Academic literature on the topic 'Détection à faible bruit de fond'

Cette étude a pour objectif d'identifier les facteurs qui influencent la contamination des eaux de pluie par les produits phytosanitaires. Cinq sites contrastés ont été choisis de manière à être représentatifs des zones de productions légumières ou de plein champs et à couvrir les différents modes de contamination des précipitations. Il s'agit des sites de l'Ile de Ouessant, Landivisiau, Plouay, Ploufragan et Rennes. Les évènements pluvieux collectés sont choisis en fonction des caractéristiques de formation de la perturbation et du calendrier des épandages de pesticides. Par ailleurs, les concentrations rencontrées pour le site de Rennes en 2000 (année très humide) ont pu être comparées à celles obtenues lors d'une étude conduite en 1996 sur un site proche mais pour des conditions climatiques plus habituelles (année humide à sèche). Les analyses sont réalisées par extraction en phase solide suivie d'une analyse en chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, ou par détection azote-phosphore spécifique (NPD) ou détection par capture d'électrons pour les composés halogénés (ECD). Dans ces deux derniers cas, la confirmation de l'identité des produits est réalisée par un système de double colonnes. Sept évènements pluvieux distincts ont été collectés et analysés entre les 15 mars et 15 juillet de l'année 2000. Parmis les produits recherchés six molécules sont régulièrement retrouvées : l'atrazine et son métabolite la déethylatrazine (DEA), l'alachlore, le lindane (gamma HCH) et son isomère le béta HCH ainsi que la desméthryne. Nous avions déjà des observations analogues à l'issu de nos premières investigations de 1996. Les analyses réalisées ont montré l'existence d'une contamination chronique du compartiment atmosphérique par l'atrazine et la DEA pour les zones sous influence agricole. Les niveaux de concentrations rencontrés sont faibles, de l'ordre de 10 ng/L. A ce bruit de fond s'ajoutent en période de traitement, des transferts depuis les parcelles traitées qui conduisent à des valeurs beaucoup plus élevées (de 0,1 à 0,7 µg.L-1). La détection de l'alachlore et de la desmethryne est limitée aux périodes d'application de ces produits. Du lindane, et dans un cas son isomère le béta-HCH, ont pu être mis en évidence sur quelques prélèvements, traduisant une contamination chronique du compartiment aérien due à la rémanence de ce type de composés. Les concentrations dans les pluies, pour un site donné, sont très dépendantes de la pluviométrie. Alors qu'en année de pluviosité normale (1996), les concentrations en période d'application sont élevées, elles restent faibles pour une année humide (2000). Pour s'affranchir de l'effet de dilution, nous avons calculé des retombées massiques (mg.ha-1) pour les deux périodes de collecte de 1996 et 2000. Les résultats de 2000 restent malgré cela très inférieurs à ceux de 1996 (d'un facteur quatre environ). Les surfaces emblavées et les différences d'usage entre les deux années sont trop faibles pour expliquer les écarts obtenus. Ceci nous permet de conclure que c'est l'intensité des transferts sol-air qui détermine les niveaux de contamination de l'atmosphère. L'humidité élevée des sols, pour une année humide, favorise la migration verticale des produits phytosanitaires dans les couches inférieures, réduisant ainsi les concentrations de pesticides susceptibles d'être transférés vers le compartiment aérien.

RÉSUMÉL’objectif était d’investiguer l’impact de la présence d’un bruit de fond sur la performance au Montreal Cognitive Assessment (MoCA). Deux versions du MoCA ont été administrées, utilisant écouteurs, avec des niveaux bas et élevés de bruit de fond à deux groupes de personnes âgées (un groupe présentant une audition cliniquement normale, le second présentant une perte d’audition) ainsi qu’à un groupe de jeunes adultes. Les niveaux d’intensité utilisés pour présenter la parole et le bruit étaient personnalisés en fonction des habiletés des participants présentant une perte de l’ouïe, et ce en vue de créer un niveau de difficulté uniforme à travers les participants dans la condition de bruit plus élevé. Les deux groupes de personnes âgées ont obtenu des scores plus faibles au MoCA en comparaison aux jeunes adultes. Il est également important de souligner que tous les participants ont obtenu des scores plus faibles au MoCA lorsque le test était administré dans un contexte de bruit élevé (M = 22,7/30), en comparaison à un contexte de bruit faible (M = 25,7/30, p < .001). Ces résultats suggèrent que le bruit de fond présent dans un contexte d’évaluation devrait être pris en considération au moment de l’administration de tests cognitifs ainsi que dans l’interprétation des résultats, en particulier lors de l’essai des adultes plus âgés.

