Дисертації: "Transport du faisceau"

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Rochdi, Nabil. "Propriétés de transport de microstructures et nanostructures de silicium." Aix-Marseille 2, 2007. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2007AIX22068.pdf.

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Анотація:

L’étude porte sur le transport, électronique et de spin, dans des microstructures et nanostructures à base de silicium, le matériau phare de l’industrie microélectronique. Nous avons étudié un procédé de lithographie assistée par microscope à force atomique (AFM) pour fabriquer des nanofils sub-100-nm ultraminces (8 à 15 nm) de silicium, connectés à une structure de test sur silicium sur isolant (SOI). Les mesures électriques ont mis en évidence le comportement de transistor à effet de champ (FET) des nanocircuits. Le piégeage des électrons aux défauts d’interfaces et de l’oxyde, est la cause de la déplétion cumulative des fils ultraminces au cours des mesures successives I(V). Le dépiégeage peut être contrôlé par application d’une tension sur la grille du nanofil. Les fils ont ainsi révélé un effet mémoire (écriture/lecture par piégeage/dépiégeage sous tension de grille positive/négative). Nous avons par ailleurs étudié le transport du spin dans un canal de silicium. L’étude théorique a souligné la possibilité d’utiliser un faible champ magnétique pour manipuler le spin en obtenant des longueurs de précession et de diffusion de spin micrométriques, compatibles avec la technologie actuelle. L’injection et la collecte électriques ont été réalisées dans un dispositif mémoire magnétique intégrée sur silicium (MEMIS), similaire à un SpinFET. Néanmoins, la qualité des jonctions hybrides métal ferromagnétique/isolant/silicium (FMIS) conditionnent l’efficacité d’injection et de collecte du spin et de l’effet de magnétorésistance ; dans ce sens, nous avons exploré quelques techniques d’élaboration de jonctions Co/AlO/Si et Co/MgO/Si avec des oxydes minces de l’ordre du nanomètre. Nous avons obtenu des jonctions FMIS avec une injection électrique par tunnel direct, ce qui présente une piste prometteuse pour l’injection cohérente du spin. Nous avons également caractérisé des jonctions redresseur semiconducteur ferromagnétique /semiconducteur (MSS) du type Ge3Mn5/Ge qui se sont avérées très intéressantes pour l’injection du spin
This thesis work deals with the study of transport properties, of both charge and spin, in silicon-based microstructures and nanostructures. We have studied the fabrication process of connected low section (100 x 8 nm2) silicon nanowires (SiNWs) using atomic force microscope (AFM) lithography on thinned silicon on insulator (SOI) samples. Electrical measurements highlighted typical Field Effect Transistor (FET) behaviour of these SiNWs. Electron trapping in oxide or at interfaces is responsible of the cumulative depletion of the wires during the successive I(V) measurements. Electron release is obtained by application of a voltage on the wire gate. So the wires exhibited a memory effect in which the writing / reading process occurs by electron trapping / de-trapping controlled by application of a positive / negative voltage on the device gate. Furthermore, we studied the spin transport in a silicon substrate. Numerical evaluation of spin transport in drift-diffusive regime reveals spin diffusion and spin precession lengths of several microns, under a weak external magnetic field. Such dimensions are compatible with present technology of ICs. Electrical measurements carried out on a magnetic memory integrated on silicon (MEMIS), specially designed for this study, showed electron injection and collection efficiency. However, no magnetoresistance was detected probably due to the low quality of interfaces in the hybrid heterojunctions ferromagnetic metal/insulator/silicon (FMIS). Thus, we proposed to test extra FMIS structures such as Co/AlO(~1 nm)/Si and Co/MgO(~1 nm) /Si, fabricated with less thermal treatments. The direct tunnelling transport in oxide was obtained in these junctions, which would allow spin injection coherence in prospective spin devices. Finally, we have characterized rectifying junctions Ferromagnetic semiconductor/semiconductor (MSS) such as Ge3Mn5/Ge which seem to be particularly suitable for spin injection

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MICHAUT-BEHAR, CLAIRE. "Etude experimentale et simulation de l'acceleration et du transport d'un faisceau d'ions negatifs." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066181.

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Nous extrayons, d'une source en volume, et accelerons des ions negatifs d'hydrogene a 15 kev. Le faisceau forme est transporte sur une distance d'un metre, jusqu'aux elements de mesure. Une mesure directe du courant, environ 3ma, est realisee grace a une coupe de faraday, une mesure des particules du faisceau est effectuee a l'aide d'un calorimetre et enfin un analyseur de profils du faisceau permet une etude plus fine de la repartition transverse des particules dans le faisceau. En parallele, nous avons developpe un code de simulation numerique de l'extraction et de l'acceleration des ions negatifs. La formation du faisceau dans l'accelerateur n'explique pas tous les phenomenes, notamment la forme et le courant du faisceau suivant la pression dans la region de transport. Par suite de confrontations entre resultats numeriques et experimentaux, nous avons ete amenes a simuler aussi la region de transport. Les resultats portent sur l'etude et l'optimisation de l'accelerateur, et sur l'etude du comportement du faisceau avec la pression. Autant que possible l'experience est comparee a la modelisation numerique du faisceau. Pour une configuration donnee de l'accelerateur, il n'existe qu'une seule polarisation optimale pour chacune de ses trois electrodes. Nous mettons en evidence les collisions du faisceau sur le gaz de la region de transport et de l'accelerateur. Ces collisions provoquent soit des changements de l'etat de charge des particules incidentes, soit l'ionisation des particules cibles. Par suite, pour des pressions suffisamment fortes dans la region de transport, il se cree un plasma, le faisceau est bien confine car sa charge est neutralisee. A tres basse pression, le faisceau eclate sous l'effet de sa charge d'espace tres negative. Nous montrons alors que dans des cas extremes de pression, des gradients de potentiels se forment dans les directions transverse au faisceau et de propagation.

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Banda, Gnama Mbimbiangoye Mallys Elliazar. "Mesure et modélisation du comportement de matériaux diélectriques irradiés par faisceau d'électrons." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30208/document.

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Dans leurs usages courants comme isolants électriques, les matériaux solides organiques sont constitutifs aussi bien des câbles de transport d'énergie électrique, des circuits de commande et de conversion de puissance que des composants (micro)électroniques ou des systèmes embarqués (revêtement thermique des satellites, batteries d'accumulateurs...). La diversité des contraintes d'utilisation auxquelles ils sont soumis (champ électrique, rayonnement, température, humidité...) les prédisposent à emmagasiner des charges en leur sein, susceptibles d'affecter la fiabilité des systèmes qui en dépendent. L'un des moyens communément mis en œuvre pour étudier le comportement électrique de ces charges est la mesure de la distribution spatio-temporelle des charges d'espace, en soumettant le diélectrique à une différence de potentiel continue à travers deux électrodes. Cette méthode ne permet cependant pas toujours de distinguer clairement la contribution des charges dues à la génération, d'une part, et celles dues aux phénomènes de transport, d'autre part. Cette étude propose une approche alternative, consistant à déposer sous vide des charges (électrons) au sein de l'isolant par le biais d'un faisceau d'électrons, à une position connue et en quantité maîtrisée, en prenant en compte d'autres processus physiques liés à l'implantation d'électrons afin de prévoir et modéliser le comportement de ces matériaux irradiés. Des films de PolyEthylène basse densité (PEbd), préparés par thermomoulage, ont été irradiés par un faisceau d'électrons de 80 keV avec un flux de 1 nA/cm2. Les mesures de charge d'espace par la méthode Electro-Acoustique Pulsée (PEA), réalisées d'abord in-situ, puis ex-situ sous polarisation électrique DC, confirment une localisation effective de charges au sein du matériau. Les résultats sous polarisation électrique après irradiation mettent en évidence une importante présence de charges positives dans la zone irradiée du diélectrique. Les caractérisations électriques des films PEbd irradiés montrent un comportement complètement différent de celui d'un même matériau non-irradié, laissant penser à une modification de la structure chimique du matériau. Des mesures physico-chimiques (spectroscopie infra-rouge, Photoluminescence et Analyse Enthalpique Différentielle-DSC) sur ces films PEbd irradiés, ne montrent pas une dégradation significative de la structure chimique du diélectrique qui expliquerait le comportement électrique observé sous polarisation post-irradiation. Des mesures complémentaires montrent le comportement réversible du PEbd irradié puis polarisé, qui serait uniquement lié à la présence des charges générées par le faisceau. Les données expérimentales de cette étude ont parallèlement alimenté un modèle numérique de transport de charges, développé pour tenir compte des contraintes sous irradiation. Ce modèle a permis de reproduire les résultats d'implantation de charge par faisceau d'électrons in-situ ainsi que la majorité des processus électriques observés sur du PEbd irradié puis polarisé. Il confirme l'impact de la charge déposée par faisceau d'électrons sur le comportement sous polarisation et permet de conclure quant à l'origine des charges positives observées post-irradiation, qui seraient dues aussi bien aux phénomènes d'injection aux électrodes qu'à la création de paires électrons/trous par le faisceau d'électrons pendant l'irradiation
In their common uses as electrical insulators, organic solid materials are constitutive of electric power transmission cables, power control and conversion circuits as well as (micro) electronic components or embedded systems (thermal coating of satellites, batteries of accumulators, etc.). Under various constraints of use (electric field, radiation, temperature, humidity ...) they can accumulate charges in their bulk which could affect the reliability of the systems in which they are employed. One of the commonly used means to study the electrical behavior of these charges is to measure the spatiotemporal distribution of charges by subjecting the dielectrics to a continuous potential difference between two electrodes. However, this method does not always allow clearly distinguishing the contribution of charges due to generation on the one hand and the one due to transport phenomena on the other hand. This study proposes an alternative approach, consisting in generating charges (electrons) within the electrical insulation using an electron-beam under vacuum. The charges are hence deposited at a known position and in a controlled quantity. Other physical processes related to the implantation of electrons must then be taken into account in order to predict and model the behavior of these irradiated materials. Low-density polyethylene (LDPE) films, prepared by thermal molding, were irradiated by a 80 keV electron-beam with a current flux of 1 nA/cm2. Space charge measurements using the Pulsed Electro-Acoustic (PEA) method, performed first in-situ and then ex-situ under DC electrical polarization, confirm an effective localization of charges within the material. The results under electrical polarization after irradiation show an important amount of positive charges in the irradiated zone of the dielectric. The electrical characterizations of irradiated LDPE films show a completely different behavior compared to the same non-irradiated material, suggesting a modification of the chemical structure of the material. Physico-chemical measurements (infrared spectroscopy, Photoluminescence and Differential Scanning Calorimetry-DSC) on these irradiated PEbd films do not show a significant degradation of the chemical structure of the dielectric which would explain the observed electrical behavior under post-irradiation polarization. Additional measurements show the reversible behavior of the irradiated then polarized PEbd, which would be only related to the presence of the charges generated by the beam. The experimental data of this study have simultaneously fed a numerical model of charge transport, developed to take into account the irradiation constraints. This model allows reproducing the in-situ results of charge implantation by the electron beam as well as the majority of the electrical processes observed on irradiated and polarized LDPE. It confirms the impact of the electron-beam deposited charge on the behavior under polarization and allows concluding on the origin of the positive charges observed after irradiation, which would be due to injection at the electrodes as well as to the creation of electron-hole pairs by the electron-beam during irradiation

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Maclossi, Mauro. "Transport dans la matière sous dense et sur dense d'un faisceau d'électrons relativistes, produit par l'interaction d'une impulsion laser à ultra haute intensité." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2006. http://www.theses.fr/2006EPXX0063.

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Alvinerie, Clara-Marie. "Etude numérique et expérimentale de la dynamique des faisceaux d'electrons dans les accélérateurs linéaires à induction." Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2023. http://www.theses.fr/2023NORMC291.

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La radiographie éclair est une technique permettant de caractériser l’état d’un objet dense soumis à des conditions physiques extrêmes, avec des vitesses de déplacement de plusieurs km/s. Dans ces conditions, il est nécessaire d’avoir une source de rayonnement X spécifique : faible dimension (quelques mm), durée brève (inférieure à 100 ns), haute énergie (autour de 20 MeV) et intense (quelques kA). Elle est produite à l’aide du rayonnement de freinage généré par l’interaction d’un faisceau intense et pulsé d’électrons avec une cible de métal de numéro atomique élevé. Ce faisceau est émis par une cathode en velours puis transporté dans un accélérateur linéaire à induction (LIA). La qualité d’une radiographie est majoritairement conditionnée par les caractéristiques physiques de la source X, elles-mêmes intimement liées aux propriétés du faisceau d’électrons. Les travaux menés dans cette thèse visent à modéliser la dynamique du faisceau dans les LIA en intégrant ses caractéristiques physiques dont certaines instabilités dégradant le faisceau. Les modèles développés ont été validés lors de la mise en service de l’accélérateur MCH3 implanté au CEA Valduc sur l'installation Epure.La modélisation de la dynamique du faisceau repose sur le code Particle-In-Cell LSP-Slice et le code de transport EVOLI (EVOLution des Instabilités). Ce dernier a été développé lors de cette thèse et modélise la dimension de l’enveloppe et du barycentre des charges (centroïde) du faisceau ainsi que la propagation « temporelle » du faisceau par le biais d’un découpage de ce dernier en disque.Dans un premier temps, des études ont été menées sur le mouvement du centroïde du faisceau lors de son transport. Dans EVOLI, les équations décrivent le centroïde avec l’influence de la charge d’espace. Une procédure d’optimisation numérique a permis de reproduire par simulation les résultats obtenus dans MCH3 en intégrant l’influence du champ magnétique terrestre et les défauts d’alignement des différents éléments magnétiques (solénoïdes et déviateurs). L’application de cette nouvelle méthode sur d’autres transports permet d’envisager de calculer des consignes des déviateurs afin de pré-centrer le faisceau numériquement. Cette méthode laisse entrevoir un gain de temps significatif lors du centrage expérimental du faisceau nécessitant de nombreux essais.Dans un second temps, la modélisation du faisceau a permis de contribuer à la mise en service de l’accélérateur MCH3 en fin d'année 2022. Un premier transport n’a pas permis de mener la totalité de la charge du faisceau jusqu’à la cible de conversion, bien que les simulations numériques prédisaient un transport nominal basé sur le seul formalisme de l’enveloppe. Les mesures expérimentales ont montré des oscillations importantes du centroïde dues à l’instabilité Beam Break-Up (BBU). Un modèle simplifié du BBU a alors été intégré dans EVOLI. Par l’utilisation de ce modèle numérique, un nouveau transport à champ magnétique fort a été conçu limitant théoriquement d’un facteur 2,5 l’intensité du BBU en sortie de ligne accélératrice. Ce résultat a été vérifié expérimentalement par la réduction significative du BBU d’un facteur 3 permettant de transporter l’intégralité de la charge du faisceau de manière stable et reproductible jusqu’à la cible. Cette stratégie de transport du faisceau à champ magnétique fort admet cependant une limite puisqu’elle exacerbe le mouvement Corkscrew qui augmente avec le champ magnétique tel que montré par le travail initialisé dans cette thèse. L’optimisation du transport est donc un compromis entre le poids des différentes instabilités au sein de l’accélérateur. Les travaux de cette thèse ouvrent des perspectives sur la prise en compte des instabilités afin de concevoir des transports innovants particulièrement dans le cadre de machines multi-impulsion constituant à l'heure actuelle un développement majeur des machines de radiographie éclair
Flash radiography allows characterizing the state of a dense object subjected to extreme physical conditions, with displacement velocities of several kilometres per second. These conditions require a specific X-ray source: small size (a few millimetres), brief duration (less than 100 ns), high energy (around 20 MeV) and high current (a few kA). This source is produced using Bremsstrahlung radiation generated by the interaction of an intense and pulsed electron beam with a high atomic number metal target. A velvet cathode emits the beam and an linear induction accelerator (LIA) transports it. The quality of radiography is mainly conditioned by the physical characteristics of the X-ray source, which are closely linked to the properties of the electron beam. The work carried out in this PhD thesis aims to model the beam dynamics in LIAs by integrating its physical characteristics, including some instabilities which degrade the beam. The developed models were validated during the commissioning of the MCH3 accelerator at CEA Valduc in Epure facility.The modelling of beam dynamics is based on the Particle-In-Cell (PIC) code LSP-Slice and the transport code EVOLI (EVOLution of Instabilities). The latter was developed during this thesis and models the size of the beam envelope and its charge centroid, as well as the "temporal" propagation of the beam by its segmentation into discs.In the first place, studies were conducted on the motion of the beam centroid during its transport. In EVOLI, the equations describe the centroid with the influence of space charge. A numerical optimization procedure allowed the simulation to reproduce the results obtained in MCH3 by incorporating the influence of the Earth's magnetic field and the misalignment of various magnetic elements (solenoids and steerers). The application of this new method to other beam transports makes possible to calculate steerer settings for numerical pre-centering of the beam. This method offers the prospect of significant time savings during the experimental beam centering process, which typically requires numerous shots.Afterward the beam modelling contributed to the commissioning of MCH3 accelerator at the end of 2022. With an initial transport attempt, the entire beam charge did not reach the conversion target, despite numerical simulations predicting nominal transport based on the envelope formalism. Experimental measurements revealed significant centroid oscillations due to the Beam Break-Up (BBU) instability. Then, a simplified BBU model was incorporated into EVOLI. By using this numerical model, a new high magnetic field transport was designed, theoretically limiting BBU intensity at the accelerator end by a factor 2.5. This result was experimentally verified by a BBU reduction by a factor 3, enabling a stable and reproducible transport of the entire beam charge to the target. However, this strong magnetic field transport strategy leads to an increase of the Corkscrew motion, which increases with magnetic field strength as shown in the work initiated in this thesis. Therefore, optimizing beam transport is a compromise between the various instabilities within the accelerator. The work of this thesis opens up prospects for considering instabilities to design innovative transports, particularly in the context of multi-pulse machines, which are currently a major development in flash radiography machines

