Дисертації з теми "Revêtement optique"
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Marchand, Julien. "Revêtements de qualité optique à base de solutions sol-gel aqueuses et d’un procédé de dépôt par pulvérisation en solution." Electronic Thesis or Diss., Tours, 2021. http://www.theses.fr/2021TOUR4002.
Анотація:
Différentes techniques sont disponibles pour réaliser des revêtements à propriétés optiques. La technologie sol-gel combinée au dépôt par voie liquide offre un intérêt particulier puisqu’il est possible de traiter des composants de grande dimension à partir de procédés facilement accessibles et industriels (dip-coating, spin-coating…). Dansle domaine des revêtements optiques pour des installations lasers de puissance comme celles du CEA (Laser Mégajoule), le procédé sol-gel est mis en œuvre industriellement depuis de nombreuses années pour réaliser les dépôts antireflets et permettre d’assurer ainsi une transmission maximale aux longueurs d’ondes d’intérêts tout enprésentant une résistance au flux laser compatible des fortes densité d’énergie lumineuse. Toutefois, le solvant couramment utilisé pour ces dépôts est l’éthanol, solvant de dépôt qui possède l’inconvénient d’être facilement inflammable. La prise en compte de ce risque est une contrainte à considérer dans le cas d’une exploitation duprocédé à grande échelle.Ce travail de thèse vise à diminuer voire supprimer ce risque en substituant le solvant alcoolique utilisé par de l’eau. Le principal défi à relever ici est double : la synthèse de solutions sol-gel colloïdales en milieu aqueux stables dans le temps (plusieurs années) d’une part, la mise au point d’un procédé de dépôt optique innovant par pulvérisation en solution (spray-coating) d’autre part.Ce changement de milieu et de technique de dépôt impactent significativement la réalisation d’une couche mince et de nombreux paramètres ont été étudiés pour aboutir à la préparation de revêtements avec la qualité optique requise (homogénéité en épaisseur) sur des surfaces de grandes dimensions (200x200 mm²).Parmi ces paramètres, on trouve le temps de séchage du dépôt qui passe de quelques secondes à plusieurs minutes avec l’utilisation d’un solvant aqueux, la mouillabilité de la solution aqueuse moins performante que celle d’une solution alcoolique, la concentration en phase solide de la solution, les conditions de pulvérisation (débit, fluxaérauliques, distance buse/substrat…), les conditions de dépôt (température, hygrométrie).De cette étude, il ressort que la maitrise des conditions de séchage du film déposé est primordiale pour garantir la qualité optique des revêtements déposés sur des grandes dimensions. Des premiers résultats de modélisation du phénomène de séchage de tels films sont décrits.Maitriser la qualité optique de revêtements déposés par technique de spray parait donc possible sous certaines conditionsDifferents techniques are available to produce optical coatings. Sol-gel process combined to liquid deposition is particulary interesting as it is possible to coat huge scale components with easily accessible and industrial processes (dip-coating, spin-coating). In the field of optical coatings for power lasers such as Laser MégaJoule at CEA, sol-gel process has been industrialy implemented for many years to produce antireflective coatings which present a maximum transmission at the wavelenghts of interest with an adequate laser flux resistance in accordance with hig density of light energy. However, the usual solvent for these coatings is ethanol, which is easily flammable. This risk has to be taken into account for large scale deposition.This thesis work aimed to reduce or even suppress this hazard by using water instead of alcoholic solvents. The main challenge is double : synthesis of stable sol-gel colloids solution in aqueous media (for some years at least) in one hand, and on the other hand the development of an innovative process to realise optical coatings with spray-coating.This modification of media and coating technique significantly affect thin layer formation and numerous parameters had been studied to achieve coatings with optical quality (homogeneity of thickness) on large surfaces (200 x 200 mm²).Among these parameters, the drying time has changed from few seconds to several minutes with the use of water, water's wetting which is less efficient than alcoholic solvent's wetting, solid concentration in solution, spraying conditions (flow rate, aeraulic flow, nozzle-substrate distance...), coating conditions (temperature, hygrometry).In this study, we pointed that controlling drying conditions of the deposited film is essential to ensure the optical quality of coatings on a large scale. First results in modelling the drying of these films are described.Controlling optical quality of coatings realised by spray seems possible under some conditions
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Le, Bouffant Jean. "Étude de l'excentricité d'une fibre optique dans son revêtement époxy-acrylate et réalisation d'un dispositif de mesure en temps réel." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112270.
Анотація:
Cette thèse a pour objet la détermination d'une méthode de mesure rapide et non-destructive du défaut de centrage d'une fibre optique dans son revêtement époxy-acrylate et la réalisation d'un dispositif de mesure en temps réel, utilisable en ligne sur la tour de fibrage. Une analyse, à l'aide d'un modèle de rayons optiques, du champ diffracté "vers l'avant" par la fibre éclairée transversalement, permet de mettre en évidence l'existence de maxima secondaires de lumière et de relier leur position angulaire à l'excentricité. Une relation simple est établie entre la position angulaire de ces pics, la valeur du module, de la direction du défaut de centrage et du rapport des diamètres gaine optique-enduction ; rendant ainsi possible la détermination de ces trois paramètres. Une vérification expérimentale est présentée et confirme la validité du modèle employé. L'appareil de mesure en temps réel que nous avons mis au point, permet de délivrer à une fréquence de cinq Hertz les trois grandeurs recherchées avec une précision respectivement de 1 micron, 5 degrés, et 1. 5 pour cent. Les résultats expérimentaux obtenus à l'aide de cet appareil sont discutés.
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Berthod, Loïc. "La photolithographie cylindrique sur revêtement sol-gel photogravable." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSES009/document.
Анотація:
Ces travaux de thèse ont pour but d’analyser les outils de photolithographies permettant d’inscrire des réseaux des diffractions et d’identifier ceux qui sont suffisamment flexibles pour être adapté à des substrats non conventionnels tel que des cylindres ou des tubes. Les outils de photolithographies développés ont aussi été ajustés afin d’inscrire directement un réseau de diffraction dans une couche fonctionnelle de TiO2, apporté par la voie sol-gel. Cette thèse est une étude prospective car la périodicité ou le motif des structures diffractantes inscrites n’ont pas été définis pour une application spécifique. Deux outils de photolithographies ont été adaptés avec succès aux substrats cylindriques. Ils seront présentés ici et s’accompagneront d’une perspective en vue d’une application particulière. Enfin, le dernier chapitre se distincte des précédents car il ne porte pas sur le développement d’un outil de photolithographie mais sur la transformation chimique du TiO2 (diélectrique) en TiN (métal), il reste néanmoins dans la continuité de ses travaux de thèse car cette transformation est adaptée à tous types de substratsThe aim of this thesis is to analyze the photolithography tools used to print diffraction gratings and to identify those that are sufficiently flexible to be adapted to unconventional substrates such as cylinders or tubes. The photolithography tools developed have also been adjusted in order to write directly a diffraction grating in a functional layer of TiO2, supplied by the sol-gel pathway. This thesis is a prospective study because the periodicity or the pattern of the registered diffracting structures has not been defined for a specific application. Two photolithography tools have been successfully adapted to cylindrical substrates. They will be presented here and will be accompanied with a perspective for a specific application. Finally, the last chapter is distinct from the previous ones because it does not concern the development of a photolithography tool but on the chemical transformation of TiO2 (dielectric) into TiN (metal), it nevertheless remains in the continuity of its thesis because this transformation is adapted to all types of substrates
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Moreau, Julien. "Nouvelle métrologie optique pour l'amélioration des performances de l'antenne gravitationnelle VIRGO." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066337.
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Perrot, Jean-Luc. "Explorations optiques multimodales et multiéchelles non invasives appliquées au revêtement cutanéomuqueux , étendues à l'appareil oculaire antérieur." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSES010/document.
Анотація:
Après une introduction brève de l’historique de l’imagerie dermatologique non invasive, ce travail est divisé 3 parties. 1) Présentation d’un projet de développement d’un tomographe à cohérence optique miniaturisé, peu onéreu devant permettre une diffusion de cette technique aux dermatologues exerçant en dehors des hôpitaux. Il s’agi d’un projet ANR DOCT-VCSEL Portable Optical Coherence Tomography with MEMS-VCSEL swept- sources for skin analysis ANR 2015 / Défi sociétal « Vie, Santé et Bien-Etre » Axe 13 « Technologies pour la santé » 2) Présentation d’un projet dont le but est l’identification de lésions cutanées cancéreuses au moyen d’un nouvel OCT haute définition développé par la société DAMAE, issue de l’Institut supérieur d’Optique de Palaiseau. Il s’agit d’un dispositif qui sera dans un premier temps réservé aux centre d’excellence en imagerie dermatologique. 3) la reprise des 52 publications ayant trait à l’imagerie cutanée auxquelles j’ai participé et référencées dans les bases de données internationales au 31 décembre 2016. Ce travail couvre l’ensemble de l’imagerie non invasive dermatologique moderne et aborde des sujets qui n’avaient jamais été étudié de la sorte. Notamment les muqueuses et l’appareil oculaire antérieur mais aussi l’identification par microscopie confocale des marge chirurgicales ou l’association microscopie confocale spectrométrie RamanAfter a brief introduction to the history of non-invasive dermatological imaging, this work is divided into 3 parts. 1) Presentation of a project for the development of a low-cost miniaturized optical coherence tomograph to allow dissemination of this technique to dermatologists practicing outside hospitals. This is an ANR project: DOCT-VCSEL Portable Optical Coherence Tomography with MEMS-VCSEL swept-sources for skin analysis ANR 2015 / Societal Challenge "Life, Health and Welfare" Axis 13 “Technologies for Health" 2) Presentation of a project whose goal is the identification of cancer skin lesions by means of a new high definition OCT developed by the company DAMAE, resulting from the Higher Institute of Optics of Palaiseau. It is a device that will initially be reserved for centers of excellence in dermatological imaging. 3) Presentation of 52 publications related to skin imaging, in which I participated, and referenced in the international databases as of December 31, 2016. This work covers all modern dermatological non-invasive imaging and addresses Subjects that had never been studied in this way. Notably the mucous membranes and the anterior ocular apparatus but also the identification by confocal microscopy of the surgical margins or the association confocal microscopy Raman spectrometry
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Sokolov, Dmitry. "Contribution au développement de la projection thermique à très faible pression." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00603187.
Анотація:
Le but de ce travail est de mettre au point une nouvelle technologie de dépôts de matériaux par voie sèche. Pour ce faire, nous avons développé, par une approche théorique et expérimentale, un nouveau procédé qui met en oeuvre la technologie de la projection thermique dans le domaine des basses pressions (inférieures à 10 hPa). Le domaine des basses pressions concerné par cette étude permet de générer de fortes enthalpies au niveau de la source thermique, à pression élevées, et de travailler à faibles pressions au niveau du substrat. Ce qui d'une part évite les contaminations chimiques (oxydation, réactions chimiques,...) dans les matériaux du dépôt et d'autre part réduit le taux de porosité et améliore l'adhérence de la couche ainsi construite. Ainsi, les propriétés physiques des dépôts obtenus s'approchent de celles des dépôts réalisés par le procédé de déposition en phase vapeur sous vide (PVD) en ayant l'avantage d'en accroître la vitesse d'obtention. Pendant ce travail, une approche théorique par des moyens de calcul (FLUENT) a permis d'étudier les conditions d'écoulement du plasma et l'effet de l'injection du matériau. Les résultats ont permis de définir un divergent de géométrie Laval adaptable à une torche classique F4VB de projection thermique sous pression réduite (VLPPS). En parallèle, une enceinte de grand volume adoptée au procédé a été conçue, réalisée et testée au sein du laboratoire. Cette enceinte, constituée d'une chambre mobile et d'une chambre fixe, est équipée d'un robot, de différents systèmes de diagnostics (thermocouples, DPV, spectromètre optique, pyromètre optique, etc.), de systèmes de refroidissement d'un porte substrat. Différents essais de matériaux métalliques ont permis de valider le concept et le procédé. Ensuite l'étude a concerné l'obtention de différents dépôts de matériaux à base de cuivre, à différentes pressions. Pour étudier les différents constituants du matériau issu de la torche, une méthode spécifique a été développée, qui permet de caractériser les phases vapeurs et solides créées de manière séparée et indépendante. Les résultats ont permis de comparer la structure des dépôts obtenus par ce procédé et par le procédé PVD, et de confirmer la possibilité d'obtention de revêtements denses ou colonnaires.
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Tessier, Florent. "Etude expérimentale de l'implosion de bulles de cavitation optique au voisinage de parois souples : application à la tenue d'un revêtement élastomérique à l'érosion de cavitation." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX11043.