La simplicité et l'automatisation possible du test ELISA en font un outil très répandu pour la détection d'anticorps et, plus récemment, d'antigènes. Cependant, la reproductibilité des résultats pose toujours des problèmes, les causes de variabilité étant nombreuses. On a cherché à améliorer la reproductibilité du test ELISA dans un système de détection d'anticorps anti-Trypanosoma congolense chez les bovins. Les tampons sont toujours amenés à température ambiante pour éviter les gradients de température. Tous les volumes sont portés à 200 æl par puits. L'utilisation de sérum de lapin décomplémenté permet de réduire le bruit de fond en saturant les sites non spécifiques. T. congolense, utilisé comme antigène homologue, a donné des résultats légèrement supérieurs à un antigène hétérologue (T. evansi). Le titrage de la concentration d'antigène à utiliser doit être réalisé à chaque nouvelle préparation d'antigène. Un agencement est proposé afin de tester chaque sérum quatre fois par plaque, ce qui permet d'obtenir pour chaque sérum une moyenne et un écart-type. Enfin, la lecture ne se fait plus en fonction d'une durée écoulée depuis la mise en contact de l'enzyme et du substrat, mais du degré d'avancement réel de la réaction grâce à un sérum cible. Les résultats obtenus montrent une excellente reproductibilité; une gestion par ordinateur est proposée.

Dans le cadre de la Chromodynamique quantique, le nucléon est constitué de trois quarks de valence baignant dans une mer de gluons et de paires de quark-antiquark. Seuls les trois quarks les plus légers (u, d et s) contribuent de façon significative aux propriétés du nucléon. Dans l'expérience Go nous utilisons la propriété de l'interaction faible de violer la parité pour déterminer séparément les contributions des 3 types de quarks aux facteurs de forme du nucléon. L'expérience, qui a lieu Go au laboratoire Thomas Jefferson (USA), se propose de mesurer l'asymétrie de violation de la parité en diffusion électron-proton. En faisant des mesures à plusieurs valeurs du quadri-moment échangé, et pour plusieurs cinématiques (angles avant où le proton est détecté, puis aux angles arrières où ce sera l'électron) vont permettre de déterminer séparément les contributions électriques et magnétiques des quarks étranges aux facteurs de forme du nucléon. Afin d'extraire une asymétrie avec de faibles erreurs, il est nécessaire de connaître et de corriger tous les paramètres faisceau, et d'avoir des taux de comptage élevées. Une électronique spécifique a été développée permettant de traiter l'information venant des 16 paires de scintillateurs pour chacun des 8 secteurs du spectromètre Go. Un calcul complet des corrections radiatives a été effectué et des simulations Monte Carlo avec le programme GEANT ont permis de déterminer la forme des spectres expérimentaux incluant le bruit de fond. Ce travail permettra de faire une comparaison des données expérimentales avec des calculs théoriques basés sur le modèle standard
In the framework of quantum chromodynamics, the nucleon is made of three valence quarks surrpounded by a sea of gluons and quark-antiquark pairs. Only the only lightest quarks (u, d and s) contribute significantly to the nucleon properties. In Go we using the property of weak interaction to violate parity symmetry, in order to determine separately the contributions of the three types of quarks to nucleon form factors. The experiment, which takes place at Thomas Jefferson laboratory (USA), aims at measuring parity violation asymmetry in electron-proton scattering. By doing several measurements at different momentum squared of the exchanged photons and for different kinematics (forward angle when the proton is detected and backward angle it will be the electron) will permit to determine separately strange quarks electric and magnetic contributions to nucleon form factors. To extract an asymmetry with small errors, it is necessary to correct all the beam parameters, and to have high enough counting rates in detectors. A special electronics was developed to treat information coming from 16 scintillator pairs for each of the 8 sectors of the Go spectrometer. A complete calculation of radiative corrections has been clone and Monte Carlo simulations with the GEANT program has permitted to de determine the shape of the experimental spectra including inelastic background. This work will allow to do a comparison between experimental data and theoretical calculations based on the Standard Model

