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Dissertations / Theses on the topic 'Haute précision'
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Le, Poncin-Lafitte Christophe. "Effets relativistes en astrométrie de haute précision." Observatoire de Paris (1667-....), 2006. https://hal.science/tel-02071410.
Full textAbstract:
Cette thèse présente une étude détaillée de la distance angulaire en astrométrie relativiste de haute précision, c'est-à-dire comment définir et calculer dans un espace-temps courbe l'angle, formé par deux sources lumineuses distinctes, tel qu'il est mesuré par un observateur en mouvement arbitraire. Tout d'abord, dans la première partie de ce travail, nous rappelons la définition d'une distance angulaire puis nous montrons qu'il est seulement nécessaire de connaître explicitement trois quantités au point d'observation : le tenseur métrique, le mouvement de l'observateur et trois rapports l̂i relatifs à la déviation des rayons lumineux. Nous construisons ensuite les outils permettant de déterminer ces rapports d'une part en utilisant la fonction d'univers de Synge, d'autre part en introduisant deux fonctions de transfert de temps. Dans la seconde partie de ce travail, nous nous intéressons à l'approximation post-newtonienne. Nous déterminons les expressions explicites de la fonction d'univers et des fonctions de transfert de temps dans le cadre du formalisme post-newtonien paramétré de Will & Nordtvedt. Nous achevons cette partie par une application, où nous déterminons les rapports li dans le champ gravitationnel d'un corps à symétrie axiale. Dans la troisième partie, nous construisons la fonction d'univers et les fonctions de transfert de temps dans le cadre de l'approximation post-minkowskienne généralisée, c'est-à-dire en représentant ces fonctions par des séries de termes perturbatifs en puissances ascendantes de la constante universelle de la gravitation G. Nous montrons en particulier que les déterminations de ces termes perturbatifs s'obtiennent par un un procédé itératif où les seules données nécessaires sont les coordonnées spatio-temporelles des événements d'émission et de réception des rayons lumineux. Nous achevons ce travail par une application dans le champ gravitationnel d'un corps à symétrie sphérique jusqu'en G2/c4 où nous calculons le transfert de temps et les rapports l̂i<br>This thesis presents a detailed study of the angular distance in relativistic astrometry of high precision, i. E. How to define and calculate the angle formed by two light sources such as it is measured by a moving observer. In the first part of this work, we recall the definition of an angular distance, then we show that it is necessary to know only three quantities explicitly at the point of observation : the metric tensor, the motion of the observer and three ratios l̂i. We build the tools allowing to determine these ratios by using the Synge’s world function and by introducing two time transfer functions. In the second part of this work, we determine the expression of the world function and the time transfer functions in the parametrized post Newtonian approximation. We apply these results to the case of the gravitational field of an axisymmetric body ; in this particular situation we determine the influence of all mass multipole moments of the body on the deflection of light
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Laurens, Sophie. "Approximation de haute précision des problèmes de diffraction." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00475286.
Full textAbstract:
Cette thèse examine deux façons de diminuer la complexité des problèmes de propagation d'ondes diffractées par un obstacle borné : la diminution des domaines de calcul à l'aide de milieux fictifs absorbants permettant l'adjonction de conditions aux limites exactes et la recherche d'une nouvelle approximation spatiale sous forme polynomiale donnant lieu à des schémas explicites où la stabilité est indépendante de l'ordre choisi. Dans un premier temps, on réduit le domaine de calcul autour de domaines non nécessairement convexes, mais propres aux problèmes de scattering (non trapping), à l'aide de la méthode des Perfectly Matched Layers (PML). Il faut alors considérer des domaines d'exhaustion difféomorphes à des convexes avec des hypothèses "presque" nécessaires. Pour les Equations de type Maxwell et Ondes, l'existence et l'unicité sont montrées dans tout l'espace et en domaine artificiellement borné, tant en fréquentiel qu'en temporel. La décroissance est analysée localement et asymptotiquement et des simulations numériques sont proposées. La deuxième partie de ce travail est une alternative à l'approximation de type Galerkin Discontinu, inspirée des résultats de régularité de J. Rauch, présentant l'avantage de conserver une condition CFL de type Volumes Finis indépendante de l'ordre d'approximation, aussi bien pour des maillages structurés que déstructurés. La convergence de cette méthode est démontrée via la consistance et la stabilité, grâce au théorème d'équivalence de Lax-Richtmyer pour des domaines structurés. En déstructuré, la consistance ne pouvant plus s'établir au moyen de la formulation de Taylor, la convergence n'est plus assurée, mais les premiers tests numériques bidimensionnels donnent d'excellents résultats.
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Gagnon, Sébastien. "Modèles de Markov cachés à haute précision dynamique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8996.
Full textAbstract:
La reconnaissance vocale est une technologie sujette à amélioration. Malgré 40 ans de travaux, de nombreuses applications restent néanmoins hors de portée en raison d'une trop faible efficacité. De façon à pallier à ce problème, l'auteur propose une amélioration au cadre conceptuel classique. Plus précisément, une nouvelle méthode d'entraînement des modèles markoviens cachés est exposée de manière à augmenter la précision dynamique des classificateurs. Le présent document décrit en détail le résultat de trois ans de recherche et les contributions scientifiques qui en sont le produit. L'aboutissement final de cet effort est la production d'un article de journal proposant une nouvelle tentative d'approche à la communauté scientifique internationale.
Dans cet article, les auteurs proposent que des topologies finement adaptées de modèles markoviens cachés (HMMs) soient essentielles à une modélisation temporelle de haute précision. Un cadre conceptuel pour l'apprentissage efficace de topologies par élagage de modèles génériques complexes est donc soumis. Des modèles HMM à topologie gauche-à-droite sont d'abord entraînés de façon classique. Des modèles complexes à topologie générique sont ensuite obtenus par écrasement des modèles gauche-à-droite. Finalement, un enchaînement successif d'élagages et d'entraînements Baum-Welch est fait de manière à augmenter la précision temporelle des modèles.
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Rudakova, Victoria. "Vers l’étalonnage interne de caméra à haute précision." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1039/document.
Full textAbstract:
Cette thèse se concentre sur le sujet de la calibration de la camera interne et, en particulier, sur les aspects de haute précision. On suit et examine deux fils principaux: la correction d'une aberration chromatique de lentille et l'estimation des paramètres intrinsèques de la caméra. Pour la problème de l'aberration chromatique, on suit un chemin de post-traitement numérique de l'image, afin de se débarrasser des artefacts de couleur provoqués par le phénomène de dispersion du système d'objectif de la caméra, ce qui produit une désalignement perceptible des canaux couleur. Dans ce contexte, l'idée principale est de trouver un modèle de correction plus général pour réaligner les canaux de couleur que ce qui est couramment utilisé - différentes variantes du polynôme radial. Celui-ci ne peut pas être suffisamment général pour assurer la correction précise pour tous les types de caméras. En combinaison avec une détection précise des points clés, la correction la plus précise de l'aberration chromatique est obtenue en utilisant un modèle polynomial qui est capable de capter la nature physique du décalage des canaux couleur. Notre détection de points clés donne une précision allant jusqu'à 0,05 pixels, et nos expériences montrent sa grande résistance au bruit et au flou. Notre méthode de correction de l’aberration, par opposition aux logiciels existants, montre une géométrique résiduelle inférieure à 0,1 pixels, ce qui est la limite de la perception de la vision humaine. En ce qui concerne l'estimation des paramètres intrinsèques de la caméra, la question est de savoir comment éviter la compensation d'erreur résiduelle qui est inhérent aux méthodes globales d'étalonnage, dont le principe fondamental consiste à estimer tous les paramètres de la caméra ensemble - l'ajustement de faisceaux. Détacher les estimations de la distorsion de la caméra et des paramètres intrinsèques devient possible lorsque la distorsion est compensée séparément. Cela peut se faire au moyen de la harpe d'étalonnage, récemment développée, qui calcule le champ de distorsion en utilisant la mesure de la rectitude de cordes tendues dans différentes orientations. Une autre difficulté, étant donnée une image déjà corrigée de la distorsion, est de savoir comment éliminer un biais perspectif. Ce biais dû à la perspective est présent quand on utilise les centres de cibles circulaires comme points clés, et il s'amplifie avec l'augmentation de l'angle de vue. Afin d'éviter la modélisation de chaque cercle par une fonction conique, nous intégrons plutôt fonction de transformation affine conique dans la procédure de minimisation pour l'estimation de l'homographie. Nos expériences montrent que l'élimination séparée de la distorsion et la correction du biais perspectif sont efficaces et plus stables pour l'estimation des paramètres intrinsèques de la caméra que la méthode d'étalonnage globale<br>This dissertation focuses on internal camera calibration and, especially, on its high-precision aspects. Two main threads are followed and examined: lens chromatic aberration correction and estimation of camera intrinsic parameters. For the chromatic aberration problem, we follow a path of digital post-processing of the image in order to get rid from the color artefacts caused by dispersion phenomena of the camera lens system, leading to a noticeable color channels misalignment. In this context, the main idea is to search for a more general correction model to realign color channels than what is commonly used - different variations of radial polynomial. The latter may not be general enough to ensure stable correction for all types of cameras. Combined with an accurate detection of pattern keypoints, the most precise chromatic aberration correction is achieved by using a polynomial model, which is able to capture physical nature of color channels misalignment. Our keypoint detection yields an accuracy up to 0.05 pixels, and our experiments show its high resistance to noise and blur. Our aberration correction method, as opposed to existing software, demonstrates a final geometrical residual of less than 0.1 pixels, which is at the limit of perception by human vision. When referring to camera intrinsics calculation, the question is how to avoid residual error compensation which is inherent for global calibration methods, the main principle of which is to estimate all camera parameters simultaneously - the bundle adjustment. Detachment of the lens distortion from camera intrinsics becomes possible when the former is compensated separately, in advance. This can be done by means of the recently developed calibration harp, which captures distortion field by using the straightness measure of tightened strings in different orientations. Another difficulty, given a distortion-compensated calibration image, is how to eliminate a perspective bias. The perspective bias occurs when using centers of circular targets as keypoints, and it gets more amplified with increase of view angle. In order to avoid modelling each circle by a conic function, we rather incorporate conic affine transformation function into the minimization procedure for homography estimation. Our experiments show that separate elimination of distortion and perspective bias is effective and more stable for camera's intrinsics estimation than global calibration method
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Bergé, Joël. "Les lentilles gravitationnelles faibles vers la cosmologie de haute précision." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112237.