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Vay, Jean-Luc. "Transport de faisceau intense d'ions lourds dans un gaz moleculaire. Application a la fusion inertielle par particules chargees." Paris 7, 1996. http://www.theses.fr/1996PA077334.

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Une des propositions qui parait actuellement bien placee pour resoudre les nombreux problemes lies a l'energie (ressources, securite, pollution, ) est la fusion inertielle par ions lourds. Cette approche consiste a produire des reactions de fusion en comprimant brutalement une bille de deuterium et de tritium par bombardement de faisceaux intenses d'ions lourds. Un des problemes cles de la fusion inertielle par ions lourds est la propagation finale du faisceau dans la chambre de reaction a travers un gaz moleculaire flibe (lif + bef#2) ou un faisceau tres intense de 10 ka doit focaliser sur une bille de quelques millimetres de diametre. Tandis que l'epluchage en electrons des ions du faisceau par collision avec le gaz flibe tend a augmenter la charge d'espace, et donc a defocaliser le faisceau, l'ionisation du gaz par le faisceau produit des electrons libres qui vont neutraliser la charge du faisceau, ce qui favorise sa focalisation. Deux codes de simulation numerique bpicrz (2d) et bpic3d (3d) utilisant les methodes de particle-in-cell et de monte-carlo-collision ont ete developpes, necessitant la mise au point de nouvelles techniques numeriques : absorption des ondes electromagnetiques aux parois sans correction supplementaire pour le champ electrostatique, correction de l'erreur au theoreme de gauss par propagation et evacuation d'ondes d'erreurs avec un systeme d'equations de maxwell modifie, grille dynamique a champ auto-adaptatif suivant la convergence du faisceau, resolution d'equation elliptique sans calcul des valeurs aux limites a priori. Les programmes bpicrz et bpic3d ont ete appliques a l'etude de la propagation finale avec les parametres du projet americain hylife-ii et du projet russe de faisceau a charge compensee respectivement. Dans le premier cas, un balayage des sections efficaces d'ionisation du gaz et d'epluchage du faisceau indique, par comparaison avec un modele semi-analytique, une mauvaise neutralisation du faisceau par le plasma d'electrons libres. Dans le second cas, une bonne focalisation est obtenue avec une tache focale de 2,5 mm de rayon inferieure a la limite de 3 mm imposee pour l'ignition des reactions de fusion.

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Beaucourt-Jacquet, Céline. "Étude expérimentale du guidage du faisceau d’électrons dans le cadre de l’allumage rapide de cibles de fusion." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14741/document.

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Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le cadre de l’allumage rapide pour la fusion par confinement inertiel (FCI), pour la production d’énergie. Dans ce schéma les phases de compression et d’allumage sont découplées. Au cours de la seconde phase, le faisceau d’électrons doit parcourir une distance de 300 µm dans le combustible dense avantde déposer son énergie au coeur de la cible et d’initier les réactions de fusion. Le principal défaut de ce schéma réside dans la divergence du faisceau d’électrons au cours de son transport dans la matière dense. Parmi plusieurs schémas proposés pour réduire cette divergence, nous considérons ici, les schémas sans cône basés sur la collimation des électrons dans un champ magnétique. En particulier, A.P.L. Robinson et ses collaborateurs [Phys. Rev. Lett. 100, 025002, 2008] ont proposé une méthode simple à mettre en place pour contrôler la divergence du faisceau d’électrons :utiliser une séquence de deux impulsions laser. La première impulsion permet de créer un environnement magnétique favorable au confinement du faisceau d’électrons engendré par la seconde interaction. La validation de cette proposition est le sujet de cette thèse. Nous présenterons les résultats expérimentaux et les modélisations théoriques motivées par cette proposition. L’expérience du guidage d’un faisceau d’électrons avec deux impulsions laser a été réalisée sur l’installation laser petawatt Vulcan au Rutherford Appleton Laboratory (RAL) à Didcot en Angleterre. Elle est basée sur la proposition d’un groupe international dans le cadre du projet FCI HiPER. Cette expérience nous a permis d’obtenir les conditions de guidage en fonction du rapport des intensités et du délai entre les deux impulsions. Les résultats de l’expérience ont été modélisés par le code hydrodynamique CHIC couplé au module de transport de particules chargées M1. L’interprétation des résultats expérimentaux nous a permis d’expliquer la base de la physique du guidage du faisceau d'électrons et d'en définir les conditions magnétiques favorables
The work presented in this thesis is realised in the framework of the fast ignition of inertial confinement fusion for energy production. In this scheme the compression and the ignition phases are decoupled. During the second phase, the electron beam must cross over 300 µm in the dense fuel to deposit its energy in the dense core and ignite the fusion reactions.The major problem of the scheme is related to the divergence of the electron beam while it crosses the dense matter. Among the different propositions to inhibit the electron divergence we consider here the schemes without cone that are based on the effect of magnetic collimation. In particular, A.P.L. Robinson and his co-authors [Phys. Rev. Lett. 100, 025002, 2008] suggested a simple way to control the electron beam divergence by using a sequence of two laser pulses. The first one creates a magnetic background favourable for the confinement of the second electron beam resulting from the second interaction. The validation of this scheme is the major goal of this thesis.We present the results of experimental sudies and numerical modeling of the electron beam guiding with help of two consequent laser pulses. The experiment was performed on the Vulcan facility at the Rutherford Appleton Laboratory at Didcot in UK, based on the proposal submitted by an international group of scientists in the framework of the European project for inertial fusion energy HiPER. This experiment allowed us to define a combination of laser and target parameters where the electron beam guiding takes place. The analysis of experimental data and numerical modelling is realised with the hydrodynamic code CHIC coupled to the charged particules transport module M1. The interpretation of the experimental results allowed us to explain the experimental data and the physical basis of guiding and to define the magnetic conditionflavourable to the electron beam guidance

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Gaucher, Fabien. "Nano-structures en La2/3Sr1/3MnO3 : de la nano-structuration aux propriétés de transport." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112271.

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Les travaux reportés dans ce manuscrit présentent la fabrication et l'étude des propriétés de transport de nano-structures de demi-métal La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO). L'optimisation du procédé de nano-structuration, et notamment des étapes de lithographie électronique et de gravure, a permis l'obtention de nano-fils larges de seulement 65 nm et longs de plusieurs microns. L'analyse fine des propriétés de transport montre une conservation de celles-ci jusqu'à une épaisseur réduite d'environ 7 nm. La conduction du courant est alors limitée par différents modes de diffusion selon la gamme de température considérée. Des premières mesures de bruit mettent en avant un faible paramètre de Hooge normalisé ( ≈ 1. 10-32 m3). L'observation de bruit télégraphique dans une fenêtre étroite de température (220 K < T < 245 K) pour le nano-fil le plus étroit et le plus fin est la signature d'une réduction notable du nombre de porteurs de charge à cette échelle. Nous pouvons alors imaginer l'utilisation du LSMO comme électrode de courant totalement polarisé en spin pour l'adressage de molécules magnétiques. Dans cette voie, l'ancrage direct de l'aimant moléculaire Mn12 a été prouvé et ouvre des perspectives intéressantes pour la réalisation d'une vanne de spin moléculaire
The works reported in this manuscript present the fabrication and the investigation of the transport properties of half-metallic La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) nano-structures. The optimization of the nano-sructuration process, particularly the electron-beam lithography and the etching steps, allowed the realization of nanowires with width down to 65 nm wide and length of several microns. The fine analysis of the transport properties shows their preservation until a thickness reduced to about 7 nm. The current conduction is then limited by different diffusion modes, depending on the temperature range. First noise measurements exhibit a very low normalized Hooge parameter ( ≈ 1. 10-32 m3). The observation of random telegraphic noise for the narrowest and thinnest nanowire in a narrow temperature range (220 K < T < 245 K) is the signature of a consequent reduction of the charge carriers at this scale. We can then imagine to use the LSMO as a full spin-polarized electrode for molecular magnets addressing. In this way, direct grafting of Mn12 magnetic molecules was prooved and opens interesting perspectives for the realization of a molecular spin valve

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Debayle, Arnaud. "Theoretical study of Ultra High Intensity laser-produced high-current relativistic electron beam transport through solid targets." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13708/document.

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Cette thèse porte sur l’étude théorique du transport d’un faisceau intense d’électrons relativistes dans une cible solide. Dans la première partie nous présentons les interprétations théoriques d’une partie des résultats d’une campagne d’expérience portant sur la production et le transport d’électrons relativistes dans une cible d’aluminium. Nous y démontrons la prédominance des e?ets collectifs sur les e?ets collisionels dans la première dizaine de microns de propagation grâce à des modèles de transports déjà existant au début de cette thèse. Ces modèles deviennent insu?sants dans le cas du transport de faisceau dans un isolant. Aussi, dans la deuxième partie, nous présentons un modèle de propagation du faisceau d’électrons relativistes dans un diélectrique incluant l’e?et de l’ionisation de la cible par le faisceau. Nous y quanti?ons les pertes d’énergies des électrons en fonction des paramètres du faisceau et du milieu environnant, et nous démontrons l’existence d’un régime de propagation pour lequel les électrons du plasma ne sont pas à l’équilibre thermodynamique local avec les ions. Ces résultats ont été comparés et con?rmés avec un code cinétique qui prend en compte l’ionisation par champ électrique et par collisions entre les électrons du plasma et les ions. Nous avons examiné la stabilité du faisceau et montré que ce dernier pouvait exciter deux types d’instabilités transverses sur des longueurs de propagation de l’ordre de 30 à 300 µm en fonction de la taille de la perturbation
This PhD thesis is a theoretical study of high-current relativistic electron beam transport through solid targets. In the ?rst part, we present an interpretation of a part of experimental results of laser– produced electron beam transport in aluminium foil targets. We have estimated the fast electron beam characteristics and we demonstrated that the collective e?ects dominate the transport in the ?rst tens of µm of propagation. These quantitative estimates were done with the transport models already existing at the beginning of this thesis. These models are no longer su?cient in the case a fast electron beam propagation in insulator targets. Thus, in the second part, we have developed a propagation model of the beam that includes the e?ects of electric ?eld ionization and the collisional ionization by the plasma electrons. We present estimates of the electron energy loss induced by the target ionization, and we discuss its dependence on the beam and target parameters. In the case of a relatively low fast electron density, we demonstrated that the beam creates a plasma where the electons are not in a local thermodynamic equilibrium with ions. We have examined the beam stability and we demonstrated that transverse instabilities can be excited by the relativistic electron beam over the propagation distances of 30 - 300 µm depending on the perturbation wavelength

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Abrasonis, Gintautas. "Nitruration par faisceau d'ions des aciers austénitiques inoxydables : étude du transport atomique d'azote, des effets de flux et des effets structuraux." Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2291.

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Savalle, Alain. "Etude et optimisation du transport de faisceaux dans un accélérateur linéaire à recirculations, et de grande longueur : application au projet ELFE (Electron Laboratory for EUrope)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10129.

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Ce memoire traite du transport de faisceaux dans un accelerateur lineaire a recirculations. Cette etude a ete effectuee dans le cadre du projet elfe (electron laboratory for europe). Ce projet doit fournir un faisceau continu d'electrons de 15 gev pour la physique hadronique. L'accelerateur est un lineaire de 5 gev, long de un kilometre, dans lequel les faisceaux circulent trois fois. De nombreux resultats, cependant, ne sont pas limites a ces caracteristiques, mais sont valables pour tout accelerateur a recirculations de grande taille. Nous avons developpe une methode semi-analytique permettant de calculer avec une bonne precision les acceptances de l'accelerateur lineaire a chacun des passages, en fonction de differents parametres. Ces resultats ont ete confirmes a l'aide de simulations, realisees avec un programme de transport utilisant des matrices de transfert. Nous avons egalement formule analytiquement les effets des defauts d'alignement des elements de focalisation et des cavites acceleratrices, et montre quelle etait la problematique de la correction des trajectoires centrales dans un long accelerateur lineaire a recirculations. Nous avons donc developpe une methode d'optimisation de la correction des trajectoires centrales, pour trois faisceaux d'energie differente circulant simultanement dans l'accelerateur. Cette methode permet d'acceder a une bonne connaissance des defauts d'alignement. Nous avons enfin etudie des methodes d'alignement a l'aide du faisceau qui utilisent elles un seul faisceau mais plusieurs conditions differentes de focalisation. Ces dernieres methodes peuvent etre utilisees lors des premiers reglages

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Pommarel, Loann. "Transport and control of a laser-accelerated proton beam for application to radiobiology." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLX001/document.

