefficient is 50 cm-1, confirmed the initial hypothesis. The deposition of droplets on the surface of a guide does indeed lead to a decrease in transmitted light intensity, a decrease all the more important as the volume and the number of drops are important, results in agreement with the simulations. Other experiments carried out between 1 and 2 µm allowed to study the spectral response at the output of the guide, and to observe again the effects of water droplet deposition, with the appearance of absorption bands characteristic of water at 1.45 and 1.9 µm. A multivariate analysis also allowed to establish a predictive model, allowing to go back to the volume of the deposited drops, with a precision of 0.36 µl.These initial results prove the feasibility of optical micro-sensors for droplet detection and make them a potential solution to help farmers optimize their spraying processes
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Llop, Xavier. "Réalisation et caractérisation de microfibres optiques plastiques scintillantes." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30205.
Анотація:
Le developpement de la physique des particules fait apparaitre un interet croissant pour des detecteurs disposant d'une haute resolution spatiale et temporelle. Les microfibres optiques plastiques scintillantes permettent de repondre a ces exigences. Les travaux de recherche presentes dans ce memoire traitent de la realisation et la caracterisation de fibres optiques scintillantes de faible diametre. Une premiere partie est consacree au rappel des caracteristiques principales des fibres optiques en polymere. Les phenomenes de luminescence et les mecanismes qui la gouvernent, avec un interet particulier pour la scintillation sont ensuite developpes. Les choix des materiaux de coeur et des dopants sont justifies. Deux techniques de fabrication de microfibres sont proposees. La premiere consiste a remplir des capillaires en verre de 100 microns de diametre avec un polymethylphenylsiloxane commercial. Les avantages des siloxanes sur le polystyrene comme materiau de coeur sont ensuite detailles. Differents essais sont effectues afin d'ameliorer la transmission de la lumiere dans les microfibres obtenues. Le deuxieme axe de recherche concerne la realisation de faisceaux de microfibres de 50 microns de diametre par etirage secondaire d'un assemblage de 331 fibres meres, en polystyrene, de 1 mm de diametre. Une solution au probleme de retrait des fibres meres lors de l'etirage secondaire est donnee. Les faisceaux de microfibres obtenus sont caracterises par leur longueur d'attenuation. Une interpretation de la degradation de la transparence entre les fibres meres et les microfibres est proposee
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Vacher, Stéphane. "Capteurs à fibres optiques pour le contrôle de l'élaboration et la caractérisation mécanique des matériaux composites." Saint-Etienne, EMSE, 2004. http://www.theses.fr/2004EMSE0009.
Анотація:
Il existede nombreux procédés d'élaboration des matériaux composites à matrice organique. L'infusion de résine est une technique innovante de fabrication. Cependant, ce procédé de fabrication est encore actuellement mal maîtrisé. Par suite, deux capteurs à fibres optiques ont été développés afin de contrôler l'élaboration du matériau composite. Le premier type de capteur est basé sur la réflexion de Fresnel. Le deuxième capteur utilisé est un réseau de Bragg. Deux modèles analytique et numérique ont été mis en oeuvre afin de décrire le comportement mécanique d'une fibre optique intégrée dans un stratifié. Ces modélisations permettent d'estimer l'intrusivité de la fibre optique dans le stratifié. Le modèle opto-mécanique permet de relier les signaux optiques délivrés par le réseau de Bragg aux déformations dans le stratifiéThere are a large number of industrial processes to manufacture organic matrix composite materials. Amidst those processes, the resin film infusion process is a quite novel industrial process for polymer matrix composites manufacturing. However, this process is complex and the final properties of the composite material are strongly dependent on the cure conditions. Two optical fibre sensors which can be embedded into the composite material are presented. The first fibre optical sensor is based on the principle of Fresnel's reflection. The second sensor is a fibre Bragg grating. Two models have been developped in order to simulate en optical fibre embedded in a cross-ply laminate. This can be used to qualify the intrusitivy of the optical fibre into the composite materials. A relation between the optical signal delivered by the Bragg grating sensor and the strains in the laminate is established with the opto-mechanical model
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Belhabri, Monia. "Caractérisation des milieux dispersés par rétrodiffusion de la lumière : application à l'émulsification." Nantes, 2003. http://www.theses.fr/2003NANT2077.
Анотація:
L'objectif de ce travail est la mise au point, en se basant sur les connaissances existantes sur la spectroscopie de diffusion multiple, d'une méthode optique en ligne de caractérisation granulométrique des milieux dispersés. Cette méthode est basée sur l'analyse temporelle des fluctuations du signal rétrodiffusé résultant de l'interaction d'un faisceau laser avec une dispersion. L'analyse se fait par la détermination de la fonction de corrélation du signal. Cette méthode permet de de relier en ligne et en temps réel l'intensité du flux rétrodiffusé par un milieu dispersé aux caractéristiques des diffuseurs : taille moyenne et distribution de tailles. . .
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Mansir, Hassan. "Contrôle non destructif : Modélisation des phénomènes électromagnétiques, caractérisation des défauts et optimisation des capteurs." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1986. http://www.theses.fr/1986ECDL0014.
Анотація:
Cas du controle par courants de foucault. Recherche d'un modele mathematique pour des pieces planes et des pieces cylindriques. Consequences pour le dimensionnement des defauts et l'optimisation des capteurs
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Malleron, Kevin. "Modélisation multiphysique, caractérisation et conception de transducteurs magnétoélectriques pour l'alimentation de capteurs biomédicaux autonomes." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS203.