Анотація:
Lorsqu'une bulle de cavitation implose au voisinage d'une paroi plane, on observe différents phénomènes : migration de la bulle vers la paroi, formation d'un micro-jet liquide qui transperce la bulle et percute violemment la paroi et émissions d'ondes de choc dont l'interaction avec la paroi est également destructrice. Ces phénomènes contribuent significativement à l'érosion de cavitation, c'est à dire l'usure progressive d'une paroi solide délimitant l'écoulement par des bulles de cavitation. Nous avons étudié expérimentalement la tenue de revêtements élastomériques (polyuréthanne) à l'érosion de cavitation optique, c'est à dire causée par des bulles de cavitation isolées créées par laser. Il en ressort que l'élastomère de polyuréthanne développé pour cette étude est plus résistant que l'acier inox et le CaviTec (parmi les matériaux métalliques les plus résistants à ce type d'agression). Nous avons en outre mis en évidence quelques tendances pour optimiser le revêtement élastomérique. Enfin, nous avons réalisé une expérience de cavitation optique sous 40 bars statique afin d'étudier l'interaction bulle/paroi et l'érosion qui en résulte dans des conditions se rapprochant des conditions industrielles d'écoulement autour d'augets Pelton. Il s'avère que l'élastomère demeure le matériau le plus résistant et qu'un million de bulles (contre 180000 pour le CaviTec) sont nécessaires pour observer une rupture ductile qui serait due à la présence de charges minérales.
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Anooshehpour, Farid. "Optical emission spectroscopy as a process-monitoring tool in PECVD of amorphous carbon coatings." Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27142.
Анотація:
Dans ce projet de recherche, le dépôt des couches minces de carbone amorphe (généralement connu sous le nom de DLC pour Diamond-Like Carbon en anglais) par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (ou PECVD pour Plasma Enhanced Chemical Vapor deposition en anglais) a été étudié en utilisant la Spectroscopie d’Émission Optique (OES) et l’analyse partielle par régression des moindres carrés (PLSR). L’objectif de ce mémoire est d’établir un modèle statistique pour prévoir les propriétés des revêtements DLC selon les paramètres du procédé de déposition ou selon les données acquises par OES. Deux séries d’analyse PLSR ont été réalisées. La première examine la corrélation entre les paramètres du procédé et les caractéristiques du plasma pour obtenir une meilleure compréhension du processus de dépôt. La deuxième série montre le potentiel de la technique d’OES comme outil de surveillance du procédé et de prédiction des propriétés de la couche déposée. Les résultats montrent que la prédiction des propriétés des revêtements DLC qui était possible jusqu’à maintenant en se basant sur les paramètres du procédé (la pression, la puissance, et le mode du plasma), serait envisageable désormais grâce aux informations obtenues par OES du plasma (particulièrement les indices qui sont reliées aux concentrations des espèces dans le plasma). En effet, les données obtenues par OES peuvent être utilisées pour surveiller directement le processus de dépôt plutôt que faire une étude complète de l’effet des paramètres du processus, ceux-ci étant strictement reliés au réacteur plasma et étant variables d’un laboratoire à l’autre. La perspective de l’application d’un modèle PLSR intégrant les données de l’OES est aussi démontrée dans cette recherche afin d’élaborer et surveiller un dépôt avec une structure graduelle.The production of amorphous carbon coatings or as commonly known as diamond like carbon (DLC) coatings, using the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method is studied through optical emission spectroscopy (OES) as a plasma diagnostic technique and the partial least square regression (PLSR) statistical method. The objective is to establish a model to predict DLC properties independent of reactor-related parameters, in order to be used in any other similar deposition process. Therefore the model correlates the deposited coating properties to plasma parameters derived from OES. The OES derived data carries a variety of information about plasma characteristics. The relative spectral line intensities of CH and atomic H to specific Ar lines were employed as a probe of their concentrations according to actinometry method. The full width at half maximum of atomic H was also employed. This method can be used as a probe of gas temperature via Doppler broadening effect. The DLC coatings were characterized using profilometry for thickness and stress measurements and Auger electron spectroscopy (AES) for structural analysis. There were two series of PLSR analysis carried out: The first analysis studies the correlation between process parameters and plasma characteristics, as derived by OES, for a better understanding of the plasma deposition process. The second analysis shows how the OES can be used for prediction of coating properties and for process monitoring. According to the results, the OES data (especially the parameters that are related to the concentration of atomic hydrogen and CH species) are able to represent some parts of process parameters (plasma power, mode and pressure) in a statistical model that is designed for predicting DLC coating properties. In other words, this means that this plasma diagnostic technique can be employed for in-situ monitoring of growing DLC coating properties, instead of using process parameters, which are related to the deposition reactor and may vary from one system to another. The perspective of using the OES data and the PLSR analysis in designing and monitoring a structurally gradient DLC coating is also discussed.
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Pavlov, Mikhail. "Application des dispositifs de diagnostic optique multi-spectraux dans les procédés de fabrication additive : fusion sélective par laser et projection laser coaxiale." Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne), 2011. http://www.theses.fr/2011ENISE007.
Анотація:
Le manuscrit comporte 4 chapitres comprenant une introduction générale présentant les diagnostics optiques et les concepts utilisés, suivi d’un chapitre sur l’application de ces technique au procédé de fusion sélective par laser et deux chapitres sur une processus de projection de poudres. Le chapitre 1 est une introduction aux diagnostics optiques ayant pour objet de mesurer la température d’un milieu « sans contact ». L’importance du choix de la bande spectrale en fonction de la température est également soulignée. Le chapitre 2 concerne l’étude le procédé de fusion sélective par laser. Une première partie concerne la description de la machine de frittage utilisée. Sur cette machine différents éléments optiques ont été ajoutées permettant une visualisation à la fois latérale du champ entourant le bain liquide, mais également coaxiale avec faisceau laser. Le chapitre 3 porte sur l’étude du procédé de projection de poudres de acier et carbure de titane. Ce chapitre débute par une partie bibliographique. Les dispositifs expérimentaux sont une caméra thermique (bande 3-5 microns), un pyromètre multi-longueurs d’onde (1-1. 27 microns). L’effet des différents paramètres opératoires sur les profils de température (vraie et de brillance) est ensuite examiné en détails. Le quatrième chapitre concerne l’étude du rechargement d’un substrat de TA6V avec de la poudre de même composition. Une caméra thermique (3-5 microns) calibrée à l’aide d’un corps noir permettait d’obtenir les champs de températureThe manuscript contains four chapters including a general introduction presenting the optical diagnostics, followed by a chapter on the application of the selective laser melting and two chapters on a process of laser cladding. Chapter 1 is an introduction to optical diagnostics tools designed to measure the temperature of an object without physical contact. The importance of the choice of the spectral band as a function of temperature is also highlighted. Chapter 2 describes the study the process of selective laser melting. The first part concerns the description of the selective laser melting machine used. On this machine various optical elements have been added for visualization of powder layering process and the molten pool coaxially with the laser beam. Chapter 3 describes the study of laser cladding of titanium carbide and steel powders. This chapter begins with a bibliographical part. Thermal imaging camera (3-5 micron band) and a multi-wavelength pyrometer (1-1. 27 microns) were applied to monitor the zone of laser action. The effects of various operating parameters on the temperature profiles (true and brightness) were examined in detail. The fourth chapter describes the laser cladding on a substrate TA6V with powder of the same composition. A thermal imaging camera (3-5 microns) was applied to obtain the temperature distributions in the laser action zone
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Hidden, Guillaume. "Développement d'un nouveau revêtement de contrôle thermique pour satellites d'orbite géostationnaire : étude de l'influence de nanoparticules conductrices sur les propriétés thermo-optiques et électriques du composite." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30031.
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Charlot, Aude. "Élaboration et caractérisation de revêtements submicroniques obtenus par électrodéposition de nanoparticules de silice." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2014. http://www.theses.fr/2014ENCM0003/document.
Анотація:
L'élaboration d'un revêtement submicronique est réalisée par électrodéposition de nanoparticules de silice (EPD = ElectrophoreticDeposition). Cette approche permet de contrôler l'épaisseur des dépôts, qui est un paramètre à ajuster pour élaborer un revêtement sélectif absorbeur de type capteur photothermique. La nature du revêtement recherché est un co-dépôt de silice et de carbone. Pour la compréhension et le contrôle des mécanismes de dépôt par EPD, le dépôt de silice seule est étudié. Deux systèmes ont été investigués : de la silice déposée sur du wafer de silicium ou sur du platine, notés respectivement SiO2/Si et SiO2/Pt. Une suspension colloïdale commerciale, le Ludox® HS-40, est utilisée pour permettre la dilution de sols stables de nanoparticules de silice monodisperses (12 nm de diamètre), chargées négativement. Un EPD anodique est réalisé en milieu aqueux grâce à ce sol.Le potentiel, la concentration initiale en nanoparticules et la durée de dépôt ont été explorés. Lorsque le potentiel appliqué est trop élevé, le phénomène d'électrolyse de l'eau est observé. Plus particulièrement, le système à base de platine se trouve limité par ce phénomène à partir d'un potentiel de +2V. La forte conductivité de ce substrat favorise le phénomène de dégagement gazeux. Ce bullage subséquent, dégrade la cohésion du revêtement. Néanmoins, l'application d'un potentiel inférieur au potentiel d'électrolyse de l'eau permet de bonnes conditions de dépôt. Des phénomènes similaires ont également été observés avec le système SiO2/Si. Les propriétés semi-conductrices du wafer de silicium permettent cependant d'appliquer des potentiels plus élevés (jusqu'à +40 V), en limitant le phénomène d'électrolyse. L'optimisation des conditions de dépôt sur ces deux systèmes ont permis d'obtenir des conditions expérimentales de dépôt compatibles avec l'objectif fixé, à savoir : un potentiel de +1 V pour le système SiO2/Pt et de +3 ou +30 V pour le système SiO2/Si, une concentration comprise entre 1 et 10 %mass, et une durée de dépôt de 1h.Dans les conditions optimales définies précédemment, les propriétés physico-chimiques de la suspension initiale ont été modifiées par l'ajout d'un co-solvant (EtOH), d'un sel (Na2SO4) ou d'un polymère (PAA out PVA) afin d'étudier l'influence du milieu dispersant, de la conductivité de la suspension ou du potentiel zêta des nanoparticules sur l'épaisseur des dépôts. Ces ajouts ont permis d'augmenter l'épaisseur des revêtements, notamment pour le système SiO2(EtOH)/Pt et les systèmes à base de PAA. L'ajout d'un composé carboné (PVA, PAA) dans la suspension a également été étudié afin d'obtenir après calcination (500°C) un revêtement présentant des caractéristiques intéressantes pour l'application envisagée. Les revêtements de type SiO2(PAA)/Pt présentent une certaine sélectivité optique. Toutefois les valeurs du ratio alpha/epsilon restent inférieures à 7, ce qui est plus faible que les valeurs obtenues pour le même type de système, avec des procédés sol-gel classiquesThe development of a submicron coating was carried out by electrophoretic deposition (EPD)of silica nanoparticles. This approach allows controlling the thickness of the deposits which is a parameter to adjust to develop a selective absorber coating dedicated to a photothermal sensor. The composition of the desired coating is a co-deposition of silica and carbon. For the understanding and the control of EPD deposition mechanisms, silica deposit is first studied. Two systems were investigated: silica deposited on a silicon wafer or platinum substrate, respectively noted SiO2/Si and SiO2/Pt. A commercial colloidal suspension, Ludox® HS-40, is used to realize stable diluted sols of monodispersed silica nanoparticles (12 nm diameter), negatively charged. Anodic EPD is performed in aqueous medium from this sol.The applied potential, the initial concentration of nanoparticles and the deposition time are investigated. When the applied potential is too high, the water electrolysis phenomenon occurs. More particularly, the platinum-based system is limited by this phenomenon, from a potential of +2 V. The high conductivity of this substrate promotes gassing phenomenon. This subsequent bubbling degrades the cohesion of the coating. However, an applied potential lower than the electrolysis potential gives some good deposition conditions. Similar phenomena were also observed with SiO2/Si system. However, the semiconductor properties of the silicon wafer enable to apply higher potential (up to +40 V) by reducing the phenomenon of electrolysis. Optimizations of the deposition conditions on these two systems have yielded experimental deposition conditions consistent with the objective, namely: a potential of +1 V to SiO2/Pt system and of +3 and +30 V for SiO2/Si system, a concentration between 1 and 10 %mass, and a deposition time of 1 hour.Under optimum conditions defined above, the physicochemical properties of the initial suspension are modified by adding a co-solvent (EtOH), a salt (Na2SO4) or a polymer (PAA or PVA) in order to study the influence of the dispersing medium, the conductivity of the suspension or the zeta potential of the nanoparticles on the thickness of the deposits. These additions have increased the thicknesses of coatings, especially for SiO2(EtOH)/Pt system and systems based on PAA. The addition of some carbon compounds (PVA or PAA) in the suspension was also studied to obtain after calcinations (500 °C) a coating with interesting characteristics for the intended application. Coating obtained with SiO2(PAA)/Pt system exhibit a significant optical selectivity. However, the value of the alpha/epsilon ratio remains below 7, which is lower than the values obtained for the same type of system with conventional sol-gel processes
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El-Yadouni, Abderrazzak. "Étude par optique guidée des propriétés optiques linéaires et non linéaires de couches minces de semi-conducteurs à grand gap." Metz, 2002. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2002/El_Yadouni.Abderrazak.SMZ0228.pdf.
Анотація:
Les guides d'onde sous forme de couches minces déposées sur des substrats d'indice faible présentent l'avantage d'être compatible avec la technologie Si déjà existante, pour développer des composants optoélectroniques intégrés. C'est dans ce contexte que nous avons étudié les propriétés optiques des couches minces de semi-conducteurs à grand gap du type h-BN, nous avons utilisé principalement la spectroscopie des lignes noires. Dans le cas des couches minces de h-BN, nous avons étudié l'influence de la durée de dépot et de la puissance de plasma. En plus, pour obtenir des couches de h-BN bien orientées il faut utiliser des puissances de plasma faible (<500 W) ou élevées (>500 W). Ces résultats ont été confirmés par une étude en utilisant la spectroscopie IR.