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L’accélération de particules par interaction laser-plasma est une alternative prometteuse aux accélérateurs conventionnels qui permettrait de rendre plus compactes les machines du futur dédiées à la protonthérapie. Des champs électriques extrêmes de l’ordre du TV/m sont créés en focalisant une impulsion laser ultra-intense sur une cible solide mince de quelques micromètres d’épaisseur, ce qui produit un faisceau de particules de haute énergie. Ce dernier contient des protons ayant une énergie allant jusqu’à la dizaine de mégaélectron-volts, et est caractérisé par une forte divergence angulaire et un spectre en énergie très étendu.Le but de cette thèse est de caractériser parfaitement un accélérateur laser-plasma afin de produire un faisceau de protons stable, satisfaisant les critères d'énergie, de charge et d'homogénéité de surface requis pour son utilisation en radiobiologie. La conception, la réalisation et l’implémentation d’un système magnétique, constitué d'aimants permanents quadripolaires ont été optimisés au préalable avec des simulations numériques. Ce système permet d’obtenir un faisceau de protons ayant un spectre en énergie qui à été mise en forme, et dont le profil est uniforme sur une surface de taille adaptée aux échantillons biologiques.Une dosimétrie absolue et en ligne a également été établie, permettant le contrôle de la dose délivrée en sortie. Pour cela, une chambre d'ionisation à transmission, précédemment calibrée sur un accélérateur à usage médical de type cyclotron, a été mise en place sur le trajet du faisceau de protons. Des simulations Monte Carlo ont ensuite permis de calculer la dose déposée dans les échantillons. Ce système compact autorise maintenant de définir un protocole expérimental rigoureux pour la poursuite d’expériences in vitro de radiobiologie. De premières irradiations de cellules cancéreuses ont été ainsi réalisées in vitro, ouvrant la voie à l’exploration des effets de rayonnements ionisants pulsés à haut débit de dose sur les cellules vivantes
Particle acceleration by laser-plasma interaction is a promising alternative to conventional accelerators that could make future devices dedicated to protontherapy more compact. Extreme electric fields in the order of TV/m are created when an ultra-intense laser pulse is focused on a thin solid target with a thickness of a few micrometers, which generates a beam of highly energetic particles. The latter includes protons with energies up to about ten megaelectron-volts and characterised by a wide angular divergence and a broad energy spectrum.The goal of this thesis is to fully characterise a laser-based accelerator in order to produce a stable proton beam meeting the energy, charge and surface homogeneity requirements for radiobiological experiments. The design, realisation and implementation of a magnetic system made of permanent magnet quadrupoles were optimised beforehand through numerical simulations. It enables to obtain a beam with a shaped energy spectrum and with a uniform profile over a surface with a size adapted to the biological samples.Deferred and online dosimetry was setup to monitor the delivered output dose. For that purpose, a transmission ionisation chamber, previously calibrated absolutely on a medical proton accelerator, was used. Monte Carlo simulations enabled to compute the dose deposited into the samples. This compact system allows now to define a rigorous experimental protocol for in vitro radiobiological experiments. First experiments of cancer cell irradiation have been carried out, paving the way for the exploration of the effects of pulsed ionizing radiations at extremely high dose rates on living cells

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Ibnouzahir, Mohamed. "Simulation du transport d'un faisceau d'ions lourds relativistes dans la matière ; contribution du processus de fragmentation et implication sur le plan biologique." Clermont-Ferrand 2, 1995. http://www.theses.fr/1995CLF21689.

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L'etude des collisions d'ions lourds relativistes permet d'aborder les proprietes de la matiere nucleaire dense et fortement comprimee ainsi que les mecanismes de reactions. Ces etudes ont egalement un interet sur le plan biologique dans la mesure ou l'on envisage a l'heure actuelle des actes de radiotherapie utilisant des particules a transfert d'energie lineique eleve (neutrons, protons, ions lourds). Il devient alors necessaire de bien comprendre les processus qui interviennent lors de la propagation d'un faisceau d'ions de plusieurs centaines de a. Mev dans la matiere. Nous avons realise un code de transport en trois dimensions utilisant une methode de monte-carlo pour decrire la propagation d'ions ne et ar dans l'eau. Les collisions nucleaires violentes aboutissant a des processus de fragmentation ont ete prises en compte par utilisation du programme freesco. Nous avons teste la validite de notre modele de transport et montre une modification importante du depot d'energie au voisinage du pic de bragg ; cette modification, due aux reactions de fragmentation, est d'une importance capitale pour les applications biologiques

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Hijazi, Firas. "Etude des propriétés physiques et de transport dans des films d'ITO et de ZnO (dopé ou non) pour dispositifs optoélectroniques organiques." Limoges, 2010. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/1eddb9a4-318f-41de-a2db-a5e831eb0230/blobholder:0/2010LIMO4080.pdf.

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Nous présentons les propriétés structurales, morphologiques, optiques, électriques, thermoélectriques et de transport de couches minces d’oxydes transparents et conducteurs (ITO et ZnO dopé ou non) obtenues par pulvérisation ionique (IBS) et par pyrolyse en spray. Nous avons mis en évidence des propriétés originales en fonction de la température comme la transition d’un état métallique à semi-conducteur dans le cas de l’ITO et d’un état semiconducteur à un comportement de « type métallique » pour le ZnO (dopé ou non). Ces phénomènes ont été expliqués par des mécanismes d’adsorption et de désorption de l’oxygène. A partir d’une méthode de dépôt facile à mettre en oeuvre et peu coûteuse : la pyrolyse en spray, nous avons dopé le ZnO avec différents précurseurs (type n et type p). Si le dopage de type n est bien maîtrisé par cette technique, le dopage de type p reste encore controversé ; les principales raisons sont liées à des effets d’auto-compensation par des défauts intrinsèques et extrinsèques. Enfin, nous présentons une étude comparative de la détermination de la mobilité dans le pentacène par différentes méthodes. Nous montrons qu’il est intéressant de disposer de méthodes simples à mettre en oeuvre pour mesurer la mobilité, comme la spectroscopie d’impédance
We present structural, morphological, optical, electrical, thermo-electrical and transport properties of thin layers of transparent conducting oxides (ITO and ZnO doped or undoped) obtained by Ion Beam Sputtering and Spray Pyrolysis techniques. We underlined original physical properties as a function of temperature, such as a transition from a metallic to a semi-conductor state in the case of ITO and a transition from a semi-conductor to a metallic state in the case of ZnO (doped or undoped). These phenomena have been explained by oxygen adsorption and desorption. ZnO thin films have been doped using different precursors (n-type and p-type) by the Spray Pyrolysis technique, which has been chosen because it is cheap and easy to implement. The n-type doping of ZnO by this technique is well controlled, however the p-type doping is still to be discussed due to auto-compensation effects by intrinsic and extrinsic defects. Finally, we present a comparative study of several methods used to determine the pentacene mobility. We show that the use of dielectric impedance spectroscopy is relevant to extract the mobility as it is one of the easiest method to implement

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Perrin, Charlotte. "Apport de la technique électro-acoustique pulsée à la mesure et à l'analyse du transport de charge dans les diélectriques sous faisceau d'électrons." Toulouse, ISAE, 2007. http://www.theses.fr/2007ESAE0021.

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Au cours de cette étude, nous nous sommes intéressés à l'effet du bombardement électronique sur les matériaux diélectriques utilisés comme revêtement thermique des satellites. La présence de charge électrique en quantité importante est susceptible de déclencher des décharges électrostatiques qu'il est nécessaire d'appréhender. L'objectif de ce travail était de mieux comprendre les propriétés de stockage et de transport de charge des diélectriques, de prévoir les phénomènes de décharges électrostatiques de surface et de modéliser le comportement des matériaux. Le développement récent de techniques de mesure de charge d‘espace avec résolution spatiale a permis de compléter l'analyse des matériaux irradiés in-situ. Ainsi, un premier dispositif basé sur la technique Electro-Acoustique Pulsée (PEA) a été mis au point et implanté dans une enceinte d'irradiation. Dans le cadre de cette thèse, le premier objectif technique a été d'utiliser et de calibrer le système PEA court-circuit implanté dans le caisson d'irradiation SIRENE. Ce dispositif est représentatif de la condition chargeante (la moins critique) dans laquelle se trouvent les diélectriques de revêtement en orbite. Dans un deuxième temps il s'agissait de faire évoluer la configuration de mesure vers un système plus représentatif des états de charge (les plus critiques) pouvant aboutir aux décharges électrostatiques. Nous avons développé et calibré à cet effet un dispositif sans contact. Un des objectifs scientifiques complémentaires a été de comparer les données expérimentales avec celles issues d'un modèle de simulation basé sur le logiciel GEANT4. Les mesures PEA ont fourni les données de base nécessaires à la définition des valeurs des paramètres physiques manquants, permettant de décrire au mieux les mécanismes de conduction observés.

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Doyen, Olivier. "Modélisation et caractérisation du faisceau d'électrons dans les canons de tubes cathodiques de téléviseurs." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10046.

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Les exigences des derniers téléviseurs à grand angle et faible encombrement en terme de précision, ne sont pas totalement remplies par les codes de simulation classiques, qui sont lourds et dont le contenu est mal maîtrisé. Afin de disposer d'outils simples, rapides, et d'améliorer les connaissances physiques, la modélisation du faisceau d'électrons dans les canons a été adoptée, ainsi que la mise en place d'une méthode de mesure d'émittance. Premièrement, nous présentons la création d'un modèle de génération de courant, analytique dans le cas de canons 2D, puis généralisé aux canons 3D de façon semi analytique. L'outil obtenu est simple (peu de paramètres physiques interviennent), rapide, et très précis, aux vues des comparaisons avec la mesure. Puis, dans une deuxième partie plus expérimentale, nous décrivons la mise en place d'une méthode de mesure d'émittance du faisceau dans un plan des canons à électrons, qui est inspirée de la méthode des 3 gradients utilisée dans le domaine des accélérateurs de particules. De nombreux tests ont montré qu'elle était précise, robuste, et discriminante pour les différents canons. Enfin, nous expliquons la modélisation analytique de la création du faisceau, tout d'abord en 2D, puis en généralisant au cas 3D. L'outil créé est précis, simple, et rapide. Nous avons également transporté le faisceau natif obtenu dans le canon jusqu'à l'écran pour le comparer à l'expérience
The demands in terms of accuracy of the latest wide screen TV sets are not fulfilled by the classical simulation codes, which are time consuming, heavy, and for which the content is not perfectly known. In order to use some simple and fast tools, and to improve the physical knowledge, the modelling of the electron beam in the guns was adopted, as well as the set up of an emittance measurement method. First, we present the creation of a current generation model, which is analytical for 2D guns, and then generalised semi analytically to 3D guns. The tool obtained is simple (few parameters are involved), fast, and very accurate, according to the comparisons made with the experiment. Then, in an experimental part, we describe the set up of an emittance measurement method in a plane of the gun, which is based on the 3 gradients method used in the particle accelerators field. Various tests showed that it was accurate, repeatable, and discriminative for the different type of guns. At last, we explain the analytical modelling of the beam creation, first in 2D, then generalised to the 3D case. The tool created is accurate, simple, and fast. We managed as well to transport the native beam obtained through the gun up to the screen in order to compare it with the experimental values

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Doyen, Olivier. "Modélisation et caractérisation du faisceau d'électrons dans les canons de tubes cathodiques de téléviseurs." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00147266.

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Les exigences des derniers téléviseurs à grand angle et faible encombrement en terme de précision, ne sont pas totalement remplies par les codes de simulation classiques, qui sont lourds et dont le contenu est mal maîtrisé. Afin de disposer d'outils simples, rapides, et d'améliorer les connaissances physiques, la modélisation du faisceau d'électrons dans les canons a été adoptée, ainsi que la mise en place d'une méthode de mesure d'émittance.
Premièrement, nous présentons la création d'un modèle de génération de courant, analytique dans le cas de canons 2D, puis généralisé aux canons 3D de façon semi analytique. L'outil obtenu est simple (peu de paramètres physiques interviennent), rapide, et très précis, aux vues des comparaisons avec la mesure.
Puis, dans une deuxième partie plus expérimentale, nous décrivons la mise en place d'une méthode de mesure d'émittance du faisceau dans un plan des canons à électrons, qui est inspirée de la méthode des 3 gradients utilisée dans le domaine des accélérateurs de particules. De nombreux tests ont montré qu'elle était précise, robuste, et discriminante pour les différents canons.
Enfin, nous expliquons la modélisation analytique de la création du faisceau, tout d'abord en 2D, puis en généralisant au cas 3D. L'outil créé est précis, simple, et rapide. Nous avons également transporté le faisceau natif obtenu dans le canon jusqu'à l'écran pour le comparer à l'expérience.

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Nibart, Vincent. "Projet PIAFE : transport d'ions exotiques de basse énergie sur longue distance." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10019.

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Le projet piafe consiste a produire des noyaux riches en neutrons par fission au sein d'une cible d'uranium placee pres du cur du reacteur de l'institut laue langevin, puis de transporter les produits de fission sous forme monochargee et a basse energie (inferieure a 30 kev) sur une distance de 400 m jusqu'au complexe accelerateur sara de l'institut des sciences nucleaires de grenoble. Une solution originale de guidage ayant ete proposee, l'objectif de cette these est de prouver la faisabilite d'un tel transport. Pour ceci, on s'est attache a etudier les effets sur le faisceau des defauts d'alignement des elements optiques (et de leur support) et du champ magnetique terrestre afin de determiner un systeme periodique de correction de la trajectoire centrale du faisceau. Puis, la realisation d'une ligne experimentale de 18 m a permis de faire une etude detaillee de l'interaction du faisceau avec le gaz residuel. Cette interaction se caracterise par les pertes de particules par echange de charge et l'augmentation d'emittance par diffusion coulombienne. La validation des modeles theoriques permet une extrapolation des phenomenes sur une distance de 400 m. Il est ainsi possible de conclure sur la faisabilite d'un tel transport

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PEYMAYECHE, LALEH. "Modelisation du transport electronique dans les composants hyperfrequences submicroniques. Application a l'analyse des resultats de mesures de courants induits par faisceau electronique dans les diodes hyperfrequences." Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112354.