On presente une methode simplifiee de modelisation fort signal des mesfet et tegfet et transistors bipolaires. Ces trois types de transistors sont utilises dans un montage oscillateur dont les caracteristiques ont ete determines de trois facons differentes, analytique par simulation electrique temporelle et par mesures experimentales. On presente enfin une etude en bruit bf et bruit mf des transistors et des oscillateurs afin de determiner le composant le plus performant. Nous proposons trois facons de determiner le coefficient de conversion bruit bf - bruit mf, par des mesures directes; indirectes et par simulation temporelle

Les effets de site peuvent augmenter fortement la durée et l’amplitude des sollicitations sismiques imposées aux structures. Les effets de site 2D-3D induisent des amplifications sur une large bande de fréquence qui ne peuvent pas être simulées numériquement jusqu’à haute fréquence (>2-4 Hz) du fait de la limite de résolution des connaissances géologiques, géophysiques et/ou géotechniques du sous-sol. Les évaluations empiriques des effets de site sont donc indispensables pour pouvoir observer ce phénomène complexe de façon fiable jusqu’à haute fréquence. De telles évaluations nécessitent l'enregistrement de bonne qualité de nombreux séismes ce qui rend leur obtention rapide difficile dans les régions faiblement actives.Ce travail présente une analyse comparative de ces évaluations empiriques sur deux sites très différents, l’un en contexte sismique modéré (Provence, France) et l’autre en contexte très actif (Céphalonie, Grèce). Sur le site provençal, 500 séismes ont pu être enregistrés en l’espace de 2½ ans grâce à l’utilisation de vélocimètres. Une mesure du paramètre d’atténuation de site k_0 a ainsi pu être réalisée via l’analyse des spectres en accélération (k_(0_AS)) et en déplacement (k_(0_DS)). La mesure de k_0 n’est relativement fiable que sur les sites au rocher du fait des amplifications de site au sédiment. La méthode des rapports spectraux sismique (SSR) permet l’évaluation des effets de site relatif à partir des nombreux enregistrements de mouvement faible. Les résultats montrent une forte variabilité épistémique attribuable à l’éclairage induit par la position de la source sismique vis-à-vis du bassin. Ainsi, une estimation fiable de la réponse des sites est possible à partir de quelques évènements seulement dans le cas 1D, mais nécessite un nombre beaucoup plus important de séismes répartis de façon homogène autour du site dans les cas 2D-3D. Les résultats SSR moyens sont ensuite comparés à ceux issus des méthodes utilisant le bruit ambiant. Conformément aux attentes, la méthode des rapports spectraux H/V (HVSR) ne permet que de caractériser la fréquence fondamentale pour certains sites. À l’inverse, la méthode SSR appliquée au bruit ambiant (SSRn) montre des résultats très comparables à ceux de la méthode SSR jusqu’à haute fréquence à la condition que le site de référence soit pris dans le bassin sédimentaire. Les approches par corrélation de bruit (cohérence et ANIRF) révèlent qu’une estimation de la fonction de transfert relative à un site de référence au rocher est possible au moins jusqu’à basse fréquence (<4 Hz). L’utilisation du bruit ambiant permet ainsi d’envisager l’évaluation rapide de la réponse des sites et de sa variabilité spatiale (microzonage), même lorsque la sismicité est faible. Partout, les méthodes empiriques d’évaluation des effets de site apportent un complément essentiel aux approches numériques qui reste indispensables.Ces résultats permettent de proposer une méthodologie d’évaluation de l’aléa sismique site-spécifique qui se décompose en trois étapes principales : (i) ajustement des équations de prédictions de mouvement du sol (GMPEs) sur le site de référence au rocher au moyen, entre autres, de k_(0_DS) ; (ii) évaluation empirique fiable de la réponse d’au moins un site dans le bassin relativement au site de référence (pour lequel les GMPEs ont été ajustées) par la méthode SSR; (iii) réalisation de cette évaluation à partir de l’ANIRF dans les régions les moins actives sismiquement et/ou extension à toute la zone d’étude à partir du SSRn. Cette méthodologie permet d’envisager une bien meilleure prise en compte des effets de site (en particulier 2D-3D) et une réduction importante des incertitudes dans les évaluations de l’aléa sismique spécifique à un site. Elle nécessite simplement l’enregistrement simultané de séismes sur au moins deux sites équipé de vélocimètres sensibles, et la réalisation de campagnes de mesure temporaire du bruit ambiant, si nécessaire