Full textAbstract:
Cette thèse analyse l’effet de lentille gravitationnelle faible dans le cadre de la cosmologie de haute précision. Nous présentons le développement d'un outil précis de mesure du cisaillement gravitationnel, basé sur le formalisme des shapelets. Nous analysons les données du CFHTLS, en utilisant pour la première fois les shapelets, et les combinons avec celles du XMM-LSS. Nous estimons la normalisation du spectre de puissance sigma8, et celle de la relation masse-température des amas de galaxies. L'analyse des données COSMOS du télescope Hubble confirme la mesure de sigma8, et introduit la tomographie. Enfin, en vue d’optimiser les futurs relevés, nous comparons les mérites individuels et combinés des dénombrements des amas de galaxies et du spectre de puissance du cisaillement cosmologique. Les relevés futurs offriront aux lentilles faibles leur place dans la cosmologie de haute précision<br>This thesis aims at studying weak gravitational lensing as a tool for high-precision cosmology. We first present the development and validation of a precise and accurate tool for measuring gravitational shear, based on the shapelets formalism. We then use shapelets on real images for the first time, we analyze CFHTLS images, and combine them with XMM-LSS data. We measure the normalisation of the density fluctuations power spectrum sigma8, and the one of the mass-temperature relation for galaxy clusters. The analysis of the Hubble space telescope COSMOS field confirms our sigma8 measurement and introduces tomography. Finally, aiming at optimizing future surveys, we compare the individual and combined merits of cluster counts and power spectrum tomography. Our results demonstrate that next generation surveys will allow weak lensing to yield its full potential in the high-precision cosmology era
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Dagobert, Tristan. "Évaluation d’algorithmes stéréoscopiques de haute précision en faible B/H." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN046/document.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie la précision en vision stéréo, les méthodes de détection dites a contrario et en présente une application à l'imagerie satellitaire. La première partie a été réalisée dans le cadre du projet DGA-ANR-ASTRID "STÉRÉO". Son but est de définir les limites effectives des méthodes de reconstruction stéréo quand on contrôle toute la chaîne d’acquisition à la précision maximale, que l’on acquiert des paires stéréo en rapport B/H très faible et sans bruit. Pour valider ce concept, nous créons des vérités terrains très précises en utilisant un rendeur. En gardant les rayons calculés durant le rendu, nous avons une information très dense sur la scène 3D. Ainsi nous créons des cartes d'occultations, de disparités dont l'erreur de précision est inférieure à 10e-6. Nous avons mis à la disposition de la communauté de recherche des images de synthèse avec un SNR supérieur à 500 : un ensemble de 66 paires stéréo dont le B/H varie de1/2500 à 1/50. Pour évaluer les méthodes de stéréo sur ce nouveau type de données, nous proposons des métriques calculant la qualité des cartes de disparités estimées, combinant la précision et la densité des points dont l'erreur relative est inférieure à un certain seuil. Nous évaluons plusieurs algorithmes représentatifs de l'état de l'art, sur les paires créées ainsi sur les paires de Middlebury, jusqu'à leurs limites de fonctionnement. Nous confirmons par ces analyses, que les hypothèses théoriques sur le bien-fondé du faible B/H en fort SNR sont valides, jusqu'à une certaine limite que nous caractérisons. Nous découvrons ainsi que de simples méthodes de flux optique pour l'appariement stéréo deviennent plus performantes que des méthodes variationnelles discrètes plus élaborées. Cette conclusion n'est toutefois valide que pour des forts rapports signal à bruit. L'exploitation des données denses nous permet de compléter les vérités terrain par une détection très précise des bords d'occultation. Nous proposons une méthode de calcul de contours vectoriels subpixéliens à partir d'un nuage de points très dense, basée sur des méthodes a contrario de classification de pixels. La seconde partie de la thèse est dédiée à une application du flot optique subpixélien et des méthodes a contrario pour détecter des nuages en imagerie satellitaire. Nous proposons une méthode qui n'exploite que l'information visible optique. Elle repose sur la redondance temporelle obtenue grâce au passage répété des satellites au-dessus des mêmes zones géographiques. Nous définissons quatre indices pour séparer les nuages du paysage : le mouvement apparent inter-canaux, la texture locale, l'émergence temporelle et la luminance. Ces indices sont modélisés dans le cadre statistique des méthodes a contrario qui produisent un NFA (nombre de fausses alarmes pour chacun). Nous proposons une méthode pour combiner ces indices et calculer un NFA beaucoup plus discriminant. Nous comparons les cartes de nuages estimées à des vérités terrain annotées et aux cartes nuageuses produites par les algorithmes liés aux satellites Landsat-8 etSentinel-2. Nous montrons que les scores de détection et de fausses alarmes sont supérieurs à ceux obtenus avec ces algorithmes, qui pourtant utilisent une dizaine de bandes multi-spectrales<br>This thesis studies the accuracy in stereo vision, detection methods calleda contrario and presents an application to satellite imagery. The first part was carried out within the framework of the project DGA-ANR-ASTRID"STEREO". His The aim is to define the effective limits of stereo reconstruction when controlling the entire acquisition chain at the maximum precision, that one acquires stereo pairs in very low baseline and noise-free. To validate thisconcept, we create very precise ground truths using a renderer. By keeping the rays computed during rendering, we have very dense information on the 3Dscene. Thus we create occultation and disparity maps whose precision error is less than 10e-6. We have made synthetic images available to the research community with an SNR greater than 500: a set of 66 stereo pairs whoseB/H varies from 1/2500 to 1/50. To evaluate stereo methods onthis new type of data, we propose metrics computing the quality of the estimated disparity maps, combining the precision and the density of the points whose relative error is less than a certain threshold. We evaluate several algorithmsrepresentative of the state of the art, on the pairs thus created and on theMiddlebury pairs, up to their operating limits. We confirm by these analyzesthat the theoretical assumptions about the merit of the low B/H in highSNR are valid, up to a certain limit that we characterize. We thus discover that simple optical flow methods for stereo matching become more efficient than more sophisticated discrete variational methods. This conclusion, however, is only valid for high signal-to-noise ratios. The use of the dense data allows us to complete the ground truths a subpixel detection of the occlusion edges. We propose a method to compute subpixel vector contours from a very dense cloud ofpoints, based on pixel classification a contrario methods. The second part of the thesis is devoted to an application of the subpixelian optical flowand a contrario methods to detect clouds in satellite imagery. We propose a method that exploits only visible optical information. It is based onthe temporal redundancy obtained by the repeated passages of the satellites overthe same geographical zones. We define four clues to separate the clouds fromthe landscape: the apparent inter-channel movement, Local texture, temporal emergence and luminance. These indices are modeled in the statistical framework of a contrario methods which produce an NFA (number of false alarms for each). We propose a method for combining these indices and computing a much more discriminating NFA. We compare the estimated cloud maps to annotated ground truths and the cloud maps produced by the algorithms related to the Landsat-8and Sentinel-2 satellites. We show that the detection and false alarms scores are higher than those obtained with these algorithms, which however use a dozen multi-spectral bands
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Ngolè, Mboula Fred Maurice. "Méthodes et algorithmes avancés pour l'imagerie astronomique de haute précision." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS343/document.
Full textAbstract:
L'un des challenges majeurs de la cosmologie moderne réside en la nature même de la matière et de l'énergie noire. La matière noire peut être directement tracée à travers son effet gravitationnel sur les formes des galaxies. La mission Euclid de l'Agence Spatiale Européenne fournira précisément des données à cette fin. L'exploitation de telles données requiert une modélisation précise de la Fonction d'Étalement du Point (FEP) de l'instrument d'observation, ce qui constitue l'objectif de cette thèse.Nous avons développé des méthodes non-paramétriques permettant d'estimer de manière fiable la FEP sur l'ensemble du champ de vue d'un instrument, à partir d'images non résolues d'étoiles, ceci en tenant compte du bruit, d'un possible sous-échantillonnage des observations et de la variabilité spatiale de la FEP. Ce travail tire avantage d'outils et concepts mathématiques modernes parmi lesquelles la parcimonie. Une extension importante de ce travail serait de prendre en compte la dépendance en longueur d'onde de la FEP<br>One of the biggest challenges of modern cosmology is to gain a more precise knowledge of the dark energy and the dark matter nature. Fortunately, the dark matter can be traced directly through its gravitational effect on galaxies shapes. The European Spatial Agency Euclid mission will precisely provide data for such a purpose. A critical step is analyzing these data will be to accurately model the instrument Point Spread Function (PSF), which the focus of this thesis.We developed non parametric methods to reliably estimate the PSFs across an instrument field-of-view, based on unresolved stars images and accounting for noise, undersampling and PSFs spatial variability. At the core of these contributions, modern mathematical tools and concepts such as sparsity. An important extension of this work will be to account for the PSFs wavelength dependency
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Lambert, Sebastien. "Analyse et modélisation de haute précision pour l'orientation de la Terre." Phd thesis, Observatoire de Paris, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008856.
Full textAbstract:
L'accroissement de la précision des techniques de géodésie spatiale et d'astrométrie globale donnant accès à l'orientation terrestre et l'amélioration des systèmes de référence céleste et terrestre requièrent, pour un meilleur profit scientifique, de réaliser une modéli-sation plus précise de la rotation de la Terre. Dans ce but, l'Union Astronomique Internationale a recommandé en août 2000 une paramétrisation plus fine de la rotation terrestre. La première partie de cette thèse est consacrée à la mise en oeuvre des recommandations, dont l'entrée en vigueur était le 1er janvier 2003 et au calcul des modèles adaptés à la nouvelle représentation astrométrique basée sur l'Origine Non-Tournante~: coordonnées célestes du pôle intermédiaire (CIP) et quantité donnant la position de l'Origine Non-Tournante dans le repère céleste (CEO). Les calculs sont basés sur le nouveau modèle de précession-nutation IAU2000A et sur les récentes estimations des paramètres de raccordement des repères de référence (Capitaine, Chapront, Lambert & Wallace 2003, A&A). Une première modélisation de la quantité $s'$ donnant le déplacement de l'origine des longitudes dans le repère terrestre est également réalisée à partir du mouvement du pôle observé (Lambert & Bizouard 2002, A&A). Les couches fluides externes (atmosphère et océans) jouent un rôle majeur dans la partie non-prédictible de la rotation de la terre. Dans la seconde partie de cette thèse, un bilan de ces effets sur les paramètres d'orientation de la Terre est réalisé à partir des données météorologiques les plus récentes. Outre la contribution moyenne de l'atmosphère et de l'océan sur les périodes de temps couvertes par les séries, nous avons étudié la variabilité temporelle de l'excitation périodique et nous montrons sa forte corrélation avec les variations des amplitudes observées dans le mouvement du pôle et la longueur du jour. L'excitation des nutations par les couches fluides reste délicate à estimer en raison de la qualité médiocre des données météorologiques dans le domaine diurne, de l'ordre de grandeur très faible de ces effets et de la forte variabilité de l'excitation. Nous montrons aussi que le moment cinétique de l'atmosphère est affecté par le moment de force lunisolaire, donnant un effet sur la précession de la Terre solide dont la valeur est supérieure à la précision des observations actuelles (Bizouard & Lambert 2001, P&SS). Dans le cadre de l'implémentation du modèle de précession-nutation IAU2000A, il est devenu nécessaire de considérer tous les effets sur l'orientation terrestre dont les amplitudes atteignent quelques dizaines de microsecondes d'arc. Parmi eux, il y a ceux provoqués sur les nutations par les variations de l'ellipticité dynamique de la Terre. Ces dernières induisent, par conservation du moment cinétique de la Terre solide, des changements dans la vitesse de rotation et sont déjà prises en compte dans le Temps Universel (UT1). Elles sont modélisées pour des modèles de Terre plus ou moins raffinés. L'effet de telles variations sur les nutations a été évalué plus récemment sous plusieurs approches présentant des résultats disparates. Dans la troisième partie de cette thèse, nous élucidons les différences et nous déterminons un modèle exhaustif pour une Terre réelle permettant de corriger les angles de nutation (Lambert & Capitaine 2004, A&A).
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Macé, Jean-Sébastien. "Modélisation du fonctionnement d’un gyrolaser He-Ne de très haute précision." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112160/document.