Анотація:
Afin d'éviter une opération de remplacement de la batterie d'un dispositif biomédical, nous proposons d'utiliser une technique innovante de rechargement sans fils utilisant des matériaux magnétoélectriques. L'effet magnétoélectrique extrinsèque est principalement issu de la combinaison de deux phénomènes : piézoélectricité et magnétostriction. L'idée est de réaliser une transmission d'énergie sans fils basée sur les techniques d'induction en champ proche : on applique un champ magnétique, le récepteur qui servira de transducteur d'énergie sera composé d'un matériau magnétostrictif, qui, sous l'effet du champ magnétique va se déformer, les contraintes mécaniques sont transmises au matériau piézoélectrique qui se polarise. On mesure alors une tension électrique aux bornes du piézoélectrique qui peut ensuite servir à alimenter ou recharger un dispositif électronique. Cette thèse contribue au développement de cette technique en proposant des pistes d'améliorations de la puissance transmissible afin de pouvoir alimenter des capteurs avec un transducteur le plus petit possible. Pour ce faire, une modélisation par éléments finis 2D est présentée ainsi que des mesures de puissance et le développement du banc de caractérisation associéIn order to avoid surgery for battery replacement or recharge, we propose to use an innovative technique to wirelessly recharge the battery using magnetoelectric materials. The magnetoelectric effect is issued of two combined phenomena: piezoelectricity and magnetostriction. The idea is to achieve a wireless power transmission based on the near magnetic field techniques: the source energy is emitted via a magnetic field and the receptor which will transduce the energy is a magnetoelectric material. The magnetostrictive part of the magnetoelectric transducer is subjected to a stress due to the magnetic field. The stress is transmitted to the piezoelectric part which will produce an electric field. The electric voltage collected from the electrodes of the piezoelectric material will be used to power or recharge electronic devices. This thesis contributes to the development of this technique by proposing improving ways for energy transmission to powering sensors with the smallest transducer possible. An 2D finite element model his presented with power measurements and the characterizing bench associated
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Rguiti, Mohamed. "Conception de capteurs en champ proche acoustique. Applications à la caractérisation des milieux viscoélastiques." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20132.
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El, Younsi Imane. "Elaboration et caractérisation de nouvelles couches sensibles pour la réalisation de capteurs de CO2." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30344/document.
Анотація:
La mesure du taux de CO2 est un besoin relativement récent. Les travaux sur l'utilisation de nouveaux matériaux pour la réalisation de capteurs de gaz, efficaces et peu chers, suscitent des intérêts scientifique et technologique croissants. L'objectif de ces travaux de thèse est l'élaboration et la caractérisation de nouvelles couches sensibles obtenues par pulvérisation cathodique radiofréquence pour la réalisation de capteurs de CO2. Les films minces ont été déposés à partir d'une cible céramique de CuO, dans diverses conditions de dépôt, en variant la pression d'argon dans l'enceinte et la puissance RF appliquée. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la structure et la microstructure des films bruts et recuits sous air par DRX, MEB, AFM et spectroscopie Raman. Nous avons également étudié les propriétés physiques des films minces ainsi que leur surface accessible par adsorption de gaz krypton (méthode de Brunauer, Emmett et Teller). Le traitement thermique à 450°C n'affecte pas la structure cristalline des couches, en revanche il tend à faire chuter fortement la surface accessible entre les colonnes. Après l'optimisation des paramètres de fonctionnement de la cellule de mesure, nous avons caractérisé les performances des films de CuO pour la détection du CO2. La meilleure réponse (?R/R=51 %) a été obtenue pour une couche élaborée à 2 Pa avec une puissance RF de 30W. De plus, la température optimale de mesure est relativement basse (T= 250°C). Le contrôle de la microstructure et plus particulièrement de la taille des grains s'est avéré être le paramètre principal qui impacte la réponse sous CO2. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec des tailles de grains proches d'une vingtaine de nanomètres de diamètre. Une bonne modélisation de la réponse électrique en fonction de la taille des grains a pu être réalisée en prenant en compte un circuit électrique équivalent comportant une zone enrichie en porteur de type trous à la surface des grains et dont l'épaisseur est de l'ordre de la longueur de DebyeThe measure of the rate of CO2 is a recent need. The works on the use of new materials for the conception of gas sensors based semiconductor oxides, effective and not expensive; arouse a huge interest in our society. The objective of this thesis is the elaboration and the characterization of new sensitive layers obtained by RF sputtering for the realization of the sensors of CO2. Thin films were deposited using two targets: CuFeO2 and CuO, under three conditions by varying argon pressure and RF power. First of all, the structure and the microstructure were studied for the as-deposited samples. Surface investigations carried out by Atomic Force Microscopy (AFM), X-ray Diffraction (XRD), Raman spectroscopy, BET measurements and MEB-FEG images have shown a strong influence of deposition technique parameters on film surface topography and morphology. In a second step, the thin films were annealed in air in order to oxidize the phase. For the composite CuO/CuFe2O4, Glow discharge optical emission spectrometry technique showed a structure in two layers stacked on top of each other for the thinner films. For the cupric films, no changes on both structure and microstructure have been revealed. Our films have then been evaluated for CO2 detection. The sensitive layers with different thicknesses were sensitive to 5000 ppm of CO2. The deposition parameters are optimized to obtain microstructure features which can enhance the sensitivity of the thin films as gas sensors. Best response was obtained for a cupric sample deposited in P2 30W conditions and was close to 50% at T = 250°C. We have demonstrates that cupric oxide alone can detect the CO2 gas and that the growth conditions determine the film surface characteristics. The gas sensing characteristics of these films are strongly influenced by both surface morphology and microstructure
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Conforti, Di Lorenzo Selma. "Développement et caractérisation d’un ASIC de lecture de macro-cellule de photo-détecteurs de grande dimension." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112142.