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Benabed, Mohamed Salim. "Élaboration de revêtements à base de titane en milieu igné." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066373.
Анотація:
Étude de la réalisation en milieu de sels fondus (BaC2-CaCl2-NaCl) de revêtements de titane sur nickel, fer ou alliage ti-ni 50-50. Caractérisation des surfaces externes et des phases intermédiaires obtenues par interdiffusion. L’efficacité de ces revêtements, prouvée dans le cas de revêtements de titane sur le nickel et l'alliage ti-ni 50-50 par l'excellente tenue dans le milieu NaCl a 3,5%, permet d'ouvrir de nouveaux horizons concernant l'élaboration de revêtements massifs à base de métaux réfractaires par voie ignée.
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Zhu, Lin. "Etude de la projection plasma sous très faible pression - torches et procédé de dépôt." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00703247.
Анотація:
Au cours de la dernière décennie, la technologie de projection à la torche à plasmasous très faible pression (VLPPS) (inférieure à 10 mbar) a attiré l'attention denombreux chercheurs car ce procédé permet d'envisager la possibilité de réaliser desdépôts de structure voisine de celle des dépôts en phase vapeur avec une cinétiqueproche de celle de la projection thermique classique. Cette technologie vise donc àévaporer totalement ou partiellement des poudres afin de déposer des revêtementsdenses avec une structure colonnaire ou mixte.Le travail effectué dans cette étude à consisté à étudier et à développer des moyenspour assurer la fusion et l'évaporation de matériaux céramiques en vue d'élaborer desrevêtements de haute qualité et à caractériser les propriétés de ces revêtements.Dans une première approche des dépôts denses et homogènes de zircone stabilisée àl'yttrine (YSZ) ont été obtenus sur un substrat " inox " en utilisant des torches àplasma " classiques " de type F100 et F4 sous très faible pression (1 mbar) en utilisantde façon originale un principe d'injection axiale via l'alimentation en gazplasmagènes. Un spectromètre d'émission optique a été utilisé pour analyser lespropriétés du jet de plasma et notamment apprécier le taux d'évaporation du matériau.La composition et la microstructure des dépôts ont été caractérisées par diffraction desrayons X et microscopie électronique à balayage. Les résultats ont montré que lapoudre YSZ a été partiellement évaporée et que les dépôts obtenus disposent d'unemicrostructure hybride composée de " splats " formés par des particules fondues etune " matrice " (en faible quantité) résultant de la condensation de vapeurs provenantde l'évaporation des particules surchauffées.Afin de tenter d'augmenter le taux de vaporisation, l'anode de la torche F100 a étéallongée et un dispositif d'arc transféré complémentaire a été réalisé afin d'éleverl'énergie du jet de plasma et de favoriser l'échange thermique. Les effets de cedispositif sur les propriétés du jet de plasma ont été évalués par spectrométried'émission optique et calcul de la température électronique. Des dépôts de YSZ etd'alumine (Al2O3) ont été élaborés à la pression de 1 mbar. Les dépôts de YSZ ontaffiché une microstructure hybride similaire à celle obtenue précédemment alors quepour les dépôts d'alumine, seul un dépôt lamellaire " classique " a été observé. Lacapacité d'évaporation est donc restée limitée. La microstructure, les propriétésmécaniques et les propriétés de résistance aux chocs thermiques des dépôts de YSZont été étudiées plus en détail et comparées avec celle de dépôts réalisés dans desconditions plus classiques. Une tenue améliorée en termes de résistance aux cyclagesthermiques a notamment été observée.Afin de répondre aux attentes en matière de niveau de densité de puissance du jet lelaboratoire s'est équipé d'une une nouvelle torche à plasma tri-cathode expérimentaleélaborée par la société AMT. Cette torche a été modélisée et testée dans un premiertemps en conditions atmosphériques, révélant une limitation importante du rendementde projection. A partir de ces premiers résultats expérimentaux une nouvellegéométrie de buse a été proposée afin d'améliorer le rendement de projection. Il aalors été constaté que le rendement de la projection avait été considérablementaugmenté par cette modification et que la microstructure du dépôt était également plusfavorable. Ce travail devra maintenant se poursuivre par l'intégration de cette torche dans l'enceinte sous pression réduite.
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Fan, Xiujuan. "Elaboration et caractérisation des revêtements base Titane fabriqués par projection thermique sous très basse pression." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCA006.
Анотація:
Les procédés de projection thermique permettent de fabriquer des revêtements d’une grande versatilité (métaux, céramiques, polymères ou autres composites), relativement épais (de quelques microns à plusieurs centimètres) avec une vitesse de dépôt relativement importante. Cependant des contraintes existent notamment l’impossibilité d’utiliser des précurseurs à fusion non congruente tels que les nitrures (TiN par exemple) limitant leur application industrielle (aéronautique, énergie, biomédical, etc.). Ce type de revêtement est principalement obtenu par les procédés couches minces. La projection plasma sous très basse pression (VLPPS) ouvre un potentiel pour s’affranchir de cette problématique d’obtenir des revêtements nitrures et présente en plus l’avantage d’avoir des vitesses de dépôt élevées au contraire des procédés couche mince. Pour cela, la phase liquide habituellement créée par l’injection de la poudre dans la source thermique des procédés de projection peut s’élever à l’état de vapeur du fait des conditions de très basse pression. En conséquence, des revêtements denses à microstructure lamellaire, de vapeurs condensées ou mixte sont formés. Mais encore, le matériau à l’état vapeur peut être mis en contact avec un gaz réactif (azote, oxygène, etc.) pour former un composé nitruré, oxydé.Ce travail a consisté à étudier la réalisation de revêtements céramiques oxydes et nitrures par projection plasma sous très basse pression réactive (R-VLPPS) à partir d’une poudre pure de titane. Tout d’abord, le diagnostic du jet plasma sous très basse pression (gaz plasmagène et réactif, précurseur) a été réalisé dans le but de corréler la présence des espèces détectés avec les propriétés des revêtements. Ainsi, des revêtements de nitrure et d’oxyde de titane ont été fabriqués par R-VLPPS. Les paramètres de réalisation des dépôts (distance de projection, méthode d’injection du gaz réactif) ont été analysées. Les caractéristiques mécaniques des compositions obtenues ont été déterminées. Le jet plasma a aussi été testé comme moyen de post traitement pour améliorer la proportion de phases nitrurées ou oxydées. Enfin, le mécanisme de construction des revêtements a été développé à partir des résultats expérimentauxThermal spraying processes allow the manufacturing of high versatility coatings (metals, ceramics, polymers or other composites), relatively thick (from few microns to several centimeters) with a high deposition rate. However, drawbacks exist in particular the impossibility to use non-congruent fusion precursors such as nitrides (TiN for example) limiting their industrial application (aeronautics, energy, biomedical, etc.). This kind of coating is mainly obtained by thin-film processes. Very low-pressure plasma spraying (VLPPS) opens a potential to overcome this problem to obtain nitride/oxide/carbide coatings with high deposition rates unlike thin-film processes. For this purpose, the liquid phase usually generated by the particles injection into the thermal source of the spray jet can rise to the vapor state due to the conditions of the very low pressure. As a result, dense coatings with a lamellar, condensed vapors or a mix of both microstructures are manufactured. Furthermore, a reactive gas (nitrogen, oxygen, etc.) can be injected with the vapors to form oxide, nitride materials.This work consisted in studying the fabrication of oxides and nitrides ceramic coatings by reactive - very low-pressure plasma spraying (R-VLPPS) from a pure powder of titanium. Firstly, the diagnostic of the plasma jet under very low pressure (plasma and reactive gases, precursor) was carried out with the aim of correlating the presence of the detected species with the properties of the coatings. Titanium nitrides and oxides coatings were manufactured by R-VLPPS. The spraying parameters of the deposits (spraying distance, reactive gas injection method) were analyzed. The composition and the mechanical characteristics of the coatings are determined. Moreover, the plasma jet has also been tested as post-treatment process to improve the amount of nitrided or oxidized phases. Finally, the manufacturing mechanism of the coatings was developed from the experimental results
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Klotz, Geoffroy. "Revêtements d’optique de transformation en hyperfréquences." Thesis, Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0126.
Анотація:
Ce travail de thèse porte sur l'optique transformationnelle et ses applications. Les capes et tapis d'invisibilité, ainsi que les revêtements mimétiques sont étudiés au travers de simulations dans les hyperfréquences à l'aide du logiciel COMSOL Multiphysics. Ces simulations permettent de comprendre les phénomènes en jeu et d'appréhender les difficultés de réalisation expérimentale. Nous abordons divers systèmes et discutons de leurs performances ainsi que de leur faisabilité. La réalisation de revêtements d'optique transformationnelle (OT) est un challenge important, pour lequel nous proposons une architecture des revêtements sous la forme d'une structuration multicouches. Les permittivités diélectriques et perméabilités magnétiques requises dans les revêtements d'OT étant peu communes, une part importante de ce travail s'est concentré sur les métamatériaux constitués de réseaux d'inclusions résonantes. Leur phénoménologie est abordée, ainsi que les techniques d'homogénéisation, permettant de leur affecter des propriétés effectives homogènes. Enfin, nous envisageons l'intégration de matériaux dispersifs en fréquence dans des capes, et proposons une méthodologie permettant aux revêtements de fonctionner sur une large bande fréquentielleThe present thesis work relates to transformational optics and its applications. Invisibility cloaks and carpets, as well as mimetic coatings, are studied using simulations with the commercial software COMSOL Multiphysics in the micro-wave domain. First, these simulations help in the understanding of the phenomena at stake and allow us to evaluate how challenging it would be to develop experimental devices. Based on objective criteria, we consider multiple systems and discuss their efficiency and feasibility. The realization of transformation optics coatings is a difficult challenge, so we suggest a multilayer design for the coatings. As dielectric permittivity and magnetic permeability required in the OT coatings are unusual among natural materials, we worked on resonant metamaterials composed of a lattice of small conducting structures. The physical origin of the phenomenon is investigated, as the homogenization technics allowing computation of effective homogeneous parameters. Finally, we consider the realization of invisibility cloaks using frequency dispersive metamaterials and developed a design allowing broadband operations
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Compoint, François. "Développement de revêtements optiques hybrides organiques-inorganiques pour limiter l'endommagement laser." Thesis, Tours, 2015. http://www.theses.fr/2015TOUR4030/document.
Анотація:
Les composants optiques (miroirs, lentilles, hublots…) présents sur les chaînes du Laser Mégajoule (LMJ) sont susceptibles de s’endommager sous flux laser de forte énergie en particulier à la longueur d’onde 351 nm. Les dommages se présentent sous la forme de cratères de quelques micromètres de diamètre qui apparaissent et croissent en face arrière des optiques en silice. Dans ce contexte, le but de ces travaux est de développer des revêtements de protection qui visent, par leurs propriétés d’amortissement au choc, d’autocicatrisation, ou de post réparation, à limiter la croissance de ces dommages. Des couches minces, de quelques micromètres d’épaisseur ont été préparées par procédé sol-gel et déposées sur la face arrière des optiques. L’élaboration de ces couches s’effectue par la synthèse sol-gel d’une solution composée d’un précurseur de silice et d’un élastomère polydiméthylsiloxane (PDMS)The optical devices (lents, mirrors, portholes…) that are set on the chains of the Laser Megajoule (LMJ) may be damaged by the high energy laser beam especially around the UV wavelength of 351 nm. The damages are micronics craters on the rear of the optics that grows exponentially after each laser shots. The study aim at developing some optical thin coatings on the rear of the optical substrates to prevent the growth of the damage by amortizing the laser shockwave, self-healing the craters that has appeared, or repairing the laser hole after the damage occurs. The thin coatings have been prepared by a sol-gel method by using silica precursor and a polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer. The two species reacted together to get a hybrid organic-inorganic Ormosil (organically modified silica) material, by creating a silica network linked to the PDMS species with covalent and hydrogens bounds. The thin layers are obtained from the sol-gel solution by using a dip and spin coating method
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Merati, Abdenacer. "Comportement à la corrosion en milieux salins des revêtements monocouches de titane et d'aluminium et des multicouches alternées Ti/Al, élaborées par technique PVD multiarcs." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0025.