Site effects can greatly increase both the duration and the amplitude of the seismic solicitation imposed on structures. 2D-3D site effects induce broadband amplifications that cannot be simulated up to high frequency (>2-4 Hz) due to the limited resolution of the geological, geophysical and/or geotechnical information. Empirical site effect assessment is therefore essential for reliable observations of this complex phenomenon up to high frequency. However, such assessments often require good quality records from many earthquakes that cannot be rapidly obtained in low seismicity areas.This work presents a comparative analysis of these empirical evaluations on two very different sites, the first in a moderate seismicity context (Provence, France) and the second in a very active context (Kefalonia, Greece). For the Provençal site, nearly 500 earthquakes were recorded in only 2½ years thanks to the use of velocimeters. The site attenuation parameter κ_0 could thus be measured both on the acceleration (κ_(0_AS)) and displacement (κ_(0_DS)) spectra. Our results show that the measurement of κ_0 is relatively reliable on rock sites only, mainly due to the too great disturbance by the amplification for sedimentary sites, even for those that are quite stiff. The standard spectral ratio (SSR) approach provides the relative site effects from the numerous weak motion recordings available at sites located in Provence and Kefalonia. The results show a strong epistemic variability due to the lighting induced by the position of the seismic source with respect to the basin. Thus, while a reliable site response estimation is possible from only a few events for 1D geometries, it requires much more earthquakes evenly distributed around the site when the geometry is 2D-3D. The mean SSR results are then compared with those obtained from methods using the ambient noise. As expected, the H/V spectral ratio approach (HVSR) provides only the fundamental frequency for some sites. Conversely, SSR applied to ambient noise (SSRn) shows very similar results to the SSR method up to high frequency, provided that the reference site is taken in the sedimentary basin. Approaches using the noise correlation (coherence and ANIRF) reveal that the transfer function relative to a rock reference site can be estimated at least up to low frequency (<4 Hz). Methods using ambient noise are promising for a rapid evaluation of the site response and its spatial variability (microzoning), even when seismicity is low. Empirical site effects methods are therefore applicable everywhere. They provide an essential complement to numerical approaches, which remain inevitable when the coverage of available earthquakes is not homogeneous or when soils are likely to present non-linear behaviors.These results led us to propose a methodology for the evaluation of the site-specific seismic hazard, which consists of three main stages: (i) adjustment to the rock reference site of the ground motion prediction equations (GMPEs) using, among others, κ_(0_DS); (ii) Reliable evaluation of the SSR transfer function between at least one site in the basin and the reference site (for which the GMPEs were adjusted); (iii) carrying out this assessment from the ANIRF in the less seismically active regions and/or extension to the entire study area with the SSRn. This methodology allows a much better consideration of the site effects (especially 2D-3D) and a significant reduction of the uncertainties in the evaluations of the site-specific seismic hazard. It only required, simultaneous recording of earthquakes on at least two sites equipped with sensible velocimeters, and to carrying out temporary campaign of ambient noise measurements, if necessary