Анотація:
PMm² est un projet financé pour 3 ans (2007-2010) par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) dont le titre exact est “Electronique innovante pour photo-détecteurs distribués en physique des particules et astroparticule”. Le projet PMm² propose de segmenter les grandes surfaces de photo-détection en “macro modules” de 16 PMTs de 12’’ (2x2 m²), connectés à une électronique innovante autonome qui fonctionne en déclenchement automatique et est installé proche des PMTs. Ce développement est rendu possible par les progrès de la microélectronique qui permettent d'intégrer la lecture et le traitement des signaux de tous ces photomultiplicateurs à l’intérieur d’un même circuit intégré (ASIC) baptisé PARISROC (Photomultiplier ARray Integrated in SiGe Read Out Chip) et seules les données numérisées sont ensuite expédiées par réseau vers le système de stockage des données en surface. Le circuit PARISROC, réalisé en technologie AMS SiGe 0. 35 μm, contient 16 voies totalement indépendantes correspondant aux 16 PMTs de chaque module. Chacune de ces voies permet la lecture de la charge du signal reçu ainsi que du temps associé. Le premier prototype du circuit PARISROC a une surface totale de 19 mm2. Il a été envoyé en fabrication en juin 2008 chez Austrian Micro-System (AMS) par l’intermédiaire du centre de multi-projet CMP (à Grenoble), puis livré au laboratoire en décembre 2008. Les mesures effectuées sur l’ASIC ont conduit à la réalisation d’un second prototype. Des améliorations notables ont été apportées, en termes de bruit, de dynamique, de vitesse de lecture du chip (passage des horloges de 10 MHz à 40 MHz), de mesure de temps (améliorations de la TDC), de mesure de charge (améliorations du “shaper” lent). Envoyé en fabrication en novembre 2009 et reçu au laboratoire en février 2010, ce nouveau prototype PARISROC 2 a été testé en laboratoire et l’analyse a montré un comportement général correct et la réalisation des modifications apportéesPMm² is a project founded for three years by the French National Agency for Research (ANR) with the complete title: “Innovative electronics for photo-detectors array used in high energy physics and astroparticles”. The project proposes to segment the large surface of photo-detection in macro pixel consisting of an array of 16 PMTs of 12-inches (2*2 m²), connected to an autonomous front-end electronics which works in a triggerless data acquisition mode placed near the array. This is possible thanks to the microelectronics progress that allows to integrate the read out and the signal processing, of all the photomultipliers, in the same circuit (ASIC) named PARISROC (Photomultiplier ARray Integrated in SiGe Read Out Chip). The ASIC must send out only the digital data by network to the surface central data storage. The PARISROC Chip, made in AMS 0. 35 µm technology, integrates 16 independent channels for each PMTs of the array, providing charge and time measurements. The first prototype of PARISROC chip has a total surface of 19 mm². It has been sent for fabrication in June 2008 to AMS foundry (AustriaMicroSystems) through the CMP (Multi Project Center) and received in December 2008. The ASIC measurements have led to the realization of a second prototype. Important measurements were brought in terms of noise, dynamic range, read out frequency (from 10 MHz to 40 MHz), time measurements (TDC improvements) and charge measurements (Slow shaper improvements). Sent for fabrication in November 2009 and received in February 2010, this new prototype PARISROC 2 has been tested and the characterisation has shown a good overall behavior and the verification of the improvements
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Malhaire, Christophe. "Caractérisation et modélisation de microtransducteurs de pression a hautes performances intégrées sur silicium." Lyon, INSA, 1998. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1998ISAL0014/these.pdf.
Анотація:
L'objectif de ce travail etait de modeliser le comportement thermomecanique de membranes composites Si02/Si et de developper des outils de caracterisation adaptes aux microstructures en silicium pour permettre la conception de microcapteurs de pression piezoresistifs a membrane de type Polysilicium Sur Isolant a hautes performances. Des membranes Si02/Si de 3 mm de cote et d'epaisseur inferieure a 40 microns, recouvertes par des couches d'oxyde thermique de 0. 5 a 2 microns, ont ete realisees par gravure chimique anisotrope du silicium sans couche d'arret dans des solutions KOH-rH20. Nous avons etudie le profil des membranes, la rugosite et l'uniformite de la gravure par profilometrie optique. Les epaisseurs moyennes des membranes ont ete determinees avec une incertitude de 0. 1 micron par spectrometrie infrarouge a transformee de Fourier. L'origine de la contrainte dans les films d'oxyde sur substrats epais a ete etablie et sa valeur determinee avec une incertitude de 4% par des mesures de courbures moyennes. Après avoir montre les limites des modèles analytiques, un modèle de calcul par éléments finis, base sur les propriétés physiques des matériaux, du comportement thermomécanique des membranes oxydées micro usinées a été développé Ce modèle a été validé expérimentalement jusqu’a 300°C par des mesures au profilomètre optique et des mesures de contraintes par spectrométrie micro-Raman. Les profils de membranes Si et SiO2/Si ont été modélisés et mesures sous pression dans la gamme O-1 bar. L’influence de l’encastrement et les conséquences de Mat précontraint des membranes SiO2/Si sur les dérivés thermiques du capteur et leur réponse en pression ont it6 analysées. Deux architectures de conditionneur piézorésistif en pont de Wheatstone ont été développées et testées. Nous avons montre la faisabilité d’un conditionneur sans contact aluminium/polysilicium soumis aux déformations de la membrane et aux éventuelles atmosphères corrosivesThe aim of this work was to modelize the thermomechanical behavior of composite Si02/Si membranes and to develop sorne caracterization tools suitable to silicon microstructures to allow the conception of high performances membrane based Polysilicon On Insulator piezoresistive pressure microsensors. Si02/Si membranes with 3 mm side length and thickness less than 40 microns covered with 0. 5 to 2 microns thick thermal oxide layers, have been achieved by anisotropie chemical etching without etch-stop layer in KOH-rH20 solutions. We have studied the membranes profile, the roughness and the uniformity of the etching process by means of optical profilometry. The average membrane thicknesses have been determined with a 0. 1 microns accuracy by means of Fourier transform infrared spectrometry. The origin of the oxide stress on thick substrates has been established and the value has been determined with a 4% accuracy through average curvature measurements
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Clavaguera, Simon. "Conception, synthèse et caractérisation de matériaux fluorescents pour l'élaboration d'un capteur chimique d'explosifs." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20067.
