Dissertations / Theses on the topic 'Champ lumineux'

Dans ce mémoire de maîtrise de type recherche, nous discutons essentiellement de la formation d’image. Dans un premier chapitre, nous décrivons les modèles classiques de formation d'image. Nous commençons par une description de la lumière voyageant dans la scène pour arriver à l'image formée sur le capteur. Ensuite, nous critiquons ces modèles sur le fait que le capteur entraine une perte d’informations sur la structure de la scène. De plus, pour un point donné du plan image, tous les rayons provenant de la scène ne sont pas pris en compte pour la formation d'une image. Nous essayons alors de combler ces défauts en introduisant la notion de champ lumineux dans le deuxième chapitre. Nous décrivons le modèle des champs lumineux d'une scène. Ce dernier permet alors d'estimer le champ lumineux à partir d'une image à l'aide de deux méthodes : la méthode des moindres carrés et une méthode variationnelle. Celles-ci sont présentées dans le troisième chapitre. Enfin, dans un quatrième chapitre, nous abordons un autre aspect de la formation d'image. En effet, nous travaillons sur une nouvelle matrice de filtres couleurs (color filter arrays, CFA) que nous nommons CFA de Burtoni. Dans ce chapitre, nous comparons, selon une mesure d'aliasing et de résolution, ce CFA avec d'autres CFAs existant dans la littérature, sans faire appel au démosaïquage. Afin d'effectuer ces comparaisons, nous introduisons également des classes d'images correspondantes à différents contenus comme les textures, les zoneshomogènes et les lignes.

Dans un premier chapitre, nous décrivons un modèle de formation d’image affichée sur un écran en revenant sur les concepts que sont la lumière, la géométrie et l’optique. Nous détaillons ensuite les différentes techniques d’affichage stéréoscopique utilisées à l’heure actuelle, en parcourant la stéréoscopie, l’autostéréoscopie et plus particulièrement le principe d’imagerie intégrale. Le deuxième chapitre introduit un nouveau modèle de formation d’image stéréoscopique. Ce dernier nous permet d’observer deux images d’une paire stéréoscopique soumises à des éventuelles transformations et à l’effet d’une ou de plusieurs optiques particulières, pour reproduire la perception de trois dimensions. Nous abordons l’aspect unificateur de ce modèle. En effet il permet de décrire et d’expliquer de nombreuses techniques d’affichage stéréoscopique existantes. Enfin, dans un troisième chapitre nous discutons d’une méthode particulière de création de paires d’images stéréoscopiques à l’aide d’un champ lumineux.

L'utilisation d'une méthode d'optimisation pour déterminer les éléments du modèle électrique linéaire équivalent du transistor à effet de champ sur arséniure de gallium (MESFET) est présentée dans ce mémoire. La sensibilité et la précision de cette méthode sont analysées, une méthode de préoptimisation est alors proposée permettant d'améliorer la précision des résultats. Un banc de caractérisation électrique statique et dynamique piloté par calculateur a été mis au point. Les points importants de cette étude sont la réalisation d'un traceur de caractéristiques statiques performant et l'étude des méthodes d'élimination de l'environnement de mesure microonde du composant. Les variations des éléments du modèle électrique équivalent en fonction de la puissance lumineuse sont présentées, elles montrent que seul un petit nombre d'entre eux subissent une variation significative. La possibilité de commande de la fréquence d'un oscillateur par un flux lumineux est montrée théoriquement et vérifiée expérimentalement. L'étude et la réalisation de deux amplificateurs à bande étroite permettent de mettre en évidence la commande du gain par la lumière avec une dynamique pouvant atteindre 20 dB. Une méthode graphique permettant la détermination de l'impédance de contre-réaction d'un amplificateur à gain plat sur une large bande de fréquence est présentée. Cette méthode a été utilisée pour étudier un amplificateur à gain plat adapté à l'entrée et à la sortie entre 4 et 8 GHz. Un certain nombre d'applications potentielles sont également présentées ainsi qu'une structure de transistor à grille inversée permettant d'augmenter l'influence des effets photoélectriques
The use of an optimization method for the determination of equivalent linear electrical model elements of gallium arsenide field effect transistor (MESFET) is presented. Sensibility and accuracy of this method are analysed, a preoptimization method is proposed for the amelioration of the results accuracy. A computer driven static and dynamic electrical measurement set has been developped. The main features are the realization of an efficient static characteristic plotter and an investigation of the microwave de-embedding of the component. The equivalent electrical model element variations with regard to the incident power light are presented, only a few of them have a significant variation. The optical frequency control of oscillator is theoretically shown and experimentally verified. The design and the realization of two narrow-band amplifiers emphasizes the light control gain. A graphical method for the feed-back impedance determination of flat gain amplifier over a wide frequency range is presented. This method is used to design an input-output matched flat gain amplifier between 4 and 8 GHz. Other potential applications are also presented and in addition an inversed grid transistor which permits to increase photoelectric effects