Les moniteurs de mesure de la contamination radioactive atmosphérique sont utilisés dans les installations nucléaires afin d’assurer la radioprotection des travailleurs vis-à-vis de l’exposition aux aérosols radioactifs. Les performances de ces moniteurs sont évaluées dans des conditions normatives IEC, lesquelles couvrent une large gamme d’atmosphères de travail. Dans des situations typiques de celles mesurées en chantier de démantèlement nucléaire, lesquelles sont d’ailleurs hors cadre IEC, un comportement inattendu des moniteurs de mesure de la contamination radioactive atmosphérique est souvent observé. Celui-ci correspond à l’émission d’une alarme de type faux positif. L’objectif de ce travail de thèse est d’améliorer les connaissances sur le comportement des moniteurs de mesure de la contamination radioactive atmosphérique dans des situations hors conditions normative IEC. Pour ce faire, un dispositif expérimental spécifique a été conçu, à l’intérieur duquel la reproduction d’atmosphères typiques de celles mesurées en chantier de démantèlement est possible. Ainsi, ce dispositif a rendu possible l’étude en laboratoire du comportement d’un moniteur de mesure de la contamination radioactive atmosphérique de type ABPM203M. Cette étude expérimentale a permis d’une part, de mettre en avant les conditions qui conduisent à un comportement inattendu du moniteur et d’autre part, de démontrer les raisons pour lesquelles une alarme de type faux positif est souvent émise dans ces conditions hors IEC. A la synthèse des résultats de l’étude, un procédé nouveau de mesure a été proposé, lequel permet d’une part, de considérer à la fois les caractéristiques des aérosols non-radioactifs et celles des aérosols radioactifs et d’autre part, d’améliorer la mesure effectuée par le moniteur permettant de toujours assurer la radioprotection des travailleurs
The Continuous Air monitors are used in the nuclear facilities for ensuring the radiation protection of workers who are likely to be confronted to radioactive aerosols. The CAM behavior are evaluated under IEC normative conditions. In atmospheric conditions as measured in decommissioning nuclear sites, outside of IEC, wrongs CAM behavior are observed. Which correspond to the false positives triggering. The aim of this thesis work is to enhance the knowledge about the CAM behavior when it is faced to outside IEC normative conditions. A specific experimental chamber has been designed, inside which the reproduction of the dismantling nuclear site atmosphere is achievable. Thus, this experimental chamber made it possible, in the laboratory, the study of the behavior of a CAM type ABPM203M. With the results we have, on the one hand, highlighted the conditions which lead to unexpected behavior of the CAM and, on the other hand, demonstrated the reasons why a false positive alarm is often emitted under these conditions, outside IEC. At the synthesis of the results of the study, a new measurement process was proposed, which makes it possible, on the one hand, to consider both the characteristics of non-radioactive aerosols and those of radioactive aerosols and on the other hand, to improve the measurement achieved out by the CAM to always ensure the radiation protection of workers

Avec le contexte actuel des défis sécuritaires, la détection de petits objets devient un enjeu majeur pour lutter contre les actes malveillants. Mais les évolutions des technologies en bandes millimétriques et le potentiel de ces bandes, notamment autour de 60 GHz peuvent faciliter la conception de systèmes de plus en plus performants, permettant de répondre à ces enjeux. Cette thèse s’inscrit dans ce contexte pour proposer un système de détection ultra-large bande (ULB) millimétrique pour des applications de courte portée. Après un état de l'art détaillé des fondamentaux de la détection, nous présentons une validation de l'estimation de la surface équivalente radar (SER) par simulation avec le logiciel HFSS et par mesures en chambre anéchoïque. Ces deux études nous ont permis d'identifier les éléments essentiels à l'analyse système et les paramètres critiques de la détection d'objets canoniques cylindres et plaques. Une fois l'analyse système cernée, nous avons proposé une approche de détection multi-bande basée sur le radar monostatique pour améliorer la couverture de détection des systèmes, mais aussi et surtout pour pallier la limitation de la détection des objets en fonction de leur orientation par rapport à l'axe de viser de l'antenne. Nous avons également proposé une architecture (émetteur-récepteur) simple pouvant être associée au principe de détection. Le dimensionnement du système nous a permis d'identifier les amplificateurs faible bruit (LNAs) comme éléments critiques du récepteur et ainsi d'établir leurs spécifications pour atteindre les performances visées. Une comparaison des technologies SG13S de IHP et D007IH de OMMIC est menée dans la dernière partie de ce travail. Le choix de la technologie est justifié et la conception des LNAs sous ADS Keysight est détaillée. Une simulation de l'ensemble du système basée sur les performances des LNAs conçus et sur les simulations de SER est présentée pour illustrer la mise en œuvre de la détection. Enfin, les performances de la détection sont évaluées pour des cibles cylindriques et les apports du système proposé sont illustrés en comparaison avec une détection classique mono-bande