Full textAbstract:
Les gyromètres laser He-Ne sont des senseurs inertiels dont la fiabilité et la précision sont reconnues depuis le milieu des années 1980. Leur grande sensibilité leur permet de mesurer des vitesses de rotation avec une précision qui atteint 10⁻³ °/ h dans le domaine aéronautique. Cependant, du fait d’un fonctionnement complexe basé sur une physique riche et variée, ses performances sont fortement dépendantes des conditions de fonctionnement et de toute modification du processus de fabrication. Dans ce cas, un travail de modélisation prend tout son sens, puisqu’il permet, outre une compréhension claire et précise des différents phénomènes physiques, un accès à des études paramétriques non envisageables expérimentalement. La modélisation globale du fonctionnement d’un gyrolaser He-Ne a ainsi été l’objectif principal de la collaboration entre la société Sagem (groupe Safran), un des leaders mondiaux dans le domaine des senseurs inertiels, et le Laboratoire de Physique des Gaz et des Plasmas (LPGP). Cette modélisation est « multiphysique » du fait de la diversité des domaines que couvre la physique du gyrolaser (Plasma, Physique Atomique, Lasers). C’est pourquoi nous avons développé trois modèles spécifiquement adaptés à chaque domaine. Le premier décrit la modélisation de la colonne positive du plasma de décharge dans une approche fluide. Ce modèle permet une description quantitative du plasma et l’accès aux grandeurs telles que la densité électronique et la fonction de distribution en énergie des électrons. Ces grandeurs sont les entrées nécessaires au second modèle qui traite la cinétique des états excités du plasma He-Ne. Un modèle collisionnel-radiatif à 1 dimension radiale (1D-CRM) a ainsi été développé. L’aspect 1D se justifie par l’importance des phénomènes de transport d’atomes et de rayonnement pouvant influer sur le profil radial de l’inversion de population du laser. Le transfert radiatif par auto-absorption des transitions radiatives résonantes a notamment été modélisé en résolvant l’équation de Holstein-Biberman à partir d’une méthode Monte-Carlo. Cet aspect constitue un élément majeur de ce travail de thèse. La diffusion des atomes excités du mélange He-Ne a également été prise en compte en résolvant l’équation de diffusion avec différentes conditions au bord à la surface du capillaire.A partir des populations et des taux cinétiques de peuplement et dépeuplement calculés par 1D-CRM, l’amplification laser dans la cavité a été modélisée dans le cadre d’une approche Maxwell-Bloch à 2 niveaux (NADIA) en incluant la saturation inhomogène du gain c’est-à-dire en tenant compte de la vitesse des atomes émetteurs dans la direction de propagation des faisceaux lasers. La cinétique de NADIA a été optimisée et les processus de transports dans l’espace des phases ont également été implémentés. Ce modèle a été utilisé pour étudier les performances du gyrolaser liées au milieu amplificateur et pour dériver les paramètres physiques nécessaires au développement d’un simulateur du gyrolaser.Dans ce simulateur, un modèle physique simplifié dérivé de NADIA, a été couplé à des modules « systèmes » dans le but de reproduire en sortie le signal opérationnel d’un gyrolaser. Ceci nous a permis de réaliser des études paramétriques sur les grandeurs caractérisant les performances d’un gyrolaser notamment le biais dynamique et le Random-Walk. Nous montrons en particulier que les performances de notre simulateur sont en bon accord avec celles observées en conditions opérationnelles. De plus, nos résultats montrent que ce simulateur est également un outil puissant pour l’analyse de données expérimentales<br>Ring laser gyros (RLG) are inertial sensors whose reliability and accuracy have been recognised since the mid-1980s. Their high sensitivity enables them to measure angular velocity with an accuracy of 10⁻³ °/ h in aeronautics. However, because of a complex functioning based on a rich and varied physics, their performances are highly dependent on the working conditions and on any modification in the manufacturing process. In this case, a numerical modelling is pertinent since it allows both a clear understanding of the ring laser physics and parametric studies which are not experimentally feasible. The global modelling of a He-Ne RLG has been the main objective of the collaboration between Sagem (Safran group), which is one of the world leader in the inertial sensors field, and the Gas and Plasma Physics Laboratory (LPGP).This modelling is “multi-physics” since RLG physics involves several disciplines (plasma, atomic and laser physics). Therefore we have developed three models specifically adapted to each field. The first one describes the modelling of the positive column of the glow discharge following a fluid approach. This model allows a quantitative description of the plasma and gives access to fundamental quantities like the electron density or the electron energy distribution function. These quantities are the required inputs for the second model which treats the kinetics of the excited states inside the He-Ne plasma. For this, a collisional-radiative model in a radial geometry (1D-CRM) has been developed. The radial geometry is justified by the importance of the transport processes of atoms and radiations which can influence the radial profile of the population inversion. Notably, the radiative transfer by self-absorption of the resonant radiative transitions has been modelled by solving the Holstein-Biberman equation by a Monte-Carlo method. This aspect is a major component of this PhD work. Diffusion of excited atoms inside the plasma has also been taken into account by solving the diffusion equation with different boundary conditions at the capillary surface. From the populations and the kinetic rates computed by 1D-CRM, the laser amplification inside the cavity has been modelled using a two-level Maxwell-Bloch approach (NADIA) taking into account the inhomogeneous gain saturation, which means to consider the thermal speed of the atoms in the direction of propagation of the laser beams. The kinetics of NADIA has been optimized and transport processes in the phase space have also been implemented. This model has been used to study the performances of the RLG linked to the amplifying medium and to derive the physical parameters needed for the development of a simulator.Concerning this simulator, a simplified physical model from NADIA has been coupled to system modules in order to reproduce the operating signal of a RLG. This allows to conduct parametric studies on the quantities defining the RLG performance in particular the dynamic bias and the so-called “Random Walk”. We showed notably that the results of our simulator are in good agreement with experimental measurements in operating conditions. Moreover, our results show that this simulator is a powerful tool for analysing experimental data
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Lambert, Sébastien. "Analyse et modélisation de haute précision pour l'orientation de la Terre." Observatoire de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003OBSPA002.
Full text
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Séverac, Eric. "Simulation des grandes échelles de haute précision d'écoulements tournants avec parois." Aix-Marseille 3, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX30024.
Full textAbstract:
Une méthode tridimensionnelle pseudo spectrale de Simulation des Grandes Échelles (LES), utilisant une Viscosité Spectrale Évanescente (SVV) est développée pour étudier un écoulement tournant en régime turbulent avec parois. Cette technique SVV est tout d'abord validée en montrant qu'elle conserve la précision de notre approximation spectrale. Puis une étude rotorstator est faite. Tout d'abord elle est confrontée avec la DNS à bas nombre de Reynolds. Puis à plus grand nombre de Reynolds (de 10^5 à 10^6), l'étude produit une description détaillée des structures, des caractéristiques, et des quantités turbulentes de l'écoulement et de ses couches limites. Ces résultats sont comparés très favorablement avec la littérature et avec une expérience réalisée dans des conditions identiques. L'ensemble de ces résultats montrent que la SVV, associée à une approximation d'ordre élevé, permet de réaliser des calculs LES d'écoulements complexes pour lesquels les approches classiques échouent<br>Fully three-dimensional Large Eddy Simulation (LES) is developed with spectral approximation using a Spectral Vanishing Viscosity (SVV) technique. The SVV is first shown to keep the accuracy of the approximation. Secondly, turbulent flows are studied in an actual enclosed rotor-stator configuration. At low Reynolds number, we use a Direct Numerical Simulation (DNS) as reference. Then at Higher Reynolds number (from 10^5 to10^6), we provide detailed data on the flow and its boundary layer, including structures, physical properties, and statistical data. The results are favorably compared with the literature and an experiment conducted on an identical apparatus. We conclude that the SVV, coupled with a high order approximation, succeed in computing LES of complex flows when classical LES models fail
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Masquelier, Pierre. "Multiplieur CMOS à haute précision et son application dans l'analyse spectrale." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10134.
Full textAbstract:
Ce travail a pour but d'étudier les multiplieurs analogiques pour leurs utilisations dans l'extraction d'une densité spectrale de puissance. Il présente, de façon analytique, les principales caractéristiques et limitations des structures classiques de multiplieurs dans une technologie M. O. S. Nous avons développé une méthode générale de réduction d'offset et de non-linéarité. Son application sur une cellule de Guilbert, utilisant des transistors M. O. S. En faible inversion, donne d'excellents résultats. L'intégration d'un analyseur spectral en temps réel complet, dans un seul circuit C. M. O. S. , valide l'approche au niveau système. Cet analyseur spectral est destiné à être embarqué à bord d'un engin spatial
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Motto-Ros, Vincent. "Cavités de haute finesse pour la spectroscopie d'absorption haute sensibilité et haute précision : Application à l'étude de molécules d'intérêt atmosphérique." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011763.
Full textAbstract:
La haute sensibilité permise par l'emploi des cavités optiques est exploitée pour caractériser la signature spectrale de molécules d'intérêt atmosphérique. Deux méthodologies différentes sont abordées.<br />Tout d'abord, la technique CW-CRDS (Continuous Wave – Cavity Ring Down Spectroscopie) est utilisée pour étudier l'évolution avec la pression et la température des spectres atmosphériques de la vapeur d'eau dans le proche infrarouge. Cette étude, destinée à calibrer des mesures d'absorption différentielle par Lidar, entre dans le cadre de la mission WALES (Water Vapour Lidar Experiment in Space) proposée par l'Agence Spatiale Européenne. Une attention particulière est portée pour décrire et caractériser le système expérimental.<br />Ensuite, la technique OF-CEAS (Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy) et ses performances pour la spectroscopie sont mises en évidence avec l'étude de la bande B de l'oxygène dans le rouge. Cette technique repose sur un schéma d'injection avec rétroaction optique (de la cavité vers le laser) qui permet d'augmenter la cohérence de son émission pour mesurer les maxima de transmission des modes même avec des cavités de haute finesse. Une configuration nouvelle permettant ces effets est proposée (la cavité Brewster). Une gamme dynamique sur la mesure d'absorption d'environ cinq ordres de grandeurs est démontrée (1e-5 à 1e-10 /cm) ainsi qu'une sensibilité < 1e-10 /cm/Hz^(1/2). Un schéma d'acquisition mode par mode est employé et permet d'exploiter la linéarité du peigne de mode pour atteindre des hautes précisions sur la fréquence. La pertinence de cette approche est mise en évidence par la mesure de « pressure shifts » de l'oxygène obtenus avec une précision absolue record inférieure à 5*1e-5 cm^(-1)/atm.
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Monsanglant, Céline. "Mesures de masses de haute précision avec MISTRAL au voisinage de ^32_12Mg_20." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002383.
Full textAbstract:
L'exploration de la vallée de stabilité dans la direction des isospins est actuellement un enjeu très important en physique nucléaire. Dans ce cadre, les mesures de masses sont de très bonnes indications des changements de structures nucléaires et permettent la contrainte, loin de la stabilité, des modèles existants. Ce travail est consacré à l'étude de la région riche en neutrons autour de ^32_12Mg_20, nucléide radioactif de très courte durée de vie (95 ms). MISTRAL est un spectromètre à radiofréquence et à transmission en ligne installé au CERN à ISOLDE au cours de l'été 1997. La mesure de masse s'effectue par la mesure de la fréquence cyclotron de l'ion tournant dans un champ magnétique homogène comparée à celle d'un ion de référence. Cette méthode permet des mesures de masse très rapides et très précises (quelques 10−7). Des mesures de la masse de 25,26Ne et 32Mg ont été effectuées en 1999. L'analyse a été rendue complexe par la présence de nombreux isobares dans le faisceau radioactif. La masse de 32Mg a été trouvée plus liée de 280 keV par rapport aux tables. Les valeurs de MISTRAL pour les trois nucléides sont plus précises et ont donc le plus grand poids dans la nouvelle évaluation. La zone de déformation de la région étudiée est renforcée. La fermeture de couche à N = 20 semble disparaître pour ces nucléides. Une nouvelle méthode de mesure de masse avec le spectromètre MISTRAL ainsi que des comparaisons à des modèles classiques en physique nucléaire (modèle en couche, modèle de champ moyen, etc.) ont également été étudiées.