Анотація:
Dans le cadre de la lutte antiterroriste, il est crucial d'être en mesure de détecter la présence d'explosifs dans des lieux publics. De même, le déminage des anciennes zones de conflits nécessite également de développer des outils adaptés à la détection d'explosifs. Cette thèse est consacrée à l'étude de matériaux organiques fluorescents pour la détection de nitroaromatiques qui figurent parmi les explosifs les plus courants. L'objectif de cette thèse est triple puisqu'il s'agit à la fois de concevoir de nouveaux matériaux sensibles aux nitroaromatiques par inhibition de fluorescence, de développer un prototype et de mieux cerner les mécanismes de détection des nitroaromatiques. Nous explorons la synthèse et l'utilisation de nouveaux co-polymères alternés comportant des segments conjugués fluorescents de type phénylèneéthynylène et des unités chirales de possédant un axe de symétrie C2. La présence de cette unité est susceptible de limiter les interactions pi-pi entre les fluorophores et de conférer au matériau des propriétés adéquates. Dans le but d'obtenir une sensibilité optimale, nous étudions l'incidence de la nature du segment conjugué d'une part et le type d'unité chirale d'autre part. Nous nous intéressons également aux interactions entre les nitroaromatiques et les matériaux sensibles. Les polymères alternés développés dans ce cadre conduisent à des dépôts homogènes et reproductibles. Leur bonne sensibilité et leur excellente sélectivité pour la détection des nitroaromatiques en fait d'excellents candidats pour la réalisation de capteurs. L'aboutissement de ce travail de recherche est le développement d'un prototype de détection miniaturiséTo be able to detect explosives ultra-traces has become a societal need particularly to anticipate terrorist attacks and for land mine detection. During the last decade, despite well studied heavy analytical techniques, more sensitive, rapid and portable new chemical gas sensors have been developed. This thesis is devoted to the study of fluorescent organic materials used for nitroaromatics detection which appears among the most current explosives. Three objectives concern the present work: we have to design new sensitive materials towards nitroaromatics via fluorescence quenching, to develop a portable integrated sensor and to focus on the understanding of the detection process involved in nitroaromatics sensing. We explore the synthesis and the use of new alternate copolymers bearing fluorescent conjugated segments (phenyleneethynylene type) and chiral units with a C2 symmetry axis. This chiral unit is designed in order to avoid pi-stacking between fluorophores. The effect of the conjugated segment nature and the type of chiral unit are studied in order to obtain an optimal sensitivity. The interactions between nitroaromatics and sensitive fluorescent materials are also investigated. The deposition of alternate polymers leads to homogeneous and smooth thin layers. Their good sensitivity and their excellent selectivity for nitroaromatics detection are well fitted for the development of chemical sensors. The result of this leads to the development of a miniaturized integrated prototype of detection
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Meignen, Pierre-Antoine. "Capteur ultrasonore multiélément dédié à la caractérisation quantitative haute résolution." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT267/document.
Анотація:
Les travaux présentés dans cette thèse s’appliquent à la caractérisation de propriétés mécaniques par la microscopie acoustique. Ils décrivent un capteur focalisé innovant qui autorise à la fois une topographie et une imagerie quantitative d’un matériau élastique. L’innovation consiste en la séparation des différents modes de propagation d’un matériau excité par une sonde focalisée multiélément. La mesure par temps de vol de la vitesse de propagation des modes de surfaces de matériaux élastiques et anisotropes offre une possibilité de quantification du module caractérisant l’élasticité : le module de Young. Le dimensionnement de la sonde multiélément qui est décrit ici est rendu possible grâce au développement d’un modèle de champs acoustiques permettant d’anticiper le champ rayonné par chaque élément. Un deuxième modèle traitant de l’étude temporel des signaux reçus par la sonde focalisée est aussi présenté pour vérifier le comportement discriminant de la sonde des différentes ondes pouvant se propager. La mesure de propriétés mécaniques par la sonde focalisée est appliquée à différents échantillons et propose des résultats cohérents avec une grande sensibilité. La possibilité de réaliser des images de propriétés mécaniques est ainsi démontrée. D’abord adaptée pour des fréquences de l’ordre de la trentaine de mégahertz, cette sonde possède un nombre limité d’éléments pour assurer une simplicité de conception et de fabrication permettant par la suite une miniaturisation du capteur pour atteindre des fréquences proches du gigahertzThe work presented in this thesis is applied to the characterization of mechanical properties by acoustic microscopy. It describes an innovative focused sensor that enables both topography and quantitative imaging of an elastic material. The innovation consists in the separation of the different propagation modes of a material excited by a focused multielement probe. Measuring the surface mode propagation velocity of elastic and anisotropic materials thanks to their time of flight provides a possibility of quantifying the module characterizing the elasticity: the Young's modulus. The dimensions of the multielement probe are described here and rely on an acoustic field model developed to anticipate the field radiated by each element. A second model studies the temporal behaviour of the focused probe and also verifies the discrimination of the different waves that propagate. The measurement of mechanical properties by the multielement probe is applied to different samples and provides consistent results with high sensitivity. The ability to produce images of mechanical properties is thus demonstrated. First suitable for frequencies near thirty megahertz, this sensor has a limited number of elements to ensure a simplicity of design and manufacture for a subsequent miniaturization of the sensor to achieve frequencies near the gigahertz
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Cohen, Muriel. "Caractérisation des modes de défaillance des capteurs d'images CMOS à pixels actifs en environnement spatial." Toulouse, ENSAE, 2000. http://www.theses.fr/2000ESAE0019.
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Herin, Philippe. "Conception et caractérisation de capteurs de flux radiatif et convectif : application aux mesures "in situ"." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10051.
Анотація:
Mesures des composantes radiative et convective du flux thermique sur la surface d'une paroi opaque en régime variable. Utilisation des techniques de traitement du signal par intercorrélation. Modélisation des transferts de chaleur à l'intérieur d'une thermopile constituée de jonctions thermoélectriques Cu-Cn de grandes surfaces. Réalisation d'un montage de type lame d'air.
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Teston, Franck. "Modélisation et réalisation de capteurs à ondes de plaque : apllications à la caractérisation de matériaux." Tours, 1998. http://www.theses.fr/1998TOUR3305.