Анотація:
Des revêtements anti-corrosion de titane et d'aluminium, déposés sur acier 35cd4 sous forme de couches mono métalliques ou de multicouches Ti/Al alternés, et réalises par technique PVD multiarcs, sont caractérisés. L'influence de l'épaisseur des monocouches (5, 15 ou 30 micromètres), la répartition des strates des multicouches (5 ou 6 strates) et la forme du substrat (lisse ou filète) sont étudiées. Les caractérisations ont porte sur la nature et la microstructure des couches par microscopie optique et MEB, et sur la tenue a la corrosion en milieux salins aqueux (enregistrements potentiel-temps, traces voltampéromètriques, impédancemétrie, brouillard salin). Une caractérisation après essais de serrage contrôle a complète l'étude des échantillons filètes revêtus. Les revêtements élaborés sont toujours microporeux. L'adhérence est excellente. Les couches de titane sont plus denses et plus uniformes que celles d'aluminium et les revêtements multicouches sont plus protecteurs que les dépôts monomatériau. Le meilleur comportement est observe lorsque le titane est en contact avec l'acier et l'aluminium en couche externe (en contact avec le milieu corrosif), ce qui est favorable pour diminuer les risques de bimétallisme. Le serrage a pour effet de mater la surface des dépôts sans toutefois trop modifier les caractéristiques électrochimiques des échantillonsTitanium and aluminium monolayers and alternate Ti/Al PVD multiarc coatings, deposited on 35CD4 steel, are charaterized. The monolayer thicknesses influence (5 15 or 30 micrometres), the multilayer strata distribution (5-6 strata) and the substrate shape (smooth or threaded) were studied. Charaterizations were carried on the nature and microstructure of layers by using optical microscopy and SEM, and on the corrosion behaviour in aqueous saline media (recording potent ial vs time, voltamperometric plots, electrochemical impedance, salt spray). To complete the study of coated threaded samples, characterization was also carried out controled Ti tests. Elaborated coatings are always microporous. The adherence is excellent. Better uniformity and density are noticed for the titani layers, than for the aluminium's ones, and multilayer coatings are more protectiv than the monolayers. The best behaviour is observed when the titanium is in contact with steel and aluminium on the top (in contact with corrosive media), is suitable to decrease the risk of galvanic corrosion. The tightening effect is to calk the deposit surfaces, without modifying too much the electrochemical teristics of samples
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Duchêne, Marie. "Développement d'une nouvelle technologie pour la réalisation de filtres interférentiels de type "allumette"." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00471569.
Анотація:
Pour assurer la fonction de sélection spectrale au sein d'imageurs embarqués sur satellites défilants, les filtres allumettes apparaissent comme une solution particulièrement efficace, mais dont la fabrication reste délicate. L'objectif de cette thèse a alors été d'explorer de nouvelles voies technologiques pour la réalisation de ces composants optiques microstructurés. Une étude théorique de procédés d'assemblage, ainsi que de leur impact sur la structure et la fabrication de filtres allumettes, a mis en avant les nombreux intérêts qu'offre une solution basée sur l'assemblage. Cette approche a été validée expérimentalement, à la fois sur les plans optique et mécanique, par la réalisation de composants prototypes dont la caractérisation spectrale, du fait de la géométrie particulière de ces filtres, a nécessité le développement d'un outil de métrologie dédié. Une seconde approche, plus novatrice, a également été étudiée, reposant sur le principe du transfert d'empilements multicouches. Les tests réalisés pour la validation des étapes élémentaires de ce procédé, montrent des perspectives intéressantes.
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Hun, Catherine. "Exploitation de la texture d'images de speckle pour caractériser, de façon globale, l'état de surface des chaussées à l'échelle de la microtexture." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003899.
Анотація:
Afin d'améliorer l'adhérence des chaussées, il est nécessaire d'accéder à une caractérisation de leur état de surface tant à l'échelle des granulats (macrotexture) que de leur rugosité locale (microtexture). Or, à ce jour, la microtexture et plus particulièrement les aspérités d'amplitude comprise entre un et quelques dizaines de micromètres, ne peut être appréhendée de manière satisfaisante par les moyens mis en œuvre en génie civil (limitation de l'étendue de mesure des profilomètres aux résolutions souhaitées). Les travaux de recherches réalisés s'inscrivent dans le cadre plus global de travaux du LCPC destinés à accéder à une meilleure compréhension de l'apport de la microtexture au frottement pneumatique/chaussée. Ils ont pour objectif l'élaboration d'une méthode de caractérisation globale de la microtexture par l'emploi des techniques du speckle, plus particulièrement dans le cas d'un speckle subjectif non résolu. Devant le peu d'informations disponibles sur l'application des techniques du speckle aux surfaces multi-échelles, des simulations du contraste de speckle dans la configuration expérimentale particulière choisie sont réalisées pour une surface comportant deux échelles de texture à l'aide du modèle de diffraction scalaire de Kirchhoff. Celles-ci démontrent la possibilité de caractériser la finesse de la microtexture ou son évolution avec l'usure par la méthode choisie. Dans un second temps, les paramètres statistiques du premier ordre du speckle (contraste, histogramme de l'intensité) sont examinés dans le cadre d'expérimentations réalisées sur des surfaces de référence (papiers abrasifs de différente finesse) et sur des modèles de surface de chaussée (différentes roches, différents stades d'usure), chaque échantillon étant étalonné par des relevés de profils. Par des traitements adaptés des images de speckle, nous parvenons à séparer les surfaces de référence et dans le cas des modèles de chaussée, deux finesses différentes et deux stades d'usure.
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Gautier, Julien. "Etude et élaboration de revêtements multicouches pour l'optique extrême UV dans la gamme spectrale 30-50 NM." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112299.
Анотація:
L'élaboration de nouveaux revêtements interférentiels multicouches est motivée par la demande de l'astrophysique solaire et par le développement de nouvelles sources de rayons EUV (source à génération d'harmoniques d'ordre élevé, laser X, rayonnement synchrotron). Nous avons étudié et développé différents systèmes multicouches possédant à la fois des propriétés optiques optimisées (réflectivité et/ou bande passante) et une bonne stabilité temporelle et thermique pour la gamme de longueurs d'onde comprise entre 1=30 nm et 1=50 nm. Des multicouches destinées à la sélection d'harmonique ont été optimisées et utilisées pour la réalisation d'un interféromètre EUV. Une augmentation significative de la réflectivité des multicouches dans la gamme spectrale de 30 à 40 nm a été obtenue par l'addition d'un troisième matériau dans l'empilement. Une étude comparative des courbes de réflectivités théorique et expérimentale en fonction de la longuer d'onde a été menée. Les différences observées ont pu être expliquées notamment à l'aide de l'analyse des propriétés physiques des différents matériaux en couche mince. Nous montrons également que l'utilisation de ces multicouches à trois matériaux par période permet le développement d'empilements répondant à des demandes spécifiques (miroirs à large bande passante, miroirs à double bande). Pour les longueurs d'onde comprises entre 35 nm et 50 nm nous avons développé des multicouches à base de scandium. Cette étude a permis d'obtenir des multicouches avec de forts pouvoirs réflecteurs et une bonne stabilité temporelle. La stabillité de ces empilements a pu être améliorée à l'aide de l'insertion aux interfaces de couches barrièresThe development of new multilayer interferential coatings is justified by the request of solar astrophysics and the development of new EUV sources (High harmonics generation, laser X, synchrotron radiation). We have studied and developed various multilayer systems with optimized optical properties (reflectivity and/or band-width) and good temporal and thermal stability for wavelengths ranging from 30 nm to 50 nm. Multilayer for the harmonic selection were optimized and used for the realization of an EUV interferometer. A significant increase in the reflectivity of multilayer in the spectral range from 30 nm to 40 nm was obtained by the addition of a third material in the stack. A comparative study of theoretical and experimental reflectivity curves versus the wavelength was made. The differences observed have been explained by using the analysis of the physical properties of various materials in thin layer. We have also shown that the use of these three component multilayers allows the development of stack for specific requests (broadband mirrors, dual band mirrors). For wavelengths ranging from 35 nm to 50 nm we have developed Sc/Si multilayers. Multilayers with high reflectivity and good temporal stability have been achieved. We have improved the stability of these stacks by using interfacial barrier layers
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Ventura, Céline. "Etude des propriétés radiatives des milieux granulaires : traitement des données par analyse en composantes principales, résolution des problèmes inverses, percolation." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11013.
Анотація:
L'etude des proprietes radiatives de milieux granulaires est realisee en mesurant la reflectivite directionnelle hemispherique, dans les domaines spectraux 0,25-2,5 m et 2,5-22m, a l'aide de spectrophotometres equipes de spheres d'integration. Les echantillons sont des poudres de natures chimiques differentes utilisees seules ou en melange. Les mesures permettent de mettre en evidence l'influence de nombreux parametres tels que la nature du materiau, la taille des grains ou le melange de particules et revelent, pour certains melanges, un comportement singulier de la reflectivite. Cet effet se traduit par une absorption anormale accompagnee de changements dans l'evolution de la reflectivite, en fonction de la composition. Cette anomalie de comportement, observee pour des melanges isolant-conducteur, nous amene alors a etudier les proprietes electriques des melanges presentant une evolution particuliere de la reflectivite. Un seuil de percolation est determine pour les melanges d'especes electriquement differentes et des concentrations critiques sont evaluees, par des mesures en courant alternatif, pour les melanges d'especes isolantes. Un parallele est alors effectue entre les concentrations critiques voisines, apparaissant lors des mesures electriques et celles mises en evidence lors des mesures optiques. Le nombre de parametres de controle des proprietes radiatives etant important, l'analyse en composantes principales (acp) est utilisee. Cette methode permet de condenser l'information contenue dans les donnees spectrales et de representer les echantillons dans un espace de faible dimension. La demarche inverse est enfin abordee : en fixant la position d'un echantillon fictif dans un espace de dimension reduite, on construit son spectre de reflexion. Il est ainsi possible d'evaluer les proprietes radiatives d'un echantillon de melange ternaire, en utilisant les resultats obtenus pour des melanges binaires.
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Viard, Jocelyn. "Caractérisations de couches minces d'oxynitrures de silicium élaborées par PECVD." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20034.
Анотація:
Realise en collaboration avec la societe essilor, l'objectif de ces travaux etait l'etude des films d'oxynitrures de silicium realises par pecvd, en tant que constituants de couches antireflet sur des substrats de verres polymeres. Les films minces sont elabores a partir de sih#4, n#2o, nh#3. La puissance et la pression restent fixes, seule varie la composition de la phase gazeuse en gardant un debit total constant. Les diverses methodes utilisees (meb, xps-aes, reflectometrie des rayons x rasants, ftir, ellipsometrie, nanoindentation) ont permis de caracteriser ces films du point de vue physicochimique, optique et mecanique. Ils ont des caracteristiques proches de celles de la silice vitreuse pour les compositions de type sio#x:h. Par contre, les couches de type sin#y:h conduisent a une densite, un indice et une nanodurete plus faibles que les valeurs connues de si#3n#4 massif. Les oxynitrures de silicium possedent, quant a eux des caracteristiques intermediaires dont l'evolution n'est pas lineaire avec la composition. Les decompositions des bandes si2p en x. P. S. Et si-h en spectroscopie d'absorption infrarouge, montrent que les oxynitrures de silicium deposes peuvent etre decrits comme un melange homogene des liaisons correspondant mieux au modele des liaisons aleatoires plutot qu'a un melange de phases. D'autre part, la variation de l'indice en fonction du rapport n/(n+o) a ete modelisee, en faisant intervenir la composition et la densite par les relations de bruggeman et de clausius-mossoti. Ces couches ont permis de realiser un revetement antireflet bicouche possedant des caracteristiques proches de celles calculees
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Vitupier, Yann. "Etude et mise au point de substrats de miroirs ultra légers et hyperstables revêtus d'un dépôt polissable pour application aux télescopes spatiaux." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20168.
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Tului, Mario. "Propriétés optiques d'oxydes et de borures obtenus par projection plasma sous différentes pressions." Lille 1, 2003. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/ffb1542c-075d-4fca-993b-e28e0fdf3565.
Анотація:
L'objectif du travail est l'obtention par projection plasma sous différentes pressions, des dépôts qui se caractérisent par une haute absorption pour la lumière visible et pour l'infrarouge proche (longueurs d'onde entre 0,3 et 2 [mu]m) et une basse émission pour la radiation dans l'infrarouge moyen (longueurs d'onde entre 2 et 2,5 [mu]m). Les poudres de matériaux testés : borure de zirconium, l'ITO (oxyde d'indium et d'étain) et l'AZO (oxyde d'aluminium et du zinc) sont préparés par la technique d'agglomération. Les dépôts de borure de zirconium n'ont pas eu les caractéristiques optiques escomptés, tandis que l'AZO, et surtout, ITO, ont eu l'émission optique désirée. Une tentative d'explication de ce comportement par des effets microstructuraux est entreprise.
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Burcklen, Catherine. "Microscope X dans la fenêtre de l’eau : conception, miroirs à revêtements multicouches et métrologie associée." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLO002/document.