Un nouveau modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur arséniure de gallium (MESFET) est présenté dans ce mémoire. Il permet la détermination des caractéristiques statiques et des éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque aux fréquences inférieures à 1GHz. Le modèle est basé sur l'approximation quadratique de la forme de la zone dépeuplée sous la grille en régime saturé. La différence de potentiel dans le canal conducteur est donnée par la solution de l'équation de Poisson en tenant compte de la variation de la densité d'électrons libres dans celui-ci. Les phénomènes physiques fondamentaux tels que les effets de bord, de survitesse, ainsi que l'injection des électrons dans la couche tampon sont pris en compte dans cette étude. La validation du modèle est faite par comparaison entre simulation et expérience, pour les caractéristiques courant-tension, et pour les éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque d'un MESFET à grille submicronique dans l'obscurité. Les variations théoriques et expérimentales des caractéristiques électriques du transistor en fonction de la puissance lumineuse sont ensuite étudiées lorsque le MESFET est soumis à un flux lumineux dont l'énergie est supérieure à la largeur de la bande interdite du matériau. Enfin, les applications des effets photoélectriques dans le MESFET sont illustrées par la réalisation d'un amplificateur et d'un oscillateur à commande optique
A new analytical model is proposed for the gallium arsenide field effect transistor (MESFET) in the saturation region. When the frequency is less than 1 GHz, the model provides the static characteristics and the extrinsic elements of the equivalent scheme. The model is based on an approximate quadratic form for the depletion region when electron velocity reaches up to the saturation velocity. The potential in the channel is given by the solution of Poisson's equation by taking into account the variation of the electron density inside it. Main physical phenomena like edge effects, overshoot velocity and the carrier injection in the buffer layer are taken into account. Theoretical and experimental results for the I-V characteristics, transconductance, output conductance, gate-source capacitance and gate-drain capacitance are made on submicrometre gat MESFET without and under illumination when the photon energy is greater than the gap bandwidth of the semiconductor. Applications of photo effects in MESFET are given with the design of MESFET amplifier and oscillator controlled by the light