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Cette these aborde differents aspects de la modelisation numerique des semiconducteurs. Dans un premier temps, une etude du modele de transport d'energie est effectuee en utilisant les elements finis nodaux. Ce modele est derive du modele hydrodynamique de transport. Il est fonde sur le calcul des moments d'ordre 0 a 2 de l'equation de boltzmann, sous certaines hypotheses simplificatrices. Ces equations representent la conservation de charges, de la quantite de mouvement et de l'energie des porteurs. Notre modele utilise de nouvelles variables quasi-entropiques par analogie avec les modeles de fluides. Ces variables permettent de symetriser le systeme d'equations differentielles forme par les moments d'ordre 1 et 2 de l'equation de boltzmann. Ce modele est valide sur les composants a effet de champ, avec ou sans heterojonctions, sur substrat gaas et de longueur de grille submicronique. Dans un deuxieme temps, nous avons modelise un systeme experimental, le scanning transmission electron beam induced current (stebic), a l'aide d'un modele de transport de type derive-diffusion. Le principe du stebic repose sur la mesure du courant induit par un faisceau electronique dans une section transverse d'une diode (par exemple) transparente aux electrons. Cette methode de microscopie par transmission permet de localiser la position de la jonction p/n de la diode avec une resolution de 13 nm qui est de l'ordre de grandeur du diametre du faisceau electronique. La modelisation a permis valider les modeles de parametres physiques tels que la mobilite des porteurs, les taux de recombinaison et de generation de paires electrons-trous. La modelisation est validee par la simulation de diodes impatt.

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Forestier-Colleoni, Pierre. "Etude expérimentale des champs magnétiques en surface d'une cible irradiée par laser et leurs implications sur le faisceau d'électrons." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0036/document.

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Cette thèse porte sur la caractérisation des champs magnétiques générés par l'interaction entre un laser d'intensité de 1017 W/cm2 à 1018 W/cm2 et de cibles solides, et leurs effets sur le faisceau d'électrons chauds. En effet, les différents champs magnétiques créés lors de cette interaction ont un rôle fondamental sur les caractéristiques du faisceau d'électrons chauds : sa source et son transport dans la matière. Des diagnostics de polarimétrie et d'interférométrie croisée ont été développés lors de cette thèse pour observer le champ magnétique en surface de la cible irradiée par laser et en particulier leurs évolutions spatiale et temporelle. Deux différents régimes ont été observés selon le contraste en intensité de l'impulsion laser : un possédant une montée rapide de champ magnétique suivie d'une décroissance plus lente créées par le déplacement des électrons chauds dans la matière, et un possédant une croissance plus lente de forme logarithmique créée par la pré-impulsion du laser par effet thermoélectrique. L'interprétation de nos résultats obtenues par ces diagnostics ont permis d'évaluer la résistivité du plasma. Cette résistivité nommée anormale dans la littérature se comprend en estimant l'influence du champ magnétique sur l'anisotropie du transport des électrons et donc sur la résistivité. Le dernier diagnostic permettant l'estimation du champ magnétique détaillé dans cette thèse est la déflectométrie protonique. Elle permet d'observer la déviation d'un faisceau de protons lors de sa propagation sous l'effet de champs électrique et magnétique. D'autres expériences se sont focalisées sur la divergence de ce faisceau d'électrons. Deux diagnostics principaux ont été utilisés : l'imagerie K α et l'imagerie du rayonnement de transition cohérente (C.T.R.) en face arrière de cibles
This thesis concerns magnetic fields, generated by the interaction between strong laser pulse (intensity up to1018 W/cm2) and solid target, and their effects on the fast electron beam. Indeed, the various magnetic fields created during this interaction can inuence the divergence of the fast electron beam. The magnetic field createdduring this interaction have a fundamental role on the fast electron beam characteristics : its source and its transportin the material. Diagnotics of polarimetry and crossed interferometry were developed during this thesis to observethe on-surface magnetic field of the target, and in particular, their spatial and temporal evolutions. Two types oftemporal evolution of the magnetic field were observed according to the contrast in intensity of the laser pulse : afast rise of magnetic field followed by a slower decrease created by the travel of the fast electrons in the material,and a slower growth of logarithmic form created by the pre-pulse of the laser by thermoelectric effect. The interpretation of our results obtained by these diagnotics allowed us to estimate the resistivity of the plasma.This resistivity named "anomalously high resistivity" in the literature can be explained by taking into account theinuence of the magnetic field on the electrons transport (creation of an anisotropy) and thus on the resitivity.The last diagnotic allowing the estimation of the magnetic field detailed in this thesis is the proton deectometry. itallows to observe the deviation of a proton beam during its propagation under the inuence of electric and magneticfields. Other experiments were focused on the fast electron beam divergence. Two main diagnotics were used : the K α imaging and the coherent transition radiation (C.T.R) imaging at the rear side of solid targets. These diagnoticsallowed to estimate the fast electron beam divergence for two distinct energetic electron populations. The differenceof divergence coming from characteristics of both diagnotics (electrons in charge of the emissions in different energies). The diagnotics of on-surface magnetic fields of target irradiated by intense laser, such as the technics of polarimetry and crossed interferometry developed in this thesis, are dedicated to be combined with diagnotics determining the evolution of the radial size of the fast electron beam generated by the laser-matter interaction. Their simultaneous use, and the correlation between their respective data, should allow to establish experimentally, in the short term, the inuence of the on-surface magnetic fields on the fast electron beam initial characteristics, in particular the angular and energy distributions. Our results of polarimetry on the spatio-temporal evolution of the magnetic fields of surface establish the state of the art for this type of measures. There are possible improvements, in particular as regards their use in conditions of irradiation by lasers of intensities > 1018 W/cm2. These perspectives are also the object of discussions in this manuscript

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Galloo, Jean-Sébastien Cappy Alain Roelens Yannick. "Composants nanométriques balistiques de type GaInAs / AlInAs / InP pour applications terahertz." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/535.

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Reproduction de : Thèse de doctorat : Électronique : Lille 1 : 2005.
N° d'ordre (Lille 1) : 3754. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. à la suite de chaque chapitre.

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Morel, Pascal. "Etude des sections efficaces differentielles de production de fragments, a petit angle, dans les collisions d'ions lourds relativistes. Application a un calcul de transport de faisceau d'ions lourds dans la matiere." Clermont-Ferrand 2, 1992. http://www.theses.fr/1992CLF21381.

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Les collisions d'ions lourds relativistes offrent l'opportunite de creer en laboratoire une matiere nucleaire comprimee avec un haut degre d'excitation. Sur le plan experimental, ceci se traduit par l'emission d'un grand nombre de fragments, en particulier dans une direction voisine de celle du projectile. Apres une premiere partie consacree a des generalites sur les collisions d'ions lourds, nous presentons deux ensembles de detection permettant en particulier d'analyser la production de fragments a petit angle. Nous presentons des resultats experimentaux concernant les collisions de projectiles legers avec des cibles de ca, nb, pb, aux energies de 200 a 600 a. Mev. Differents aspects des collisions sont mis en evidence. Une representation des sections efficaces en impulsion et en charge permet d'extrapoler les resultats a d'autres systemes cibles projectiles; ce dernier point est utilise dans un calcul de transport des ions ne a travers une cible d'interet biologique (eau) par l'intermediaire d'un collimateur. Nous montrons la dispersion apportee par les reactions de fragmentation, ainsi que la presence de fragments legers dont le parcours est superieur a celui du projectile. Ceci amene a une deformation de la courbe de bragg, qui doit etre prise en compte pour toute application de radiotherapie avec des ions lourds

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Quiles, Anita. "Construction d'une chronologie absolue pour la 18eme dynastie de l'Egypte ancienne par la méthode du carbone 14 en Spectrométrie de Masse par Accélérateur : modélisation bayesienne et simulations de transport de faisceau." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077080.

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La datation par le radiocarbone est une méthode de datation éprouvée et un outil fondamental pour l'archéologie. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'aspect instrumental de la mesure réalisée sur l'installation ARTEMIS du LMC14. Après avoir détaillé son fonctionnement, deux outils de simulations complémentaires ont été utilisés afin de simuler les faisceaux d'ions au travers des éléments de l'installation. Avec l'outil de calcul matriciel Transport, l'enveloppe générale du faisceau a été obtenue, assurant qu'aucune coupure ne se produisait et identifiant les points sensibles de l'installation. Pour simuler les interactions entre les ions incidents et les milieux traversés, le recours à l'outil GEANT4 a été indispensable. De ces dernières simulations nous avons déduit des tolérances sur les réglages des champs électriques et magnétiques ainsi que sur l'acceptance du faisceau. Une optimisation du détecteur a aussi été proposée pour soustraire à la mesure des ions 14C les ions moléculaires C13H et C12H2 atteignant le détecteur. Nous avons ensuite montré qu'un traitement statistique de type bayesien améliorait la précision sur les datations. Nos études se sont concentrées sur la 18ème dynastie de l'Egypte. Des datations radiocarbones ont été réalisées sur des objets conservés au Musée du Louvre, archéologiquement attribués à deux règnes précis. Les âges obtenus ont été contraints par des informations archéologiques et astrophysiques. Nous en avons déduit un intervalle d'âge réaliste pour le début de chaque règne de la 18eme dynastie. Cette nouvelle chronologie absolue a enfin été testée sur une étude ponctuelle d'objets votifs provenant du Gebel el-Zeit
Radiocarbon dating is a well-tried method and a fundamental tool for archaeology. In the first part of this Project, we were interested in the instrumental aspect of measurements done on the ARTEMIS facility at the LMC14 laboratory. At first, we detailed how this facility operates. Then, we used complementary tools to simulate the transport of the beam through the different elements. Using the Transport tool, we obtained the optical spectrum of the beam, ensuring that there was no loss of beam, and identified the most sensitive points of the facility. Then, we used the GEANT4 tool-kit to simulate the interactions of the incident ions in different media. From these simulations we were able to establish the tolerances of the settings on electric and magnetic fields as well as the acceptance of the beam. Finally, the detector was optimized so as to subtract molecular ions C13H and C12H2 from the measurement of 14C ions. Next we showed that Bayesian statistics were a method that was relevant to the improvement of the precision of the results. We particularly focused our experiments on objects from the 18ft dynasty in Egypt. Objects conserved in the Dept. Of Egyptian Antiquities at the Louvre Museum and archaeologically attributed to a specific reign, were dated by radiocarbon analysis. The ages we obtained were constrained by archaeological and astrophysical evidence. We deduced a realistic range of dates for the beginning of each reign of the 18* dynasty. Finally, this new absolute chronology was tested on a specific study of objects coming from Gebel el-Zeit

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Wang, Ke. "Design study of a Laser Plasma Wakefield Accelerator with an externally injected 10-MeV electron beam coming from a photoinjector." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS179/document.

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Nous étudions l’accélération d’un faisceau d’électrons provenant d’un photoinjecteur RF lorsque celui-ci est injecté dans le champ électrique à très fort gradient crée par un laser de forte puissance dans un plasma. Dans cette thèse la configuration d’une telle expérience est étudiée et des simulations du début à la fin sont présentées. Étant donné qu’un faisceau ultra-court d’électrons (quelques femto secondes) est nécessaire pour atteindre une faible dispersion en énergie dans le plasma, le faisceau d’électrons de 10 MeV provenant du photoinjecteur est comprimé en deux étapes. Le premier étage utilise une chicane coudée qui comprime le paquet d’électrons jusqu’à une durée de 69 fs, puis un deuxième étage qui utilise la méthode de regroupement par différence de célérité dans le plasma et qui comprime le paquet jusqu’à 4 fs avant qu’il ne soit accéléré. Le paquet d’électrons est comprimé transversalement avant d’être injecté dans le plasma. Le paquet d’électrons est focalisé transversalement avant d’être injecté dans le plasma. Une longue cellule plasma est utilisée pour créer le plasma en commençant plusieurs longueurs de Rayleigh avant le plan focal du laser, ce qui permet un regroupement par différence de célérité dans la première partie du plasma avec des contraintes relâchées sur la taille transverse du paquet d’électrons. La cellule plasma s’étend plusieurs longueurs de Rayleigh après le plan focal du laser pour supprimer la divergence angulaire du paquet d’électrons. Nous démontrons que le paquet d’électrons à la sortie du plasma a une énergie de plus d’une centaine de MeV avec une émittance plus petite que 1 µm, une charge plus grande que 7pC et une dispersion en énergie plus petite que 1,5% (largeur à mi-hauteur). Pour étendre la longueur d’accélération nous avons étudié le guidage du laser par un capillaire diélectrique creux et les résultats montrent que même dans le cas optimal le profile Gaussien usuel d’un laser n’est pas optimal, principalement à cause de la diffraction du laser sur les bords à l’entrée du capillaire. Un profile Gaussien aplatit est donc suggéré pour supprimer cette diffraction et il est montré que dans ce cas les électrons peuvent être accélérés sur plus de 10 longueurs de Rayleigh
The acceleration of an externally injected 10MeV electron bunch coming from a RF photoinjector in a high gradient electric ﬁeld excited in a plasma by a high power laser is studied. In this thesis, the conﬁguration of such an experiment is studied and start to end simulations are presented. As an ultrashort electron bunch (several femtoseconds) is required to maintain a low energy spread beam in the plasma, the 10MeV electron bunch coming from the photoinjector is compressed in two stages. The ﬁrst stage is realized using a dogleg chicane which compresses the electron bunch to 69fs, the second stage is realized with velocity bunching in the plasma that further compresses the electron bunch to 3fs before eﬃcient acceleration. The electron bunch is transversely focused with a solenoid before being injected into the plasma. A long cell is used to create a plasma starting several Rayleigh lengths before the laser focal plane, allowing the velocity bunching in the ﬁrst part of the plasma and relaxing constraints on the transverse bunch size. The cell extends several Rayleigh lengths after the laser focal plane to suppress the angular divergence of the electron bunch. We demonstrate that the electron bunch at the exit of the plasma has an energy of more than one hundred MeV, with an emittance smaller than 1 µm, a charge greater than 7pC and a FWHM energy spread smaller than 1.5%. To extend the acceleration section, the guiding of the laser beam with a hollow dielectric capillary is studied, the results show that even in the best matching conditions, the usual laser Gaussian transverse proﬁle is not optimum, mainly because of the diﬀraction of the laser on the edges at the entrance of the capillary, a ﬂattened Gaussian laser proﬁle is then suggested to suppress this diﬀraction and the electrons can be accelerated over more than ten Rayleigh lengths

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Sassine, Gilbert. "Etude du transport et du bruit dans les couches 2D de nanotubes de carbone." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20182/document.