Анотація:
L’observation d’échantillons biologiques à une échelle nanométrique est actuellement un thème majeur pour la biologie. En particulier, la microscopie à rayons X dans la fenêtre de l’eau (entre les seuils d’absorption K-alpha de l’oxygène et du carbone, soit entre 2,4 et 4,4 nm de longueur d’onde) présente un intérêt remarquable car elle permet à la fois l’observation d’échantillons biologiques avec un fort contraste d’absorption naturel, mais également une haute résolution grâce à la courte longueur d’onde d’utilisation. Plusieurs microscopes basés sur des composants diffractifs ont d’ores et déjà été développés et ont montré une résolution allant jusqu’à 12 nm. Dans ce contexte, nous développons au Laboratoire Charles Fabry un microscope X plein champ à miroirs en incidence proche de la normale. Le schéma optique du microscope a dans un premier temps été étudié et optimisé. Il est basé sur un objectif de Schwarzschild, et dispose donc d’une longue distance de travail ce qui permettra de faciliter l’installation de l’échantillon à observer. Les miroirs doivent être traités avec un revêtement multicouche à très faible période à base de chrome et de scandium. Plusieurs systèmes multicouches à couches sub nanométrique ont été étudiés pour maximiser la réflectivité des revêtements à une longueur d’onde proche de 3,14 nm, parmi lesquels : Cr/Sc, Cr/B4C/Sc, CrN/Sc et CrN/B4C/Sc. Une réflectivité pic de plus de 23% a été mesurée pour un revêtement multicouche CrN/B4C/Sc à un angle d’incidence inférieur à 5°The observation of biological samples at a nanometer scale is currently a major topic for biology. In particular, X-ray microscopy in the water-window (between Oxygen and Carbon K-alpha edges, corresponding to a wavelength between 2.4 and 4.4 nm) is off remarkable interest since it enables the visualization of biological samples with a natural high absorption contrast and a high resolution thanks to the short working wavelength. Several such x-ray microscopes have already been developed and showed resolutions down to 12 nm. In this context, we develop at Laboratoire Charles Fabry a full field, near normal incidence mirror based X-ray microscope. The optical design of the microscope was studied and optimized in a first place. It is based on a Schwarzschild objective, with a rather long working distance so that the installation of the sample will be facilitated. The mirrors are to be coated with very short period multilayer coatings containing chromium and scandium. Several multilayer systems with sub-nanometer thick layers ere studied in order to obtain the highest reflectance possible near normal incidence at a wavelength near 3.14 nm. Those systems were Cr/Sc, Cr/B4C/Sc, CrN/Sc and CrN/B4C/Sc. A peak reflectance of 23% has been measured for CrN/B4C/Sc at an incidence angle lower than 5°
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Avice, Jérémy. "Etudes des propriétés physico-chimiques de revêtements sol-gel par spectroscopie, optoacoustique et endommagement laser." Thesis, Le Mans, 2018. http://www.theses.fr/2018LEMA1028.
Анотація:
Dans le cadre du projet simulation, le Commissariat à l'énergie atomique (CEA) vise à reproduire les conditions de pression et de température d'une fusion thermonucléaire avec le laser Mégajoule (LMJ). Certains composants optiques du LMJ, en particulier certaines lentilles de focalisation, sont revêtus d'une couche antireflet (AR) réalisée par un procédé sol-gel. Ces films sont composés de nanoparticules de silice de 10 nm de diamètre avec 55% de porosité. Pour augmenter la résistance mécanique de ces couches, les films sont exposés aux vapeurs d’eau et d'ammoniac pendant un post-procédé. Ce post-traitement crée des liaisons covalentes entre les nanoparticules de silice et renforce ainsi le film colloïdal. Afin de donner toutes les qualités d’un revêtement optique, outre les propriétés optiques clefs, nous nous sommes donnés comme objectif de comprendre la stabilité mécanique de ces nanomatériaux. En particulier, nous avons souhaité, dans le cadre de cette thèse, avoir une meilleure compréhension du procédé de durcissement ammoniac et pour cela nous avons entrepris une étude complète des paramètres physiques et chimique qui gouvernent l’élasticité de cet assemblage de nanoparticules. Dans un second temps, nous avons mis en évidence l’apparition d’un faïençage de surface provoquant de la diffusion optique et une diminution du renforcement mécanique durant le post-procédé. Dans le but de minimiser, voire supprimer ces fissurations de surface, nous avons réalisé une étude paramétrique pour dégager les éléments responsables de ce faïençageWithin the framework of the simulation project, the Atomic Energy Commission (CEA) aims to reproduce the pressure and temperature conditions of a thermonuclear fusion with the Megajoule laser (LMJ). Some of the optical components of the LMJ, in particular some focusing lenses, are coated with an antireflective (AR) layer made by a sol-gel process. These films are composed of silica nanoparticles 10 nm in diameter with 55% porosity. To increase the mechanical strength of these layers, the films are exposed to water and ammonia vapors during a post-process. This post-treatment creates covalent bonds between the silica nanoparticles and thus strengthens the colloidal film. In order to give all the qualities of an optical coating, besides the key optical properties, we have set ourselves the objective of understanding the mechanical stability of these nanomaterials. In particular, we wanted, in the context of this thesis, to have a better understanding of the ammonia hardening process and for that we undertook a complete study of the physical and chemical parameters that govern the elasticity of this assembly of nanoparticles. In a second step, we highlighted the appearance of surface cracking causing optical diffusion and a decrease in mechanical reinforcement during the post-process. In order to minimize or even eliminate these surface cracks, we performed a parametric study to identify the elements responsible for this cracking
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Le, Guevel Xavier. "Elaboration de sols de silice colloïdale en milieu aqueux : fonctionnalisation, propriétés optiques et de détection chimique des revêtements correspondants." Tours, 2006. http://www.theses.fr/2006TOUR4005.
Анотація:
L'objectif de ce travail était d'étudier la réactivité de surface de nanoparticules de silice au travers des propriétés physico-chimiques du matériau élaboré sous forme de suspensions colloïdales ou de couches minces. Les applications sont multiples et elles sont illustrées dans ce travail par la réalisation de revêtements optiques pour des composants lasers ainsi que dans la mise au point de capteurs chimiques pour la détection de composés nitroaromatiquesThe aim of this work was to study surface reactivity of silice nanoparticles through physical and chemical properties of sols and coatings. Appliatons are numerous and they are illustrated in this work by optical coating preparation for laser components and chemical gas sensor development for nitroaromatics detection
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Coussot, Cahuzac Aline. "Etude de nouveaux monomères et oligomères fluorés photoréticulables : application aux revêtements étanches à l'eau pour fibres optiques télécommunication." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20098.
Анотація:
Cette etude se situe dans le cadre du developpement de nouveaux revetements photoreticulables pour fibres optiques, possedant une bonne hydrophobie et une faible permeation a la vapeur d'eau. Cette etude comporte deux voies: dans la premiere, plusieurs diluants reactifs acrylates fluores ont ete synthetises et caracterises, puis testes en melange avec des formulations commerciales pour revetements fibres optiques. Dans la seconde, la synthese d'oligomeres urethanes acryalates fluores, nous a permis d'acceder a des formulations fluorees photoreticulables. Les revetements obtenus ont ensuite ete testes en hydrophobie et en permeation a la vapeur d'eau. Les resultats obtenus montrent que ces formulations presentent les qualites requises pour etre utilisees en tant que precurseurs pour revetements fibres optiques resistants a l'eau
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Vedovotto, Nathalie. "Les couches minces de carbone amorphe hydrogéné : durcissement et traitement antireflet à 10,6μm des optiques de germanium". Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10033.
Анотація:
Etude des couches minces a-c : h obtenues par decomposition rf d'alcanes, pour la realisation d'un traitement antireflet des optiques de ge. Analyse de la correlation parametres de depot/caracteristiques des couches. Examen des variations des proprietes mecaniques et optiques en particulier. Un programme de deconvolution des spectres ir a permis de remonter a la structure meme du reseau carbone, pour obtenir dans certains cas, une modelisation. Resultats en accord avec le modele de densite de puissance specifique de nyaiesh et nowak. Etude de la nature de l'interface c/ge, en associant microscopie electronique a haute resolution et spectroscopie esca
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Gautier, Julien. "ÉTUDE ET ÉLABORATION DE REVÊTEMENTS MULTICOUCHES POUR L'OPTIQUE EXTRÊME UV DANS LA GAMME SPECTRALE 30-50 NM." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011659.
Анотація:
L'élaboration de nouveaux revêtements interférentiels multicouches est motivée par la demande de l'astrophysique solaire et par le développement de nouvelles sources de rayons EUV (source à génération d'harmoniques d'ordre élevé, laser X, rayonnement synchrotron). Nous avons étudié et développé différents systèmes multicouches possédant à la fois des propriétés optiques optimisées (réflectivité et/ou bande passante) et une bonne stabilité temporelle et thermique pour la gamme de longueurs d'onde comprise entre l=30 nm et l=50 nm. Des multicouches destinées à la sélection d'harmonique ont été optimisées et utilisées pour la réalisation d'un interféromètre EUV. Une augmentation significative de la réflectivité des multicouches dans la gamme spectrale de 30 à 40 nm a été obtenue par l'addition d'un troisième matériau dans l'empilement. Une étude comparative des courbes de réflectivités théorique et expérimentale en fonction de la longueur d'onde a été menée. Les différences observées ont pu être expliquées notamment à l'aide de l'analyse des propriétés physique des différents matériaux en couche mince. Nous montrons également que l'utilisation de ces multicouches à trois matériaux par période permet le développement d'empilements répondant à des demandes spécifiques (miroirs à large bande passante, miroirs à double bande). Pour les longueurs d'ondes comprises entre 35 nm et 50 nm nous avons développé des multicouches à base de scandium. Cette étude a permis d'obtenir des multicouches avec de forts pouvoirs réflecteurs et une bonne stabilité temporelle. La stabilité de ces empilements a pu être améliorer à l'aide de l'insertion aux interfaces de couches barrières
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Marchet, Nicolas. "Synthèse et stabilisation de suspensions colloïdales d'oxydes en milieu organique : application à la préparation de matériaux hybrides organiques-inorganiques pour des revêtements à très haute tenue au flux laser." Thesis, Tours, 2008. http://www.theses.fr/2008TOUR4002/document.
Анотація:
Les revêtements multicouches sont largement utilisés en optique et en particulier dans le domaine des lasers de puissance sur les composants de chaîne. Le développement d’un revêtement réfléchissant et résistant au flux laser, nécessite la mise au point d’un empilement multicouche constitué d’une succession alternée de matériaux à bas et haut indice de réfraction. Afin de limiter le nombre de paires de couches constituant cet empilement, les indices de réfraction doivent être optimisés. Pour ce faire, une approche originale consiste à synthétiser de nouveaux matériaux hybrides organiques-inorganiques satisfaisant les critères de résistance au flux laser et d’indice de réfraction optimisé. Ces matériaux sont constitués de nanoparticules d’oxydes métalliques synthétisées par le procédé sol-gel et dispersées dans un polymère organique à haute résistance au flux laser. Néanmoins, l’obtention de ce système composite nécessite de rendre les deux phases compatibles entre elles par le greffage chimique d’alcoxysilanes ou d’acides carboxyliques. Nous avons montré qu’il était ainsi possible de disperser de façon homogène ces nanoparticules fonctionnalisées dans des solvants apolaires, aprotiques contenant des polymères organiques dissous, afin d’obtenir des solutions nanocomposites stables et durables. A partir de ces solutions hybrides organiques-inorganiques, des couches minces de qualité optique et à haute tenue au flux laser ont été obtenues. Ces résultats prometteurs ont conduit à réaliser des empilements réfléchissants, constitués de 7 paires de couches présentant des propriétés optiques en accord avec les modèles théoriques ainsi qu’un seuil d’endommagement laser élevéMultilayer coatings are widely used in optic and particular in the field of high power laser on the components of laser chains. The development of a highly reflective coating with a laser damage resistance requires the fine-tuning of a multilayer stack constituted by a succession alternated by materials with low and high refractive index. In order to limit the number of layers in the stack, refractive indexes must be optimized. To do it, an original approach consists in synthesizing new organic-inorganic hybrid materials satisfying the criteria of laser damage resistance and optimized refractive index. These hybrid materials are constituted by nanoparticles of metal oxides synthesized by sol-gel process and dispersed in an organic polymer with high laser damage threshold. Nevertheless, this composite system requires returning both compatible phases between them by chemical grafting of alcoxysilanes or carboxylic acids. We showed that it was so possible to disperse in a homogeneous way these functionalized nanoparticles in non-polar, aprotic solvent containing solubilized organic polymers, to obtain time-stable nanocomposite solutions. From these organic-inorganic hybrid solutions, thin films with optical quality and high laser damage threshold were obtained. These promising results have permitted to realize highly reflective stacks, constituted by 7 pairs with optical properties in agreement with the theoretical models and high laser damage threshold
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Naudin, Guillaume. "Revêtements antireflets multifonctionnels par voie sol-gel : application au domaine de l'automobile." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2017PA066613.pdf.
Анотація:
Ces travaux ont permis l’élaboration d’un revêtement multifonctionnel adapté au vitrage automobile. Pour y parvenir, le procédé sol-gel de dépôt de couches minces a été utilisé pour apporter des propriétés antireflets, anti-buée et une résistance à la pollution. En particulier, les propriétés optiques des couches déposées ont été optimisées de manière à obtenir un effet antireflet par interférences destructives. Le choix d’une architecture en bicouche ou en tricouche nous a permis d’étudier différentes stratégies pour ajouter des propriétés additionnelles au revêtement. Une méthode originale a été développée pour observer la formation de la buée à la fois à l’échelle macroscopique et à l’échelle microscopique et sélectionner la stratégie anti-buée la plus performante. Ces observations ont été discutées à partir d’une méthode de modélisation permettant de comparer l’opacification macroscopique aux différentes populations de microgouttelettes. La durabilité des revêtements a également été testée au cours de campagnes de mesuresA multifunctional coating for the automotive industry was elaborated by depositing sol-gel thin films onto glass substrates. Broadband antireflective coatings were synthetized by tuning the optical properties of each deposited layer in order to promote destructive interferences. Different strategies based on a bilayer system and a trilayer system were used to add additional functionalities to the coating. A specific approach was developed to observe fog formation both at the macroscopic scale and at the microscopic scale and therefore to choose the best antifogging coating. These observations were discussed with a modelling method which allows us to compare the macroscopic opacification and the microdroplets populations. Moreover, mechanical tests were performed
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Beigbeder, Joana. "Etudes des propriétés physiques de nanocomposites à matrice polysiloxane : application au développement d'un revêtement de contrôle thermique froid et antistatique." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/702/.