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Possamai, Osmar. "Étude et conception d'un guidage linéaire de haute précision à palier fluide." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPD262.
Full textAbstract:
L'étude commence par la détermination des caractéristiques statiques des patins hydrostatiques et aérostatiques pour permettre d'effectuer le choix du type de patin à utiliser dans le banc. Une étude dynamique a été effectuée pour le patin hydrostatique isolé et couplé avec l’élément de pré-charge monté sur un piston mobile. L'étude se poursuit avec la conception du banc linéaire et de la centrale hydraulique. Un banc d'essais a été construit pour permettre la validation du modèle théorique développé.
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Boucher, Christine. "Étude isotopique de l'hélium atmosphérique à haute précision : applications environnementales et volcaniques." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0194/document.
Full textAbstract:
Le rapport isotopique de l'hélium atmosphérique (RA = 3He/4He = 1.39 × 10-6) est lié aux flux naturels et anthropiques de 3He et de 4He en provenance de la Terre (et de l'espace pour 3He). Les activités industrielles ont émis des gaz riches en 4He radiogénique (exploitation des combustibles fossiles) et en 3He (activités nucléaires). Du fait de ces flux d'hélium, il a été proposé que le rapport 3He/4He dans l'air a varié dans le temps et dans l'espace. De telles variations pourraient permettre l'utilisation de ce rapport comme nouveau traceur des émissions atmosphériques de polluants anthropiques et/ou naturelles. Pour vérifier ces possibilités, nous avons entrepris la mesure haute-précision (2-6‰, 2σ) de la composition isotopique de l'hélium atmosphérique au Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (Université de Lorraine et Centre National de la Recherche Scientifique, Vandoeuvre-lès-Nancy, France). Nous avons effectué des analyses d'intercalation avec un spectromètre de masse double collecteur (Helix Split Flight Tube de la société Thermo Instruments). Au cours de ces analyses, plusieurs analyses individuelles d'un échantillon d'air sont effectuées en alternance avec un standard d'air. Nous n’avons détecté aucune évidence de variation temporelle du rapport 3He/4He dans l’air de France piégé dans des boules de pétanque (1965, 1990, 2010, 2013), dans des réservoirs métalliques (2010, 2016) et dans un carburateur de voiture (1910). Nous avons également re-analysé des échantillons d'air ancien prélevés dans des réservoirs métalliques depuis 1978 à Cape Grim (Tasmanie, Australie). En incluant les mesures de Mabry et al. (2015) pour certains de ces réservoirs, nous obtenons une tendance commune de -0.05 ± 2.46 ‰, montrant l'absence de variation statistiquement significative sur une période de 106 ans. Au niveau mondial, nous avons seulement détecté deux échantillons d’air sur seize (Dôme C, Antarctique; Tokyo, Japon) dont les compositions sont statistiquement distinctes, marquées par des excès en 3He de 2.0 ± 1.4 ‰, et 1.7 ± 1.5 ‰, respectivement (intervalle de confiance de 95%). Ces excès pourraient être liés aux flux d’hélium locaux par : (i) les précipitations aurorales en Antarctique ; (ii) les volcans et/ou les déchets nucléaires (Fukushima Daï-Ichi) au Japon. Dans la région de l’Afar (Éthiopie), nous avons détecté des excès en 3He de ~1 % au-dessus du lac de lave du volcan Erta Ale, pouvant être utilisés pour tracer des gaz réactifs (e.g. CO2) simultanément émis. Ces excès sont toutefois rapidement dilués dans les masses d’air régionales. L'isolation des gaz libérés par le sol du cratère de l'Erta Ale à l'aide d'un contenant inversé placé à sa surface a permis d'évaluer les flux diffusifs en 3He (via l'augmentation du rapport 3He/4He dans l'air isolé) et en CO2. Globalement, cette thèse conforte l’utilisation de RA comme standard inter-laboratoire. Dans certaines régions (Dôme C, Japon), une investigation plus poussée dans le temps devrait être effectuée pour contraindre les sources d’hélium atmosphérique pouvant engendrer de faibles variations locales<br>The helium isotopic composition of air (RA = 3He/4He = 1.39 × 10-6) is related to the natural and anthropogenic fluxes of 3He and 4He from the Earth (and from space for 3He). Industrial activities emit gases enriched in radiogenic 4He (exploitation of fossil fuels) and in 3He (nuclear activities). It has been proposed that the 3He/4He ratio in air has varied over time and also spatially because of these helium fluxes. Such variations could allow the use of this ratio as a new tracer of anthropogenic and/or natural pollutants. To verify these possibilities, we undertook high-precision measurements of the composition of atmospheric helium (2-6‰, 2σ) at the Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques (University of Lorraine, Centre National de Recherche Scientique, Vandoeuvre-lès-Nancy, France). We performed sample-standard bracketing analyses with a double collector Helix SFT Mass Spectrometer. During each of these analyses, several individual analyses of an air sample are conducted in alternation with an air standard. We found no evidence of temporal variation of the 3He/4He ratio in French air trapped in petanque balls (1965, 1990, 2010, 2013), metallic tanks (2010, 2016) and in a carburettor (1910). Including the measurements of Mabry et al. (2015) for the Cape Grim air archive (Tasmania, Australia), we obtained a trend of -0.05 ± 2.46‰ over 106 years. At the global level, we only detected two air samples out of sixteen (Dôme C-Antarctica, Tokyo-Japan) whose compositions are statistically distinct, marked by 3He excesses of 2.0 ± 1.4‰, and 1.7 ± 1.5‰, respectively (95% confidence interval). These excesses could be related to local and regional helium fluxes input such as: (i) auroral precipitation in Antarctica; (ii) volcanoes and/or nuclear releases (Fukushima Daï-Ichi) in Japan. In the Afar region (Ethiopia), we detected 3He excesses of ~1% above the lava lake of the Erta Ale volcano, which can be used to trace reactive gases (e.g. CO2) released simultaneously. These excesses are quickly affected by air mixing with the regional air of Afar. The diffusive soil fluxes of 3He (via increase of the 3He/4He ratio) and CO2 have been estimated from the accumulation of gases released from the soil of the Erta Ale crater in an inverted chamber placed on its surface. Overall, this thesis supports the use of RA as an inter-laboratory standard. In some areas (Dôme C, Japon), a more thorough investigation should be carried out over time to constrain the sources that may cause small helium isotopic variations in air
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Luu, Tu-Han. "Datation à haute précision par l'26Al de l'histoire du disque d'accrétion." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0225/document.
Full textAbstract:
Une période intéressante de l'histoire précoce du système solaire est celle du disque, i.e. la période pendant laquelle se déroule la plupart des processus qui vont conduire du mélange de gaz et de poussières nébulaires à des grains et des planétésimaux, qui seront à un stade ultérieur le matériel de départ pour la formation des embryons planétaires et des planètes. Les témoins de cette époque sont les constituants des météorites primitives (chondrites), principalement les inclusions réfractaires (CAIs) et les chondres. Une des questions centrales dans la compréhension des processus à l'origine des CAIs et des chondres est celle du temps. Les travaux récents de Johan Villeneuve ont permis de démontrer que l'26Al et les isotopes du Mg étaient distribués dans le disque d'accrétion à un niveau d'homogénéité permettant d'utiliser le système 26Al-26Mg comme le chronomètre le plus précis qui soit des évènements qui se sont déroulés lors des 2 ou 3 premiers millions d'années du disque. Le but de cette thèse a été de reprendre toute l'étude de l'26Al avec des mesures de plus haute précision que les mesures existantes, en associant les mesures in-situ (sonde ionique) et en roche totale (HR-MC-ICPMS). Les développements analytiques mis en place pour mesurer les compositions isotopiques en Mg ont été appliqués à l'étude d'olivines réfractaires et de chondres de la météorite Allende, et d'olivines de la pallasite Eagle Station. L'ensemble des données a permis d'apporter des éléments de réponse sur les âges de formation des chondres et de leurs précurseurs, et sur l'origine des olivines réfractaires riches en Mg et la possibilité que celles-ci figurent parmi les précurseurs des chondres<br>The disk history is a very interesting period of the early Solar System history, i.e. the period during which occurred most of the processes leading from the mixing of nebular gas and dust to grains, and then planetesimals, which will then constitute the starting material for formation of planetary embryos and terrestrial planets. The witnesses of this period that we have in the laboratory are the chondrite constituents, mostly refractory inclusions (CAIs) and chondrules. One of the central questions regarding the processes leading to the formation of CAIs and chondrules is the timing. Villeneuve et al. (2009, 2011) have shown that 26Al and Mg isotopes were homogeneously distributed in the accretion disk, at a level allowing the use of the 26Al-26Mg system as the most precise short-lived chronometer to constrain the 2 or 3 first million years of the disk history. My PhD project aimed at reconsidering the 26Al study with more precise measurements, and by combining in-situ (by MC-SIMS) and bulk (by HR-MC-ICPMS) analyses. The analytical developments we set for Mg-isotope measurements (because of the high precision needed) were then applied to a set of extraterrestrial materials, including Mg-rich isolated olivines and Mg-rich olivines in porphyritic type I chondrules from the Allende CV3 meteorite, as well as chondrules from the same meteorite, and olivines from the Eagle Station pallasite. The whole data set allowed to answer questions such as (i) the origin of chondrule precursor materials and the time of chondrule formation, as well as (ii) the origin of Mg-rich refractory olivines, and the possibility that the latters were part of chondrule precursors
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Andia, Manuel. "Oscillations de Bloch d'atomes ultra-froids : application aux mesures de haute précision." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066241/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse se développe autour de trois expériences. La première concerne la mesure du rapport h/m entre la constante de Planck et la masse d'un atome de rubidium. Dans le cadre de l'étude détaillée des effets systématiques, tels que la phase de Gouy ou l'effet Zeeman quadratique, nous avons développé une nouvelle source laser compacte et puissante (12W@780nm) permettant de réduire l'effet de la phase de Gouy d'un facteur 4. La deuxième expérience a porté sur la démonstration d'un nouveau schéma de gravimètre compact, s'appuyant sur les oscillations de Bloch pour faire léviter les atomes. Une mesure de l'accélération locale de la pesanteur a été réalisée avec une sensibilité préliminaire très prometteuse de 4.7E-7 g en 1s. La troisième expérience a permis d'obtenir un interféromètre atomique symétrique grâce à la technique de double diffraction Raman. Nous avons réalisé la chaîne de fréquences et le montage optique pour l'intégration de séparatrices à grand transfert d'impulsion (LMTBS) à base d'oscillations de Bloch<br>This work developed around three experiments. The first one concerned the measurement of the ratio h/m between Planck's constant and rubidium atomic mass. We have carried out a thorough study of systematic effects, such as the Gouy phase or the quadratic Zeeman effect. The development of a new compact and high-power laser source (12W@780nm) allowed to decrease the effect of Gouy phase by a factor of 4. The second experiment revolved around the realization of a compact and precise gravimeter, using Bloch oscillations to maintain atoms against gravity. This allowed for a measurement of local gravity acceleration with a promising preliminary sensitivity of 4.7E-7 g in 1s. Finally, the third experiment consisted in the realization of the double diffraction technique, with the aim of implementing Bloch-oscillation-based large momentum transfer beamsplitters
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Paul, Baptiste. "Mesure de front d'onde post-coronographique à haute précision pour l'imagerie à haut contraste : appplication sol et espace." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4731/document.