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Les travaux de la thèse ont porté sur l'étude, la réalisation, la caractérisation et la modélisation de films 2D à base de nanotubes de carbone. Dans le premier chapitre nous avons présenté des généralités sur les nanotubes de carbone. Ensuite, nous nous sommes intéressés aux jonctions nanotube-nanotube et plus particulièrement à la modélisation du transport dans les différents types de jonction (M/M), (M/SC) et (SC/SC). Avec le deuxième chapitre nous avons entamé l'étude des films 2D à base de nanotubes de carbone. Dans un premier temps nous nous sommes intéressés au transport électrique dans ces structures fortement inhomogènes, en particulier en décrivant les modèles analytiques rendant compte du phénomène de percolation tant au niveau de la conductance que du bruit en 1/f. La seconde partie du chapitre est entièrement consacrée à la fabrication et la caractérisation physico-chimique des films 2D L'objectif principal du troisième chapitre est la modélisation des films 2D de nanotubes de carbone. Par rapport aux autres modèles utilisés dans la littérature, le modèle développé dans cette partie est le seul à prendre en compte la nature physique de chaque jonction tube-tube : (M/M) ou (M/SC) ou (SC/SC). Notre modèle prend ainsi en compte les non linéarités des jonctions. La résolution numérique de ce système est optimisée : i) en utilisant la technique MNA, technique dont le principe consiste à linéariser chaque dipôle du circuit. ii) en parallélisant les calculs sur un cluster informatique d'une centaine de cœurs. Pour le calcul du bruit la même technique est utilisée mais avec, dans ce cas, l'utilisation de la méthode du réseau adjoint. Dans le quatrième chapitre, nous avons, dans un premier temps, présentés et analysés nos résultats expérimentaux concernant la mesure de la conductance et du bruit en 1/f. Quelles que soient les conditions de dépôt nous avons toujours observé un comportement de type percolation au niveau des grandeurs mesurées, conductance et niveau de bruit en 1/f. Nous avons utilisé les paramètres d'ajustement des lois de percolation pour comparer et analyser nos résultats. Il en ressort que l'impact du surfactant sur l'homogénéité de la solution, se retrouve au niveau des résultats électriques des couches déposées, montrant l'avantage d'utiliser du sel biliaire. Quant à l'influence de la densité des tubes, comme attendu, la conductance augmente avec celle-ci. Par contre nous avons remarqué que le bruit en 1/f était beaucoup plus sensible à ce paramètre, avec en particulier un changement significatif au niveau des paramètres de percolation en bruit mis en évidence à forte densité de nanotubes. La deuxième partie de ce chapitre est dédiée à la simulation des paramètres électriques de nos structures expérimentales. Nous avons paramétré l'énergie et la largeur des barrières de potentiel entre chaque jonction. Ces paramètres sont ajustés à partir des résultats expérimentaux et sont fonction de la nature du surfactant. Les résultats de ces simulations concernant la conductance et le niveau de bruit en 1/f s'accordent avec les mesures et dans tous les cas les lois de percolation macroscopique sont respectées, ce qui valide nos modèles ainsi que la possibilité d'intégrer de façon réaliste la différence structurale des surfactants. Pour rendre compte de la déviation de la loi macroscopique de percolation du bruit en 1/f, observée sur les films déposés à partir de solution à forte densité de surfactant, nous avons au niveau des simulations introduit et modulé le nombre d'amas (clusters) de nanotubes en fonction de la densité des couches. Là encore le bon accord observé avec les résultats expérimentaux nous permet de valider la présence d'inhomogénéités dues aux clusters de nanotubes dans nos dépôts
In this thesis we have focused on the fabrication, the characterization, and the modeling of 2D films based on carbon nanotubes.In the first chapter, we have presented general informations on carbon nanotubes. Then we are interested in the nanotube-nanotube junctions and particularly the modeling of transport in different types of junction (M/M), (M/SC) and (SC/SC).In the second chapter we have presented a study of 2D films based on carbon nanotubes. At first we present the electrical transport in these structures strongly inhomogeneous, especially in describing the analytical models accounting for the percolation phenomenon both in the conductance and 1/f noise. The second part of the chapter is devoted entirely to the manufacture and physico-chemical characterization of 2D films.The main objective of the third chapter is the modeling of 2D films of carbon nanotubes. Compared to other models described in the literature, the model developed in this section is the only one that take into account the physical nature of each tube-tube junction (M/M) or (M/SC) or (SC/SC). Our model takes into account the junction nonlinearity. The numerical solution of the system is optimized: i) using the MNA technique whose principle is to linearize each dipole in the circuit. ii) parallelizing computations on a computer cluster of a hundred core. For the noise simulation, the same technique is used but in this case, we have used the adjoint network method. In the fourth chapter, we have, at first, presented and analyzed our experimental results for conductance and 1/f noise. Whatever the deposition conditions we always observed a percolation-like behavior of our results. We used the fitting parameters of the percolation laws to compare and analyze our results. It appears that the impact of the surfactant on the homogeneity of the solution is found in the electrical measurement results of deposited films. As for the influence of the density of the tubes, as expected, the conductance increases with the increase of nanotubes density. We noticed that the 1/f noise was much more sensitive to this parameter, with in particular a significant change in the noise percolation parameters revealed at high density of nanotubes. The second part of this chapter is dedicated to the simulation of the electrical parameters of our experimental structures. These parameters are adjusted on the basis of experimental results and are based on the nature of the surfactant. The results of these simulations for the conductance and 1/f noise agree with measurements and in all cases the macroscopic percolation laws are respected, which validate our models. To bring to the fore the deviation from the noise percolation law observed in films deposited from solution with a high density of surfactant, we have introduced in our simulated structures a number of clusters of nanotubes according to the density of the deposited layers. Once again we observed a good agreement with the experimental results allowing us to validate the presence of clusters of nanotubes in our deposited films

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Galloo, Jean-Sébastien. "Composants nanométriques balistiques de type GaInAs / AlInAs / InP pour applications terahertz." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Galloo.pdf.

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Le développement de dispositifs pour le traitement de données à très haut débit et/ou à très haute fréquence nécessite la mise au point de circuits intégrés ultra-rapides. L'élément actif utilisé dans ces circuits est le transistor. Toutefois les transistors les plus performants sont limités à une fréquence de coupure du gain en courant fT d'environ 600 Ghz, pour une fréquence maximale d'oscillation (fMAX de 246 Ghz) pour le HBT, et une fréquence de coupure fT de 564 Ghz, pour une fréquence maximale d'oscillation (fMAX de 400 Ghz) pour le HEMT. Afin de dépasser ces limitations, nous proposons l'étude de nouveaux composants nanométriques basés sur l'exploitation du transport balistique à température ambiante. L'objectif de cette thèse est d'explorer les potentialités de ces dispositifs basés sur des hétérostructures de type GaInAs / AlInAs / InP. Des dispositifs passifs et actifs (avec et sans grille de commande Schottky) ont été étudiés. Un simulateur Monte Carlo 2D a été adapté à l'étude particulière des composants balistiques, puis des procédés de fabrication ont été mis au point pour les réaliser. Nous avons étudié, théoriquement et expérimentalement, les jonctions balistiques à trois branches, couramment utilisées dans la littérature. Cette étude a permis de réaliser un convertisseur balistique AC-DC, caractérisé jusqu'à 94 GHz, et de montrer le rôle prépondérant des éléments extrinsèques sur les limites fréquentielles. Nous avons également conçu et caractérisé un inverseur de courant. Ce dispositif est le premier dispositif balistique à grille Schottky fonctionnant à température ambiante. L'accord entre les simulations et les résultats électriques est excellent.

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Holyk, Christophe. "Analyse électrothermique des faisceaux de câbles de puissance : une contribution à l’optimisation des systèmes de distribution d’énergie dans les véhicules routiers à propulsion électrique." Thesis, Valenciennes, 2014. http://www.theses.fr/2014VALE0033.

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Dans le contexte de la montée des préoccupations écologiques, le développement de véhicules de transports routiers s’oriente vers le développement de véhicules moins polluants à entraînement électrique comme les Véhicules Électriques Hybrides (VEHs) et les Véhicules tout Électriques (VEs). Avec l’augmentation des puissances requises et la réduction de l’espace disponible, la gestion thermique devient une préoccupation de plus en plus importante lors du développement des composants embarqués comme les moteurs/générateurs électriques, onduleurs, batteries et faisceaux électriques. Parmi eux, le faisceau électrique de puissance qui est typiquement composé de câbles électriques, de connecteurs et de boîtes de distribution de puissance ne peut être conçu de manière appropriée qu’à la suite d’une analyse thermique, électrique, chimique et mécanique approfondie.Cette thèse est écrite pour contribuer à l’optimisation de la conception électrothermique de faisceaux de câbles par des simulations afin de réduire la quantité de tests expérimentaux nécessaires pour leur développement. Des modèles théoriques pour la prédiction du comportement électrique et thermique de câbles électriques et des faisceaux de câbles sont passés en revue et adaptés aux exigences automobiles. La validation est accomplie en comparant les résultats de simulation avec ceux d’analyses élément finie (FEA) et de données de mesure. Une partie majeure de cette thèse aborde la simulation thermique de câbles électriques de longueur infinie suspendus dans l’air, prenant en compte les dépendances en température des résistances de conducteurs et la non-linéarité du coefficient de transfert thermique total à la surface du câble. L’influence des courants de blindage et de courants arbitraires dans les conducteurs sur la montée en température des câbles électriques est considérée dans des circuits thermiques équivalents et illustré par des exemples pratiques
In the context of growing ecological concerns, the development of road transport vehicles moves itself toward the development of less polluting vehicles with electric drives such as Hybrid Electric Vehicles (HEVs) and full Electric Vehicles (EVs). With rising power requirements and reducing available space, thermal management is becoming an increasingly important concern during development of on-board vehicle components such as electric motor(s)/generator(s), power inverter(s), battery pack(s) and cable harnesses. Among them, the cable harness which is typically composed of electrical cables, connectors and power distribution boxes can only be designed properly after a detailed thermal, electrical, chemical and mechanical analysis.This thesis is written to contribute to the optimization of the electro-thermal design of cable harnesses through simulations and reduce the amount of experimental testing needed during their development. Theoretical models for the prediction of the electrical and thermal behavior of electric cables and cable harnesses are reviewed and adapted for automotive requirements. Validation is accomplished by comparing simulation results with Finite Element Analysis (FEA) and measurement data. A major part of this thesis addresses the thermal simulation of electrical cables of infinite length installed in air, taking into account the temperature dependencies of conductor resistances and non-linearity of the total heat transfer coefficient at the cable surface. The influence of shielding currents and arbitrary current loads in the conductors on the temperature rises within electric cables is also considered using thermal ladder networks and illustrated by practical examples. Because shielding currents in vehicles are not only caused by induced currents but also by functional electrical currents generated by low-voltage power sources, new theoretical studies and experimental observations for the estimation of these currents as a function of the vehicle electrical architecture and circuit characteristics are presented. A primary finding reveals that keeping the resistance of grounding connections low compared to that of the shielding connections is an appropriate but expensive means for limiting the transfer of functional currents in the shielding circuits. Finally, a complete and modular model for the prediction of transient temperatures along the length of cable harness sections is developed and validated based on the outcomes of all previous findings

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Bégué, Marie-Line. "Contribution à la simulation numérique des instabilités paramétriques électroniques dans l'interaction laser-plasma à haut-flux." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10278.

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Dans les réactions de fusion thermonucléaire, il est nécessaire d'amener la matière (un gaz de Deutérium et de Tritium) à des centaines de millions de degrés. On forme ainsi un plasma entièrement constitué de particules ionisées que l'on doit ensuite confiner. Pour ce faire deux voies sont étudiées : la fusion par confinement magnétique (tokamaks) et la fusion par confinement inertiel, à laquelle nous nous intéressons ici, où l'on a recours à de puissants faisceaux lasers pour comprimer uniformément une petite bille remplie d'un mélange Deutérium-Tritium. Un des problèmes-clefs pour la réalisation du confinement inertiel est l'interaction entre les faisceaux lasers et le plasma crée par irradiation. Cette interaction est la source de multiples instabilités différentes selon l'intensité du laser et la densité du plasma. A l'heure actuelle, les grands laboratoires s'équipent de lasers ultra-intenses (1020 W/cm²) à impulsions ultracourtes (10-12 s). De tels lasers, ont donné naissance au concept de l'allumeur rapide. Ils vont dans ce cas, être la source de nouveaux effets d'origine relativistes, qui vu leur complexité nécessitent pour leur compréhension l'utilisation de la simulation numérique. Nous allons donc, dans cette thèse présenter le fonctionnement de codes dits « semi-lagrangien » résolvant en parallèle l'équation de Vlasov relativiste et les équations de Maxwell. Ces codes vont nous permettre d'étudier l'évolution de la fonction de distribution électronique dans l'espace des phases. Premièrement, nous détaillons le fonctionnement de ces codes mono ou bidimensionnels. Puis, nous les testons en les utilisant dans le cas particulier de plasmas sous-denses pour lesquels nous étudions l'accélération de particules par battements d'ondes. Nous présentons ensuite les premiers résultats obtenus pour l'étude des instabilités électroniques d'origines relativistes.

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Vallaeys, Karen. "Exploitation des données endodontiques en tomographie volumique : de la microtomographie in vitro à la scanographie in vivo." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0144/document.

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La Tomographie Volumique à Faisceau Conique (TVFC) est une technologie d’imagerie tridimensionnelle très pertinente à utiliser en odontologie. Notre travail a pour objectifs de montrer ses intérêts et les applications spécifiques en endodontie. Après avoir redéfini les conséquences délétères possibles per et post opératoires des traitements endodontiques et expliqué les principes de la TVFC, nous explorons dans un premier temps les effets de la préparation canalaire in vitro à l’aide de la microtomographie à haute résolution puis, dans un second temps, la problématique et les intérêts de la création de reconstructions tridimensionnelles fiables et précises. Cette dernière partie aborde les notions de traitement des images issues de TVFC avant d’expliquer la démarche adoptée pour élaborer une classification tridimensionnelle des lésions inflammatoires périapicales d’origine endodontique sous formes numérique et physique
Cone Beam Computerized Tomography (CBCT) is a highly relevant three-dimensional imaging technology for use in dentistry. Our work aims to show its interests and specific applications in endodontics. After having redefined the possible deleterious per and post-operative consequences of endodontic treatments and explained the principles of CBCT, we first explore the effects of in vitro canal preparation, using high resolution microtomography and then, in a second time, the problematic and the interests of the creation of reliable and precise three-dimensional reconstructions. This last part deals with the notions of CBCT image processing before explaining the approach adopted to develop a three-dimensional classification of endodontic periapical lesions in digital and physical form

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Cavalier, Jordan. "Modèles cinétiques et caractérisation expérimentale des fluctuations électrostatiques dans un propulseur à effet Hall." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0130/document.