Анотація:
Ce travail de thèse est consacré à l'étude des ondes transverses horizontales sur des substrats de quartz, et les ondes de Lamb sur des céramiques et composites piézoélectriques. Ces ondes sont excitées et détectées au moyen de transducteurs à peignes interdigités, déposés à la surface d'un substrat piézoélectrique. Les applications de ces dispositifs concernent la caractérisation des propriétés viscoélastiques de liquides et polymères. En premier lieu, une méthode basée sur le concept de permittivité effective pour modéliser les fréquences propres de vibration d 'une plaque piézoélectrique en fonction des conditions aux limites électriques a été développée. Elle a été étendue au cas d 'une plaque chargée par des milieux viscoélastiques en prenant en compte les modifications des conditions aux limites mécaniques et électriques à chaque interface. Cela a permis de proposer un modèle général décrivant les interactions entre une onde acoustique se propageant dans une plaque et un film élastique, un liquide visqueux ou un matériau viscoélastique. En second lieu, des études expérimentales sont présentées. La première étape de ce travail a consisté en la réalisation de dispositifs à ondes transverses fonctionnant autour d 'une fréquence de 20 MHz sur des plaques de quartz, et en la réalisation d 'une cellule de mesure pour des applications en phase liquide. La sensibilité à la masse des capteurs a été mesurée par une technique d 'électrodéposition. Ces résultats ont été confrontés à nos calculs théoriques et à ceux de modèles existants (méthode variationnelle et méthode de perturbations): ils ont permis de valider et de confirmer l 'intérêt de notre modèle. Nous avons ensuite utilisé ces dispositifs pour réaliser des mesures de viscosité sur des mélanges aqueux de glycérol. De nouveau, notre modèle s'est avéré le plus précis pour modéliser le couplage visqueux à l'interface substrat de quartz et solutions aqueuses de glycérol. Les résultats obtenus nous ont permis de déterminer le module de cisaillement instantané du glycérol. Enfln, ces dispositifs ont été. Utilisés pour le suivi de réticulation de films polymères. A partir d'un ajustement entre les données expérimentales et les résultats théoriques, le module de cisaillement complexe (G' et G") a pu ainsi être déduit et suivi au cours du processus de réticulation. La dernière partie de notre travail a éfé consacrée à l 'étude et la caractérisation des ondes de Lamb sur substrats céramiques et composites. Piézoélectriques. Dans le cas des céramiques, les courbes de dispersion expérimentales sont en bon accord avec les courbes théoriques. Toutefois, ils montrent que ces matériaux ne présentent pas d 'avantages pour des applications en phase liquide. A l 'opposé, l'étude aussi bien théorique qu 'expérimentale réalisée sur les composites piézoélectriques de connectivité 1-3 montre 1 'intérêt et l 'originalité de leur utilisation pour la réalisation de capteurs en phase liquide, grâce au fort coefficient de couplage et à la faible atténuation du premier mode de Lamb symétrique, S0, mode jusqu 'ici très peu étudiéIn recent years, Lamb and shear horizontal (SH) acoustic waves have been increasingly studied for a wide variety of physical and chemical sensor applications, including viscoelastic characterization of polymers and liquids. Ln these applications, the acoustic waves are generated and detected by mean of interdigital transducer laid on one side of a plate. First, in order to predict the vibrating plate modes in piezoelectric medium, an approach based on the effective permittivity concept was used. Then, the plate was considered loaded by viscoelastic layers, and therefore a new effective permittivity function was defmed which take into account the modification of the mechanical and electrical boundary conditions at the interface. Therefore, a general theory of the interaction c:f acoustic waves at the interface between a piezoelectric medium and a viscoelastic layer is developed. This analysis includes mass loading, viscous and viscoelastic coupling. Secondly, a SH-APM sensor based on ST-cut quartz plate and an experimental cell for liquid applications were fabricated. The mass sensitivity of this deviee was measured by a copper electrodeposition for the two first modes at the frequencies around 15 MHz. These experimental measurements showed that our theoretical method leads to a better understanding of the mass loading compared to perturbation or variational methods. A second application concerned the determination ofthe liquid viscosity from to measure the phase and attenuation variation of the acoustic wave. Lndeed in using the theoretical mode! which take into account the Maxwell relaxation time in viscous liquids, the viscosity and the instantaneous shear elastic modulus c:f aqueous glycerol solutions can be calculated from experimental data. In the last application, the SH-APM sensors were used to study the room temperature vulcanizing polymers. A fitting between theoretical and experimental results allowed calculating the complex shear modulus during the vulcanizing process. Finally, we have studied the Lamb waves propagation in PZT ceramics and piezocomposites with 1-3 connectivity. The experimental dispersion curves have been calculated from the resonant or anti-resonant frequencies of the interdigital transducers and are a good agreement with theoretical curves. The main result concerned the piezocomposite materials, which exhibit advantageous properties for liquid sensor applications. An original feature of this work is here the used of the frrst symmetric mode So that has a strong electromechanical coupling factor, a low phase velocity and a relatively low attenuation in aqueous phase
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Letertre-Danczak, Julie. "Caractérisation des aérosols au-dessus des océans à partir des capteurs spatiaux de l’A-TRAIN." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10024/document.
Анотація:
A l’heure des études sur le changement climatique, un certain nombre d’inconnues subsiste comme la caractérisation des propriétés radiatives des aérosols à l’échelle globale. Différents moyens d’observations, depuis la surface ou l’espace, ont été développés ces dernières années et nous nous focalisons ici sur les mesures spatiales océaniques et notamment sur celles issues de deux instruments, MODIS/AQUA (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer de la NASA) et POLDER/PARASOL (POLarization and Directionality of Earth Reflectances du CNES) qui appartiennent à la constellation de satellites « A-Train ». Ces deux instruments nous permettent, à partir des luminances réfléchies par le système « Terre-Atmosphère », d’observer quotidiennement différents types d’aérosols (brûlis, poussières désertiques, pollution) en fonction de la zone géographique et d’en effectuer le suivi temporel.En première analyse, on peut comparer les résultats obtenus par chaque capteur qui ont des techniques d’observations privilégiant pour l’un, le domaine spectral pour l’autre, le caractère angulaire et polarisé des luminances. Utiliser ensuite en synergie les deux types d’informations nécessite de comparer les mesures brutes des instruments et d’assurer la cohérence des traitements. Nous avons ainsi examiné les étapes nécessaires à cette inversion: étalonnage des instruments, corrections apportées aux mesures et validité des modèles d’aérosols utilisés. Enfin, nous avons sélectionné quelques cas d’études afin d’analyser les caractéristiques des aérosols (quantité, taille, nature) d’origine désertique au-dessus de l’océan Atlantique et leur évolution au cours de leur transportWithin climatic change issues, one of the unknowns remains the characterization of the aerosol radiative properties at global scale. Different ways of monitoring aerosols from surface or space have been developed during the recent years and our present study is especially focused on observations over ocean from two satellite instruments, MODIS/AQUA (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer of NASA) and POLDER/PARASOL (POLarization and Directionality of Earth Reflectances of CNES), that are both part of the “A-Train” constellation. From the radiances reflected by the “Earth-Atmosphere” system, we can monitor the distribution of different aerosol types (smoke, dust, pollution) over specific regions and with a good temporal frequency.We can first compare results obtained by each sensor that are using different techniques, MODIS favor spectral domain when POLDER considers the angular and polarized character of radiances. In a second step, it looks attractive to combine both data sets into a single inversion scheme. To do so, it requires to ensure that the radiances of the two instruments are consistent and to control the coherency of the assumptions used along the retrieval processing. We analyze the different steps: calibration, gaseous absorption and molecular scattering correction as well as the validity of the aerosol models. Lastly, we select specific events to analyze the evolution of aerosol plumes (content, size, composition) transported over the Atlantic Ocean
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Dréan, Jérôme. "Mesures électromagnétiques en champ proche pour la caractérisation des materiaux non métalliques et des systèmes rayonnants." Rennes, INSA, 2007. http://www.theses.fr/2007ISAR0011.