L’imagerie plénoptique est une technique basée sur l’acquisition des informations spatiales et angulaires des rayons lumineux provenant d’une scène. A partir d’une seule acquisition, un traitement numérique des données permet diverses applications comme la synthèse d’ouverture, le changement de point de vue, la refocalisation à différentes profondeurs, voire une reconstruction en 3D de la scène. L’imagerie plénoptique est beaucoup étudiée dans le visible. La transposition du visible dans le domaine des rayons X est un réel défi. L’imagerie plénoptique permettrait une imagerie 3D en rayons X à partir d’une seule acquisition. Cela aiderait à réduire fortement la dose absorbée par l’échantillon, par rapport à la tomographie qui nécessite une centaine de vues.Dans cette thèse, nous considérons une caméra plénoptique constituée d’une lentille principale, d’une matrice de microlentilles et d’un détecteur. Deux configurations optiques distinctes, constituées de ces trois éléments, sont présentées dans la littérature : la caméra plénoptique « traditionnelle » et celle « focalisée ». La principale différence se trouve dans les distances entre les éléments optiques. L’observation d’une continuité entre ces deux configurations nous a amené à établir un système unique d’équations permettant leur conception optique, ainsi que l’expression théorique des résolutions associées. Ces résolutions ont été validées expérimentalement dans le visible. De plus, l’étude de l’évolution du contraste en fonction de la profondeur a montré que le contraste diminue quand on s’éloigne d’une position privilégiée intrinsèque à la configuration. C’est un résultat important car il pourrait affecter la qualité de l’image reconstruite et l’extraction de la profondeur.Nous avons aussi travaillé sur les algorithmes de refocalisation préexistants, développés indépendamment pour chaque configuration. Nous avons élaboré un nouvel algorithme valide pour les deux configurations. Ce dernier est basé sur les distances physiques entre les éléments optiques, et permet une refocalisation à une distance arbitraire de la caméra. Tout d’abord, nous avons défini une nouvelle paramétrisation entre les espaces objet et image, en établissant la relation matricielle qui régit le trajet d’un rayon lumineux à l’intérieur de la caméra. Cette relation permet de projeter les données acquises par le capteur dans l’espace objet, et ainsi de reconstruire une image pixel par pixel à la profondeur choisie. En inversant les équations, nous avons montré qu’il était possible de créer des images plénoptiques synthétiques. La reconstruction de ces données synthétiques nous a permis de valider la cohérence des résultats après reconstruction, et de quantifier la précision de ce nouvel algorithme.Cet algorithme permet de reconstruire séparément chaque plan de profondeur. Dans chacun d’entre eux, les éléments physiques qui appartiennent réellement à ce plan sont nets, alors que les objets des plans adjacents sont flous. Nous utilisons cette propriété de contraste pour extraire l’information de profondeur dans les images refocalisées. Nous avons sélectionné plusieurs méthodes provenant du domaine de « depth from focus » et avons étudié leurs efficacités sur nos images.Dans le cadre d’une collaboration européenne, nous avons construit la première caméra plénoptique dans les rayons X au synchrotron PETRA III. Grâce au travail réalisé pendant cette thèse, nous avons choisi les configurations optiques les plus adaptées aux optiques disponibles et aux caractéristiques du faisceau. Nous avons réalisé le montage de la caméra, acquis des images plénoptiques en rayons X, refocalisé ces images avec notre algorithme, et vérifié les résolutions optiques. Les méthodes de « depth from focus » appliquées sur les images refocalisées ont permis de retrouver la profondeur attendue. Ce travail correspond aux premières images acquises avec une caméra plénoptique en rayons X
Plenoptic imaging is a technique that acquires spatial and angular information of the light rays incoming from a scene. After a single acquisition, numerical data treatment allows image manipulation such as synthetic aperture, changing viewpoint, refocusing at different depths, and consequently 3D reconstruction of the scene. Visible plenoptic has been widely studied. However, transposition from visible to X-rays has never been done and remains challenging. X-ray plenoptic would be beneficial to the X-ray imaging panorama. A single acquisition should be sufficient to reconstruct a volume, against 1000’s for X-ray tomography that is the today reference in 3D X-ray imaging.In this thesis, we consider plenoptic camera composed of a main lens, a microlens array and a detector. So far, two different configurations have been developed: the traditional and the focused plenoptic setups. Although these configurations are usually studied separately, they only differ by the distances between the optical elements. These two configurations were studied in detail to choose the most suitable for X-ray imaging, considering the constraints of X-ray optics. We observed a full continuity between the two systems. Therefore, we extended the previous work to more general formulas about optical configuration and theoretical resolutions. Theory about resolution along the depth axis was refined, as depth reconstruction and extraction are the main interest of X-ray plenoptic. Specific study was done on the evolution of contrast along depth as being a key parameter for depth reconstruction. We realized that contrast decreases when moving away from a privileged depth. This is important to consider as it can affect image reconstruction and quality of depth extraction.We also worked on refocusing algorithms. The refocusing algorithms are usually developed for each configuration separately. We worked to go beyond this separation. We developed a new algorithm valid for any configurations. Moreover, our algorithm is based on real distances between the optical elements, allowing generating images at any distances from the plenoptic camera. We defined a new parameterization between object and image spaces. Using geometrical optics, we calculated the matrix transformation between the two spaces. This allows back-projecting data from the acquired raw image to the object space, and reconstructing the pixels one by one, until the whole object. With this algorithm, we were able to simulate the process of image acquisition, and create synthetic plenoptic data. Reconstruction of these data was used to quantify the accuracy of the novel algorithm and prove its consistency.The refocusing algorithm allows reconstructing the depth planes one by one. Each refocused plane contains information about the whole 3D scene that has to be disentangled. The elements physically present at the refocused depth are intrinsically sharp, whereas the ones located at other depths are blurred. We used this contrast property to extract depth from the refocused images. We tested several existing methods derived from the field of depth from focus and studied their efficiency when applied to our images.In collaboration with European teams, we realized the first X-ray plenoptic camera that was tested at P05 beamline of PETRA III synchrotron. Based on the theoretical work developed in this thesis, we defined the best optical configuration, mounted the plenoptic camera, acquired X-ray plenoptic images, numerically refocused them using the new algorithm and verified the experimental resolutions and contrasts. Depth from focus techniques applied on the refocused stack allow to retrieve the expected depth plane. These are the first images acquired with an X-ray plenoptic camera

Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale d'atomes piégés
et refroidis dans plusieurs types de structures lumineuses. Nous avons utilisé pour caractériser ces milieux des techniques de temps de vol, d'imagerie directe du nuage atomique et de spectroscopie pompe-sonde, afin d'obtenir des informations sur la température et la diffusion spatiale des atomes ainsi que sur leur mouvement dans les puits de potentiel.

Nous avons d'abord étudié la dynamique d'atomes de césium dans des
réseaux optiques tri-dimensionnels brillants en présence d'un champ
magnétique, et nous avons en particulier montré que les réseaux optiques fonctionnant en régime sautant donnent lieu à un refroidissement et un piégeage efficaces, et qu'un mécanisme de rétrécissement par le mouvement y conduit à des raies vibrationnelles étroites sur les spectres de transmission pompe-sonde. Avec des atomes de césium, nous avons également créé et
caractérisé un réseau optique tri-dimensionnel brillant obtenu avec
seulement deux faisceaux laser grâce à l'effet Talbot, puis un milieu aléatoire engendré à partir d'un champ de tavelures.

Enfin, nous avons étudié un ``moteur brownien'' pour des atomes de $^(87)$Rb dans un réseau gris asymétrique. Les résultats de l'étude
expérimentale sont en bon accord qualitatif avec des simulations numériques Monte-Carlo semi-classiques.