Full textAbstract:
L'observation directe des exoplanètes est rendue difficile par l'énorme contraste entre la planète et l'étoile autour de laquelle elle gravite, ainsi que la faible séparation angulaire entre ces deux corps. Un tel niveau de contraste aussi proche de l'étoile être atteint en couplant l'imagerie à haute résolution angulaire et la coronographie, qui atténue le flux en provenance de l'étoile ; les performances ultimes d'un instrument d'imagerie à haut contraste sont alors limitées par ses aberrations quasi-statique. Au cours de cette thèse a été conçu un ASO plan focal dédié à la calibration des aberrations quasi-statiques dans les systèmes d'imagerie à haut contraste. Cet ASO, baptisé COFFEE, permet d'estimer les aberrations en amont et en aval du coronographe à partir d'images coronographiques acquises en plan focal différant d'une phase de diversité connue introduite en amont du coronographe. Au cours de cette thèse, COFFEE a été conçu et validé par simulations numérique et démontré expérimentalement sur banc. L'identification de plusieurs facteurs limitant la précision de l'estimation des aberrations a ensuite induit une modification du formalisme sur lequel repose COFFEE pour l'adapter à l'estimation d'aberrations de hautes fréquences spatiales avec une précision nanométrique. Cette version hauts ordres de COFFEE a été utilisée avec succès sur l'instrument SPHERE, où la compensation des aberrations estimées par COFFEE a permis d'optimiser le contraste. Enfin, une nouvelle méthode de compensation a été développée pour permettre d'atteindre de très hauts niveaux de contraste sur le détecteur scientifique<br>Performing an exoplanet direct detection means being able to image an object as faint as an extra-solar planet very close to its parent star. After compensation of the turbulence by the XAO loop and most of the star light removed by a coronagraph, the ultimate limitation of high contrast imaging systems lies in its quasi-static aberrations that creates a residual signal which limit the achievable contrast on the scientific detector. To increase the achievable contrast on the detector, these aberrations must be compensated for, ideally using focal plane data recorded from the scientific detector to avoid differential aberrations. The aim of this thesis was to develop a focal-plane wavefront sensor (WFS) dedicated to the estimation of quasi-static aberrations in high contrast imaging systems. This WFS, called COFFEE, estimates the aberrations both upstream and downstream of the coronagraph using coronagraphic focal plane images that differ from a known diversity aberrations introduced upstream of the coronagraph. During this research work, COFFEE has been developed, tested using numerical simulations and demonstrated on an in-house bench. Considering the limitations of the estimation accuracy, COFFEE's formalism has then been modified to allow it to estimate high frequencies aberrations with nanometric precision. This extended version of COFFEE has been successfully used on SPHERE to optimize the contrast on the scientific detector of the instrument using COFFEE in a dedicated compensation process. Lastly, a new compensation method has been developed in order to reach very high contrast levels on the scientific detector
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Hilico, Laurent. "Mesures de fréquences et calculs de haute précision en physique atomique et moléculaire." Habilitation à diriger des recherches, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001922.
Full textAbstract:
La premiere partie du manuscript concerne l'etude des performances metrologiques d'un etalon secondaire de frequence utilisant les transitions a deux photons du rubidium. La mesure de la frequence absolue de cet etalon est decrite ainsi que ses applications a la spectroscopie de l'hydrogene atomique. La seconde partie concerne le calcul tres precis des niveaux d'energie et des fonctions d'onde de l'ion moeculaire H2+, ainsi que des resonances des especes exotiques ou l'electron est remplace par un muon ou un pion. A partir des fonctions d'onde, les probabilites de transition a deux photons entre niveaux vibrationnels de H2+ sont calculees. Un nouveau shema experimental pour deduire le rapport de la masse du proton a celle de l'electron par spectroscopie de H2+ est propose et discute. Enfin, une nouvelle methode de calcul du probleme coulombien a trois corps en deux dimensions est proposee et appliquee a l'helium.
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Sabater, Neus. "Fiabilité et précision en stéréoscopie : application à l'imagerie aérienne et satellitaire à haute résolution." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00505143.
Full textAbstract:
Cette thèse se situe dans le cadre du projet MISS (Mathématiques de l'Imagerie Stéréoscopique Spatiale) monté par le CNES en collaboration avec plusieurs laboratoires universitaires en 2007. Ce projet se donne l'objectif ambitieux de modéliser un satellite stéréoscopique, prenant deux vues non simultanées mais très rapprochées de la Terre en milieu urbain. Son but principal est d'obtenir une chaîne automatique de reconstruction urbaine à haute résolution à partir de ces deux vues. Ce projet se heurte toutefois à des problèmes de fond que la présente thèse s'attache à résoudre. Le premier problème est le rejet des matches qui pourraient se produire par hasard, notamment dans les zones d'ombres ou d'occlusion, et le rejet également des mouvements au sol (véhicules, piétons, etc.). La thèse propose une méthode de rejet de faux matches basée sur la méthodologie dite a contrario. On montre la consistance mathématique de cette méthode de rejet, et elle est validée sur des paires simulées exactes, sur des vérités terrain fournies par le CNES, et sur des paires classiques de benchmark (Middlebury). Les matches fiables restants représentent entre 40% et 90% des pixels selon les paires testées. Le second problème de fond abordé est la précision. En effet le type de stéréoscopie envisagé exige un très faible angle entre les deux vues, qui sont visuellement presque identiques. Pour obtenir un relief correct, il faut effectuer un recalage extrêmement précis, et calibrer le niveau de bruit qui permet un tel recalage. La thèse met en place une méthode de recalage subpixélien, qui sera démontrée être optimale par des arguments mathématiques et expérimentaux. Ces résultats étendent et améliorent les résultats obtenus au CNES par la méthode MARC. En particulier, il sera montré sur les images de benchmark Middlebury que la précision théorique permise par le bruit correspond bien à celle obtenue sur les matches fiables. Bien que ces résultats soient obtenus dans le cadre d'un dispositif d'acquisition précis (stéréoscopie aérienne ou satellitaire à faible angle), tous les résultats sont utilisables en stéréoscopie quelconque, comme montré dans beaucoup d'expériences.
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Collard, Éric. "Réalisation d'un tour de haute précision : modélisation et conception modulaire de guidages sur roulements." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD831.
Full textAbstract:
Un tour de précision micrométrique a été développé dans le cadre d'un projet industriel. Des modules de guidage de précision submicronique sur roulements ont été conçus, réalisés et assemblés. La méthodologie de conception adoptée pour ce projet est basée sur l'utilisation ou le développement d'outils de modélisation et de simulation afin de déterminer a priori le comportement de la machine et de ses éléments et d'effectuer les meilleurs choix techniques.
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Sabater, Neus. "Fiabilité et précision en stéréoscopie : application à l’imagerie aérienne et satellitaire à haute résolution." Cachan, Ecole normale supérieure, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00505143/fr/.
Full textAbstract:
Cette thèse se situe dans le cadre du projet MISS (Mathématiques de l’Imagerie Stéréoscopique Spatiale) monté par le CNES en collaboration avec plusieurs laboratoires universitaires en 2007. Ce projet se donne l’objectif ambitieux de modéliser un satellite stéréoscopique, prenant deux vues non simultanées mais très rapprochées de la Terre en milieu urbain. Son but principal est d’obtenir une chaîne automatique de reconstruction urbaine à haute résolution à partir de ces deux vues. Ce projet se heurte toutefois à des problèmes de fond que la présente thèse s’attache à résoudre. Le premier problème est le rejet des matches qui pourraient se produire par hasard, notamment dans les zones d’ombres ou d’occlusion, et le rejet également des mouvements au sol (véhicules, piétons, etc. ). La thèse propose une méthode de rejet de faux matches basée sur la méthodologie dite a contrario. On montre la consistance mathématique de cette méthode de rejet, et elle est validée sur des paires simulées exactes, sur des vérités terrain fournies par le CNES, et sur des paires classiques de benchmark (Middlebury). Les matches fiables restants représentent entre 40% et 90% des pixels selon les paires testées. Le second problème de fond abordé est la précision. En effet le type de stéréoscopie envisagé exige un très faible angle entre les deux vues, qui sont visuellement presque identiques. Pour obtenir un relief correct, il faut effectuer un recalage extrêmement précis, et calibrer le niveau de bruit qui permet un tel recalage. La thèse met en place une méthode de recalage subpixélien, qui sera démontrée être optimale par des arguments mathématiques et expérimentaux. Ces résultats étendent et améliorent les résultats obtenus au CNES par la méthode MARC. En particulier, il sera montré sur les images de benchmark Middlebury que la précision théorique permise par le bruit correspond bien à celle obtenue sur les matches fiables. Bien que ces résultats soient obtenus dans le cadre d’un dispositif d’acquisition précis (stéréoscopie aérienne ou satellitaire à faible angle), tous les résultats sont utilisables en stéréoscopie quelconque, comme montré dans beaucoup d’expériences<br>This thesis is a contribution to stereovision written in the framework of the MISS (Mathematics for Stereoscopic Space Imaging) project launched by CNES in cooperation with several university laboratories in 2007. This project has the ambitious goal to model a stereo satellite, using two almost simultaneous views of the Earth with small baseline in urban areas. Its main goal is to get an automatic chain of urban reconstruction at high resolution from such pairs of views. The project faces fundamental problems that this thesis aims at solving. The first problem is the rejection of matches that could occur just by chance, particularly in shadows or occlusions, and the rejection of moving objects (vehicles, pedestrians, etc. ). This thesis proposes a method for rejecting false matches based on the a contrario methodology. The mathematical consistency of this rejection method will be shown and it will be validated on exact simulated pairs, on ground truths provided by CNES, and pairs of classical benchmark (Middlebury). The reliable accepted matches reach a 40% to 90% density in the tested pairs. The second issue is the accuracy. Indeed, the type of considered stereoscopy requires a very low baseline between the two views, which are visually almost identical. To get a proper relief, an extremely accurate shift must be estimated, and the noise level that allows this accuracy must be calibrated. In this thesis a subpixel disparity estimation method is proposed, which will be proved optimal by experimental and mathematical arguments. These results extend and improve the results obtained by the CNES method MARC. In particular, it will be shown on the Middlebury benchmark that the theoretical accuracy allowed by the noise exactly corresponds to the accuracy obtained on the reliable matches. Although these results are obtained within the framework of a specific acquisition system (low baseline stereoscopy on aerial or satellite images), all results are used in a general stereo framework, as shown in many experiments
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Gautier, Alexis. "Intégrité de surface et performances fonctionnelles de surfaces de roulement en usinage haute précision." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1725.