Анотація:
Les réflecteurs solaires sont des revêtements de contrôle thermique froids développés par le CNES. Ils sont constitués d'un substrat réflecteur sur lequel est déposée une couche transparente de résine polysiloxane (PDMS). Le PDMS est un polymère, sensible aux décharges électrostatiques (ESD) se produisant en orbite géostationnaire. L'objectif de ce travail est de développer un revêtement de contrôle thermique froid et antistatique, afin d'écouler les charges électrostatiques en orbite géostationnaire. Les propriétés thermo-optiques du revêtement développé pour les orbites basses doivent être conservées à savoir : une faible absorptivité solaire et une forte émissivité thermique. Une dispersion de nanoparticules conductrices de différent facteur de forme dans la résine polysiloxane a été mise en œuvre : nanotubes de carbone (NTC), nanoparticules d'oxyde d'indium dopé à l'oxyde d'étain (ITO) et d'oxyde de zinc (ZnO). Les propriétés thermo-optiques, électriques en environnement spatial des nanocomposites ont été étudiées. Les NTC améliorent les propriétés électriques de la résine polysiloxane, mais provoquent une forte augmentation de l'absorptivité solaire. La dispersion de nanoparticules sphériques d'ITO augmente l'émissivité thermique du PDMS, ce qui permet de réduire l'épaisseur du revêtement et d'augmenter la dissipation des charges électrostatiques. Des faibles fractions massiques de nanoparticules sphériques de ZnO ne conduisent pas à une transition isolant -conducteur dans le PDMS. Par contre la dispersion de tétrapods de ZnO dans la matrice PDMS permet une meilleure dissipation des charges électrostatiques que la résine PDMS seuleSolar reflectors are new cold (low solar absorptivity, high thermal emissivity) thermal control coatings for satellites slightly sensitive to low earth orbit (LEO) environment. The aim of our work is their adaptation to geostationary (GEO) environment. These reflectors are composed of a reflective layer and a transparent highly electrically resistive polysiloxane coating. To evacuate electrical charges induced by GEO environment, carbon nanotubes (CNT) and metal oxides nanoparticles (zinc oxide, indium tin oxide ITO) were added to the resin and their effect on thermo-optical, electrical and electrostatic discharge (ESD) properties studied. A small proportion of CNT into polymer leads to a better electrical conductivity for the composite but also to an important solar absorptivity. Adding ITO nanoparticles to the polymer permits to increase the thermal emissivity and so to lower the thickness of coatings. ITO composites display good electrostatic discharge with low ITO concentrations. Zinc oxide particles do not permit to improve the electrical properties of composites
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Lehtihet, Moncef. "Réalisation de revêtements composites par voie liquide pour la gestion des infrarouges solaires." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0226.
Анотація:
Ce projet de thèse porte sur la conception, la réalisation et la caractérisation de revêtements déposés par des méthodes d'enduction liquide pour la gestion des infrarouges solaires, en vue d'applications comme la gestion thermique des bâtiments et la récupération énergétique solaire. La piste explorée dans ce projet est l'utilisation de films fins composites, correspondant à une matrice dotée d'inclusions dont une ingénierie optique permet d'atteindre la fonctionnalité visée. Une modélisation complète à toutes les échelles d'un film composite sur un substrat est proposée. Un régime optimal de propagation lumineuse où l'absorption du matériau est amplifiée par l'ajout de diffusion est mis en lumière dans cette étude, représentant une stratégie intéressante pour le blocage du rayonnement sur de faibles épaisseurs. Un moyen de production de film fins est mis en place et des méthodes de caractérisation des divers phénomènes physiques intervenant durant le processus de réalisation des films sont étudiées. Une étude à la fois théorique et expérimentale de l'influence des propriétés optiques des inclusions sur les performances thermiques de ces revêtements est proposée. Des films polymères chargés en nanoparticules d'or sont utilisés comme preuve de concept de l'utilisation de la diffusion comme moyen de contrôle du rayonnement incident. Des films de PEDOT:PSS/Silicium sont également réalisés pour contrôler de façon indépendante absorption et diffusion dans le film et observer le régime optimal d'absorption dans la gamme du proche infrarougeThis PhD project focuses on the designing, realization and characterization of coatings deposited by liquid means, for the management of infrared solar light, regarding applications towards building efficency and solar energy harvesting. We aim to produce composite thin films, composed of polymeric matrix in which solid inclusions are added. An engineering of these inclusions permits one to reach the desired functionality. A complete modelling of composite thin film on a substrate is proposed. An optimal transport regime of light is found where the absorption is enhanced by the addition of scattering. A bench for thin film production is realized and experimental methods of characerization of the various physical phenomena occuring during material deposition is studied. A theoretical and experimental study of the influence of the optical properties of thin film on its thermal performances is proposed. Polymeric thin films containing gold nanoparticles are used as proof-of-concept of the enhanced heat generation by light scattering. Also, PEDOT:PSS/Silicon thin films are realized to control independently the absorption and scattering in films and explore such optimal regime in the near-infrared part of the spectrum
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Naudin, Guillaume. "Revêtements antireflets multifonctionnels par voie sol-gel : application au domaine de l'automobile." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066613/document.
Анотація:
Ces travaux ont permis l’élaboration d’un revêtement multifonctionnel adapté au vitrage automobile. Pour y parvenir, le procédé sol-gel de dépôt de couches minces a été utilisé pour apporter des propriétés antireflets, anti-buée et une résistance à la pollution. En particulier, les propriétés optiques des couches déposées ont été optimisées de manière à obtenir un effet antireflet par interférences destructives. Le choix d’une architecture en bicouche ou en tricouche nous a permis d’étudier différentes stratégies pour ajouter des propriétés additionnelles au revêtement. Une méthode originale a été développée pour observer la formation de la buée à la fois à l’échelle macroscopique et à l’échelle microscopique et sélectionner la stratégie anti-buée la plus performante. Ces observations ont été discutées à partir d’une méthode de modélisation permettant de comparer l’opacification macroscopique aux différentes populations de microgouttelettes. La durabilité des revêtements a également été testée au cours de campagnes de mesuresA multifunctional coating for the automotive industry was elaborated by depositing sol-gel thin films onto glass substrates. Broadband antireflective coatings were synthetized by tuning the optical properties of each deposited layer in order to promote destructive interferences. Different strategies based on a bilayer system and a trilayer system were used to add additional functionalities to the coating. A specific approach was developed to observe fog formation both at the macroscopic scale and at the microscopic scale and therefore to choose the best antifogging coating. These observations were discussed with a modelling method which allows us to compare the macroscopic opacification and the microdroplets populations. Moreover, mechanical tests were performed
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Marthe, Jimmy. "Élaboration par projection plasma d'un revêtement bicouche d'alumine réfléchissant et diffusant. Contribution à la compréhension des phénomènes interaction rayonnement/matière." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0258/document.
Анотація:
Ces travaux de thèse sont consacrés à l'élaboration de revêtement réfléchissant et diffusant par projection plasma d'arc soufflé. Par la sélection des paramètres opératoires et le contrôle de la microstructure des revêtements élaborés, la première partie de cette étude présente la mise en forme d'un revêtement bicouche (micro/nano-structuré) d'alumine possédant une réflectance supérieure à 90% sur la gamme UV-Visible. Le transfert nécessaire à la démonstration pour démontrer la faisabilité d'élaboration de pièces de plus grandes dimensions (0.25 m2) a été entrepris. Dans une seconde partie et à partir de l'exploration de la microstructure des revêtements et de leur physicochimie, l'amélioration de la réflectance dans le proche UV par la couche nanostructurée est explicitée d'une part par la nature de la phase cristallographique moins absorbante et d'autre part par la présence en nombre de pores de faibles dimensions. De plus, la caractérisation des propriétés radiatives des revêtements par inversion de l'Equation du Transfert Radiatif a permis d'obtenir des éléments de compréhension des phénomènes d'interaction rayonnement/matière. Enfin, une dernière partie a pour objectif de mettre en place les différents éléments nécessaires à la prédiction des propriétés optiques de revêtements mis en forme par projection plasma. Un modèle tridimensionnel a été proposé pour représenter numériquement la structure de chacune des couches micro- et nanostructurée à partir des analyses microstructurales. Le code de résolution des équations de Maxwell par méthode FDTD (Finite Difference Time Domain) a été validé et de premières simulations ont été réaliséesThis study deals with the manufacturing of reflecting and scattering coatings by plasma spraying process. By the selection of operating parameters and the control of the coatings microstructure, the first part of this work presents the elaboration of a micro/nanostructured bilayer material in alumina with a reflectance up to 90 % in the near UV-Visible range of wavelength. The feasibility of larger pieces (0.25m2) is demonstrated and the different characterizations for inserting the material in the Laser MegaJoule are performed. In a second part, from characterizations of the microstructure (by SEM, Hg Porosimetry, USAXS) and the chemical composition (DRX, X fluorescence), the improvement of the reflectance in the near-UV thanks to the nanostructured layer is explained, on the one hand, by the less absorbing crystallographic phase and, on the other hand, by the smaller and numerous pores. Moreover, the characterization of the radiation properties by the Radiation Transfer Equation inversion brings new elements for understanding the phenomena during radiation/porous media interaction and to determine the spatial repartition of the scattering radiation. The aim of the last part is to set up the different tools which are necessary to compute simulations of plasma-sprayed coatings optical behavior. From the microstructure analysis, a tridimensional numerical representation of each layer is suggested. The resolution of Maxwell equations is performed by FDTD (Finite Difference Time Domain) method. The model is validated and some first simulations are realized
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Bourassin-Bouchet, Charles. "Optiques pour les impulsions attosecondes." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00657772.
Анотація:
Les plus brefs flashs de lumière qui puissent être produits en laboratoire actuellement ont des durées de quelques dizaines d'attosecondes (1 as = 10-18 s), et ne peuvent être créés que dans le domaine extrême-ultraviolet (XUV). Le développement de composants optiques capables de contrôler et de mettre en forme ce rayonnement attoseconde est crucial pour permettre à ces impulsions de se généraliser. Cette thèse porte donc sur l'étude et la réalisation de tels composants.Les impulsions attosecondes ont la particularité de comporter une dérivée de fréquence intrinsèque au processus utilisé pour leur génération. Cela a pour effet d'augmenter leur durée. Nous avons donc développé des miroirs multicouches capables d'induire une dérive de fréquence opposée sur les impulsions s'y réfléchissant, permettant ainsi de les compresser. En caractérisant les impulsions attosecondes réfléchies par ces miroirs, nous avons pour la première fois observé une telle compression des impulsions attosecondes. Nous avons également développé des miroirs multicouches théoriquement capables de compresser des impulsions sous la barre symbolique des 50 as, soit en dessous du record actuel de durée d'une impulsion lumineuse.La mesure de ces impulsions requiert leur focalisation dans un spectromètre. Or les miroirs focalisants généralement utilisés peuvent très rapidement introduire des aberrations géométriques. A l'aide de simulations numériques et d'une étude analytique, nous avons montré que ces aberrations pouvaient très fortement déformer la structure spatio-temporelle des impulsions attosecondes, provoquant une augmentation de leur durée. Enfin, nous avons montré que ces effets n'étaient pas pris en compte par les techniques actuelles de caractérisation d'impulsions attosecondes, cela pouvant amener à mesurer une impulsion attoseconde plus courte qu'elle ne l'est en réalité.
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Chapel, Anthony. "Etude du comportement photochimique de revêtements composites polymère/particules luminescentes pour applications à l'éclairage éco-énergétique à base de LEDS. Impact du vieillissement sur les performances optiques." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22672/document.
