Academic literature on the topic 'Cartographie de champ proche'

La microscopie de photoémission d’électrons constitue une technique non intrusive d’investigation du champ proche optique. Son domaine d’application actuel autorise une approche physique multidimensionnelle des phénomènes d’optique de champ proche aux échelles spatiale (nm), temporelle (fs) et spectrale (meV).

Ce travail de these porte sur l'etude des modes de galerie de tres haute surtension observes dans des microspheres de silice dont le diametre varie entre 50 et 400 microns. La lumiere peut se propager le long de l'equateur dans une serie de reflexions totales internes tout en restant confinee dans un anneau dont les dimensions transverses sont de l'ordre de la longueur d'onde. Ces proprietes peuvent etre mises a profit dans des experiences fondamentales d'electrodynamique en cavite, pour obtenir des effets d'optique non-lineaire a faible seuil ou encore pour des applications interessant le domaine des telecommunications. Ce manuscrit de these decrit une nouvelle methode experimentale d'excitation des modes de galerie utilisant une fibre optique. Ce systeme presente l'avantage d'etre plus simple et plus compact que le montage d'excitation par prisme conventionnel. Nous avons illustre la possibilite d'utiliser les microspheres dans des dispositifs optoelectroniques par la fabrication d'un filtre optique tres selectif en longueur d'onde. Nous avons aussi realise des experiences de cartographie par microscopie en champ proche des modes de galerie. Ces experiences nous permettent de localiser avec precision le champ resonnant contenu dans la microsphere et de determiner les ordres d'interference des resonances. Ces informations sont essentielles pour la realisation d'experience sur le couplage d'atomes ou molecules au champ d'un mode de galerie.

Le sujet de cette étude se situe dans le contexte de la mesure des champs électromagnétiques proches émis par les circuits d'électronique de puissance. L'ensemble des mesures est présenté sous forme de cartographies pour apporter les informations nécessaires à la compatibilité électromagnétique (CEM) de ces dispositifs et pouvoir ainsi améliorer leur conception. Notre étude a débuté par la réalisation d'un banc de mesure automatisé à deux dimensions. Ce banc a été testé et étalonné par des comparaisons entre des mesures et des simulations réalisées sur un dispositif canonique constitué par une boucle de courant. Des mesures en basse et haute fréquence ont été réalisées au dessus d'un hacheur de Buck possédant des composants à caractéristiques variables. Ces mesures permettent de mettre en évidence les perturbations émises par ce convertisseur statique. Son rayonnement, essentiellement dû à l'inductance parasite de la maille de commutation, a pu être identifié comme étant celui d'une boucle de courant. Enfin, pour s'affranchir du compromis entre la taille des sondes de champ proche et la résolution spatiale de mesure et ainsi optimiser le temps de mesure, cette étude propose un post traitement des données par déconvolution afin de tenir compte de l'intégration spatiale introduite par les sondes
The goal of this study is on the context of the measurement of electromagnetic rieur fields radiated by power electronics circuits. All the measurements are presented with cartographies to provide necessary information for the electromagnetic compatibility (EMC) of these devices and to improve their design. First, we have achieved a measurement bench with two automated axis. This bench was tested and calibrated by confrontations between measurements and simulations carried out for a canonical device constituted by a current loop. We have measured in low and high frequency the magnetic field radiated by a static converter with components that have variable characteristics. These measurements let us to highlight the disturbances radiated by this static converter. Ts radiation, essentially due to the commutation network's parasite inductance, cari be identified with the current loop radiation. Lastly, to improve the resolution by using a moderately sized probe and to minimize the measurement time, we propose a data post processing. It is done by deconvolution to take into account the space integration introduce by the measurement probes