Dans le domaine de la chimie pharmaceutique la cristallisation des principes actifs ou intermédiaires est une étape importante, c'est elle qui va contrôler les propriétés physico-chimiques du solide obtenu. La première étape de la cristallisation, la nucléation, peut être lente, difficile ou perturbée par l'apparition d'une autre phase, solide ou liquide, indésirable. L'obtention du premier cristal et la recherche de nouveaux polymorphes nécessitent de longues et onéreuses études. Avec pour objectif de rationaliser ces recherches de conditions de cristallisation nous proposons, dans le cadre de cette thèse, l'étude et le développement de nouvelles techniques de cristallisation sur de faibles volumes (du µL au mL) en présence d'un champ externe. Par champ externe, on entend en présence d'un champ électrique, d'un faisceau lumineux ou d'ultrasons. Il s'agira d'être capable de provoquer la nucléation de manière localisée dans le temps et l'espace au sein de solutions métastables, afin de pouvoir l'observer et de mieux comprendre le mécanisme d'apparition du premier cristal.

On peut atteindre des images réalistes par la simulation du transport lumineuse avec des méthodes de Monte-Carlo. La possibilité d’utiliser des sources de lumière réalistes pour synthétiser les images contribue grandement à leur réalisme physique. Parmi les modèles existants, ceux basés sur des cartes d’environnement ou des champs lumineuse sont attrayants en raison de leur capacité à capter fidèlement les effets de champs lointain et de champs proche, aussi bien que leur possibilité d’être acquis directement. Parce que ces sources lumineuses acquises ont des fréquences arbitraires et sont éventuellement de grande dimension (4D), leur utilisation pour un rendu réaliste conduit à des problèmes de performance.Dans ce manuscrit, je me concentre sur la façon d’équilibrer la précision de la représentation et de l’efficacité de la simulation. Mon travail repose sur la génération des échantillons de haute qualité à partir des sources de lumière par des estimateurs de Monte-Carlo non-biaisés. Dans ce manuscrit, nous présentons trois nouvelles méthodes.La première consiste à générer des échantillons de haute qualité de manière efficace à partir de cartes d’environnement dynamiques (i.e. qui changent au cours du temps). Nous y parvenons en adoptant une approche GPU qui génère des échantillons de lumière grâce à une approximation du facteur de forme et qui combine ces échantillons avec ceux issus de la BRDF pour chaque pixel d’une image. Notre méthode est précise et efficace. En effet, avec seulement 256 échantillons par pixel, nous obtenons des résultats de haute qualité en temps réel pour une résolution de 1024 × 768. La seconde est une stratégie d’échantillonnage adaptatif pour des sources représente comme un "light field". Nous générons des échantillons de haute qualité de manière efficace en limitant de manière conservative la zone d’échantillonnage sans réduire la précision. Avec une mise en oeuvre sur GPU et sans aucun calcul de visibilité, nous obtenons des résultats de haute qualité avec 200 échantillons pour chaque pixel, en temps réel et pour une résolution de 1024×768. Le rendu est encore être interactif, tant que la visibilité est calculée en utilisant notre nouvelle technique de carte d’ombre (shadow map). Nous proposons également une approche totalement non-biaisée en remplaçant le test de visibilité avec une approche CPU. Parce que l’échantillonnage d’importance à base de lumière n’est pas très efficace lorsque le matériau sous-jacent de la géométrie est spéculaire, nous introduisons une nouvelle technique d’équilibrage pour de l’échantillonnage multiple (Multiple Importance Sampling). Cela nous permet de combiner d’autres techniques d’échantillonnage avec le notre basé sur la lumière. En minimisant la variance selon une approximation de second ordre, nous sommes en mesure de trouver une bonne représentation entre les différentes techniques d’échantillonnage sans aucune connaissance préalable. Notre méthode est pertinence, puisque nous réduisons effectivement en moyenne la variance pour toutes nos scènes de test avec différentes sources de lumière, complexités de visibilité et de matériaux. Notre méthode est aussi efficace par le fait que le surcoût de notre approche «boîte noire» est constant et représente 1% du processus de rendu dans son ensemble
Realistic images can be rendered by simulating light transport with Monte Carlo techniques. The possibility to use realistic light sources for synthesizing images greatly contributes to their physical realism. Among existing models, the ones based on environment maps and light fields are attractive due to their ability to capture faithfully the far-field and near-field effects as well as their possibility of being acquired directly. Since acquired light sources have arbitrary frequencies and possibly high dimension (4D), using such light sources for realistic rendering leads to performance problems.In this thesis, we focus on how to balance the accuracy of the representation and the efficiency of the simulation. Our work relies on generating high quality samples from the input light sources for unbiased Monte Carlo estimation. In this thesis, we introduce three novel methods.The first one is to generate high quality samples efficiently from dynamic environment maps that are changing over time. We achieve this by introducing a GPU approach that generates light samples according to an approximation of the form factor and combines the samples from BRDF sampling for each pixel of a frame. Our method is accurate and efficient. Indeed, with only 256 samples per pixel, we achieve high quality results in real time at 1024 × 768 resolution. The second one is an adaptive sampling strategy for light field light sources (4D), we generate high quality samples efficiently by restricting conservatively the sampling area without reducing accuracy. With a GPU implementation and without any visibility computations, we achieve high quality results with 200 samples per pixel in real time at 1024 × 768 resolution. The performance is still interactive as long as the visibility is computed using our shadow map technique. We also provide a fully unbiased approach by replacing the visibility test with a offline CPU approach. Since light-based importance sampling is not very effective when the underlying material of the geometry is specular, we introduce a new balancing technique for Multiple Importance Sampling. This allows us to combine other sampling techniques with our light-based importance sampling. By minimizing the variance based on a second-order approximation, we are able to find good balancing between different sampling techniques without any prior knowledge. Our method is effective, since we actually reduce in average the variance for all of our test scenes with different light sources, visibility complexity, and materials. Our method is also efficient, by the fact that the overhead of our "black-box" approach is constant and represents 1% of the whole rendering process