With the current context of security challenges, small objects detection is becoming a major issue in the fight against malicious acts. However, developments in millimeter-band technologies and the potential of these bands, particularly around 60 GHz, can facilitate the design of increasingly efficient systems to meet these challenges. This thesis is part of this context to propose an ultra-wideband (UWB) millimeter-wave detection system for short-range applications.After a detailed state-of-the-art of the fundamentals of detection, we present a validation of the radar cross-section (RCS) estimation by simulations with HFSS software and by measurements in anechoic chamber. These two studies allowed us to identify the essential elements for system analysis and the critical parameters for the detection of canonical objects such as cylinders and plates.Once the system analysis was identified, we proposed a multi-band detection approach based on monostatic radar to improve the detection coverage of the systems, but also and especially to overcome the limitation of objects detection according to their orientation in relation to the antenna boresight. We also proposed a simple architecture (transceiver) that could be associated with the detection principle. The system design allowed us to identify low noise amplifiers (LNAs) as critical elements of the receiver and thus establish their specifications to achieve the targeted performances.A comparison of IHP's SG13S and OMMIC's D007IH technologies is conducted in the last part of this work. The choice of technology is justified and the design of LNAs under ADS Keysight is detailed. A simulation of the entire system based on the performance of the designed LNAs and RCS simulations is presented to illustrate the implementation of detection. Finally, detection performances are evaluated for cylindrical targets and the contributions of the proposed system are illustrated in comparison with conventional single-band detection

Le travail de cette thèse a été réalisé dans le cadre d’un contrat CIFFRE entre le laboratoire GREYC et l’entreprise Inphynix. L’objectif est l’étude et le développement de magnétomètres à hautes performances à base bobines de capture, et des conditionneurs associés, avec une perspective de mesure mixte des champs électrique E et magnétique H. Le cahier de charge du magnétomètre exige une grande bande passante, une grande dynamique et un faible encombrement. L’étude analytique, numérique et expérimentale de bobines de captures compactes dédiées à la magnétométrie a été réalisée. La résolution spatiale pour des bobines de différentes formes géométriques a été étudiée. Des conditionneurs différentiels amplificateur de courant ou à transconductance optimisés pour ce type d’utilisation ont été étudiés et modélisés en particulier pour la composante différentielle du signal et en bruit. Un magnétomètre original à base de deux bobines différentielles, couplées et fonctionnant en mode flux, connectées à un amplificateur à transimpédance a été développé. Les avantages d’utilisation des bobines couplés par rapport à deux bobines de captures séparées ont été démontrés : un volume réduit, une meilleure résolution spatiale, une amélioration des performances en bruit et une amélioration d’un facteur deux de la fréquence de coupure basse. La structure d’un capteur de champ mixte E-H original et son conditionneur ont été définis. Mot clés : Bobine de capture, Magnétomètre, Amplificateur à transimpédance, Amplificateur de courant différentiel, Résolution spatiale, Sonde mixte champ électrique –champ magnétique