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L'étude des phénomènes turbulents se développant en sortie du propulseur de Hall est nécessaire pour pouvoir modéliser le transport anormal (par opposition au transport diffusif) des électrons à travers les lignes de champ magnétique. Les relations de dispersion de deux instabilités pouvant être responsables de ce transport ont été mesurées à des échelles millimétriques à l'aide du diagnostic de diffusion collective de la lumière. Ce travail de thèse s'attache à en donner une description aussi bien théorique qu'expérimentale, pierre à l'édifice de la compréhension du transport dans le propulseur. Une instabilité se propageant majoritairement dans la direction azimutale du propulseur y est caractérisée comme étant l'instabilité de dérive électronique ExB et un modèle analytique décrivant la fréquence expérimentale y est dérivé et validé. De plus, le manuscrit présente une méthode de déconvolution du signal de la diffusion collective de la fonction d'appareil pour ce mode. Une fois déconvoluées, les relations de dispersion expérimentales peuvent être ajustées par la fréquence du modèle analytique, ce qui permet de mesurer expérimentalement et de manière originale la température et la densité électronique dans le jet d'ions énergétiques du plasma du propulseur. Enfin, la seconde instabilité, se développant autour de la direction axiale du propulseur, est caractérisée comme l'instabilité double faisceau entre les ions simplement et doublement chargés du plasma
The study of turbulent phenomena that grow at the exit plane of the Hall thruster is required to modelize the anomalous transport (in contrast to the diffusion transport) of electrons across the magnetic field lines. The dispersion relations of two instabilities that can be responsible for this transport have been mesured at millimetric scales by mean of the collective light scattering diagnostic. The aim of the thesis is to describe them theoretically as well as experimentally, improving the understanding of the Hall thruster transport. In the thesis, an instability that propagates principally azimuthally is caracterized as the ExB electron drift instability and an analytical model that describes the experimental frequency is derived and validated. In addition, the manuscript presents an original method to unfold the signal of the collective scattering diagnostic from the instrumental function of this mode. Once corrected, the experimental dispersion relations can be adjusted by the frequency given by the analytical model, allowing to measure experimentally and in an original way the electron temperature and density in the energetic ion jet of the Hall thruster plasma. The second instability that is mainly propagating in the axial direction is caracterized as the two-stream instability between the simply and doubly charged ions of the plasma

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Nunez, Eroles Marc. "Nanogravure et caractérisation structurale et électronique de rubans de graphène cristallins." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30201/document.

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Les principaux objectifs de cette thèse sont la fabrication et la caractérisation structurale à haute résolution de nanorubans de graphène à bords atomiquement lisses ainsi que leur intégration dans des composants et l'étude du transport électronique. En premier lieu, nous montrons que des nanorubans de graphène cristallins de largeur inférieure à 100 nm et avec des qualités structurales supérieures l'état de l'art peuvent être découpé par un faisceau électronique focalisé d'énergie modérée en présence d'oxygène. Les caractéristiques des rubans obtenus sont également supérieures à l'approche précédente utilisant la vapeur d'eau. Dans un deuxième temps, la structure des nanorubans est caractérisée jusqu'à l'échelle atomique par microscopie électronique en transmission corrigée des aberrations sphériques. Nous montrons que la cristallinité des nanorubans, tant en leur centre que le long des bords de découpe, est préservée. Les performances de notre approche atteignent l'état de l'art et sa reproductibilité permet de fabriquer des rubans longs de plusieurs centaines de nanomètres mais de largeur aussi fine que 16 nm. Ensuite, nous avons transposé la découpe de nanoruban suspendus à une configuration partiellement suspendue sur substrat SiO2/Si permettant de les intégrer dans des composants adaptés aux mesures de transport électronique à basse température et sous champ magnétique. Le transport électronique dans les rubans contactés de 60 x 300 nm présente un gap et des oscillations en balayage de grille arrière qui sont en accord avec un mécanisme de blocage de Coulomb dans un domaine de taille de l'ordre de la taille du ruban. Si ces résultats montrent la persistance de barrières tunnel, ses bords semblent de qualité suffisante pour ne pas induire de confinement supplémentaire. Au-delà des composants mésoscopiques, notre méthode de fabrication des rubans par gravure électronique sous oxygène ouvre des perspectives dans deux domaines en émergence. Elle est compatible avec l'ultravide et parfaitement adaptée au développement d'une technologie atomique à base de graphène. Une caractérisation de la contamination du graphène ainsi qu'une caractérisation électrique de dispositifs de graphène qui a été fait par microscopie à effet tunnel multisonde en ultra vide. Enfin, les rubans de graphène que nous produisons ont les dimensions et qualités structurales requises pour observer un comportement plasmonique du graphène dans le visible et ainsi interagir avec des structures plasmoniques métalliques. Ce couplage a été examiné en étudiant le signal Raman du graphène au voisinage de colloïdes d'or
The main objectives of this thesis are the fabrication and high-resolution structural characterisation of graphene nanoribbons with atomically smooth edges as well as their device integration and electronic transport study. In first place, we show that crystalline graphene nanoribbons with width under 100 nm and structural properties better than the state of the art can be patterned by a focused electron beam in presence of oxygen. The structural characteristics of the ribbons are also better than the old process using water vapour. Secondly, nanoribbons structure is characterized down to the atomic scale by spherical aberration corrected transmission electron microscopy. We show that the nanoribbons crystallinity, of the centre as well as along the cut edges, is preserved. The performance of our process reaches the state of the art and its reproducibility allows to produce ribbons with length of hundreds of nanometer but as narrow as 16 nm. After that, we have transposed the suspended nanoribbon etching to a partially suspended configuration on a SiO2/Si substrate allowing the integration in devices suitable for electronic transport measurements at low temperature and under magnetic field. The electronic transport in contacted ribbons of 60x300 nm shows a gap and oscillations on backgate scanning measurements that are in agreement with a Coulomb blockade mechanism with dot sizes in the range of the ribbon surface. Even though those results show the persistence of tunnel barriers, the edges quality look good enough to avoid additional confinement. Other than mesoscopic devices, our ribbon fabrication process by electronic beam under oxygen atmosphere opens perspectives in two emergent fields. The process is ultra high vacuum compatible and perfectly adapted to the development of an atomic graphene based technology. A characterisation of contaminants of graphene samples as well as electrical characterisation of graphene devices has been performed in a multiprobe scanning tunnelling microscope in ultra high vacuum. Finally, our graphene nanoribbons have the right dimensions and structural qualities required for the observation of plasmonic behaviour of graphene in visible light and so interact with metallic plasmonic structures. This coupling has been analysed by studying the Raman signal of graphene at the close environment of gold colloids

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Bouhnaida, Zaïnaba. "Étude comparative de trois systèmes de préparation canalaire en endodontie : Étude in vitro en micro-CT." Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMO201/document.

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Le but de cette étude est de comparer le respect de la morphologie canalaire après instrumentation à l’aide de trois systèmes de mise en forme canalaire différents : le One Shape NEW Generation®, le Wave One® et le Revo-S® grâce à une étude en Micro-tomographie assistée par ordinateur ou micro-CT (Computed Tomography). La mise en place d’une chaîne méthodologique totalement tridimensionnelle (3D) comprenant la reconstruction, le recalage et la segmentation a permis de traiter les images acquises et d’extraire les images recalées des canaux dentaires avant et après instrumentation. Les artéfacts de segmentation dus aux calcifications et aux débris dentinaires ont été traités. Une méthode d’estimation des zones non instrumentées a également été décrite.Le transport canalaire a été calculé pour chaque coupe de chaque tiers radiculaire, en comparant la position du centroïde avant et après instrumentation. La comparaison des moyennes de transport canalaire ne montre pas de différence significative entre les 3 systèmes d’instrumentation.Cette approche méthodologique en 4 parties a permis de valider un protocole d’imagerie 3D reproductible, qui pourra être appliqué in vitro en recherche endodontique dans l’analyse des effets instrumentaux
The aim of this study is to compare the respect of the root canal morphology after instrumentation with different shaping systems (One Shape NEW Generation®, Wave One® and Revo-S®), by using Micro-Computed Tomography.We used a fully three-dimensional (3D) methodological process which involved the reconstruction, registration and segmentation. By this methodological process, images have been acquired and processed in order to extract registered canals images before and after the instrumentation. The segmentation artifacts like calcifications and debris have been taken into account. A method to estimate the non-instrumented zones is also described.The canal transportation was calculated for each slice of each root-third by comparing the position of the centroids before and after instrumentation. No significant difference was found between the three instrumentation systems when canal transport means were done.This 4-part methodological approach has enabled the validation of a reproducible 3D imaging protocol. This can be applied in vitro in endodontic research for analysis of the instrumental effects

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Nogaret, Alain. "Etude comparée du transport par effet tunnel résonnant dans les hétérostructures semiconductrices de type I et II en présence de pression hydrostatique et de fort champ magnétique." Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0037.

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Nous etudions la combinaison de l'effet tunnel resonnant avec l'effet tunnel interbande dans les heterostructures presentant un alignement de type ii. Dans les heterostructures de type i, la quantification magnetique montre qu'un electron avec une importante energie cinetique transverse conserve son energie plutot que son vecteur d'onde transverse, la pression hydrostatique met en evidence un pic de courant extraordinaire que nous attribuons a la formation de niveaux x lies dans les barrieres alas, le calcul clarifie la contribution des modes de phonons lo locaux au courant vallee. Nous exposons les procedes lithographiques que nous avons mis au point pour elaborer le systeme inas/alsb/gasb. Nous soulignons l'importance du choix de l'energie de fermi dans les electrodes et ses multiples consequences sur la forme des caracteristiques courant-tension des heterostructures de type ii. Nos resultats devoilent les mecanismes physiques responsables du courant resonnant interbande et suggerent l'existence d'une bande interdite d'hybridation due au couplage electron-trou. Nous interpretons l'effet tunnel interbande a travers des sous-bandes de trous par les regles de selection usuelles et observons pour la premiere fois la bistabilite intrinseque dans une structure de type ii. Ces resultats nous amenent a comparer les performances de dispositifs electroniques utilisant soit l'effet tunnel resonnant soit l'effet tunnel resonnant interbande

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Haefele, Matthieu. "Simulation adaptative et visualisation haute performance de plasmas et de faisceaux de particules." Strasbourg 1, 2007. http://www.theses.fr/2007STR13227.

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Gardès, Cyrille. "Composants nanométriques balistiques de la filière InGaAs/InAlAs/InP pour applications hautes fréquences." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10003/document.

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La montée en fréquence des composants électroniques conventionnels tels que les HEMT, grâce aux règles de changement d'échelle, atteint ses limites. C'est dans ce contexte qu'il est intéressant de développer des composants d'architecture différente, comme les dispositifs balistiques, dont les dimensions sont de l'ordre du libre parcours moyen à température ambiante. Cette étude s'inscrit dans l'optimisation technologique et la caractérisation électrique de composants balistiques de la filière InGaAs/lnAlAs pseudomorphique sur substrat d'InP. Les propriétés nonlinéaires des jonctions balistiques à trois branches (TBJ) basées sur une hétérostructure optimisée ont été caractérisées en régime statique. Le fonctionnement des TBJ en redresseur de tension et en doubleur de fréquence a été étudié en hyperfréquence. Une sensibilité de redressement de 0.022mV/µW à 94 GHz en l'absence de polarisation a été obtenue sur des dispositifs à deux jonctions balistiques en parallèle. Le doublement de la fréquence dans le domaine de fonctionnement non linéaire du TBJ a été observé pour un signal sinusoïdal d'entrée à 4GHz, la tension alternative mesurée dans la branche centrale correspondant essentiellement à l'harmonique d'ordre deux à 8GHz. Enfin, des TBJ avec une grille Schottky ont été fabriqués et caractérisés en inverseurs de courant jusqu'à 400kHz. Leur fonctionnement en transistor a été mesuré en hyperfréquences. Une fréquence fT de 30GHz a été obtenue sur un composant dont la largeur de branche sous la grille est 200nm
The increase of speed in conventional electronic devices, such as in HEMT, with down-scale rules, is reaching limitations. That is why it is interesting to develop devices with a new design such as ballistic devices which have dimensions around the electron me an free path at room temperature. The aim of this study is the technological optimisation and the electrical characterisation of InGaAs/lnAIAs pseudomorphic InP-based ballistic devices. Nonlinear properties of three-terminal ballistic junctions (TBJ) fabricated using an optimised heterostructure have been studied in DC mode. TBJ, which are operating as rectifiers and frequency multipliers, have been characterised in high frequency. A rectifying sensitivity of O.022mV/µW at 94GHz, without a DC bias, has been obtained on devices with two junctions integrated in parallel. Frequency doubling in the nonlinear domain has been shown with an applied sinusoidal signal of 4GHz. voltage measured in the output branch corresponding essentially to the second harmonie at 8GHz. Finally, TBJ with a Schottky gate have been tàbricated and their property of current inversion has been characterised up to 400kHz. Their transistor behaviour has been measured in microwaves. A current gain eut-off frequency fT of 30GHz has been obtained for a device with a branch width under the gate of 200nm

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Paour, Nicolas. "Etude de la diffusion intervenant dans la résolution en profondeur en analyse SIMS : application à l'AlGaAs." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10029.

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Ce travail propose, dans le cadre de l'etude d'interfaces en analyse sims (secondary ions mass spectrometry), une approche basee sur l'etude de la diffusion assistee par l'irradiation du faisceau d'ions primaires. Le sims utilise est un ims300 fonctionnant avec un duoplasmatron a cathode chaude et un faisceau d'ions primaires (ou de neutres) xenon. Au cours de cette etude, une regulation en temperature a ete mise au point. Elle permet de controler la temperature de l'echantillon lors des analyses, sur une plage comprise entre -196 c et +500 c. L'etude de multicouches de niobium/aluminium et de structures laser d'algaas, a basse temperature, a permis d'observer une nette amelioration de la resolution en profondeur. Une comparaison systematique des vitesses de pulverisation a fait apparaitre que le facteur responsable de cette amelioration etait le temps d'analyse, mettant ainsi en evidence les phenomenes de diffusion assistee par l'irradiation. Un modele a donc ete developpe autour de cette hypothese pour rendre compte de la diffusion et a abouti a la simulation d'analyses sims pour des composes d'algaas. La simulation donne des resultats, directement comparables a ceux de l'analyse. Elle a permis de montrer, par comparaison de profils simules et experimentaux, que le phenomene preponderant, responsable de la degradation de profils sous faisceaux de faible energie, est bien la diffusion assistee par l'irradiation. La simulation a pour autre avantage, de retourner les dimensions exactes de la structure de l'echantillon telles qu'elles etaient avant l'irradiation

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Bilheux, Jean-Christophe. "Design studies of high-power fast diffusion-release targets and fast vapor-transport systems for radioactive ion beam." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2003. http://www.theses.fr/2003VERS0009.

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Il est difficile d'obtenir par la technique de séparation d'isotopes en ligne(ISOL), des faisceaux de particules radioactives à courte période qui aient des intensités d'intérêt pour la physique. Deux facteurs limitatifs par le temps qu'ils consomment : la diffusion des particules radioactives dans le matériau de cible et l'effusion (transport) de la cible à la source d'ions de laquelle elles vont être extraites et accélérées. Les temps caractéristiques de ces deux processus doivent être minimisés. Etant donné que la vitesse du processus de diffusion augmente d'autant plus que la cible est compacte et que sa température est élevée, il faut concevoir des cibles réfractaires ayant de très faibles dimensions (de l'ordre du micron), une très faible densité, une forte perméation et d'excelentes propriétés mécaniques à haute température. Par ailleurs, le système de transport entre la cible et la chambre d'ionisation doit être conçu pour réduire drastiquement le temps de transit des particules radioactives. Pour cela, les matériaux de construction des éléments de ce système doivent être sélectionnés pour limiter les temps de collage des particules radioactives sur les parois. Les différents chapitres de cette thèse développent les théories de base de ces processus, appuyées par de nombreuses simulations, les solutions technologiques retenues et les résultats expérimentaux. De ces études résultent un accroissement notable de la palette des ions radioactifs utilisables par la méthode ISOL.