Une transition entre deux niveaux voisins d'un atome de Rydberg et une cavité micro-onde de très haut facteur de qualité constituent un excellent outil pour la recherche sur les interactions matière- rayonnement au niveau le plus fondamental. La simplicité du système (deux niveaux atomiques couplés à un seul mode du champ) permet un traitement analytique complet de la plupart des phénomènes. Dans ce mémoire nous étudions les effets dispersifs de l'interaction non-résonnante entre atomes et cavité. Nous avons mesuré la variation linéaire des déplacements des niveaux d'énergie atomiques avec le nombre moyen de photons dans la cavité. Des déplacements dus à une intensité moyenne inférieure au photon unique ont été observés. En l'absence de champ injecté, il a été possible de mesurer le déplacement résiduel d'un des deux niveaux de la transition atomique: un déplacement de Lamb dû à un seul mode du champ. Ces déplacements d'énergie sont mesurés de façon sensible par une méthode interférométrique: la technique des champs oscillants séparés de Ramsey. Des expériences futures, dans une situation de très faible relaxation du champ, sont proposées. Le caractère quantique du champ sera alors dominant et il sera possible de réaliser une mesure nondestructive du nombre de photons: le caractère non-résonnant de l'interaction assure que les atomes ne peuvent ni absorber ni émettre des photons dans la cavité. Les expériences réalisées démontrent la sensibilité de l'appareil et ouvrent la voie à ces mesures non-destructives ainsi qu'à l'étude de systèmes "mésoscopiques" (états "chat de Schrödinger" du champ), à la "frontière" entre les mondes classique et quantique.

Ce travail porte essentiellement sur la mesure des susceptibilités non linéaires par automodification de l'état de polarisation d'une onde polarisée elliptiquement dans des milieux à non-linéarité de Kerr lorsqu'ils sont excités par une impulsion laser picoseconde intense. En modèle d'onde plane dans un milieu sans absorption non linéaire, l'ellipse de polarisation tourne d'un angle proportionnel à la composante #(#3#)xyyx du tenseur de susceptibilité non linéaire du troisième ordre et conserve son ellipticité. Nous présentons pour la première fois l'observation simultanée du profil transverse de l'onde, du comportement de l'état de polarisation et de la transmission d'une onde. Nous mettons en évidence les effets de gradients transverses sur le profil transverse de l'intensité et l'état de polarisation de l'onde transmise. Nous montrons que le modèle d'onde plane est insuffisant pour exploiter les résultats des mesures, même pour de très faibles densités d’énergie excitatrice, puisque ne reste pas proportionnel a #(#3#)xyyx et que l'ellipticité n'est pas conservée. En conclusion, l'influence des dispersions temporelle et spatiale dans la susceptibilité non linéaire est clairement montrée.