Анотація:
Systèmes de mesures électromagnétiques en zone de champ proche de l’objet rayonnant. Pour cela, nous avons exploité la technique de diffusion modulée et développé un dipôle élémentaire miniature alimenté par des fils électriques. Par la suite, nous avons créé une rétine pour l’intégrer à deux systèmes de mesures. Nous avons proposé un système de mesure pour cartographier en champ proche des éléments rayonnants et développé des techniques d’étalonnages. Puis, nous avons développé un système de diagnostique pour caractériser en champ proche les matériaux non métalliques. Nous avons créé des modules logiciels et matériels et élaboré des techniques d’étalonnage. Nous avons validé enfin le fonctionnement du système par des mesures sur des matériaux non métalliques tels que le bois, les matériaux composites, les laines minérales, etc. Aujourd’hui, nous proposons un système en bande X qui pourrait se décliner en bandes Ku et KaThe recent growth in wireless communications has raised the need for developing new means of electromagnetic field measurements in the near field domain. Modulated Scattering Techniques (MST) are good candidates for such kind of measurements. We have first started by studying and developing an elementary dipole supplied through electrical wires for locally disturbing the electromagnetic field. We have created a retina and we have proposed and validated an acquisition procedure for measuring the field of the radiating elements in the near field domain with two systems. Finally, from this preliminary work, we have developed a pre-industrial system dedicated to the characterization of non metallic materials in the near field domain. We developed new measurement and calibration techniques for detecting defects in materials and continuously measuring their density distribution. Functional tests of this system have been performed with various materials. Currently, the system is really mature for industrial usage in the X band domain and may also be easily shifted to Ku and Ka band
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Marusic, Jean-Christophe. "Fabrication et caractérisation de capteurs potentiométriques à électrolyte solide pour la détection du CO¦2 gazeux." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0017/MQ46659.pdf.
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Vittoz, Stéphane. "Modélisation et caractérisation de capteurs mécaniques intégrés à base d'hétérostructures AlGaN/GaN pour les environnements hostiles." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00837976.
Анотація:
Certains domaines d'applications tels que l'aérospatial, l'automobile ou le forage de haute profondeur peuvent nécessiter la visualisation de certains paramètres physiques dans des environnements hostiles. Les capteurs microélectroniques basés sur le silicium y atteignent souvent leurs limites, qui sont qualifiées de conditions " sévères ". Ce travail se base principalement sur l'étude de solutions de capteurs mécaniques fonctionnant en conditions sévères. Le principe de ces capteurs repose sur l'exploitation de transistors de mesures HEMT à base de nitrures III-V (III-N), à la fois piézoélectriques et semiconducteurs, qui reste stable en conditions sévères. La compréhension des interactions entre physique des semiconducteurs et physique des matériaux ainsi que la caractérisation de structures possibles pour la détection mécanique représentent les principaux enjeux de ce sujet de thèse. La modélisation mécanique analytique et numérique des structures étudiées a permis d'appréhender le comportement de structures piézoélectriques multicouches. Le couplage de ce modèle électromécanique avec un modèle électronique du capteur a permis d'établir la faisabilité du principe de détection ainsi que la linéarité de la réponse du capteur. La caractérisation des prototypes réalisés en cours de thèse ont corroboré la linéarité du capteur tout en faisant apparaître l'influence de nombreux effets parasites réduisant sa sensibilité à savoir les effets de résistance parasites et de piézorésistances variables.
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Villemin, Guilhem. "Caractérisation de sources large bande dans le domaine temporel sans contraintes sur le nombre de capteurs." Phd thesis, Ecole centrale de Marseille, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00927102.
Анотація:
Cette thèse est consacrée à l'estimation des temps d'arrivée de signaux dans le cadre de la localisation active d'objets dans un contexte large bande et multitrajets sans contraintes sur le nombre de capteurs déployés. En s'inspirant des méthodes de traitement d'antenne, adaptées à l'estimation des temps d'arrivée, nous avons proposé une méthode afin d'estimer les paramètres de localisation d'un ensemble de sources ou d'objets réflecteurs d'un signal large bande connu. L'originalité de la méthode présentée réside dans le traitement spatialement incohérent des données, à savoir que l'information est traitée indépendamment sur chaque capteur. Les temps d'arrivée estimés sont ensuite associés à leurs sources respectives, ce qui permet de déterminer leurs positions géographiques. Pour s'affranchir de la corrélation des signaux reçus nous avons mis au point une méthode de lissage fréquentiel qui conserve toutefois une résolution temporelle optimale. Les performances de la méthode globale sont validées sur des données simulées et expérimentales.
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Vittoz, Stephane. "Modélisation et caractérisation de capteurs mécaniques intégrés à base d'hétérostructures A1GaN/GaN pour les environnements hostiles." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00858501.
Анотація:
Certains domaines d'applications tels que l'aérospatial, l'automobile ou le forage de haute profondeur peuvent nécessiter la visualisation de certains paramètres physiques dans des environnements hostiles. Les capteurs microélectroniques basés sur le silicium y atteignent souvent leurs limites, qui sont qualifiées de conditions " sévères ". Ce travail se base principalement sur l'étude de solutions de capteurs mécaniques fonctionnant en conditions sévères. Le principe de ces capteurs repose sur l'exploitation de transistors de mesures HEMT à base de nitrures III-V (III-N), à la fois piézoélectriques et semiconducteurs, qui reste stable en conditions sévères. La compréhension des interactions entre physique des semiconducteurs et physique des matériaux ainsi que la caractérisation de structures possibles pour la détection mécanique représentent les principaux enjeux de ce sujet de thèse. La modélisation mécanique analytique et numérique des structures étudiées a permis d'appréhender le comportement de structures piézoélectriques multicouches. Le couplage de ce modèle électromécanique avec un modèle électronique du capteur a permis d'établir la faisabilité du principe de détection ainsi que la linéarité de la réponse du capteur. La caractérisation des prototypes réalisés en cours de thèse ont corroboré la linéarité du capteur tout en faisant apparaître l'influence de nombreux effets parasites réduisant sa sensibilité à savoir les effets de résistance parasites et de piézorésistances variables.