Aujourd’hui, l’optique intégrée permet de réaliser différentes fonctions ; modulation, guidage, amplification et ce sur des dimensions de plus en plus réduites grâce aux technologies comme la technologie SOI (Silicon On Insulator) ou la technologie III-V. Considérée d’abord comme une technique d’observation, la microscopie optique de champ proche (SNOM) s’est ces dernières années considérablement développée pour devenir un outil de caractérisation à part entière comme cela a été démontré au laboratoire sur des structures SOI observées en amplitude et en phase (SNOM hétérodyne). Cette thèse se situe dans la continuité de ces travaux avec à la fois une composante instrumentale et l’étude de nouveaux échantillons. Elle a eu d’abord pour objectif d’améliorer le dispositif s-SNOM hétérodyne afin de permettre la caractérisation de guides monomodes en silicium nanostructuré (poreux) pour lesquels des problèmes de stabilité d’injection avaient été mis en évidence. Ceci nous a amené à travailler plus généralement sur la problématique du couplage dans des guides sub-longueurs d’onde. Une technique de couplage efficace en champ proche a été développée sur la base de micropointes polymères ajustables. Parallèlement à l’approche hétérodyne, une nouvelle approche s-SNOM simplifiée dite Trans-SNOM utilisant la lumière transmise par la structure pour détecter la modulation induite par la pointe a été développée. Enfin, dans le but d’aborder l’étude de composants actifs, un banc de mesure pour la caractérisation par la tranche de micro-lasers a été développé
Nowadays, integrated optical components al-low many optical functions including modulation, guiding and amplification. The component size has reduced gradually owing to the development of technologies such as SOI (Silicon on Insulator) and III-V technologies. In recent years, optical near-field microscopy (SNOM) has developed to become today a quantitative characterization technique as demonstrated in the laboratory on SOI structures with both amplitude and phase mapping (heterodyne SNOM). In this thesis, we address both the instrumentation development and the characterization of new samples. The first objective was to optimize the coupling stability of the heterodyne s-SNOM setup. This has allowed us to characterize single-mode nanostructured (porous) silicon waveguide for which coupling stability was found to be especially critical. More generally, addressing coupling stability led us to investigate the coupling of light in sub-wavelength waveguides. Efficient coupling has been demonstrated using adjustable Polymer-Tipped Optical Fiber (PTOF). Considering the complexity of the heterodyne SNOM, we studied a new simplified approach called Trans-SNOM where the tip-modulated light is detected though the transmission of the structure. Finally, prospective results have been obtained on the characterization of active components such as photonic crystal based micro-laser

Cette thèse, effectuée à l’IRSEEM en collaboration avec Thales Air Systems, s’inscrit dans le cadre du programme « Compatibilité Electromagnétique (CEM) des composants » de la filière Normandie AéroEspace. Le travail réalisé consiste à développer des modèles d’émissions magnétiques rayonnées de composants électroniques. Ces modèles doivent être génériques (i. E. Le processus de modélisation doit être applicable quel que soit le composant) et être implémentables dans des logiciels électromagnétiques commerciaux, comme HFSS et CST Microwave Studio. Pour ce faire, un premier modèle basé sur un réseau de dipôles élémentaires (soit électriques soit magnétiques) est développée. Le processus d’obtention de ce modèle est relativement simple et est basé sur une inversion de matrices avec la méthode des moindres carrés. L’application de ce modèle sur différents dispositifs (self, oscillateur. . . ) donne de très bons résultats aussi bien pour l’amplitude que pour la phase du champ magnétique. Néanmoins ce modèle est très rigide car un grand nombre de paramètres est fixé par l’utilisateur. De plus, la grande quantité de sources du modèle complexifie son insertion dans les outils de simulation. C’est pour cela qu’une deuxième approche de modélisation plus adaptée à notre problématique a été développée. Ce second modèle est composé d’un réseau d’au maximum 10-12 dipôles. L’approche de modélisation est basée sur deux techniques : l’application d’une fonction de traitement des images et l’application d’un algorithme d’optimisation. Cette approche est beaucoup plus flexible que la précédente, car elle est capable de calculer tous les paramètres du modèle. Néanmoins, la précision des résultats est inévitablement diminuée en raison de la réduction du nombre de dipôles
This thesis, performed in IRSEEM in collaboration with Thales Air Systems, is included in the program « EMC of components » from the Normandie AéroEspace cluster. This thesis work is based on the development of models of the magnetic field radiated by electronic components. These models must be generic (i. E. The procedure of modeling must be able to be applied to any component) and insertable into the commercial electromagnetic softwares, like HFSS and CST Microwave Studio. In order to do that, a first model based on a set of elementary dipoles (electric or magnetic dipoles) is developed, being the procedure to obtain this model relatively simple. It is based on the inversion of some matrices with the least square method. The application of this model to different devices (self, oscillator. . . ) gives good results, both in amplitude and phase of the magnetic field. However, this model is very rigid due to the great number of parameters that are fixed by the user. Moreover, the huge quantity of sources in the model complicates the insertion into commercial simulation software. It is for this reason that a second approach of modeling, better adapted to our problematic, has been developed. His second model is composed of a set of a maximum of 10-12 dipoles. In this case the procedure of modeling is based on two different techniques : the application of a function usually used for the treatment of digital images and the application of an optimisation algorithm. This procedure is more flexible than the previous one because it is capable of calculating all the parameters of the model. However, the accuracy of the model is inevitably reduced due to the fact that the number of dipoles has been also reduced