Submitted by Fabio Henrique Carretero Sanches (fabiohcsanches@yahoo.com.br) on 2017-08-14T22:13:28Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Autoarquivamento - Fabio Sanches.docx: 685079 bytes, checksum: cd5ecced2f7a2083db18a2d02d08fe52 (MD5)
Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A versão final da dissertação/tese deve ser submetida no formato PDF (Portable Document Format). O arquivo PDF não deve estar protegido e a dissertação/tese deve estar em um único arquivo, inclusive os apêndices e anexos, se houver. Por favor, corrija o formato do arquivo e realize uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-08-25T19:31:18Z (GMT)
Submitted by Fabio Henrique Carretero Sanches (fabiohcsanches@yahoo.com.br) on 2017-08-31T19:03:41Z No. of bitstreams: 1 Tese de Doutorado Autoarquivamento - Fabio Sanches.pdf: 1162414 bytes, checksum: c1e3b3606924d406d77ac6623c77d329 (MD5)
Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-31T19:31:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sanches_fhc_dr_bot.pdf: 1162414 bytes, checksum: c1e3b3606924d406d77ac6623c77d329 (MD5)
Made available in DSpace on 2017-08-31T19:31:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sanches_fhc_dr_bot.pdf: 1162414 bytes, checksum: c1e3b3606924d406d77ac6623c77d329 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Os caranguejos-chama-maré são espécies semiterrestres, sociais, que habitam margens de praias abertas, manguezais e marismas, tanto em zonas tropicais como temperadas. Cada indivíduo concentra suas atividades em torno de uma toca, com as fêmeas possuindo os dois quelípodo de mesmo tamanho, enquanto os machos possuem um dos quelípodo hipertrofiado, usados como armas durante interações agressivas para proteção do território ou durante a corte em um movimento característico de display, sendo excelentes modelos para estudos de competição e seleção sexual. Além disso, a escavação do solo para construção de suas tocas acarreta na maior oxigenação do mesmo, altera as condições de drenagem, distribuição de partículas, disponibilidade de matérias orgânicas e nutrientes, sendo assim considerados engenheiros do ecossistema. Portanto, alterações nos manguezais que influenciam na distribuição desse grupo de caranguejos podem intensificar potenciais impactos nessas regiões. A presente tese de doutorado foi dividida em três capítulos. O estudo do capítulo 1 foi realizado em manguezais do litoral centro/sul do Estado de São Paulo, onde investigamos o efeito do sombreamento na distribuição espacial, comportamento e fisiologia de duas espécies de caranguejos-chama-marés: Leptuca leptodactyla e Leptuca urugayensis. Já o estudo do capítulo 2 foi concretizado durante período de doutorado sanduíche no exterior, realizado na Austrália. Nele, examinamos o efeito da migração de espécies de áreas adjacentes (Tubuca elegans e Tubuca signata), relacionados à elevação do nível do mar, sobre o comportamento social e reprodutivo de outra espécie desse grupo de caranguejos, Austruca mjoebergi. Ainda durante o período de doutorado sanduíche, realizei o estudo do capítulo 3 com ênfase em seleção sexual de caranguejos-chama-maré (Austruca mjoebergi), mais relacionado à linha de pesquisa da minha orientadora no exterior, onde examinamos a precisão e o tempo de escolha das fêmeas em relação à velocidade, quantidade e complexidade dos displays dos machos.
Fiddler crabs are semi-terrestrial and social species that inhabit open beaches margin, mangroves and salt marshes, both in tropical and temperate zones. Each individual concentrates its activities in their territory surrounding a burrow, with females possessing both chelipodes of the same size, while males have one of them hypertrophied, used as weapons during aggressive interactions to protect the territory or during waving displays to attract females, being excellent models for studies of competition and sexual selection. In addition, the excavation of the soil for the construction of its burrows leads to increased oxygenation, changes in drainage conditions, particle distribution, availability of organic matter and nutrients, being considered thus ecosystem engineers. Therefore, alterations in mangroves that influence the distribution of this group of crabs may intensify potential impacts into these regions. The present PhD thesis was divided into three chapters. The study of chapter 1 was carried out in mangroves of the central / southern coast of the state of São Paulo, where we investigated the shading effect on the spatial distribution, behavior and physiology of two species of fiddler crabs: Leptuca leptodactyla and Leptuca urugayensis. The study of chapter 2 was made during a doctorate period sandwich abroad, held in Australia. We examined the effect of the migration of species of adjacent areas (Tubuca elegans and Tubuca signata), related to the elevation of sea level, on the social and reproductive behavior of another species of this group of crabs, Austruca mjoebergi. Also during the sandwich doctorate period, I conducted the study of chapter 3 with an emphasis on sexual selection of Austruca mjoebergi, more related to the research line of my supervisor abroad, where we examined the accuracy and the time of females in relation to the speed, quantity and complexity of male’s displays.
CNPq: 140515/2014-3

Ce travail porte d'une part sur l'analyse multi-echelle de la rugosite par les techniques de diffusion lumineuse et de microscopie a champ proche, et d'autre part sur les techniques d'ellipsometrie sur champ diffus pour analyser la profondeur des systemes interferentiels multicouches. La premiere partie du manuscrit est ainsi consacree a la confrontation des methodes de diffusion lumineuse, de microscopie a force atomique et de microscopie a effet tunnel optique. On y montre, via une analyse quantitative, comment ces differentes techniques se recouvrent a l'intersection des fenetres frequentielles allant du macroscopique au microscopique. La notion de polissage multi-echelle est introduite, et l'analyse par fractales et ondelettes est abordee. L'ensemble de ces resultats permet de mieux apprehender le probleme de la normalisation de la rugosite. Dans la deuxieme partie du manuscrit nous decrivons les outils experimentaux et theoriques qui ont ete mis en place pour realiser un ellipsometre sur champ diffuse. Les donnees experimentales sont analysees a l'aide de modeles electromagnetiques, et l'on montre l'extreme sensibilite du dephasage polarimetrique de l'onde diffusee a l'etat de correlation verticale entre interfaces. . .

Orientador: Rodrigo Egydio Barreto
Resumo: Os caranguejos-chama-maré são espécies semiterrestres, sociais, que habitam margens de praias abertas, manguezais e marismas, tanto em zonas tropicais como temperadas. Cada indivíduo concentra suas atividades em torno de uma toca, com as fêmeas possuindo os dois quelípodo de mesmo tamanho, enquanto os machos possuem um dos quelípodo hipertrofiado, usados como armas durante interações agressivas para proteção do território ou durante a corte em um movimento característico de display, sendo excelentes modelos para estudos de competição e seleção sexual. Além disso, a escavação do solo para construção de suas tocas acarreta na maior oxigenação do mesmo, altera as condições de drenagem, distribuição de partículas, disponibilidade de matérias orgânicas e nutrientes, sendo assim considerados engenheiros do ecossistema. Portanto, alterações nos manguezais que influenciam na distribuição desse grupo de caranguejos podem intensificar potenciais impactos nessas regiões. A presente tese de doutorado foi dividida em três capítulos. O estudo do capítulo 1 foi realizado em manguezais do litoral centro/sul do Estado de São Paulo, onde investigamos o efeito do sombreamento na distribuição espacial, comportamento e fisiologia de duas espécies de caranguejos-chama-marés: Leptuca leptodactyla e Leptuca urugayensis. Já o estudo do capítulo 2 foi concretizado durante período de doutorado sanduíche no exterior, realizado na Austrália. Nele, examinamos o efeito da migração de espécies de áreas adja... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Doutor