Анотація:
Les lampes à LEDs s’imposent comme la solution d’avenir pour l’éclairage vert de demain. Malgré des durées de vie annoncées par les constructeurs supérieures à 50 000h, une dérive prématurée de la qualité colorimétrique a été constatée. Ce travail de thèse porte sur l’influence de la photodégradation sur les propriétés optiques de l’un des composants d’un module LED : le composite luminescent qui est associé à la puce semi-conductrice. Des composites luminescents ont été élaborés à partir d’une matrice polymère (EVA ou PMMA) et d’un luminophore inorganique : Y3BO6 : 15% Eu3+. L’évolution des propriétés physico-chimiques et optiques de ces composites a été étudiée sous irradiation dans des conditions accélérées (λ>300 nm) et dans les conditions d’usage (LED UV, λ=365 nm). Le luminophore n’a pas montré d’effet prodégradant sur la photooxydation du polymère. Une perte des propriétés optiques du composite sous l’effet de la photodégradation du polymère a été mise en évidence dans le cas de la matrice EVA. L’évolution des paramètres photométriques de la lumière émise par les composites luminescents au cours du photovieillissement a pu être reliée à l’accumulation des photoproduits dans les films. En revanche, pour les composites PMMA/luminophore, la structure chimique et les propriétés optiques de ces composites ne sont pas modifiés pour des durées de photovieillissement accélérés de 4000hPhosphor-converted LEDs are emerging as an eco-friendly solution for the next generation lighting. Despite lifetimes claimed over 50 000h, a loss of the optical properties was noticed. This work focuses on the influence of photodegradation of the materials on the optical properties of the polymer/phosphor composite that is used to encapsulate the semiconductor chip. Luminescent composites were made from a polymer matrix (EVA or PMMA) and an inorganic phosphor: Y3BO6 :15% Eu3+. The evolution of physical, chemical and optical properties of these composites was investigated under irradiation in accelerated conditions (λ>300 nm) and in the use conditions of UV LED (λ=365 nm). The phosphor showed no pro-degrading effect on the photooxidation of the polymer. A loss of the optical properties of the composite was observed and ascribed to the photodegradation of the polymer in the case of the EVA matrix. The evolution of photometric parameters of the emitted light by the luminescent composite during photoaging can be attributed to the accumulation of photoproducts in films. However, for PMMA/phosphor composites, the chemical structure and optical properties of such composites are kept for accelerated photoaging time up to 4000h
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Dieudonné, Xavier. "Etude d'empilements multicouches colloidaux préparés par voie sol-gel : propriétés optiques et mécaniques." Thesis, Tours, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUR4022/document.
Анотація:
Les procédés de dépôt de couches minces optiques par voie physique ou par voie sol-gel présentent par nature des limitations pour la réalisation de revêtements épais (>1 µm) et ont alors recours à des empilements multicouches pour la préparation de miroirs diélectriques ou de polariseurs. C'est pour ces raisons qu'il est intéressant d'étudier les conditions permettant d'augmenter l'épaisseur critique des films sol-gel notamment. Après avoir étudié la capacité d'empilements des couches colloïdales, trois principaux paramètres ont été identifiés permettant d'augmenter l'épaisseur critique d'empilements monomatériaux et multimatériaux. Ces paramètres sont : l'épaisseur déposée,les interactions chimiques entre les particules et le temps de séchage du film. Ils influencent la microstructure des empilements et par conséquent les propriétés optiques et mécaniques. En contrôlant tous ces paramètres, nous avons montré qu'il est possible de préparer des empilements colloïdaux de fortes épaisseurs ouvrent la voie à la préparation sol-gel de miroirs de hautes performances et/ou de polariseurs. En outre, un développement spécifique de méthodes de caractérisations optiques et mécaniques a été nécessaire pour l'étude de ces films sol-gel, à la fois minces et fragilesMain optical deposition processes, physical vapor deposition or sol-gel, exhibit difficulties of achieving thick coatings (>1 µm) and to build multilayer stacks (dielectric mirrors, polarizers). For these reasons, we have studied the conditions to enable a significative increase of deposited sol-gel films thickness. Three main parameters have been evidenced enabling the control of the stacking ability : single layer deposited thickness, chemical interactions beetween nanoparticles and coating drying time. We have shown that these parameters depend on the sol composition and on deposition conditions (process) and that the microstructure of single material stacking is influenced. Optical and mechanical properties of sol-gel films have been studied and optimized regarding these different material and process parameters. For this reason, optical and mechanical characterization techniques have been specifically developed and can now be used for fragile and thin film characterization. In controlling all these parameters, it is now possible to prepare multilayer colloidal stack with high thicknesses enabling the fabrication of high-performance mirrors and polarizers
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Sorre, Benoît. "Role of membrane curvature in intracellular trafficking : 3 case studies." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077021.
Анотація:
Le trafic intracellulaire est une des grandes fonctions cellulaire, consistant en un échange permanent de structures membranaires transportant des lipides et des protéines d'un compartiment de la cellule vers un autre. Un nombre croissant de preuves expérimentales indique que la courbure membranaire y joue un rôle important, que ce soit pour le tri ou pour la régulation de l'activité de certaines protéines. Pour étudier l'influence de la courbure lors de ces processus, j'ai mis au point un dispositif expérimental in vitro permettant de tirer des nanotubes de membrane de rayon contrôlé à partir de vésicules géantes unilamellaires (GUV), combiné à un microscope confocal. Ce système permet de faire varier le rayon du tube dans la gamme 10-100nm, en mesurant quantitativement l'évolution de sa composition. Nous avons d'abord utilisé ce dispositif expérimental pour montrer que sous certaines conditions la courbure de la membrane peut induire un tri de lipides. En parallèle, nous avons étudié les conséquences de l'activité courbure-dépendante d'une enzyme (ArfGAPl) sur la localisation de son substrat (Arfl) dans une système membranaire ou une région très courbée est connectée a un réservoir de membrane plane. Enfin, nous avons utilisé cette même approche pour caractériser les capacités d'une protéine a domaine N-BAR (amphiphysin 1) a déformer les membranesIntracellular trafficking thus consists in a permanent exchange of membrane structures transporting lipids and proteins from a compartment of the cell to another. T. Membrane is not only the passive envelope of transport intermediates and the physico-chemical properties of the membrane have to be taken into account. In particular, a growing number of experimental evidence shows that membrane curvature might play an important part in the regulation of intracellular processes. Indeed, transport intermediates are very curved objects (R< 50nm) compared to the membrane from which they are formed. This problem being difficult to study inside the cell, we have used an in vitro approach consisting in pulling membrane nanotubes out of Giant Unilamellar Vesicles. It allows setting the tube radius in the 10-100nm range while monitoring its composition thanks to fluorescence and force measurements. We have used this approach to show that membrane curvature is able to induce lipid sorting and under which conditions. We have also been interested in which way the curvature-dependent enzymatic activity of ArfGAPl affects the spatial localization of its substrate (Arfl) in a membrane configuration where a highly curved membrane part is connected to a fiat membrane reservoir Finally, we have been interested to the membrane deformation capabilities of amphiphysin1, a protein belonging to the BAR domain protein family
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Chasserio, Nadège. "Corrélations entre la composition et le structure de particules d’oxydes mixtes de métaux de transition et leurs propriétés optiques et thermoradiatives." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30191.
Анотація:
L'objectif de l'étude est d'intégrer des poudres d'oxydes dans des revêtements aéronautiques pour limiter les contrastes thermiques entre l'aéronef et son environnement dans l'infrarouge. Les caractéristiques optiques (indice de réfraction complexe et réflectivité hémisphérique directionnelle) et radiatives (émissivité) ont été déterminées. Les oxydes étudiés sont des ferrites et des manganites de structure spinelle. Une étude de la composition des CuxNiyMn3-x-yO4 a permis d'optimiser les propriétés optiques (n jusqu'à 3,8 à λ =3µm). L'importance de la distribution cationique et notamment de la proportion de cations Cu+ a été montrée. Le comportement radiatif des revêtements chargés a été simulé. La théorie du transfert radiatif a été utilisée pour prendre en compte les phénomènes de diffusion multiple. Les simulations ont montré la forte influence du liant sur la limitation des performances. Les revêtements obtenus ont permis de réduire la température apparente de 30°C (Tréelle=100°C)The aim of this study is to integrate oxide powders in aeronautical coatings to limit thermal contrasts between the aircraft and its environment in the infrared range. The optical characteristics (complex refractive index and hemispherical directional reflectivity) and radiative one (emissivity) have been measured. The studied oxides are ferrites and manganites with spinel structure. A study of the chemical composition of CuxNiyMn3-x-yO4 has allowed to optimize the optical properties (n up to 3,8 for λ =3µm). The roles of the cationic distribution and of the proportion of Cu+ cations have been shown. The radiative behaviour of the coatings charged by these oxides has been simulated. The theory of the radiative transfer has been used to consider the multiple diffusion phenomena. Simulations have shown the strong influence of the binder on the limitation of the performances. The obtained coatings have permitted to reduce the apparent temperature of 30°C (for a real temperature of 100°C)
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Morgado, Nazario. "Réalisation d'un anti-reflet bispectral sur substrat de ZnS hémisphérique en technique P. E. C. V. D. : performances et tenue à la pluvio-érosion." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10185.
Анотація:
Ce travail a pour objectif de realiser un traitement anti-reflet sur un substrat de zns par p. E. C. V. D. En geometrie hemispherique. Ce traitement optique, performant dans l'infrarouge, doit avoir une bonne resistance en tenue aux tests de pluvio-erosion. Ce traitement est constitue d'un empilement de carbure de germanium, a-gec:h, de differents indices avec une couche de protection de carbone adamantin a-c:h. Dans un premier temps, une etude des conditions de depot nous a permis d'obtenir des couches d'indices variables en fonction des ratio des gaz porteurs, methane et germane. La technique c. V. D. Plasma s'est imposee pour le traitement d'une forme hemispherique avec etude de la geometrie de l'enceinte et des electrodes, ce qui nous a permis d'obtenir une disparite en epaisseur sur l'ensemble de la calotte hemispherique inferieure a 2%. Une caracterisation optique et mecanique, en nanoindentation et pluvio-erosion, nous a permis d'atteindre certaines performances de tenue en pluvio-erosion. Les premiers tests de pluvio-erosion ont mis en evidence un probleme d'adherence des couches de carbure de germanium haut indice sur les substrats de zns. Une analyse de l'interface substrat/couche mince nous a permis de reveler l'attaque des joints de grain du zns par l'element hydrogene contenu dans les differents gaz porteurs et gaz de dilution utilise lors des depots. Par une etude approfondie de la technique de la nanoindentation, nous avons determine deux parametres primordiaux lors de la tenue a la pluvio-erosion : la nanodurete et le module d'elasticite de young des couches minces realisees.
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Di, Giacomo Laurie. "PACVD/PVD de multicouches sélectives pour la conversion thermodynamique de l'énergie solaire." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0042.
Анотація:
Dans les centrales solaires à concentration, le flux solaire est concentré sur des récepteurs pour chauffer un fluide de transfert jusqu’à 600°C. Dans le but d’améliorer leurs propriétés optiques, ces récepteurs peuvent être recouverts par des revêtements multicouches à sélectivité spectrale. Ces travaux portent sur le développement de structures optiquement sélectives innovantes, absorbantes dans le domaine du rayonnement visible et proche infrarouge (faible réflectivité) et peu émissives (forte réflectivité) pour le rayonnement infrarouge. Nous avons développé des empilements multicouches associant un métal réfractaire avec une céramique ce qui permet d’améliorer l’absorption dans le visible ainsi que la stabilité thermique. Les couches sont déposées par plasma combinant la PACVD et la PVD. L’étude de faisabilité du procédé transférable à l’industrie, son développement et son optimisation via la conception d’un réacteur innovant, le dépôt et la caractérisation des couches, leur association dans des empilements optiquement sélectifs performants et l’étude de leur vieillissement ont été réalisésIn concentrated solar power (CSP) plants, solar flux is concentrated on receivers to heat a transfer fluid up to 600°C. In order to improve their optical properties, these receivers can be covered by multilayered spectrally selective coatings. This work is devoted to designing and developing innovative spectrally selective structures showing strong absorption (low reflectivity) in the visible and near infrared range and low emissivity (high reflectivity) in the infrared range. We developed such stacks associating a refractory metal with high IR reflectivity and a ceramic which improves absorption in the visible range and thermal stability. The coatings were synthesized by plasma techniques, combining PACVD and PVD. Pre-industrial process feasibility, its development and optimization through the design of an innovative reactor, layer deposition and characterization, their combination in efficient optically selective stacks and the study of their aging have been achieved
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Rebellato, Jennifer. "Miroirs interférentiels efficaces dans l’extrême ultraviolet pour la physique solaire." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASP059.
Анотація:
Par son activité intense et ses hautes températures, l’atmosphère solaire émet des rayonnements X et ultraviolets extrêmes (EUV) porteurs d’informations sur sa structure. Les télescopes spatiaux observant le Soleil dans ce domaine spectral atteignent des performances accrues grâce aux miroirs interférentiels multicouches. Cette thèse contribue à améliorer l’efficacité de ces revêtements optiques. On y évalue les constantes optiques des matériaux dans l’EUV pour les sélectionner plus précisément et affiner les simulations, ce qui nous permet d’établir des modélisations plus précises pour l’étalonnage du télescope EUV plein champ de Solar Orbiter. On propose aussi de nouveaux revêtements à base d’aluminium et de scandium ayant atteint des réflectivités record au-delà de 40 nm de longueur d’onde. S’agissant d’une région spectrale EUV encore peu explorée, les résultats de ces travaux ouvrent la voie à une nouvelle génération d’instruments d’observation solaire. Leurs conséquences sont aussi remarquables pour une communauté scientifique plus étendue ayant besoin d’instrumentation optique adaptée dans le domaine X/EUV pour les synchrotrons, la lithographie EUV, les diagnostics X, ou encore la microscopie XX-rays and extreme ultraviolet (EUV) light are emitted by excited particles in the solar corona because of its intense activity and extreme temperatures. Recent solar space telescopes in this spectral region showed increased performances thanks to the interference multilayer mirrors on-board. This thesis aims at enhancing such optical coatings, starting with an evaluation of EUV optical constant values available in the literature to select materials more accurately, and to refine optical simulations. This work allows us to introduce better simulations for an accurate calibration of the EUV Full Sun Imager aboard Solar Orbiter. Also, we show that mastering thin films deposition and optical and structural characterization techniques allowed us to develop new Al/Sc-based multilayer coatings reaching record reflectivity values above 40 nm wavelength, which is still a quite unexplored region. These thesis results pave the way for a new and highly efficient generation of solar observation instruments in the EUV, but they also have a remarkable impact in a wider scientific community in need for ever more efficient optical instrumentation in the EUV such as synchrotrons, EUV lithography, X-ray diagnostics, or even X-ray microscopy
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Bruckner, Jean-Baptiste. "Réseaux de diffraction et métamatériaux photoniques pour le contrôle de la lumière dans le visible et l’infrarouge." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4319.