This PhD thesis was carried out in the framework of a contract CIFRE between the GREYC laboratory and the company Inphynix. The objective is the study and development of high performance magnetometers, based on search coils and associated transimpedance amplifier with a perspective of simultaneous measurement of both Electric E and Magnetic H fields. The magnetometer specifications were a high bandwidth, a high dynamic range and a small volume occupancy. A theoretical and experimental study of compact search coils dedicated were performed. The spatial resolution for search coils with different geometrical forms was studied. Differential current amplifiers and transimpedance amplifiers optimized for this application were studied especially for differential signal mode transfer and noise. An original differential search coil based magnetometer, made of coupled coils, operating in flux mode and connected to a differential transimpedance amplifier has been developed. It was shown that this structure is better than two separated coils in terms of volume occupancy, spatial resolution, noise and low cut-off frequency. The structure of an original mixed E-H field sensor and its amplifier has been defined. Key words: Search coil sensor, Magnetometer, Transimpedance amplifier, Differentiel current amplifier, Spatial resolution, mixed E-H field sensor

Grâce aux progrès des technologies silicium, il est désormais possible de concevoir des circuits complexes dans la bande de fréquence millimétrique au-delà de 110 GHz. La conception de ces systèmes repose sur l’utilisation de modèles précis et fiables des dispositifs passif et actif tels que les transistors MOS ou bipolaires. Afin de s’assurer de la validité de ces modèles au-delà de 110 GHz, il est nécessaire de réaliser des mesures supérieures à 110 GHz. Cependant, au-delà de cette fréquence, les bancs et méthodes de caractérisation actuels atteignent leurs limites. Ces travaux de thèse s’inscrivent pleinement dans cette problématique liée à la montée en fréquence des besoins de caractérisation, dont l’objectif est le développement de bancs de caractérisation pour la mesure de bruit et de puissance entre 130 GHz et 320 GHz. Les travaux réalisés ont abordé le développement d’un récepteur de bruit qui a ainsi permis la caractérisation des sources de bruit développées, jusque 260 GHz. La dernière problématique traitée par ces travaux a été le développement d’un détecteur de puissance hautes fréquences jusque 320 GHz, possédant une large dynamique de mesure et une sensibilité suffisamment élevée pour assurer une mesure précise et fiable
Thanks to advances in silicon technologies, it is now possible to design complex circuits in the millimeter frequency band above 110 GHz. The design of these systems relies on the use of accurate and reliable models of passive and active devices such as MOS or bipolar transistors. In order to ensure the validity of these models above 110 GHz, it is necessary to perform measurements above 110 GHz. However, beyond this frequency, the current test bench and methods of characterization are reaching their limits. These thesis studies are fully in line with this problem related to the increasing frequency of characterization needs, whose objective is the development of characterization benches for noise and power measurement between 130 GHz and 320 GHz. The work carried out has addressed the development of a noise receiver that has enabled the characterization of noise sources developed up to 260 GHz. The last problem dealt with by this work was the development of a high frequency power detector up to 320 GHz, with a large measurement dynamic range and a sufficiently high sensitivity to ensure an accurate and reliable measurement

Dans le cadre de la vérification du Traité d'Interdiction Complète des Essais nucléaires (TICE), la mesure des traces de produits de fission dans l'environnement est fondamentale. Ces mesures sont des indicateurs indéniables du caractère nucléaire d'une explosion. Afin d'améliorer ses capacités de mesures, le CEA/DAM-Ile de France s'est équipé d'un nouveau spectromètre de surface. Ce spectromètre, baptisé GAMMA3, est équipé de trois détecteurs au germanium, de deux détecteurs au silicium (intégrés à une cellule de mesure des gaz, la PIPSBox) et d'un blindage optimisé. Ce blindage permet de diminuer très fortement les interférences dues au flux de muons, neutrons ou photons environnementaux. Le bruit de fond radiologique au sein de l'enceinte de mesure est parmi les plus bas rencontrés dans le domaine. Cet ensemble de détecteurs à hautes résolutions énergétiques permet d'optimiser la mesure d'un échantillon suivant son activité, sa géométrie ou sa nature. En particulier, un gaz noble sera mesuré en coïncidence photon/électron, un échantillon actif sera mesuré en coïncidence photon/photon, et un échantillon faiblement actif sera mesuré avec un fort rendement de détection. En combinant ces deux points, les Activités Minimales Détectables requises pour un laboratoire expert du TICE sont atteintes très rapidement. En particulier, elles sont obtenues en 5h pour le 140-Ba (24 mBq), en 6h30 pour les 131m/133m-Xe (5 mBq) et en 7h15 pour le 133-Xe (5mBq) contre les 6 jours réglementaires