Contexte : La thérapie photodynamique est un traitement efficace des kératoses actiniques, réparties en champs de cancérisation. Parmi les protocoles approuvés en Europe, le plus largement utilisé nécessite une illumination par lampe à LED. Cependant, la douleur pendant l’illumination et la reproductibilité du traitement sont deux facteurs limitants. Pour améliorer ce traitement, un textile lumineux a été développé. Nous avons évalué ce dispositif avec deux schémas d’illumination : Flexitheraligth à une irradiance de 12,3 mW/cm2 pour obtenir une fluence de 37 J/cm2 et Pho-Istos à une irradiance de 1,3 mW/cm2 pour obtenir une fluence 12J/cm2.Objectifs : Évaluer la non-infériorité, en termes d'efficacité du traitement photodynamique des kératoses actiniques par les dispositifs Flexitheralight et Phos-Istos par rapport au protocole conventionnel utilisant une lampe à LED rouge.Patients, matériels et méthodes : 2 études cliniques de phase II randomisées et contrôlées ont été menées. Nous avons inclus des patients atteints de kératoses actiniques de grade I-II sur le front et le cuir chevelu, traités par thérapie photodynamique au méthylaminolévulinate dans deux zones symétriques. Une zone a été traitée avec le protocole conventionnel, tandis que l'autre zone a été traitée avec le protocole Flexitheralight ou Phos-Istos selon l’étude. Le critère d'évaluation principal était le taux de réponse complète des lésions à trois mois (borne de non-infériorité de -10%). Les critères d'évaluation secondaires comprenaient la douleur signalée par le patient à la fin de l'irradiation évaluée par une échelle visuelle analogique.Résultats : L'étude Flexitheralight a inclus 25 patients traités avec le dispositif Flexitheralight d’un côté (n = 154 kératoses actiniques) et avec la lampe LED sur l’autre côté (n = 156 kératoses actiniques). Le taux de réponse complète avec le protocole Flexitheralight n'était pas inférieur à celui obtenu avec la lampe LED (respectivement 66,0% contre 59,1% ; différence absolue de 6,9% ; intervalle de confiance de 95% de -0,6% à 14,5%). La douleur était significativement moins importante avec le protocole Flexitheralight qu'avec la lampe à LED (moyenne ± écart-type: 0,4 ± 0,6 vs 5,0 ± 2,6; p <0,0001).L'étude Phos-Istos a concerné quarante-six patients traités avec le dispositif Phos-Istos sur une zone (n = 280 lésions) et avec la lampe LED sur la zone controlatérale (n = 280 lésions). Le taux de réponse complète à 3 mois du dispositif Phos-Istos n'était pas inférieur à celui de la lampe LED (79,3% vs 80,7%, respectivement ; différence absolue, -1,6%; intervalle de confiance unilatéral à 95%, - 4,5% à l'infini). Le score de douleur à la fin de l'illumination était significativement plus bas pour le dispositif Phos-Istos que pour la lampe LED (moyenne ± écart type: 0,3 ± 0,6 vs 7,4 ± 2,3; p <0,0001).Conclusions : Les dispositifs d’illumination textiles et les protocoles à faible irradiance ne sont donc pas inférieurs en termes d'efficacité au protocole conventionnel de traitement des kératoses actiniques du front et du cuir chevelu. La tolérance est cependant significativement améliorée
Background: Photodynamic therapy is an effective treatment for actinic keratosis, for patients with large areas of field cancerization. Among the approved protocols in Europe, the most widely used requires illumination with a LED lamp. However, pain during irradiation and the reproductibility are two limiting factors of this protocol. To overcome these limits, a light-emitting fabric-based device was developed. We evaluated these devices and two illumination schemes: Flexitheraligth at a fluence rate of 12.3 mW/cm2 to get a fluence of 37J/cm2 and Pho-Istos at a fluence rate of 1.3 mW/cm2 to get a fluence of 12J/cm2.Objectives: We aim to assess the non-inferiority, in terms of photodynamic therapy efficacy to treat actinic keratosis, of the Flexitheralight and Phos-Istos devices compared with the conventional protocol using the red LED lamp.Methods: Randomized, controlled, phase II clinical studies were performed. We included patients with grade I-II actinic keratosis of the forehead and scalp, treated with methyl aminolevulinate photodynamic therapy in two symmetrical areas. One area was treated with the conventional protocol, whereas the other area was treated with the Flexitheralight or the Phos-Istos protocol, depending on the study. The primary endpoint was the lesion complete response rate at three months (an absolute non-inferiority margin of -10% was used). The secondary endpoints included patient-reported pain at the end of the irradiation.Results: The Flexitheralight study included twenty-five patients treated with the Flexitheralight device on one area (n=154 actinic keratosis) and with the LED lamp on the contralateral area (n=156 actinic keratosis). The lesion complete response rate with the Flexitheralight protocol was non-inferior to that obtained with the LED lamp (66.0% vs. 59.1%, respectively; absolute difference, 6.9%; 95% confidence interval, -0.6% to 14.5%). Patient-reported pain was significantly lower with the Flexitheralight protocol than with the LED lamp (mean ± standard deviation: 0.4 ± 0.6 vs. 5.0 ± 2.6; p<0.0001).The Phos-Istos study included forty-six patients treated with the Phos-Istos device on one area (n=280 lesions) and with the LED lamp on the contralateral area (n=280 lesions). Three months following treatment, the lesion complete response rate of the Phos-Istos device was non-inferior to the LED lamp (79.3% vs. 80.7%, respectively; absolute difference, -1.6%; one-sided 95% confidence interval, -4.5% to infinity). The pain score at the end of illumination was significantly lower for the Phos-Istos device than for the LED lamp (mean±standard deviation: 0.3±0.6 vs. 7.4±2.3; p<0.0001).Conclusions: The light emitting fabrics and the low-irradiance protocols are non-inferior in terms of efficacy and superior in terms of tolerability to the conventional protocol for treating actinic keratoses of the forehead and scalp