Анотація:
Grâce aux récents progrès dans le domaine de la nanofabrication, la réalisation de structures photoniques a été rendue possible, permettant le contrôle de rayonnements lumineux utiles en tant que vecteurs d'informations ou pour la collecte de l'énergie. Ce manuscrit de thèse rassemble les études menées en collaboration avec Thalès Optronique sur deux démonstrateurs du projet ANR NPOEM, dont l'objectif est de réaliser des structures photoniques sur substrats souples par nanoimpression. Le premier démonstrateur consiste en un antireflet utilisant le domaine de résonance de réseaux de diffraction bipériodiques composés de motifs pyramidaux. Des réseaux de structures coniques à méplat lisse, structuré ou rugueux ont été modélisés par FDTD et RCWA, réalisées en collaboration avec le LTM et le CEA Liten, puis caractérisés à l'IM2NP. Les performances antireflets obtenues sont remarquables (réflectivité inférieure à 2% en incidence normale) et s'étendent sur une très large gamme spectrale du visible à l'infrarouge. Le second démonstrateur présente une fonction de filtrage de type passe-bas dans le visible et l'infrarouge. Une étude de plusieurs structures résonnantes de type métamatériaux (croix métalliques, empilement métal-diélectrique-métal, cônes métalliques et plaque métallique perforée) a montré les phénomènes de propagation singuliers liées aux petites dimensions (modes de bord, ondes de surface et couplages de proximité) et a conduit à la réalisation finale d'un filtre flexible et de large surface présentant les propriétés souhaitées. Les composants photoniques réalisés dans cette thèse trouvent leurs applications dans les domaines de la furtivité et du solaire thermiqueThanks to recent advances in nanofabrication, the realization of photonic structures was possible, allowing the control of light as an information vector or for energy harvesting. This PhD thesis adresses the studies carried out in collaboration with Thales Optronics on two demonstrators for the ANR NPOEM research project, whose objective is to fabricate photonic structures on flexible substrates by nanoimprint technology. The first demonstrator consists of an antireflective coating using resonance phenomena within biperiodic diffraction gratings. Conical structures with flat, rough or patterned tops were modeled by FDTD and RCWA, carried out in collaboration with the CEA Liten LTM and then characterized at the IM2NP institute. The antireflective performances obtained are remarkable (reflection coefficient lower than 2 % at normal incidence) and extend over a wide spectral range from the visible to the infrared region. The second demonstrator presents a low-pass type filtering function at optical and infrared frequencies. A study of several resonant structures such as metamaterials (metallic crosses, metal-dielectric-metal stack, metallic cones and perforated plates) showed singular propagation phenomena related to small dimensions (modes, surface waves and proximity coupling) and led to the completion of a large surface, flexible filter demonstrating the desired properties. The photonic components made during this thesis have applications in the stealth and thermal solar domains
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Charles, Cédric. "Etude théorique et expérimentale des relations architecture - propriétés optiques de films minces d'oxyde de tungstène pulvérisés par GAD." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01063023.
Анотація:
Cette thèse participe à l'étude générale et à la compréhension des relations structure- propriétés optiques de couches minces d'oxyde de tungstène, nanostructurées lors de leur dépôt par la technique Glancing Angle Déposition. Cette technique repose sur le contrôle de l'orientation relative du substrat vis à vis de la source de vapeur.[...]
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Diveki, Zsolt. "Generation and Application of Attosecond Pulses." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00722473.
Анотація:
To capture electronic rearrangements inside a molecule or during chemical reactions, attosecond (as, 1 as =10−18 s) time resolution is needed. To create a light pulse with this duration, the central frequency has to be in the XUV range and cover several tens of eVs. Moreover, the frequency components have to be synchronized. The so called High Harmonic Generation (HHG) in gases well suits this task. During this process a high intensity laser pulse is focused in a gas jet, where its electric field bends the potential barrier of an atom allowing an electron wave packet (EWP) to tunnel ionize. Following the electric field of the laser the EWP gets accelerated, gaining a large kinetic energy that may be released as a high energy (XUV) photon in the event of a re-collision with the ionic core. These recolliding EWP probe the structure and dynamics of the core in a self-probing scheme: the EWP, that is emitted by the molecule at a certain time, probes itself later. More precisely, this "self-probing" scheme gives access to the complex valued recombination dipole moment (RDM) of the molecule which is determined by both the nuclear and electronic structure. The recombination encodes these characteristics into the spectral amplitude, phase and polarization state of the harmonic radiation emitted by the dipole. Due to the coherent nature of HHG it is possible to measure all these three parameters. Moreover, it is in principle possible through a tomographic procedure to reconstruct the radiating orbital.The objective of my thesis was two-fold. By implementing advanced characterization techniques of the harmonic amplitude, phase and polarization we studied i) the electronic structure of N2 and laser induced multi-channel tunnel ionization. We presented the reconstruction of molecular orbitals and revealed the ionization channel dependent ultrafast nuclear vibration. We also studied ii) the reflectivity and dispersion of recently designed chirped XUV mirrors that can shape the temporal profile of attosecond pulses. With these mirrors we could control the spectral phase over 20 eV and compensate the GDD of the harmonics or introduce a TOD. We also proposed a novel attosecond pulse shaper.
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Zhang, Yu. "Fabrication, structural and spectroscopic studies of wide bandgap semiconducting nanoparticles of ZnO for application as white light emitting diodes." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI046.
Анотація:
La présente thèse étudie les nanoparticules de ZnO incorporées dans une matrice d'acide polyacrylique (PAA) mésosphérique synthétisée via un protocole d'hydrolyse. La structure hybride mésosphérique de ZnO / PAA a précédemment démontré son efficacité pour émettre de la lumière visible dans une large gamme, qui résulte des défauts intrinsèques de niveaux profonds dans les nanocristaux de ZnO. Pour modifier davantage le spectre de photoluminescence (PL) et améliorer le rendement quantique de PL (PL QY) du matériau, le ZnO dopé au métal et le ZnO / PAA revêtu de silice sont fabriqués indépendamment. Au niveau du ZnO dopé avec des éléments métalliques, la nature, la concentration, la taille et la valence du dopant affectent la formation des mésosphères et par conséquent la PL et le PL QY. Les ions plus grands que Zn2+ avec une valence plus élevée ont tendance à induire des mésosphères plus grandes et des nanoparticules de ZnO non incorporées. Le dopage conduit généralement à l'extinction de la PL, mais le spectre PL peut toujours être ajusté dans une large plage (entre 2,46 eV et 2,17 eV) sans dégrader le PL QY en dopant avec de petits ions à une faible concentration de dopage (0,1 %). Concernant le ZnO / PAA revêtu de silice, un revêtement optimal est obtenu, qui dépend corrélativement de la quantité de TEOS et d'ammoniac dans le processus de revêtement. La quantité de TEOS n'affecte pas la structure cristalline de ZnO ou le spectre PL du matériau, mais une concentration élevée d'ammoniac peut dégrader les mésosphères de PAA et épaissir la couche de silice. Une fine couche de silice qui n'absorbe pas trop de lumière d'excitation mais recouvre complètement les mésosphères s'avère être la plus efficace, avec une amélioration drastique du PL QY d’un facteur six. En ce qui concerne l'application, les matériaux souffrent d’une dégradation thermique à des températures élevées jusqu'à 100 °C, auxquelles les diodes électroluminescentes blanches (WLEDs) fonctionnent généralement. Cependant, le ZnO / PAA revêtu de silice induit une intensité d'émission plus élevée à température ambiante pour compenser la dégradation thermiqueThe present thesis studies ZnO nanoparticles embedded in a mesospheric polyacrylic acid (PAA) matrix synthesized via a hydrolysis protocol. The mesospheric ZnO/PAA hybrid structure was previously proved efficient in emitting visible light in a broad range, which results from the deep-level intrinsic defects in ZnO nanocrystals. To further tune the photoluminescence (PL) spectrum and improve the PL quantum yield (PL QY) of the material, metal-doped ZnO and silica-coated ZnO/PAA are fabricated independently. For ZnO doped with metallic elements, the nature, concentration, size and valence of the dopant are found to affect the formation of the mesospheres and consequently the PL and PL QY. Ions larger than Zn2+ with a higher valence tend to induce larger mesospheres and unembedded ZnO nanoparticles. Doping generally leads to the quenching of PL, but the PL spectrum can still be tuned in a wide range (between 2.46 eV and 2.17 eV) without degrading the PL QY by doping small ions at a low doping concentration (0.1 %). For silica-coated ZnO/PAA, an optimal coating correlatively depends on the amount of TEOS and ammonia in the coating process. The amount of TEOS does not affect the crystal structure of ZnO or the PL spectrum of the material, but high concentration of ammonia can degrade the PAA mesospheres and thicken the silica shell. A thin layer of silica that does not absorb too much excitation light but completely covers the mesospheres proves to be the most efficient, with a drastic PL QY improvement of six times. Regarding the application, the materials suffer from thermal quenching at temperatures high up to 100°C, at which white light emitting diodes (WLEDs) generally operates. However, silica-coated ZnO/PAA induces higher emission intensity at room temperature to make up for the thermal quenching
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Jaouen, Kévin. "Backside absorbing layer microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS296/document.
Анотація:
La microscopie optique sur substrats antireflets est un outil de caractérisation simple et puissant qui a notamment permis l'isolation du graphène en 2004. Depuis, le domaine d'étude des matériaux bidimensionnels (2D) s'est rapidement développé, tant au niveau fondamental qu'appliqué. Ces matériaux ultraminces présentent des inhomogénéités (bords, joints de grains, multicouches, etc.) qui impactent fortement leurs propriétés physiques et chimiques. Ainsi leur caractérisation à l'échelle locale est primordiale. Cette thèse s'intéresse à une technique récente de microscopie optique à fort contraste, nommée BALM, basée sur l'utilisation originale de couches antireflets très minces (2-5 nm) et fortement absorbantes (métalliques). Elle a notamment pour but d'évaluer les mérites de cette technique pour l'étude des matériaux 2D et de leur réactivité chimique. Ainsi, les différents leviers permettant d'améliorer les conditions d'observation des matériaux 2D ont tout d'abord été étudiés et optimisés pour deux matériaux modèles : l'oxyde de graphène et les monocouches de MoS₂. L'étude de la dynamique de dépôt de couches moléculaires a notamment permis de montrer à la fois l'extrême sensibilité de BALM pour ce type de mesures et l'apport significatif des multicouches antireflets pour l'augmentation du contraste lors de l'observation des matériaux 2D. L'un des atouts principaux de BALM venant de sa combinaison à d'autres techniques, nous nous sommes particulièrement intéressés au couplage de mesures optiques et électrochimiques pour lesquelles le revêtement antireflet sert d'électrode de travail. Nous avons ainsi pu étudier optiquement la dynamique de réduction électrochimique de l'oxyde de graphène (GO), l'électro-greffage de couches minces organiques par réduction de sels de diazonium sur le GO et sa forme réduite (r-GO), ainsi que l'intercalation d'ions métalliques entre feuillets de GO. En combinant versatilité et fort-contraste, BALM est ainsi établi comme un outil prometteur pour l'étude des matériaux 2D et en particulier pour la caractérisation locale et in situ de leur réactivité chimique et électrochimiqueOptical microscopy based on anti-reflective coatings is a simple yet powerful characterization tool which notably allowed the first observation of graphene in 2004. Since then, the field of two-dimensional (2D) materials has developed rapidly both at the fundamental and applied levels. These ultrathin materials present inhomogeneities (edges, grain boundaries, multilayers, etc.) which strongly impact their physical and chemical properties. Thus their local characterization is essential. This thesis focuses on a recent enhanced-contrast optical microscopy technique, named BALM, based on ultrathin (2-5 nm) and strongly light-absorbing (metallic) anti-reflective layers. The goal is notably to evaluate the benefits of this technique for the study of 2D materials and their chemical reactivity. The various levers to improve 2D materials observation were investigated and optimized for two model materials: graphene oxide and MoS₂ monolayers. The investigation of molecular layer deposition dynamic notably showed the extreme sensitivity of BALM for such measurements and the significant contribution of multilayers anti-reflective coatings to enhance contrast during the observation of 2D materials. One of the main assets of BALM comes from its combination to other techniques. We particularly considered the coupling between optical measurements and electrochemistry for which the anti-reflective layer serves as working electrode. We investigated optically the dynamic of electrochemical reduction of Graphene Oxide (GO), the electrografting of organic layers by diazonium salts reduction on GO and its reduced form (rGO), as well as the intercalation of metallic ions within GO sheets. By combining versatility and high-contrast, BALM is established as a promising tool for the study of 2D materials, especially for the local and in situ characterization of their chemical and electrochemical reactivity