This research aims at the contribution of geophysical methods in detecting and mapping underground cavities of the Medina of Beni-Mellal. It is considered as a part of the rehabilitation project of this Medina, It is comes to complete the initiative of the Urban Agency of Beni-Mellal and the local as well as the national authorities. The methodology implemented is the one proposed in the technical guide proposed by Le Laboratoire Central Des Ponts et Chaussées De Nantes (2004). The first chapter raises the problems of cavities, called “Khefs” in relation with the history and geography of the Medina. The second chapter deals with the preliminary stages of study that concern the application of the geophysics. A critical approach of the previous reports and the visits of the geological outcrops and caves have changed the claimed assumptions about the origin and the nature of the cavities. In contrast to what has often been assumed, there can’t be any cavity naturally formed and linked to Karstification. In fact these cavities are the result of men digging detritic materials to extract soil needed for building the medina itself. As a result of this wrong exploitation they left behind cavities in forms of rooms and pillars. Besides, these cavities were subject to degradation due to the human activities. The third chapter states the choice of the geophysical methods implemented, and presents the result of three of them. The seismic refraction is not recommended, while the electrical tomography and near-field electromagnetism are. Seven examples of 2D tomography profiles were presented and which clearly showed the presence of expected and resistant anomalies: Their roof is located between 0. 50 m and 1. 50 m deep and their lateral extension is less than 5 m. Five profiles and two electromagnetic maps demonstrate the ability to map geological variations of the surface and the sensitivity to the vertical contact located between the emptiness and the detritic material. The fourth chapter presents the results obtained with the use of geological radar covering an experimental zone of the Medina. Some specific examples were taken out of 270 profiles that had been recorded with a 400 MHz antenna for all the profiles but 200 MHz antenna is used only for a few ones. To check the outcome, 17 holes were drilled and the result was satisfactory. Seven drillings reached emptiness as it was expected; other two got the hollow at a depth greater than that of the investigation. As it was expected, five holes highlighted geological reflectors whereas two encountered no reflectors. Finally, in only one case the destructive drilling didn’t allow the identification of the awaited reflectors. The onset of a study covering the traces and the spectra specially the slippery spectra seems to open promising avenues for the interpretation of radar images with limited subsequent drillings. The fifth chapter is a summary of results and also a response to questions raised by the project managers. A map of all the 200 holes detected in the whole area of Medina by all the techniques was presented. However the presence of such cavities shouldn’t hinder any reconstruction or urban renewal of Medina. For each site a specific treatment is proposed and its cost remains lower than that of the construction itself. Proposals were also made for the networks in agreement with the basic principles proposed by competent professionals. Hence, the cavities in Medina move from a status of being an unpredictable threat to an element that could be tamed
Ce mémoire traite de la contribution des méthodes géophysiques à la détection et à la cartographie des cavités souterraines de la Médina de Béni-Mellal. Il s’inscrit dans un projet de réhabilitation de la Médina, à l’initiative de l’Agence Urbaine de Béni-Mellal et des autorités municipale, régionale et nationale. La méthodologie mise en œuvre est celle proposée dans le Guide technique élaboré par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Nantes (2004). Le premier chapitre pose le problème des cavités, dites «Khefs», en relation avec l’histoire et la géographie de la médina. Le second chapitre traite des phases d’étude préliminaires à l’application de la géophysique. Une étude critique des documents et rapports antérieurs et des visites d’affleurements géologiques et de cavités, ont modifié profondément les hypothèses sur l’origine et la nature des cavités. Contrairement à ce qui a souvent été dit et écrit, il n’y a aucune cavité d’origine naturelle liée à la karstification. Il s’agit de cavités creusées par l’homme dans des matériaux détritiques et lacustres pour en extraire les matériaux de construction de la médina elle-même, sous la forme d’exploitation classique de type «chambres et piliers». La dégradation des cavités est également liée à l’activité anthropique. Le troisième chapitre traite du choix des méthodes géophysiques mises en œuvre et présente les résultats de trois d’entre elles. La sismique réfraction n’est pas recommandée. La tomographie électrique et l’électromagnétisme en champ proche sont en revanche recommandés. Sept exemples de profils de tomographie 2D sont présentés, qui montrent clairement la présence d’anomalies résistantes attendues : leur toit est situé entre 0,50 m et 1, 50 m de profondeur ; leur extension latérale est inférieure à 5m. Cinq profils et 2 cartes électromagnétiques démontrent la capacité à cartographier les variations de la géologie superficielle et la sensibilité aux contacts verticaux entre les vides et les matériaux détritiques en place. Le quatrième chapitre présente les résultats obtenus avec le radar géologique sur une zone expérimentale de la médina. Des exemples spécifiques sont extraits des 270 profiles qui ont été enregistrés, avec une antenne de 400 MHz pour la totalité et une antenne de 200 MHz pour quelques uns. Les résultats ont été contrôlés par 17 forages. La confirmation est satisfaisante : 7 forages ont rencontré les vides tel que prévu, 2 les ont rencontrés à une profondeur supérieure à la profondeur d’investigation, 5 ont mis en évidence un réflecteur géologique comme prévu, 2 n’ont rencontré aucun réflecteur comme prévu et enfin pour 1 seul d’entre eux, le forage destructif n’a pas permis d’identifier le réflecteur attendu. Un début d’étude sur les traces et sur les spectres, en particulier les spectres glissants, semble ouvrir des voies prometteuses pour une interprétation des radargrammes, avec un nombre limité de forages ultérieurs. Le cinquième chapitre présente une synthèse des résultats et répond notamment aux questions posées par les directeurs du projet. Une carte de toutes les cavités détectées par l’ensemble des techniques est présentée. Il y en a près de 200. Aucune zone de la Médina n’est épargnée. En revanche, cette présence n’interdit pratiquement aucun projet d’aménagement ou d’urbanisme. A chaque usage d’un lieu, un traitement spécifique est proposé, dont le coût devrait rester faible par comparaison avec celui de la construction elle-même. Des propositions sont également faites concernant les réseaux, en bon accord avec des solutions de principe proposées précédemment par des bureaux d’ étude compétents. En bref, les cavités passent du statut de danger inéluctable et imprévisible, à celui d’éléments apprivoisés de la vie de la médina