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Djebbar, Nadia. "Superréseaux de dopage NINI : faisabilité par épitaxie sous vide du silicium : propriétés de transport attendues." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112298.

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Doping superlattices are likely to cause an enhancement of carriers mobility especially at low temperature provided that superlattice period is about a few nanometers. In the first part of our study, we show that the epitaxy in ultrahigh vacuum with doping implantation at very low energy allows achieving the envisaged structures. For that purpose we have modelised doping profiles obtained with Arsenic ions implanted under 500 ev and 1 Kev during the growth of the layer considering: the depth distribution of doping ions, their segragation tendancy towards surface and their diffusion assisted by intrinsic vacancies and implant generated vacancies. In the second part of our study we have simulated transport properties of doping superlattices NINI by means of particulary Model. The results show an enhancement of mobility wich reaches 5, 5 times of uniformly doped structure mobility. This gain of mobility decreases when layer thickness increases due to importance of perpendicular electric field

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Lampin, Jean-François. "Application des contraintes biaxiales à l'amélioration du transport vertical des trous dans les hétérostructures." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10147.

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Le sommet de la bande de valence des semiconducteurs classiques est compose de deux bandes (trous lourds et trous légers). Le niveau fondamental des puits quantiques est toujours un niveau de trous lourds. Dans les composants comme les diodes a effet tunnel résonnant de type p, leur masse effective élevée est un handicap majeur pour obtenir des résonances exploitables. L'objectif de ce travail est de réaliser des puits ou la situation est inversée (niveau de trous légers fondamental) et de les utiliser pour améliorer les caractéristiques des diodes tunnel de type p en profitant de la faible masse effective des trous légers. Ceci est effectue en déposant par épitaxie par jets moléculaires des couches de semiconducteurs subissant une contrainte interne. Le premier système de matériaux que nous utilisons est alinas / gainas. La situation inversée est confirmée par des techniques de caractérisation spectroscopiques (photoluminescence et photocourant). On ne constate pourtant pas l'amélioration attendue sur les caractéristiques des diodes tunnel
Les principaux inconvénients de ce système sont une hauteur de barrière faible et une bande de valence qui tend a s'enterrer sous l'effet de la contrainte. Nous adoptons donc un autre système de matériaux : alas / gaasp. Ce dernier, peu utilise, présente de nombreux avantages : pas d'effet d'enterrement, et une hauteur de barrière plus favorable. Nous obtenons des écarts trous lourds - trous légers conséquents (jusqu'a 100 mev). En comparant une structure tunnel contrainte et une structure non contrainte de référence, nous mesurons une amélioration significative de la densité de courant au pic et du rapport courant pic / courant vallée. En perfectionnant ce type de structure, nous observons, pour la première fois pour une diode a effet tunnel résonnant de type p, une résistance différentielle négative a température ambiante. Enfin, nous discutons des applications éventuelles de ce type de composant

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Baz, Assaad. "Modélisation et réalisation de fibres à bandes interdites photoniques pour la génération et le transport des faisceaux laser puissants." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10100/document.

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Ces travaux concernent la modélisation et la réalisation de fibres optiques micro-structurées, et plus particulièrement de fibres à bandes interdites photoniques actives et passives, à grande aire effective et destinées au transport ou à la génération de faisceaux lasers puissants.Une première partie du travail a porté sur l’étude d’une nouvelle géométrie de fibre micro-structurée - baptisée « fibre de Bragg pixélisée » - étudiée pour l’obtention d’un large cœur, monomode en pratique. Pour cette géométrie la fibre est rendue monomode en ajustant de façon optimale les distances entre les anneaux de haut indice de réfraction (condition dite demi-onde). Une première réalisation a permis de démontrer un diamètre de mode de 26μm à la longueur d'onde 1400nm dans une fibre passive. Un second aspect de ce travail a consisté en des études théoriques et expérimentales menées sur des fibres à bandes interdites photoniques présentant une gaine hétéro-structurée. Dans ces structures, la gaine comporte des résonateurs conçus pour éliminer les modes d’ordre supérieur par filtrage par les pertes. Des diamètres de mode allant de 19μm à 65μm ont ainsi été obtenus en régime monomode à 1050nm dans plusieurs fibres passives utilisées dans des bandes interdites photoniques différentes. Une fibre hétéro-structurée active a également été réalisée: le cœur, en silice pure dopée avec des ions ytterbium, a été obtenu via le procédé Sol-Gel. La fibre issue de cette réalisation a permis l’observation d’un effet laser avec une efficacité de 62.5%, pour un mode présentant un diamètre de 36μm
These works concern the design and realization of micro-structured optical fibers, in particular, large mode area, active and passive, photonic bandgap fibers for high power laser beams generation and delivery. The first part of the work focused on the study of a new geometry of micro-structured fiber - so called "pixilated Bragg fiber" - in order to obtain a large, practically singlemode, core. For that geometry, the fiber is made singlemoded by optimizing the distances between the high index rings (Half wave stack condition). A first realization allowed to report a mode field diameter of 26μm measured at 1400nm wavelength in a passive fiber. The second aspect of this work included theoretical and experimental studies, of photonic bandgap fibers having a hetero-structured cladding. Specially designed resonators are added to the cladding of these fibers in order to eliminate higher order modes. Thus, 19μm to 65μm mode field diameters have been obtained in a singlemode regime at 1050nm wavelength for several passive fibers used in different bandgaps. An active fiber with hetero-structured cladding was also presented: the core was made of pure silica, ytterbium doped, synthesized using the Sol-Gel technique. The realized fiber allowed the observation of a laser emission with an efficiency of 62.5% and a mode field diameter of 36μm

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Baz, Assaad. "Modélisation et réalisation de fibres à bandes interdites photoniques pour la génération et le transport des faisceaux laser puissants." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10100.

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Ces travaux concernent la modélisation et la réalisation de fibres optiques micro-structurées, et plus particulièrement de fibres à bandes interdites photoniques actives et passives, à grande aire effective et destinées au transport ou à la génération de faisceaux lasers puissants.Une première partie du travail a porté sur l’étude d’une nouvelle géométrie de fibre micro-structurée - baptisée « fibre de Bragg pixélisée » - étudiée pour l’obtention d’un large cœur, monomode en pratique. Pour cette géométrie la fibre est rendue monomode en ajustant de façon optimale les distances entre les anneaux de haut indice de réfraction (condition dite demi-onde). Une première réalisation a permis de démontrer un diamètre de mode de 26μm à la longueur d'onde 1400nm dans une fibre passive. Un second aspect de ce travail a consisté en des études théoriques et expérimentales menées sur des fibres à bandes interdites photoniques présentant une gaine hétéro-structurée. Dans ces structures, la gaine comporte des résonateurs conçus pour éliminer les modes d’ordre supérieur par filtrage par les pertes. Des diamètres de mode allant de 19μm à 65μm ont ainsi été obtenus en régime monomode à 1050nm dans plusieurs fibres passives utilisées dans des bandes interdites photoniques différentes. Une fibre hétéro-structurée active a également été réalisée: le cœur, en silice pure dopée avec des ions ytterbium, a été obtenu via le procédé Sol-Gel. La fibre issue de cette réalisation a permis l’observation d’un effet laser avec une efficacité de 62.5%, pour un mode présentant un diamètre de 36μm
These works concern the design and realization of micro-structured optical fibers, in particular, large mode area, active and passive, photonic bandgap fibers for high power laser beams generation and delivery. The first part of the work focused on the study of a new geometry of micro-structured fiber - so called "pixilated Bragg fiber" - in order to obtain a large, practically singlemode, core. For that geometry, the fiber is made singlemoded by optimizing the distances between the high index rings (Half wave stack condition). A first realization allowed to report a mode field diameter of 26μm measured at 1400nm wavelength in a passive fiber. The second aspect of this work included theoretical and experimental studies, of photonic bandgap fibers having a hetero-structured cladding. Specially designed resonators are added to the cladding of these fibers in order to eliminate higher order modes. Thus, 19μm to 65μm mode field diameters have been obtained in a singlemode regime at 1050nm wavelength for several passive fibers used in different bandgaps. An active fiber with hetero-structured cladding was also presented: the core was made of pure silica, ytterbium doped, synthesized using the Sol-Gel technique. The realized fiber allowed the observation of a laser emission with an efficiency of 62.5% and a mode field diameter of 36μm

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Faure-Vincent, Jérôme. "Transport tunnel polarisé en spin dans le système épitaxié Fe/MgO/Fe : interactions magnétiques et symétries électroniques." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2004_FAURE_VINCENT_J.pdf.

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Les jonctions tunnel magnétiques monocristallines Fe(1 00)/MgO(1 00)/Fe(1 00) élaborées par Epitaxie par Jet Moléculaire sont des systèmes modèles pour la va1idation de concepts spécifiques au transport polarisé en ( spin dans les multicouches cristallines. L'analyse de la structure de bande montre que le Fe(100) apparaît comme un demi-métal au regard de la symétrie 01 : cette nouvelle notion de polarisation en terme de symétrie électronique explique les formidables effets magnétorésistifs prédits dans ce système. Nos résultats magnétorésistifs valident les effets de filtrage en symétrie et montrent l'influence de la structure électronique sur le transport dont les mécanismes dépassent le modèle des électrons libres. Parallèlement, la croissance bidimensionnelle du MgO a permis "élaboration de fines couches de MgO pour lesquelles nous avons fourni la première mise en évidence expérimentale d'une interaction antiferromagnétique entre deux couches magnétiques par effet tunnel polarisé en spin
Monocrystalline Fe(1 00)/MgO(1 00)/Fe(1 00) magnetic tunnel junctions (MT J), elaborated by Molecular Beam Epitaxy constitute ideal systems for validation of specific concepts related to the spin polarized transport in crystalline multilayers. The analysis of the band structure shows that the Fe(100) behaves as a half-metal with respect to the 01 electronic symmetry; this new concept of spin polarization/filtering in terms of symmetry being at the origin of huge magnetoresistive effects theoretically predicted in these systems. Our magnetotransport results validate the effects of electronic symmetry filtering. Moreover, they illustrate the influence of the electronic structure on tunnel transport, whose complex mechanisms go weil beyond the free- electron framework. The precise control of the bidimensional epitaxial growth of MgO allowed us the elaboration of extremely thin insulating barriers for which we provide a first experimental proof of magnetic coupling by spin polarized tunneling

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Sicot, Muriel. "Des interfaces réelles métal/MgO(001) au transport dans les jonctions tunnel épitaxiées." Nancy 1, 2005. http://www.theses.fr/2005NAN10138.

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Cette thèse présente une étude des interfaces métal de transition ferromagnétique/oxyde et leur importance dans les mécanismes de transport tunnel polarisé en spin. Le travail a porté sur des bicouches ultraminces NiMnSb/MgO(001), Fe/ MgO(001), Co/ MgO(001) et Mn/ MgO(001) élaborées par épitaxie par jets moléculaires. L'originalité de ce travail réside dans l'étude approfondie des propriétés électroniques du matériau magnétique en contact avec la barrière d'oxyde : hybridation, polarisation et magnétisme à l'interface ont été étudiés en utilisant les techniques de laboratoire ainsi que le rayonnement synchrotron. Nous avons montré que les interfaces réelles Fe et Co /MgO sont des modèles du point de vue structural et magnétique, contrairement à Mn qui s'oxyde en contact avec la barrière MgO. Parallèlement, l'étude des effets magnétorésistifs dans des jonctions tunnel totalement épitaxiées Fe/MgO/Fe(001) a apporté des preuves du filtrage par la barrière MgO des ondes de Bloch en fonction de leurs symétries. Enfin, nous avons mis en évidence l'influence de la qualité structurale et chimique de l'interface Fe/MgO et des électrodes sur ces mécanismes
The quality of ferromagnetic metal/oxide interfaces and its influence on spin dependent tunneling processes are studied in this thesis. The work was dedicated to ultrathin bilayers NiMnSb/MgO(001), Fe/ MgO(001), Co/ MgO(001) and Mn/ MgO(001) elaborated by Molecular Beam Epitaxy. The originality of this work lies on the study of the electronic properties of the magnetic material in contact with the oxide (interfacial hybridization, polarization, and magnetism, using regular characterization means as well as synchrotron radiation sources). Fe/MgO and Co/MgO are shown to be model interfaces from the growth and the chemical point of view. On the contrary, Mn is oxidized when it is in contact with MgO. In addition, tunnel magnetoresistance are probed in totally magnetic tunnel junctions Fe/MgO/Fe(001). Transport measurements evidence spin filtering effects due to the MgO barrier depending on the symmetry of the Bloch waves. Moreover, we show that the structural quality of the bottom Fe/MgO interface and of the Fe electrode have non negligeable influence on these spin dependent mechanisms

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Mawawa, Gabriel. "Étude du transport des charges dans le silicium amorphe hydrogéné à l'aide d'une technique de photoconductivité modulée à deux faisceaux." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112303.

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Ce travail présente une étude des propriétés électriques et optiques du silicium amorphe hydrogené réalisée à l'aide d'une technique de photoconductivité modulée à deux faisceaux (P. M. D. F. ). La P. M. D. F. Utilise deux faisceaux de lumière. Un faisceau pompe stationnaire d'énergie supérieure au gap optique et un faisceau modulé monochromatique d'énergie variable. Le faisceau de pompe crée des électrons et des trous libres qui peuplent les états des bandes tandis-que le faisceau modulé induit une faible perturbation de l'état stationnaire créé par la pompe. L'expérience a révélé la présence de deux groupes d'électrons piégés dans le gap du silicium amorphe non dopé. Ces électrons piégés proviennent de la liaison brisée du silicium chargée négativement et de la queue de bande de conduction. Le quenching thermique est lié aux états pièges de la queue de bande de conduction et la position de son maximum dépend de l'état Staebler-Wronski de l'échantillon. A haute température, le transport électronique est assuré par la liaison brisée en revanche à basse température il est contrôlé par les électrons piégés dans la queue de bande de conduction. Enfin la mobilité alternative partielle associée à la queue de bande de conduction a une énergie d'activation qui est compatible aux mesures de temps de vol de Spear.

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Mawawa, Gabriel. "Etude du transport des charges dans le silicium amorphe hydrogène à l'aide d'une technique de photoconductivité modulée à deux faisceaux." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37616110m.

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Annaluru, Arun Tejaswee. "Beam optics transport and fundamental processes involving a charge breeder in the upgraded SPIRAL1 facility." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC218.