For the verification of the Comprehensive nuclear Test Ban Treaty (CTBT), the measurement of fission products trace levels in the environment is fundamental. Such measurement is a key indicator of a nuclear explosion. For constant amelioration of these measurements, the CEA/DAM-Ile de France has developed and installed a new dedicated surface spectrometer. Named GAMMA3, it is equipped with three germanium detectors, two silicon detectors (integrated in a dedicated gas cell, the PIPSBox) and includes an optimized shielding.This shielding reduces greatly the interference of environmental photons, muons and neutrons with the detectors. The residual radiological background measured inside the shielding is the community’s lowest for a surface laboratory. This set of high energy resolution detectors allows the operator to optimize a measurement according to the sample geometry, activity or nature. More precisely, a radioactive noble gas can be measured by photon/electron coincidence, an active sample can be measured by photon/photon coincidence, and a low-active sample can be measured in a high-efficiency configuration. Combining optimized shielding and optimized measurement, Minimum Detectable Activities required for CTBT certification are obtained quickly. Specifically, MDA is reached in 5 hours for 140-Ba (24 mBq), in 6h30 hours for 131m/133m-Xe (5 mBq) and in 7h15 for 133-Xe (5 mBq), when CTBT requirement is in 6 days

La tomographie optique diffuse (TOD) est une technique d’imagerie médicale relativement récente qui utilise la lumière dans le proche infrarouge pour acquérir des images in vivo de façon non invasive. Cette technique est en utilisation croissante par de nombreux chercheurs et biologistes et plusieurs équipes dans le monde travaillent sur le développement de scanners par TOD y compris notre groupe de recherche (groupe TomOptUS). Le Centre d’imagerie moléculaire de Sherbrooke dispose d’un appareil pour imagerie optique sur petit animal développé par la compagnie Quidd, soit le QOS (Quidd Optical imaging System). Cet appareil est utilisé par des biologistes et chercheurs pour diverses études précliniques sur modèles animaux (souris) de maladies humaines comme le cancer. Le QOS est entièrement contrôlé par ordinateur à l’aide d’un logiciel sophistiqué (le QOSoft) qui permet d’obtenir des images en fluorescence et en bioluminescence. Il est toutefois limité en ne permettant d’acquérir que des images planaires de la lumière sortant d’un animal ; il ne permet pas la tomographie, à savoir obtenir des images tridimensionnelles (3D) des sources fluorescentes ou bioluminescentes situées en profondeur à l’intérieur de l’animal. Bien que le QOS offre une grande flexibilité en terme d’angle d’acquisition d’images autour de l’animal avec sa caméra montée sur un bras rotatif, il a une sensibilité limitée pour de l’imagerie en profondeur, notamment parce qu’il fonctionne en mode épiillumination (détection de la lumière du même côté que l’injection de la lumière excitatrice dans l’animal) et aussi à cause de la sensibilité limitée de sa caméra. Afin d’augmenter les capacités tomographiques et la sensibilité du QOS, ainsi que le contraste des images qu’il fournit, le présent projet propose des développements logiciels intégrés au QOSoft. Ces ajouts logiciels au niveau du contrôle d’instrumentation et de l’interface graphique permettent d’intégrer une caméra EMCCD à ultra-haute sensibilité et ultra-faible bruit pour remplacer la caméra CCD refroidie existante ainsi qu’un module d’illumination laser rotatif. Ce module d’illumination, développé par le groupe TomOptUS, permet l’imagerie en mode transillumination ainsi que toutes les configurations intermédiaires jusqu’à l’épi-illumination. Ce module permet en outre d’injecter une densité de puissance lumineuse supérieure à celle possible avec la configuration actuelle du QOS. Le QOS et son logiciel mis à jour avec les ajouts faisant l’objet du présent projet sont validés par des expériences de fluorescence et de bioluminescence sur fantômes et animaux vivants.