Full textAbstract:
Les objectifs de cette thèse étaient d'étudier l'intégrité et les performances fonctionnelles de surfaces de bagues de roulement en 100Cr6 usinées sur une machine prototype d'Usinage de Haute Précision (UHP, tournage dur). La fonctionnalité de ces surfaces, dont la finition est actuellement réalisée par rectification, est la tenue en fatigue contact. L'ensemble des développements apportés et des mises au point réalisées ont permis d’améliorer les performances de la machine et ainsi d'obtenir les surfaces dont les analyses et mesures ont permis de mettre en évidence l'influence de la vitesse d'avance sur la rugosité et le niveau des contraintes résiduelles des surfaces usinées, qui contrairement à la rectification, est en forte compression en surface et en profondeur. Des essais de fatigue contact jusqu'à 100. 000 cycles ont montré la stabilité des contraintes résiduelles qui reste en forte compression. Ces derniers résultats devront être confirmés par des essais de plusieurs millions de cycles. Les surfaces usinées ayant une rugosité comparable à celles obtenues par rectification, des études approfondies ont été réalisées afin d'une part de déterminer les limitations et la pertinence des techniques de mesure (profilomètre tactile, AFM, microscope interférométrique) en fonction de la nature des surfaces ; et d'autre part de choisir le paramètre de rugosité le plus pertinent par une analyse mulri-échelle. Cette dernière a montré que les paramètres couramment utilisés dans l'industrie ou ceux dictés par les normes ne sont pas toujours les plus pertinents. Cette étude sera appliquée à d'autres procédés de fabrication<br>The aims of this thesis were to carry out integrity and functional performances of AISI 51200 bearing ring surfaces machined by High Precision Turning machine lathe (HPT, hard turning). The functionality of these surfaces, which are nowadays finished by grinding, is life in contact fatigue. Machine developments and adjustment setup have increased the machine performances and then allow to obtain following presented surfaces which analysis and measures have shown the influence of the feed rate on the surface roughness and the residual stresses level: at the opposite of grinding, material is in high compression on the surface and in deep. Contact fatigue tests have been done until 100,000 cycles and have shown the stability of residual stresses which keep in high compression. These last results should be confirmed by several million cycle tests. As machined surfaces present similar level of roughness than the one obtain by grinding, different other studies have been carried out in order in a first band to determine limitations and relevance of measurements techniques (tactil profiler, AFM, interferometric microscope) in function of the surface nature; and in an other hand to choose the most relevant roughness parameter by a multi scale analysis. This last one has shown that roughness parameters used in industry or in standards are not always the most relevant. This study will be applied to other manufacturing processes
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Pal, Olivier. "Modélisation du comportement dynamique des ouvrages grâce à des éléments finis de haute précision." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10189.
Full textAbstract:
Le theme dominant de ce travail de these, est l'analyse du comportement des ouvrages sous sollicitations dynamiques par la methode des elements finis. Sur le plan rheologique, on presente deux nouvelles lois de comportement basees sur le formalisme des lois incrimentales non lineaires du second ordre dont la specificite est de n'utiliser qu'un nombre reduit de parametres constitutifs. La reponse de ces lois est etudiee pour differents chemins de sollicitation. L'une de ces deux lois appelee loi duale, presente l'originalite d'etre ecrite sous une forme directe, bien adaptee aux analyses par elements finis. Sur le plan numerique on presente de facon detaillee les avantages et inconvenients lies a l'utilisation d'elements lagrangiens de haute precision. On propose notamment une technique d'optimisation permettant de diagonaliser la matrice de masse de ce type d'element ainsi qu'une formulation analytique de la pulsation maximale afin de definir pour un maillage donne le pas de temps critique correspondant. On aborde egalement la modelisation des milieux semi-infinis a partir de deux approches distinctes : la methode des frontieres absorbantes et les techniques de superposition. L'ensemble de ces developpements est accompagne de nombreuses validations largement detaillees.
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Haddaoui, Khalil. "Méthodes numériques de haute précision et calcul scientifique pour le couplage de modèles hyperboliques." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066176/document.
Full textAbstract:
La simulation numérique adaptative d'écoulements présentant des phénomènes multi-échelles s'effectue généralement au moyen d'une hiérarchie de modèles différents selon l'échelle mise en jeu et le niveau de précision requis. Ce type de modélisation numérique entraîne des problèmes de couplage multi-échelles complexes. Cette thèse est ainsi dédiée au développement, à l'analyse et à la mise en œuvre de méthodes performantes permettant de résoudre des problèmes de couplage en espace de modèles décrits par des systèmes d'équations aux dérivées partielles hyperboliques.Dans une première partie, nous développons et analysons une méthode numérique dédiée au couplage interfacial des équations d'Euler mono-dimensionnelles. Chacun des systèmes de lois de conservation est muni d'une loi de pression distincte et l'interface de couplage séparant ces modèles est supposée fixe et infiniment mince. Les conditions de transmission sont modélisées par un terme source mesure localisé à l'interface de couplage. Le poids associé à cette mesure modélise les pertes de conservation à l'interface (typiquement des pertes de charge) et sa définition permet l'application de plusieurs stratégies de couplage. Notre méthode d'approximation repose sur les techniques d'approximation par relaxation de type Suliciu. La résolution exacte du problème de Riemann pour le système relaxé nous permet de définir un schéma numérique équilibre pour le modèle de couplage. Ce schéma préserve certaines solutions stationnaires du modèle de couplage et est applicable pour des lois de pression générales. L'implémentation de notre méthode permet de mener des expériences numériques illustrant les propriétés de notre schéma. Par exemple, nous montrons qu'il est possible de contrôler l'écoulement à l'interface de couplage en calculant des poids solutions de problèmes d'optimisation sous contraintes.La deuxième partie de cette thèse est dédiée au développement de deux schémas numériques d'ordre arbitrairement élevé en espace pour l'approximation des solutions stationnaires du problème mixte associé au modèle de Jin et Xin. Nos schémas d'approximation reposent sur la méthode de Galerkin discontinue. L’approximation des solutions du problème mixte par notre premier schéma fait intervenir uniquement des erreurs de discrétisation tandis que notre deuxième schéma est constitué à la fois d'erreurs de modélisation et de discrétisation. L'erreur de modélisation provient du remplacement, dans certaines régions spatiales, de la résolution du modèle de relaxation par celle de l'équation scalaire équilibre associée. Sous l'hypothèse d'une interface de couplage éventuellement caractéristique, la résolution du problème de Riemann associé au modèle couplé nous permet de construire un schéma numérique d'ordre arbitrairement élevé prenant en compte l'éventuelle existence de couches limites à l'interface de couplage. Enfin, la mise en œuvre de ces méthodes nous permet d'analyser quantitativement et qualitativement les erreurs de modélisation et de discrétisation commises lors de l'utilisation du schéma couplé. Ces erreurs sont fonction du niveau de raffinement de maillage utilisé, du degré de polynôme choisi et de la position de l'interface de couplage<br>The adaptive numerical simulation of multiscale flows is generally carried out by means of a hierarchy of different models according to the specific scale into play and the level of precision required. This kind of numerical modeling involves complex multiscale coupling problems. This thesis is thus devoted to the development, analysis and implementation of efficient methods for solving coupling problems involving hyperbolic models.In a first part, we develop and analyze a coupling algorithm for one-dimensional Euler systems. Each system of conservation laws is closed with a different pressure law and the coupling interface separating these models is assumed fix and thin. The transmission conditions linking the systems are modelled thanks to a measure source term concentrated at the coupling interface. The weight associated to this measure models the losses of conservation and its definition allows the application of several coupling strategies. Our method is based on Suliciu's relaxation approach. The exact resolution of the Riemann problem associated to the relaxed system allows us to design an extremely accurate scheme for the coupling model. This scheme preserves equilibrium solutions of the coupled problem and can be used for general pressure laws. Several numerical experiments assess the performances of our scheme. For instance, we show that it is possible to control the flow at the coupling interface when solving constrained optimization problems for the weights.In the second part of this manuscript we design two high order numerical schemes based on the discontinuous Galerkin method for the approximation of the initial-boundary value problem associated to Jin and Xin's model. Our first scheme involves only discretization errors whereas the second approximation involves both modeling and discretization errors. Indeed in the second approximation, we replace in some regions the resolution of the relaxation model by the resolution of its associated scalar equilibrium equation. Under the assumption of a possible characteristic coupling interface, we exactly solve the Riemann problem associated to the coupled model. This resolution allows us to design a high order numerical scheme which captures the possible boundary layers at the coupling interface. Finally, the implementation of our methods enables us to analyze quantitatively and qualitatively the modeling and discretization errors involved in the coupled scheme. These errors are functions of the mesh size, the degree of the polynomial approximation and the position of the coupling interface
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Choquet, Élodie. "Suivi de franges à quatre télescopes pour GRAVITY et astrométrie de précision." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077219.
Full textAbstract:
Ma thèse s'inscrit dans le contexte de l'instrument GRAVITY qui verra sa première lumière en 2014 VLTI. GRAVITY recombinera jusqu'à quatre télescopes en bande K et fournira des mesures astrométriques à des sensibilité et précision inégalées en interférométrie infrarouge. J'ai développé les algorithmes du suiveur de franges de GRAVITY, qui devra stabiliser les différences de marche à des résidus inférieurs à 350nm rms sur une étoile de référence de magnitude jusqu'à K=10 pour permettre de longues intégrations sur la voie scientifique. Pour cela, j'ai mis en œuvre des estimateurs robustes, un contrôleur prédictif basé sur un filtre Kalman, et une machine d'état automatisant la gestion du suiveur de franges. Par des simulations numériques réalistes des différentes sources de perturbation, j'ai démontré que le contrôleur Kalman est plus efficace que les contrôleurs classiques (intégrateur) pour corriger les perturbations, en particulier les vibrations instrumentales, et qu'il permettra d'atteindre les spécifications du suiveur de franges de GRAVITY. J'ai développé un prototype de laboratoire du suiveur de franges afin de valider expérimentalement ces algorithmes. Les premiers tests confirment leur capacité à stabiliser les franges, et démontrent la supériorité du contrôleur Kalman sur un intégrateur à compenser une vibration instrumentale. Enfin, j'ai mené une étude de la binaire X Vêla X-l préliminaire à l'utilisation de GRAVITY. J'ai réalisé des observations interférométriques infrarouge et mesuré un vent stellaire de tailles différentes dans les bandes H et K, démontrant la présence soit d'un fort gradient de température, soit d'événements temporaires dans le vent<br>My PhD was initiated in the framework of the GRAVITY instrument, whose first light is expected for 2014 at VLTI. GRAVITY will combine up to four telescopes in the K spectral band, and provide astrometric measurements with precision and sensitivity unequalled in infrared interferometry. I developed the algorithms of the GRAVITY fringe tracker, which will stabilize the optical path differences down to 350nm rms on a reference star as faint as K=10, and enable long exposure in the science beam. In this goal I implemented robust estimators, a predictive controller based on Kalman filtering, and a state machine automating the management of the fringe tracker. Through realistic numerical simulations of différent disturbance sources, I demonstrated that the Kalman controller is more efficient than classical controllers (integrator-type) to correct perturbations, especially instrumental vibrations, and that it enables to reach the specifications of the GRAVITY fringe tracker. I developed a laboratory demonstrator of the GRAVITY fringe tracker, to experimentally validate its algorithms. First results confirm their ability to stabilize fringes, and demonstrate the efficiency of the Kalman filter to compensate for an instrumental vibration over an integrator controller. Finally, I studied the Vela X-l X-ray binary, preliminary to the installation of GRAVITY. I performed infrared interferometric observations of this System and measured a stellar wind with different sizes in the H and K spectral bands, revealing either a strong temperature gradient in the stellar wind, or transient events in the accretion process
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Viens, Mathieu. "Conception d'un bioréacteur de haute performance permettant la stimulation et la caractérisation mécanique à long terme des tendons de queue de rat." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/155.