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La thèse décrit avec beaucoup de détails les efforts déployés pour comprendre les processus physiques à l’intérieur du Booster de Charge SPIRAL1 (SP1 CB). Cet appareil accepte les faisceaux d’ions mono-chargés de différentes masses et augmente leur charge vers des états plus élevés. Dans le cadre de la mise à niveau de SPIRAL1, la R&D autour de la technique 1+/N+ présente un intérêt primordial pour optimiser les rendements des faisceaux d’ions radioactifs (RIB). Dans ce contexte, la thèse commence par une présentation théorique des ensembles cible-source de l’installations SPIRAL1, de la ligne de transport de faisceaux à basse énergie et des principes de la physique des plasmas pour la production d’ions fortement chargés dans les plasmas de source d’ions RCE (Résonance Cyclotronique Electronique). Ensuite, il y a une description des enjeux technologiques concernant la technique d’augmentation de charge 1+/ N+. Dans le chapitre suivant, les effets du gradient de champ magnétique axial, de la position du tube de décélération et de l’émittance du faisceau1+ ont été étudiés pour comprendre leur influence sur les performances du SP1 CB (efficacité de la transformation). Il a été également déduit des observations que l’efficacité de la transformation s’améliore lorsque l’émittance du faisceau 1+ est faible et que la position du tube de décélération est proche de l’entrée du SP1 CB. En parallèle, les temps de la transformation 1+/N+ pour le potassium (1 +, 2+, 4 + et 9+) ont été mesurés en pulsant le faisceau de K^1+ injecté. Les résultats de cette campagne expérimentale ont permis d’extraire les paramètres de réglage optimaux du SP1 CB qui permettent de minimiser la valeur du temps de la transformation tout en maximisant son efficacité.Afin d’étudier le transport du faisceau d’ions 1+ à travers le SP1 CB et les mécanismes physiques fondamentaux impliqués dans le processus d’augmentation de charges, plusieurs expériences ont été menées dans le cadre de cette thèse : interaction de faisceaux d’ions 1+ de différentes masses (Na^+ et K^+) dans deux plasmas RCE fait d’He et d’O_2. Les données de ces expériences (potentiels, émittance du faisceau 1+, position du tube de décélération, champ magnétique et pressions) ont été collectées et utilisées en tant que données d’entrée dans les outils de simulations numériques suivants :SIMION 3D, TraceWin et MCBC. Les simulations ont été effectuées en trois étapes: i) simulation de la transmission du faisceau 1+ à travers le SP1 CB pour chercher les lieux des pertes des ions, elle a montré un bon accord avec les résultats expérimentaux. ii) simulation de la transmission du faisceau1+ à travers une carte de potentiel reflétant la présence du plasma RCE (sans collisions) ; ça a permis de reproduire les courbes DeltaV pour les états de charge 1+ et 2+. Elle a également révélé le rôle important joué par les collisions coulombiennes dans le processus d’augmentation de charge, concluant à une analyse plus détaillée nécessaire à l’aide d’un code type Monte-Carlo (MCBC). iii) Code MCBC incluant les collisions coulombiennes du faisceau d’ions 1+ injecté dans un plasma RCE et les processus atomiques incluant l’ionisation simple et l’échange de charge. Le modèle peut reproduire les courbes expérimentales impliquant les faibles états de charge (1+ et 2+) en faisant varier chaque paramètre du plasma de manière indépendante. Une nouvelle stratégie de simulation a été développée pour estimer les paramètres du plasma à partir de ce code et des comparaisons avec les mesures expérimentales. Le résultat de ces simulations a démontré que la température des ions, la densité du plasma et la qualité du faisceau d’ions 1+ sont les paramètres critiques influant fortement sur la capture des ions 1+ et ils expliquent les différentes efficacités mesurées de la transformation 1+/N+ des Na^q+ et K^q+ dans le SP1 CB
The thesis describes with a great deal of details the efforts done to understand the physical processes inside the SPIRAL1 ECR charge breeder. This device accepts the mono-charged ion beams of different masses and charge bred them to higher charge states. In the framework of the SPIRAL1 upgrade, the R&D of charge breeding technique is of primary interest for optimizing the yields of radioactive ion beams (RIBs). In this context, the thesis begins with a theoretical discussion dealing with the different Target Ion Sources (TIS) at upgraded SPIRAL1 facility, Low Energy Beam Transport system and fundamentals of plasma physics relevant for the production of highly charged ions in ECR ion source plasmas. This is followed by description of the technological issues affecting the 1+/N+ charge breeding technique. In the final chapter, the effect of axial magnetic field gradient, position of deceleration tube and 1+ beam emittance were studied to understand their influence on the performance of the SP1 CB (charge breeding efficiency). The optimization of axial magnetic field gradient shows that the charge breeding efficiency is strongly influenced by the variation of the two soft iron rings positions around the permanent magnet hexapole. It has been deduced from the observations that the charge breeding efficiency improves when the emittance of 1+ beam is smaller and the position of deceleration tube is close to the entrance of SP1 CB. At the same time, the charge breeding times of K charge states (1+,2+,4+ and 9+) were estimated by pulsing the injected K^1+ beam. The results from these investigations revealed the optimum SP1 CB tuning parameters that can minimize the value of charge breeding time and maximize the charge breeding efficiency of the high charge states of K.In order to investigate the 1+ ion beam transport (shooting through mode) through the SP1 ECR charge breeder and the fundamental physical mechanisms involved in charge breeding process, several experiments were carried out in the framework of this thesis (the interaction of 1+ ion beam of different masses (Na^+ and K^+) in different background plasma species (He and O_2)). The data from these experiments (potentials, emittance of 1+ beam, deceleration tube position, magnetic field and pressures) were collected and given as inputs to the numerical simulation tools (SIMION, TraceWin and MCBC). The simulations were performed in three steps: i) simulation of the 1+ beam transmission through the breeder to verify the ion losses and showed good agreement with the experimental results. ii) simulation of 1+ beam transmission through a potential map that reflects the presence of the ECR plasma (without collisions) and reproduced the DeltaV curves of 1+ and 2+. It also revealed the role of Coulomb collisions in the charge breeding process leading to a necessary detailed analysis using Monte-Carlo Charge Breeding code (MCBC). iii) MCBC models Coulomb collisions of the injected 1+ ion beam in an ECR plasma and atomic processes which includes ionization and charge exchange. The code finally able to reproduce the low charge state (1+ and 2+) experimental trends by varying each plasma parameter (plasma density, ion temperature and electron temperature) independently. A novel simulation strategy has been developed to estimate the plasma parameters from charge breeding simulations. Finally, Simulations demonstrated that the ion temperature, the plasma density and 1+ ion beam quality as critical parameters influencing the 1+ ion capture and the reasons for the difference in charge breeding efficiencies between Na (in Helium plasma) and K (in Helium and Oxygen plasma) species were discussed

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Caron, Jérôme. "Etude et validation clinique d'un modèle aux moments entropique pour le transport de particules énergétiques : application aux faisceaux d'électrons pour la radiothérapie externe." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0452/document.

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En radiothérapie externe, les simulations des dépôts de dose aux patients sont réalisées sur des systèmesde planification de traitement (SPT) dotés d'algorithmes de calcul qui diffèrent dans leur modélisationdes processus physiques d'interaction des électrons et des photons. Or ces SPT, bien que rapides enclinique, montrent parfois des erreurs significatives aux abords des hétérogénéités du corps humain. Montravail de thèse a consisté à valider le modèle aux moments entropique M1 pour des faisceaux d'électronscliniques. Cet algorithme développé au CELIA dans le cadre de la physique des plasmas repose sur larésolution de l'équation cinétique de transport de Boltzmann linéarisée selon une décomposition auxmoments. M1 nécessite une fermeture du système d'équations basée sur le H-Théorème (maximisationde l'entropie). Les cartographies de dose 1D de faisceaux d'électrons de 9 et 20 MeV issues de M1 ontété comparées à celles issues de codes de référence : macro Monte-Carlo clinique (eMC) et full Monte-Carlo (GEANT-MCNPX) ainsi qu'à des données expérimentales. Les cas tests consistent en des fantômesd'abord homogènes puis de complexité croissante avec insertion d'hétérogéenéités mimant les tissus osseuxet pulmonaire. In fine, le modèle aux moments M1 démontre des propriétés de précision meilleures quecertains algorithmes de type Pencil Beam Kernel encore utilisés cliniquement et proches de celles fourniespar des codes full Monte-Carlo académiques ou macro Monte-Carlo cliniques, même dans les cas testscomplexes retenus. Les performances liées aux temps de calcul de M1 ont été évaluées comme étantmeilleures que celles de codes Monte-Carlo
In radiotherapy field, dose deposition simulations in patients are performed on Treatment Planning Systems (TPS) equipped with specific algorithms that differ in the way they model the physical interaction processes of electrons and photons. Although those clinical TPS are fast, they show significant discrepancies in the neighbooring of inhomogeneous tissues. My work consisted in validating for clinical electron beams an entropic moments based algorithm called M1. Develelopped in CELIA for warm and dense plasma simulations, M1 relies on the the resolution of the linearized Boltzmann kinetic equation for particles transport according to a moments decomposition. M1 equations system requires a closure based on H-Theorem (entropy maximisation). M1 dose deposition maps of 9 and 20 MeV electron beams simulations were compared to those extracted from reference codes simulations : clinical macro Monte-Carlo (eMC) and full Monte-carlo (GEANT4-MCNPX) codes and from experimental data as well. The different test cases consisted in homogeneous et complex inhomogeneous fantoms with bone and lung inserts. We found that M1 model provided a dose deposition accuracy better than some Pencil Beam Kernel algorithm and close of those furnished by clinical macro and academic full Monte-carlo codes, even in the worst inhomogeneous cases. Time calculation performances were also investigated and found better than the Monte-Carlo codes

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Touati, Michaël. "Fast Electron Transport Study for Inertial Confinement Fusion." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0076/document.

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Un nouveau mod`ele r´eduit pour le transport de faisceaux d’´electrons relativistes dans des solide ou des plasma denses est propos´e. Il est bas´e sur la r´esolution des deux premiers moments angulaires de l’´equation cin´etique relativiste, compl´et´es par une relation de fermeture d´eduite du principe de maximisation de l’entropie angulaire de Minerbo. Le mod`ele prend en compte aussi bien les effets collectifs du transport avec les champs ´electromagn´etiques auto g´en´er´es que les effets collisionnels li´es au ralentissement des ´electrons par collision sur les plasmons, les ´electrons li´es et les ´electrons libres du milieu ainsi que leur diffusion angulaire par collisions sur les ´electrons et les ions. Le mod`ele permet une r´esolution num´erique rapide des ´equations du transport de faisceau d’´electrons rapides tout en d´ecrivant l’´evolution cin´etique de leur fonction de distribution. Malgr´e le fait de travailler avec les grandeurs angulaires moyennes, le mod`ele a ´et´e valid´e par comparaison avec des solutions analytiques d´eriv´ees dans un cas acad´emique de transport de faisceau mono ´energ´etique et collimat´e dans un plasma dense et chaud d’Hydrog`ene ainsi qu’avec une simulation PIC hybride dans un cas r´ealiste de transport d’´electrons acc´el´er´es par laser dans une cible solide. Le mod`ele est appliqu´e `a l’´etude de l’´emission de photons Kα lors d’exp´eriences laser-plasma ainsi qu’a` la g´en´eration d’ondes de choc
A new hybrid reduced model for relativistic electron beam transport in solids and dense plasmas is presented. It is based on the two first angular moments of the relativistic kinetic equation completed with the Minerbo maximum angular entropy closure. It takes into account collective effects with the self-generated electromagnetic fields as well as collisional effects with the slowing down of the elec- trons in collisions with plasmons, bound and free electrons and their angular scattering on both ions and electrons. This model allows for fast computations of relativistic electron beam transport while describing the kinetic distribution function evolution. Despite the loss of information concerning the angular distribution of the electron beam, the model reproduces analytical estimates in the academic case of a collimated and monoenergetic electron beam propagating through a warm and dense Hydro- gen plasma and hybrid PIC simulation results in a realistic laser-generated electron beam transport in a solid target. The model is applied to the study of the emission of Kα photons in laser-solid experiments and to the generation of shock waves

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Tournerie, Nicolas. "Hétérostructures métal magnétique - barrière tunnel pour l'injection de spin dans les semiconducteurs III-V : étude des propriétés d'interface du système Fe/Al0,48In0,52As(001)." Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S084.

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Анотація:

L'intégration d'hétérostructures magnétiques dans les dispositifs électroniques a permis de tirer profit du spin de l'électron pour aboutir à des progrès importants dans le domaine du stockage magnétique d'information. L'association de ces structures et des semiconducteurs constitue une perspective prometteuse en termes d'applications. Le principal prérequis à cette intégration est la maîtrise du transfert d'électrons polarisés en spin entre métal ferromagnétique et semiconducteur, fortement conditionné par les interfaces entre ces matériaux. Cette étude porte sur les propriétés de l'interface Fe/Al0,48In0,52As(001). Elle s'attache à analyser les caractéristiques structurales, magnétiques et électroniques en lien avec le transport d'électrons polarisés en spin. Les caractérisations de jonctions métal-barrière tunnel-semiconducteur ont permis de mettre en évidence l'influence déterminante de la physico-chimie d'interface sur le magnétisme et le transport électronique dans ces structures.

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Ristoiu, Delia. "Epitaxie de l'alliage d'Heusler demi-métallique NiMnSb : croissance, propriétés de surface et jonctions tunnel homoépitaxiées." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10119.

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Анотація:

L'extraordinaire evolution de l'electronique de spin pendant la derniere decade a determine une intense activite de recherche sur les materiaux ferromagnetiques demi-metalliques, qui ont la bande de conduction entierement polarisee en spin. Le demi-heusler demi-metallique nimnsb a ete choisi en raison de sa temperature d'ordre elevee (t c=730 k), ce qui permet son integration dans des dispositifs fonctionnant a temperature ambiante. Le but de cette these est triple : preparer et caracteriser le comportement magnetique et de transport des couches minces epitaxiees de nimnsb, etudier leur proprietes de surface et synthetiser des jonctions tunnel magnetoresistives a base de ce compose. Les couches minces epitaxiees de nimnsb ont ete fabriquees par pulverisation cathodique. Les conditions de depot ont ete optimisees afin de combiner les qualites structurales et topographiques de ces couches. Une etude detaillee des proprietes magnetiques et de transport a ete conduite, en accordant une attention particuliere a la mise en evidence experimentale de la transition demi-metal / metal a basse temperature (t*100 k). Les proprietes de surface ont ete investiguees par plusieurs techniques spectroscopiques. Pour une surface stchiometrique et ordonnee une forte polarisation en spin (70%) a ete enregistree. L'instabilite de cette surface lors des traitements thermiques et gravure a l'argon a ete mise en evidence par une severe segregation de mn et une chute de la polarisation en spin, aussi que de la temperature de debye. Des jonctions tunnel homoepitaxiees ont ete egalement fabriquees, en utilisant comme barriere tunnel le demi-heusler semiconducteur ticosb. Le transport a travers la barriere s'est avere diffusif et la magnetoresistance cpp mesuree tres faible.

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