Ce travail de thèse s'intéresse aux corrections relativistes induites par une impulsion lumineuse ultra-brève et intense dans la matière condensée. Il s'inscrit dans la thématique nouvelle de la désaimantation ultra-rapide cohérente de systèmes ferromagnétiques induite par une impulsion laser femto-seconde [Nature 5, 515 (2009)] [1]. Un couplage de nature relativiste entre les spins et les photons a été proposé pour expliquer les résultats expérimentaux observés dans [1]. La première partie de ce travail étudie la limite non relativiste du formalisme de Dirac en présence d'un champ électromagnétique dépendant du temps. En utilisant la transformation de Foldy-Wouthuysen , le hamiltonien électronique de Dirac en présence d'un champ électromagnétique dépendant du temps est développé au cinquième ordre en 1/m. Les résultats obtenus ont permis de postuler une expression générale de l'interaction directe entre le spin et le champ électromagnétique sous la forme d'un développement en série entière. Un travail similaire est réalisé dans le cadre du problème relativiste à deux électrons en interaction coulombienne. La diagonalisation du hamiltonien de Breit au troisième ordre en 1/m fait apparaître une interaction singulière entre le spin, le champ coulombien et le champ électromagnétique externe dépendant du temps. Dans la deuxième partie, on propose un modèle classique pour modéliser une expérience de magnéto-optique non-linéaire réalisée sur des échantillons ferromagnétiques. Les prédictions théoriques des angles de rotation Faraday sont comparées aux résultats expérimentaux de la référence [1] et permettent d'ouvrir une discussion à propos des mécanismes physiques gouvernant les phénomènes magnéto-optiques observés. Le rôle joué par l'interaction spin-orbite entre les spins et le champ électrique du laser est discuté.

A partir d’un diffusomètre multi-sources (UV-MIR), nous avons développé au laboratoire un ellipsomètre basé sur une modulation élasto-optique de la polarisation. Le premier objectif, par comparaison au montage polariseurs/analyseurs tournants, était d’améliorer les performances du dispositif, aussi bien en terme de précision que de rapidité.
Les mesures sur champ spéculaire ont tout d’abord largement validé le banc et nous avons mis en oeuvre une méthode pour détecter la présence de contamination sur un composant, sans avoir besoin de la connaissance préalable son indice de réfraction.
Dans une deuxième étape, nous avons étendu les mesures à la détermination angulaire du déphasage polarimétrique sur champ diffus. Dans le cas de composants faiblement perturbés, pour lesquels une théorie électromagnétique au premier ordre est utilisée, cette mesure permet de discriminer sans ambiguïté l’origine, surfacique ou volumique, de la diffusion. Nous avons également mis en évidence les effets d’interférences entre ondes diffusées par les surfaces et volumes, grâce à la présence d’oscillations autour de la valeur moyenne du déphasage, et la sensibilité aux effets de décorrélation verticale dans les multicouches.
L’étude des composants très hétérogènes est également abordée dans le détail, en tenant compte des effets de dépolarisation. Nous montrons comment les techniques
précédentes permettent encore de discriminer les effets de surface et de volume. En particulier le déphasage polarimétrique mesuré dans le speckle résolu du champ diffus, constitue une véritable signature des composants. A l’aide d’une approche phénoménologique, on montre que l’amplitude des oscillations du déphasage permet d’extraire le taux de dépolarisation angulaire. De façon plus générale, la méthode d’ellipsométrie sur champ diffus permet une scrutation approfondie, tout en ouvrant la porte aux problèmes inverses et de reconstruction en champ lointain.