Full textAbstract:
Le Laboratoire Biométiss oeuvre dans le domaine de la mécanobiologie. Ses recherches visent
à mieux comprendre l’évolution des propriétés viscoélastiques in vitro des tissus conjonctifs
mous vivants sous chargement mécanique. L’outil premier de ce type de recherche in vitro se
nomme bioréacteur. Il permet la mimique des sollicitations mécano-biochimiques
physiologiques ou traumatiques auxquelles sont soumis les tissus in vivo ainsi que la
caractérisation destructive ou non-destructive de leurs propriétés viscoélastiques.
En 2007, un premier bioréacteur destiné à la stimulation et la caractérisation in vitro à long
terme de tendons de queue de rat a été conçu et fabriqué par un membre de Biométiss
(Huppé, 2007). L’expérience acquise avec celui-ci a permis d’acquérir une meilleure
définition des besoins du laboratoire. Elle a aussi permis d’identifier certaines limitations
principalement associées à la convivialité ainsi qu’à la qualité de mesure et de contrôle de ce
premier bioréacteur.
Il a alors été convenu que la conception d’un nouveau bioréacteur était nécessaire et préférable
à la modification du premier bioréacteur. C’est ainsi qu’a pris naissance le projet de maîtrise
portant sur la conception d'un bioréacteur de haute performance permettant la stimulation et la
caractérisation mécanique à long terme des tendons de queue de rat.
L’approche de conception inspirée des machines de haute précision et adoptée pour concevoir
le bioréacteur a permis d’avoir un regard nouveau sur le bioréacteur et mettre en oeuvre
plusieurs innovations importantes. Les concepts novateurs de servo-actionneur personnalisé,
d’isolation vibratoire à deux niveaux ou de labyrinthe mobile, pour n’en nommer que
quelques-uns, ont permis d’atteindre de hautes performances. Les fruits de ces innovations
sont entre autres :
- L’amélioration de la qualité de mesure et de contrôle résultant de la stimulation et de
la caractérisation mécanique;
- L’optimisation de la convivialité d’utilisation;
- La minimisation du facteur humain sur les résultats.
Finalement, l’article intitulé A Roadmap for the Design of Bioreactors in Mechanobiological
Research and Engineering of Load-Bearing Tissues par Viens et al. (2011) a été rédigé à partir
de l’expérience de conception vécue dans le cadre du présent projet. Il propose une approche
structurée, basée sur l’analyse du cycle d’utilisation du bioréacteur et de la routine de
stimulation et de caractérisation mécanique, permettant d’élaborer un cahier des charges
fonctionnelles complet et exact. Il est espéré que cet article permettra de guider le chercheur à
travers cette étape décisive et ardue du processus de conception d’un bioréacteur.
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Malaizé, Jérémy. "Sur certains problèmes de commande et d'observation pour des tables de positionnement de haute précision." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003384.
Full textAbstract:
On s'intéresse au positionnement haute précision des moteurs synchrones sans balai dans l'industrie du semi-conducteur. On conçoit un algorithme d'initialisation et des correcteurs pour le rejet de perturbations spécifiques. L'initialisation consiste à estimer la phase initiale du champ magnétique. Seules des mesures de déplacement sont accessibles. Les paramètres du moteur (gain, charge et frottements) sont inconnus. On adopte un modèle à second membre discontinu dû aux frottements. La phase initiale s'obtient en fonction de l'amplitude des déplacements pendant l'initialisation. On se base sur une classification des orbites périodiques du modèle à second membre discontinu. On compare expérimentalement cette méthode à une solution implémentable dans les mêmes conditions. On étudie alors le rejet de perturbations, périodiques en fonction de la position, qui dégradent la précision du suivi de trajectoires. On formule des conditions pour qu'un contrôleur linéaire rejette entièrement ces perturbations non linéaires. On assure la convergence asymptotique globale de l'erreur de suivi vers zéro grâce à une analyse de perturbations régulières basée sur les polynômes de Bell de seconde espèce. On construit un observateur linéaire basé sur des mesures de position pour le rejet de ces perturbations. Il est obtenu en évaluant les perturbations le long des trajectoires de référence, et non le long de celles effectives du système. Les gains de l'observateur sont réglés par optimisations sous contraintes LMI, réalisées hors ligne, et peu de calculs sont nécessaires en ligne. On illustre expérimentalement notre méthode, via l'annulation du cogging et des erreurs d'interpolation.
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Malaizé, Jérémy. "Sur certains problèmes de commande et d'observation pour des tables de postionnement de haute précision." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1499.
Full textAbstract:
On s'intéresse au positionnement haute précision des moteurs synchronessans balai dans l'industrie du semi-conducteur. On conçoit un algorithmed'initialisation et des correcteurs pour le rejet de perturbationsspécifiques. L'initialisation consiste à estimer la phase initiale du champ magnétique. Seules des mesures de déplacement sont accessibles. Les paramètres dumoteur (gain, charge et frottements) sont inconnus. On adopte un modèle àsecond membre discontinu dû aux frottements. La phase initiale s'obtient enfonction de l'amplitude des déplacements pendant l'initialisation. On sebase sur une classification des orbites périodiques du modèle à secondmembre discontinu. On compare expérimentalement cette méthode à une solution implémentabledans les mêmes conditions. On étudie alors le rejet de perturbations, périodiques en fonction de laposition, qui dégradent la précision du suivi de trajectoires. On formuledes conditions pour qu'un contrôleur linéaire rejette entièrement cesperturbations non linéaires. On assure la convergence asymptotique globalede l'erreur de suivi vers zéro grâce à une analyse de perturbationsrégulières basée sur les polynômes de Bell de seconde espèce. On construit un observateur linéaire basé sur des mesures de position pourle rejet de ces perturbations. Il est obtenu en évaluant les perturbationsle long des trajectoires de référence, et non le long de celles effectivesdu système. Les gains de l'observateur sont réglés par optimisations souscontraintes LMI, réalisées hors ligne, et peu de calculs sont nécessairesen ligne. On illustre expérimentalement notre méthode, via l'annulation ducogging et des erreurs d'interpolation<br>High-precision positioning of linear brushless synchronous motors used in the semiconductor industry is addressed. An initialization algorithm and controllers for disturbances rejection are designed. The initialization consists in estimating the initial value of the phase of the magnetic field. Only relative displacements measurements are provided. Motor's parameters (gain, load and friction) are assumed unknown. In presence of friction, the system is modeled by a discontinuous right-hand side differential equation. The initial phase is derived as a function of the displacements recorded during the initialization. This estimation scheme relies on an exhaustive classification of the periodic orbits of the considered disontinuous right-hand side system. This method is experimentally compared to a more classical one. We then move on to the cancellation of spatially periodic disturbances cancellation, namely cogging and interpolation errors. They significantly alter trajectory tracking performances. Conditions are derived for a linear controller to entirely reject these nonlinear perturbations. Thanks to a regular perturbation analysis based on the Bell polynomials of the second kind, the tracking error globally asymptotically vanishes. An observer fed by position measurements is designed by evaluating the pertubations along the reference trajectories rather than the actual ones. The gain tuning is performed offline through LMI optimization problems. Little computation is required online, and the efficiency of the method is exhibited via experimental results on production line motors
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Olejniczak, Olivier. "Asservissement numérique de haute précision d'un axe linéaire par un moteur synchrone à aimants permanents." Compiègne, 1994. http://www.theses.fr/1994COMP746S.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire entre dans le cadre des recherches entreprises par la Division Systèmes Mécaniques de l'Université de Technologie de Compiègne sur la réalisation d'un asservissement numérique pour un axe linéaire de haute précision. La motorisation de l'axe est réalisée par un moteur synchrone à aimants permanents avec deux paires de pôles au rotor. Il est alimenté en courant et la faible puissance (moins de 200 watts) exigée par l'application finale a permis l'utilisation d'une alimentation linéaire. Ce rapport est essentiellement composé de trois parties. Le premier volet de ce travail reprend en détail l'étude et la mise en oeuvre d'un asservissement de position basé sur l'imbrication d'une boucle interne de vitesse avec un correcteur de type Proportionnel-Intégral-Dérivé (P. I. D. ) et une boucle externe de position avec un correcteur Proportionnel (P. ). Les programmes de contrôle ont été implantés sur un système de développement conçu autour d'un microprocesseur 32 bits 68020 travaillant sous un système d'exploitation temps réel PDOS et ayant une structure interne de type bus VME. Le second volet, qui concerne l'analyse détaillée des performances de l'asservissement développé pour un banc de test rotatif, met en évidence que les asservissements de type P. I. D. Fonctionnent de façon satisfaisante uniquement dans le cas où le système à corriger est bien défini et fonctionne dans des conditions bien connues. Or, lorsque l'on travaille avec des ordres de grandeur de positionnement extrêmement faibles, on constate que le processus réel est soumis à une série de perturbations complexes d'origines mécaniques, électriques ou externes au système plutôt que de chercher à compléter le modèle de fonctionnement initialement établi afin obtenir des résultats satisfaisants. Pour résoudre ce problème, la solution proposée dans ce travail est l'ajout à la structure du contrôleur initial d'une Commande par Modèle Interne (C. M. I. ) ; ce type de commande permet en effet de corriger les perturbations non mesurées qui affectent le système d'où sa robustesse. Le dernier volet de ce rapport présente l'étude détaillée des performances dynamiques et statiques des asservissements P. I. D. Et C. M. I. Développés dans le cadre de cette étude et appliqués à la motorisation d'un axe linéaire de très haute précision offrant une résolution de mesure de 16 nm sur une course de 0,22 m
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Bordé, Pascal. "Détection et caractérisation de planètes extrasolaires par photométrie visible et interférométrie infrarouge à très haute précision." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004349.
Full textAbstract:
Grâce à la spectroscopie des vitesses radiales, on connaît en 2003 plus d'une centaines d'exoplanètes géantes autour d'étoiles de type solaire. Les limites de cette technique poussent à utiliser d'autres méthodes pour caractériser complètement les planètes connues, détecter des planètes de taille terrestre, et accéder à des informations statistiques sur une grande population d'objets. Cette thèse porte sur deux de ces techniques complémentaires : d'une part la photométrie des transits et d'autre part l'interférométrie infrarouge à très longue base. La photométrie des transits a été étudiée dans le cadre de la mission spatiale COROT : on a mis en oeuvre un algorithme de détection par filtrage adapté afin de déterminer (i) l'efficacité de détection de l'instrument pour différentes distributions orbitales des planètes, et (ii) la répartition des détections en fonction du type spectral et de la magnitude de l'étoile hôte. En outre, on a étudié l'utilisation des canaux photométriques de COROT pour discriminer les fausses détections et pour réduire la part du bruit de variabilité stellaire. Un traitement global des mesures par interférométrie à très longue base et par spectroscopie permet la caractérisation complète des systèmes doubles. On a appliqué ce traitement à des observations réelles d'étoiles binaires spectroscopiques, puis on a étudié la faisabilité d'observations de couples du type de 51 Pegasi. Par ailleurs, on a contribué à l'effort vers la très haute précision en interférométrie infrarouge par la réalisation d'un catalogue d'étoiles-étalons, et par la caractérisation instrumentale d'un prototype de fibre monomode à 10 µm, un composant essentiel pour les missions spatiales dédiées aux exoplanètes telluriques comme Darwin/TPF.