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Vittoz, Stéphane. "Modélisation et caractérisation de capteurs mécaniques intégrés à base d'hétérostructures A1GaN/GaN pour les environnements hostiles." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENT064/document.
Анотація:
Certains domaines d'applications tels que l'aérospatial, l'automobile ou le forage de haute profondeur peuvent nécessiter la visualisation de certains paramètres physiques dans des environnements hostiles. Les capteurs microélectroniques basés sur le silicium y atteignent souvent leurs limites, qui sont qualifiées de conditions « sévères ». Ce travail se base principalement sur l'étude de solutions de capteurs mécaniques fonctionnant en conditions sévères. Le principe de ces capteurs repose sur l'exploitation de transistors de mesures HEMT à base de nitrures III-V (III-N), à la fois piézoélectriques et semiconducteurs, qui reste stable en conditions sévères. La compréhension des interactions entre physique des semiconducteurs et physique des matériaux ainsi que la caractérisation de structures possibles pour la détection mécanique représentent les principaux enjeux de ce sujet de thèse. La modélisation mécanique analytique et numérique des structures étudiées a permis d'appréhender le comportement de structures piézoélectriques multicouches. Le couplage de ce modèle électromécanique avec un modèle électronique du capteur a permis d'établir la faisabilité du principe de détection ainsi que la linéarité de la réponse du capteur. La caractérisation des prototypes réalisés en cours de thèse ont corroboré la linéarité du capteur tout en faisant apparaître l'influence de nombreux effets parasites réduisant sa sensibilité à savoir les effets de résistance parasites et de piézorésistances variablesSome industrial areas as oil, automotive and aerospace industries, require electromechanical systems working in harsh environments. An elegant solution is to use III–V materials alloys having semiconductor, piezoelectric and pyroelectric properties. These materials, particularly nitrides such as GaN or AlN, enable design of advanced devices suitable for harsh environment. By using free-standing structure coupled with sensing HEMT transistors that are stable at high temperatures, it is possible to obtain mechanical sensors suitable for harsh environments. This PhD thesis focuses on a cantilever-based strain sensor and a drumskin-based pressure sensor. Analytical models of both sensors have been developed and establish the feasibility of the sensing principle as well as its response linearity. The characterization tests of fabricated prototypes validate the possibility of measuring external mechanical load with both sensors. The linearity of the response has also been confirmed by experimental measurements. The experimental sensitivity is smaller than the theoretical one due to several parasitic effects not included in the model such as parasitic resistance and variable piezoresisitive effects
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Baraket, Abdoullatif. "Développement et caractérisation d’un Bio-MEMS intégrant des micro-capteurs pour l’étude des interactions anticorps-antigène." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10132.
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Trabelsi, Samir. "Contribution à la caractérisation de la matière végétale par des techniques microondes : applications aux capteurs d'humidité." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT108H.
Анотація:
L'objectif de cette etude est la caracterisation dans le domaine des microondes, de la matiere vegetale en fonction de la teneur en eau. Pour cela une technique de mesure non destructive en guide rectangulaire dans la bande x, a ete developpee. A partir de simulations experimentales et d'une analyse de la structure interne de la feuille, un modele dielectrique base sur des considerations morphologiques est propose. Il permet de calculer la permittivite complexe a partir d'un modele de simulation et des parametres mesures. Enfin, la technique de mesure est etendue a la determination de la teneur en eau dans d'autres materiaux tels que: les graines, le bois,. . . Etc
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Gaignebet, Nicolas. "Réalisation et caractérisation de puces de capteurs à cristaux photoniques : Vers un dispositif de biodétection intégré." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI128.
Анотація:
Les besoins en matière d'analyse moléculaire portative sont croissants, comme dans le cadre de la médecine d'urgence, le dépistage médical précoce, ou encore le contrôle sanitaire des denrées alimentaires. Ces besoins mènent au développement de biocapteurs performants répondant aux critères du « Point-of-Care » (POC), c'est-à-dire la détection sur le lieu d'intervention, que ce soit au chevet du patient, dans un cabinet de médecin, etc. Les capteurs POC ont pour fonction principale de réduire le coût et la durée nécessaire aux analyses, afin d'être en mesure de prendre une décision thérapeutique la plus rapide. De plus, grâce à leur mobilité ils permettent de proposer des analyses médicales dans les zones éloignées des centres hospitaliers et des laboratoires d’analyses. L'objectif de cette thèse est de développer un dispositif de détection optique compatible avec les critères du POC et permettant de répondre aux besoins en matière de criblage moléculaire dans ce type d’analyses. Afin de répondre à ces critères, ce dispositif devra être portable, rapide, bas-coût, et capable de détecter plusieurs biomolécules en parallèle avec une puce jetable, tout en présentant de bonnes performances de détection. L'approche présentée dans ce manuscrit consiste en un dispositif d'imagerie sans lentille, utilisant une puce de cristaux photoniques en silicium, avec une illumination en incidence normale par une source lumineuse bas-coût. Les résultats phares de cette thèse sont d’une part la démonstration d’une détection spécifique de biomolécules à l'aide de nos capteurs à cristaux photoniques, et d’autre part la démonstration de puces à cristaux photoniques intégrant une fonction de spectrométrie pour une application de détection en imagerie sans lentille compatible avec les critères du POCThe needs for portable molecular analysis tools are growing, including in the fields of emergency care, early medical diagnosis, or food safety analysis. These needs lead to the development of performant biosensors, meeting the criteria of “Point-of-Care” (POC), that is, the detection in the field, whether at the patient’s place, the physician’s office, etc. POC sensors’ primary missions are to reduce the analysis time and cost, to allow for a quicker therapeutic decision. In addition, thanks to their portability, they can provide analysis availability in remote areas, far from hospitals or medical laboratories. The objective of this PhD work is to develop an optical sensing system, compatible with the POC criteria, and addressing the needs in terms of molecular screening. To meet these criteria, this sensing system should be portable, fast, low-cost, and able to detect multiple biomolecules in parallel on a disposable chip, while providing good sensing performances. The approach presented in this manuscript consists in a lens-less imaging system, exploiting photonic crystals on a silicon chip, with a normal incidence illumination by a low-cost light source. The main results of this PhD work are on one hand the demonstration of a specific detection of biomolecules, thanks to our photonic crystal sensors; and on the other hand the demonstration of the integration of an on-chip spectrometry functionality using photonic crystals, towards an application in lens-less imaging detection compatible with the POC criteria
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Giard, Edouard. "Caractérisation et orientation de la filière des détecteurs infrarouge à superréseau InAs/GaSb." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC268.