La construction d’un NSOM, dans ce manuscrit de thèse, est décrite en détail. Lacombinaison du système NSOM construit avec un interféromètre est proposée afin d’accéderà des mesures de phase, à la fois de ultra-haute sensibilité mais également de très granderésolution spatiale. Le nom de l’instrument développé est un interferomètre optique àbalayage en champ proche (NSOI, pour l’acronyme en anglais). Le principe est basé surl’utilisation d’un diapason accordable en cristal de quartz, sur lequel se trouve une pointe,afin de sonder le matériau étudié. La mesure de la force de cisaillement de la pointe sondeau voisinage de la surface permet d’assurer la régulation et la stabilité de la distance depositionnement de la pointe par rapport à la surface considérée. Le dispositif est construit encombinant différents éléments électroniques pilotés par un logiciel développé en langageLab-VIEW. Le bruit de la mesure en NSOI est supprimé par un calcul simple basé sur lathéorie de l’optique ondulatoire et des interférences associées. Le système permet deréaliser des mesures optiques en champ proche ainsi que la détermination en hauterésolution de la phase du champ optique. L’échantillon SNG01 (l’un des réseaux utilisés pourcaractériser notre microscope à balayage en champ proche), ainsi que des disques optiques(CD, DVD and disques blu-ray) ont été utilisés pour tester la faisabilité et les performancesde notre système.Dans ce manuscrit de thèse, le graphène et les monocouches de MoS2 sont étudiés. Nous montrons qu’une épaisseur à l’échelle atomique peut être résolue par notresystème NSOI, avec l’utilisation de l’algorithme de suppression du bruit de mesure. Lesjoints de grain du graphène sont observés à grande échelle, via la technique d’imagerie parcollection en champ proche et par la réalisation de cartographies de phase. En particulier,les tensions internes à une couche de graphène sont observées, uniquement dans le casd’une imagerie de phase
In this thesis, near-field scanning optical interferometry (NSOI), which combinesNSOM with interferometer, is proposed for the phase measurement. The shear-forcedetection scheme is applied for distance regulation. The hardware of the systemis constructed by combining various electronic devices, and the operating softwareis coded by LabVIEW. Unwanted background signal is removed by simple calculationbased on interference theory. By using this, the near-field optical measurementand the ultra-sensitive phase investigation of nano-materials are performed. 2D materialssuch as graphene and monolayer MoS2 are investigated. It is shown thatatomic-scale thickness can be resolved by the NSOI. Especially, the grain boundariesof graphene and the seed of MoS2 can be found by phase detection. In addition,direct laser writing (DLW) on silver-containing glass is observed by using NSOM,and NSOI. For the first time, the writing threshold is correlatively observed in thefluorescence imaging and the near-field phase image

Ce mémoire traite de la contribution des méthodes géophysiques à la détection et à la cartographie des cavités souterraines de la Médina de Béni-Mellal. Il s'inscrit dans un projet de réhabilitation de la Médina, à l'initiative de l'Agence Urbaine de Béni-Mellal et des autorités municipale, régionale et nationale. La méthodologie mise en œuvre est celle proposée dans le Guide technique élaboré par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées de Nantes (2004). Le premier chapitre pose le problème des cavités, dites "Khefs", en relation avec l'histoire et la géographie de la médina. Le second chapitre traite des phases d'étude préliminaires à l'application de la géophysique. Une étude critique des documents et rapports antérieurs et des visites d'affleurements géologiques et de cavités, ont modifié profondément les hypothèses sur l'origine et la nature des cavités. Contrairement à ce qui a souvent été dit et écrit, il n'y a aucune cavité d'origine naturelle liée à la karstification. Il s'agit de cavités creusées par l'homme dans des matériaux détritiques et lacustres pour en extraire les matériaux de construction de la médina elle-même, sous la forme d'exploitation classique de type "chambres et piliers". La dégradation des cavités est également liée à l'activité anthropique. Le troisième chapitre traite du choix des méthodes géophysiques mises en œuvre et présente les résultats de trois d'entre elles. La sismique réfraction n'est pas recommandée. La tomographie électrique et l'électromagnétisme en champ proche sont en revanche recommandés. Sept exemples de profils de tomographie 2D sont présentés, qui montrent clairement la présence d'anomalies résistantes attendues : leur toit est situé entre 0,50 m et 1, 50 m de profondeur ; leur extension latérale est inférieure à 5m. Cinq profils et 2 cartes électromagnétiques démontrent la capacité à cartographier les variations de la géologie superficielle et la sensibilité aux contacts verticaux entre les vides et les matériaux détritiques en place. Le quatrième chapitre présente les résultats obtenus avec le radar géologique sur une zone expérimentale de la médina. Des exemples spécifiques sont extraits des 270 profiles qui ont été enregistrés, avec une antenne de 400 MHz pour la totalité et une antenne de 200 MHz pour quelques uns. Les résultats ont été contrôlés par 17 forages. La confirmation est satisfaisante : 7 forages ont rencontré les vides tel que prévu, 2 les ont rencontrés à une profondeur supérieure à la profondeur d'investigation, 5 ont mis en évidence un réflecteur géologique comme prévu, 2 n'ont rencontré aucun réflecteur comme prévu et enfin pour 1 seul d'entre eux, le forage destructif n'a pas permis d'identifier le réflecteur attendu. Un début d'étude sur les traces et sur les spectres, en particulier les spectres glissants, semble ouvrir des voies prometteuses pour une interprétation des radargrammes, avec un nombre limité de forages ultérieurs. Le cinquième chapitre présente une synthèse des résultats et répond notamment aux questions posées par les directeurs du projet. Une carte de toutes les cavités détectées par l'ensemble des techniques est présentée. Il y en a près de 200. Aucune zone de la Médina n'est épargnée. En revanche, cette présence n'interdit pratiquement aucun projet d'aménagement ou d'urbanisme. A chaque usage d'un lieu, un traitement spécifique est proposé, dont le coût devrait rester faible par comparaison avec celui de la construction elle-même. Des propositions sont également faites concernant les réseaux, en bon accord avec des solutions de principe proposées précédemment par des bureaux d'étude compétents. En bref, les cavités passent du statut de danger inéluctable et imprévisible, à celui d'éléments apprivoisés de la vie de la médina.