Анотація:
Cette thèse, effectuée au sein de l'équipe DOTA de l'ONERA Palaiseau, porte sur l'étude et la caractérisation électro-optique de détecteurs infrarouge à superréseau (SR) InAs/GaSb. L'objectif était d'améliorer la compréhension du fonctionnement de ce photodétecteur haute performance refroidi et de statuer sur sa capacité à fonctionner à haute température (T > 120K) dans le domaine spectral MWIR (3 - 5pm). En collaboration étroite avec l'IES de l'Université de Montpellier, nous avons étudié une structure InAs-rich (présentant plus d'InAs que de GaSb dans la période du superréseau) dont les courants d'obscurité sont plus faibles que les structures classiques. Après avoir mis en place et amélioré différents bancs de test de caractérisations optiques (mesure de durée de vie par photoluminescence résolue en temps), électrique (caractéristiques courant-tension et mesure de bruit) et électro-optique (réponses spectrales calibrées), j'ai montré que les rendements quantiques de la structure InAs-rich étaient pénalisés par une longueur de diffusion des trous très faible, estimée à 80nm à 77K. J'ai proposé deux solutions pour améliorer le rendement quantique : la première, testée grâce à la première matrice InAs-rich MWIR, consiste à changer de côté l'éclairement : le rendement moyen est alors de 42% à 77K ; la deuxième est de changer de porteurs minoritaires, en dopant la structure un rendement maximal de 60% a été mesuré, pour des températures de fonctionnement de 77K à 130K. Une température BLIP de 110K a également été déterminée. Tous les résultats obtenus ont permis de donner un avis d'expert sur le fonctionnement haute température des photodétecteurs à SR MWIRThis work, realized at ONERA (DOTA), focuses on the study and the electro-optical characterization of type II InAs/GaSb superlattice (T2SL) infrared photodetectors. The aim of this work was to improve the knowledge of this high performance infrared cooled photodetector and to focus on its potential to address the high operating temperature (HOT) (T > 120K) MWIR applications. With the Institut d'Electronique et des Systèmes, we studied a InAs-rich structure, with more InAs than GaSb in the superlattice period, which exhibits a lower dark current than conventional symmetric structures. I first realized or adapted different test benches to determine the other parameters needed to characterize the detector : current-voltage characteristics, noise, calibrated spectral response and minority carrier lifetime measurements. I demonstrated that the InAs-rich structure has a quantum efficiency (QE) penalized by a very short holes diffusion length. I estimated the value equal to 80nm at 77K. Two solutions have been proposed : the first tested thanks to the first InAs-rich MWIR FPA, is to change the side of the illumination : the average QE is 42% at 77K ; the second is to switch minority carriers type, by doping the structure : a maximum QE of 60% was measured at operating temperatures varying from 77K to 130K and at zero bias voltage. A BLIP temperature of 110K was determined. Ail these results allow us to assess the ability of T2SL to address HOT MWIR applications
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Amara, Fadiga. "Contribution à la caractérisation aéraulique des bâtiments : Etude des transferts aérauliques dans les locaux multizones." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0029.
Анотація:
Ce travail est une étude expérimentale sur les transferts aérauliques multi zones, réalisée sur la cellule Optibat, un appartement de type F4 à l'échelle 1, construit dans un environnement climatique simulé. Le but de l'étude est de monter une expérimentation do référencé à partir de cet appartement afin de constituer une base do données nécessaires pour la validation dés modèles numériques en pression décrivant les écoulements d'air dans les bâtiments. La validation de ces modèles nécessite la connaissance de deux éléments. En utilisant deux techniques de pressurisation, la méthode de la zone gardée et la méthode passive, nous avons déterminé le premier élément, l'ensemble des perméabilités interzones et vis-à-vis de l'extérieur. Le deuxième élément nécessaire pour la validation des modèles numériques en pression est l'ensemble des débits interzones que nous déterminons en utilisant des techniques de gaz traceurs. En utilisant l'environnement climatique de Optibat, une étude paramétrique croisée a été effectuée pour deux configurations climatiques et pour 4 régimes de vent. Cette étude paramétrique nous a permis de constituer une importante base de données sur les débits interzones. Pour mieux fiabiliser cette base de donnée, un effort important a été fait sur l'étude de la propagation des erreurs expérimentales. Enfin, une première confrontation entre les résultats expérimentaux et Ie code de calcul COMIS, un modèle en pression, montre la difficulté de valider ce type de module compte tenu des limites imposées par le cadre expérimental de l'opérationThis work is an experimental study about multizone air flow patterns within the Optibat cell, a real scale apartment built in our laboratory hall in a controllad climatic environment. The goal of this study is to build a reference experimental tool in order to provide a data base needed for the validation of numerical models describing air flow pattern within the buildings. The validation of the models requires the knowledge of two elements. By using two pressurisation methods, the guadezone and passive methods, we determined the first element, all the interzone air permeabilities. The second element required for the validation of pressure numerical models is the knowledge of all the interzone air flows that we determined using tracer gas techniques. By using the Optibat climatic environment, a cross sensitivty analysis has been performed for two climatic configurations and four wind speeds. This parametric study has allowed us to gather an important data base on interzone air flows within the Optibat cell. To increase the data base quality, an error anlysis has been carried out to give aconfidence interval for each result. Finally, a first comparision between both the experiment and COMIS code has given good results and has shown the necessity not only to improve the experimental tools but also to determine the confidence intervals of model results