Le calcul des performances des antennes repose sur les équations de Maxwell. Cette étude présente les principales équations et formulations indispensables à l’élaboration des codes numériques, en fonction de divers paramètres : le matériau constitutif des antennes, le milieu matériel, le champ proche, le champ lointain, les antennes dipôles, les antennes à ouverture, etc.

Les spectroscopies d’absorption infrarouge et de diffusion Raman, très riches en informations physico-chimiques, souffrent cependant d’une faible sensibilité. En effet, il est difficile par des moyens d’optique classique d’aller sonder en solution ou de caractériser des nano-objets dilués. Il existe cependant plusieurs stratégies pour contourner ce problème en spectroscopie de diffusion Raman et ce chapitre propose de décrire brièvement et de manière non exhaustive ces principales possibilités. Nous présenterons dans la première partie les moyens pour augmenter les sections efficaces de diffusion des systèmes à étudier et dans une deuxième partie les moyens pour augmenter les champs électriques à proximité des molécules en utilisant des propriétés plasmoniques de nanostructures métalliques en champ proche optique.

Le lait a une place importante dans le régime alimentaire d’un certain nombre de nos sociétés modernes, en particulier sur le continent européen. Pourtant, le lait n’est entré dans notre régime alimentaire que tardivement. En effet, ce n’est qu’avec la domestication des bovins, brebis et chèvres il y a plus de 10 000 ans, que l’homme a commencé à consommer du lait. Le lait frais est riche en lactose, le « sucre du lait », et sa consommation par des individus qui y sont intolérants peut provoquer des troubles digestifs. Pourtant, de nos jours, un adulte sur trois dans le monde peut digérer le lactose grâce à la production de l’enzyme lactase permettant l’hydrolyse du lactose en glucose et galactose. En Europe, la production de lactase à l’âge adulte est due à une seule mutation (-13910*T) dans le génome humain. Cette adaptation à la consommation de lait frais depuis la Préhistoire suggère une pression de sélection forte dans la population européenne. Tandis que l’analyse d’ADN ancien d’individus du début du Néolithique n’a pas permis de détecter cet allèle, il apparaît chez une proportion plus importante d’individus plusieurs millénaires après la domestication des bovins et caprinés. Outre les analyses génétiques permettant de détecter si les premiers agriculteurs avaient la capacité de digérer le lactose, la problématique de l’exploitation du lait pendant la préhistoire peut être abordée à partir des restes des animaux domestiques. L’étude des ossements animaux découverts sur les sites archéologiques permet d’avoir accès aux stratégies d’abattage des bovins et caprinés, et donc à la gestion démographique des troupeaux. Les courbes d’abattage ont permis de montrer que les caprinés étaient exploités pour leur lait dès le Néolithique précéramique. D’autres méthodes complémentaires des courbes d’abattage, les analyses isotopiques des restes dentaires animaux (bovins et caprinés), permettent d’établir la saisonnalité des naissances et l’âge au sevrage. Bien que relativement récentes, ces études ont déjà montré un sevrage précoce des veaux dans certains sites néolithiques, probablement en lien avec une durée de lactation plus courte chez les vaches néolithiques. L’étude de tessons de poterie est aussi un champ d’investigation précieux pour examiner les débuts de l’exploitation laitière. L’identification de lipides issus de lait dans des poteries du VIIe millénaire a permis de montrer que le lait était bien une denrée alimentaire au Proche-Orient. De même, la présence de résidus laitiers dans des récipients perforés découverts dans des sites archéologiques du début du Ve millénaire a permis d’identifier la production de fromages. Les approches génétique, archéozoologique et biomoléculaire restent complémentaires pour élucider les débuts de l’histoire de l’exploitation laitière.