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Beluch, Thomas. "Réseaux de capteurs sans fils à faible consommation avec services de synchronisation haute précision et localisation." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00849287.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs sans fil (WSN) ont attiré un grand intérêt dans la dernière décennie, et ont apporté des solutions dans un nombre croissant d'applications. Toutefois, certaines d'entre elles restent irréalisables en raison de forts points de blocage non résolus, comme un manque de synchronisation entre les prises de mesures, ainsi que des débits de données trop faibles. Ce travail apporte une solution à ces deux points majeurs via la conception d'un noeud communicant sans fil spécifique. Celle ci, basée sur la conception croisée, utilise les propriétés temporelles des modulations UltraLarge Bande (UWB) pour permettre une synchronisation très précise ainsi qu'un débit de données élevé. Notre démonstrateur ASIC basé sur ces travaux permet une précision de synchronisation de 2 ns pour une modulation IR-UWB sur une bande passante de 1,5 GHz. Cette thèse décrit le protocole de synchronisation WiDeCS et la conception de deux preuves de concept fonctionnelles sur FPGA et ASIC.
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Bordé, Pascal. "Détection et caractérisation de planétes extrasolaires par photométrie visible et interférométrie infrarouge à très haute précision." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066508.
Full text
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Ferte, Charles. "Modèles prédictifs utilisant des données moléculaires de haute dimension pour une médecine de précision en oncologie." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA11T101.
Full textAbstract:
Le niveau médiocre des taux de réponses et des améliorations de survie lorsque des stratégies conventionnelles sont appliquées souligne la nécessité de développer des outils prédictifs performants, robustes et applicables en clinique. La démocratisation des technologies d’analyses à haut-débit est le substrat de la médecine de précision permettant le développement de modèles prédictifs capables d’orienter les stratégies thérapeutiques et la définition d’une nouvelle taxonomie des cancers par l’intégration de données moléculaires de haute dimension. A travers cette thèse, nous avons d’abord analysé des données publiques d’expression génique de cancer bronchique non à petites cellules dans le but de prédire la probabilité de survie à trois ans. Le fort pouvoir prédictif de la TNM seule et la faible taille des cohortes de validation ont malheureusement limité la possibilité de traduire nos résultats en clinique. Nous avons ensuite développé un prédicteur du phénotype « KRAS muté » spécifique du cancer colorectal, permettant d’identifier de nouveaux traits moléculaires responsables de ce phénotype et d’améliorer la prédiction de la réponse au cetuximab chez les patients KRAS sauvage. Enfin, nous avons combiné les données moléculaires des panels de lignées cellulaires CCLE et Sanger avec les données des cohortes du TCGA pour produire des prédicteurs performants de la sensibilité aux drogues. Ces modèles sont concordants avec des screens produits par interférence RNA et permettent d’expliquer la réponse extrême de patients sectionnés dans le programme de screening moléculaire MOSCATO.Les défis spécifiques posés par les données moléculaires de haute dimension dans le développement d’outils prédictifs applicables en clinique sont discutés dans cette thèse<br>The mediocre level of the rates of answers and the improvements of survival when conventional strategies are applied underlines the necessity of developing successful, strong and applicable predictive tools in private hospital. The democratization of the technologies of analyses with top-debit(-flow) is the substratum of the medicine of precision allowing the development of predictive models capable of directing the therapeutic strategies and the definition of a new taxonomy of cancers by the integration of molecular data of high dimension(size).Through this thesis(theory), we analyzed at first public data of genic expression of bronchial cancer not in small cells(units) with the aim of predicting the probability of survival in three years. The strong predictive power of the only TNM and
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Nicolas, Christophe. "Spectrométrie de haute précision dans l'infrarouge par transformation de fourier et par diode laser asservie en fréquence." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1985. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00716502.
Full textAbstract:
On présente une méthode de mesure et de contrôle du nombre d'ondes émises par une diode laser accordable. Apres une analyse de la stabilité en fréquence de la diode on montre comment les interférences sont utilisées pour asservir le nombre d'ondes a la différence de marche stabilisée de l'interféromètre et obtenir des spectres échantillonnés.
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Lahmar, Djamila. "Étude d'un système de commande numérique d'un moteur synchrone autopiloté pour application en positionnement de haute précision." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD568.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'étude du contrôle numérique d'un moteur synchrone autopiloté tournant à très faible vitesse (n'excédant pas 1tr/s). Ce travail s'inscrit dans le cadre de la conception d'un système d'usinage de très haute précision. Le moteur choisi est un moteur synchrone à aimants permanents ; il est alimenté en courant et la faible puissance (moins de 200 watts) exigée par l'application finale a permis l'utilisation d'une alimentation linéaire. Cette étude s'articule autour de deux points essentiels : asservissement de vitesse , asservissement de position. Nous avons utilisé dans la boucle de vitesse un correcteur du type proportionnel-intégral. Cette correction est satisfaisante dans le cas où les systèmes à corriger sont bien définis et fonctionnent dans des conditions bien connues or dans les milieux industriels les processus sont assujettis, d'une part à une apparition de perturbation et d'autre part ils font souvent l'objet d'une modélisation approximative ; par conséquent la régulation classique s'avère insuffisante. Cette constatation est étayée par l'apparition d'ondulations régulières en régime établi, de la réponse de la boucle de vitesse. Pour résoudre ce problème, deux solutions sont proposées : la première s'appuie sur le principe de la commande par modèle interne ; ce type de commande permet de corriger les perturbations non mesurées d'où sa robustesse. La deuxième solution consiste à ajouter à la boucle principale de vitesse, une boucle d'anticipation. Le deuxième volet de ce travail, consiste en l'étude et la mise en œuvre expérimentale d'un asservissement de position basé sur l'imbrication d'une boucle interne de vitesse et une boucle externe de position. Enfin, dans le souci d'améliorer le contrôle du mouvement du moteur et rester proche de la réalité du contexte industriel, nous avons implanté un générateur de trajectoire basé sur la connaissance du diagramme de vitesse. Les programmes de contrôle ont été implantés sur un système de développement conçu autour d'un microprocesseur 32 bits 68020, travaillant sous un système d'exploitation temps réel PDOS et ayant une structure interne du type bus VME.
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Kortas, Samuel. "Préconditionnement multi-niveaux et multi-domaines de solveurs volumes finis de haute précision : implémentation sur machine parallèle." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11091.
Full textAbstract:
Cette these vise a la resolution performante de problemes non-lineaires d'advection-diffusion et de navier-stokes discretises par un nouveau schema volumes finis a l'ordre 4, cfv4, inspire du principe des methodes compactes. Son efficacite est demontree pour les methodes iteratives de type krylov avec des preconditionnements multi-domaines et multi-niveaux. Sur une equation de burgers visqueux 2d, un preconditionneur base sur un schema volumes finis d'ordre 2, accelere par une methode multigrille, donne de tres bons resultats en matiere de convergence, du rapport cout de calcul/precision et des performances paralleles sur machines a memoire distribuee (ibm sp2 et cray t3d/t3e). Le gain par rapport au solveur partitionne s'accentue encore pour des maillages plus fins puisque la convergence du solveur preconditionne ne depend plus du pas de discretisation. Dans les cas faiblement visqueux, elle ne depend quasiment plus du nombre de sous-domaines. On etend le schema cfv4 a la discretisation sur un maillage decale des equations de navier-stokes en regime incompressible et instationnaire. Le systeme couple en vitesse-pression est resolu par un solveur de krylov preconditionne par une methode multigrille avec pour lisseur un algorithme de gauss-seidel par blocs maille a maille sur le meme probleme discretise a l'ordre 2. Les gains en precision et en temps de calcul sont comparables a ceux observes pour le probleme de burgers. L'etude se termine sur la resolution du probleme de la cavite entrainee pour des nombres de reynolds allant jusqu'a 5000.
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Aubert, Stéphane. "Étude des schémas à haute précision pour la simulation d'écoulements transsoniques instationnaires ou visqueux : application aux turbomachines." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1993. http://www.theses.fr/1993ECDL0033.
Full textAbstract:
L'étude de schémas numériques à haute précision appliques a la simulation d'un écoulement transsonique instationnaire, voir turbulent, est l'objet principal de ce travail. La méthode développée est bâtie sur les équations de Navier-Stokes moyennées, écrites sous forme conservative. Elles sont intégrées en espace dans le cadre d'une formulation volume fini en maillage curviligne structure, mobile et déformable. L'intégration en temps est explicite. Les flux convectifs sont évalués par une approche muscl, couplée a un schéma mixte, résultant de l'hybridation en fonction du nombre de mach d'un schéma centre et d'une technique de séparation de flux proposée par van Leer. Les termes diffusifs sont quant a eux traites par un schéma centre, la turbulence étant prise en compte a travers l'hypothèse de Boussinesq et le modèle algébrique de Michel. Enfin, les conditions aux limites géométriques sont gérées via l'extension du domaine de calcul par la création de nœuds supplémentaires, alors qu'un traitement des conditions physiques a partir des équations de compatibilité est mis en place. Quelques configurations caractéristiques ont par ailleurs été simulées et analysées. Une description de grande qualité de discontinuités instationnaires et de leurs interactions a été obtenue. D'autre part, ont été simules des écoulements multi-dimensionnels confines stationnaires, transsoniques, pour un fluide parfait ou turbulent, pour différents nombres de mach. Il en ressort une bonne capture des discontinuités, et une gestion correcte des effets visqueux, en particulier des interactions choc/couche limite, ce qui établit la qualité du schéma mixte. Une meilleure compréhension du comportement des méthodes numériques, entre autres de la technique de séparation des flux utilisée, en est un autre apport
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Paris, Mickaël. "Conception et commande de systèmes d'alimentation en composants de petites tailles pour micro-usine d'assemblage de haute précision." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00367421.
Full textAbstract:
L'alimentation en composants est un problème majeur dans la conception des systèmes de production et plus particulièrement d'assemblage. Un système d'alimentation doit garantir la position et l'orientation des composants qu'il fournit au système d'assemblage, quelle que soit la taille des composants. En revanche, le niveau de précision sera généralement d'autant plus important que les composants sont petits. Nos travaux ont été réalisés dans le contexte de l'alimentation en composants de taille millimétrique à microscopique avec des objectifs de modularité et de haute précision de positionnement. La première contribution de la thèse a consisté à élaborer une stratégie pour l'alimentation de haute précision en composants millimétriques pour une architecture ouverte, flexible et standardisée, proposée par un projet européen EUPASS (Evolvable Ultra Precision ASembly System). Un système standard a ainsi été développé. Il est modulaire, reconfigurable pour différents types de minicomposants et permet leur maintien micrométrique. Sur la base de ces travaux, nous avons étendu notre étude aux systèmes de micro-assemblage (microusine). L'objectif était de déplacer dans un plan des micro-objets jusqu'à une position donnée. L'idée retenue se fonde sur l'utilisation des vibrations pour entraîner ces micro-objets par inertie. Il a donc été nécessaire de caractériser les interactions entre la surface du système d'alimentation et la surface du micro-objet. Pour cela nous avons élaboré une méthode pour évaluer directement la force concernée qui est la force de friction. Le contrôle des vibrations du système a ensuite été conçu. Le pas de déplacement d'un micro-objet en fonction de ses caractéristiques est alors maîtrisé. Enfin, une boucle d'asservissement permet de contrôler le déplacement des micro-objets jusqu'à une position consigne.
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Mekid, Samir. "Conception et modélisation de systèmes mécaniques de translation de haute précision : influence de la micro-dynamique de contact." Compiègne, 1994. http://www.theses.fr/1994COMPD717.
Full textAbstract:
Les mouvements et les positionnements de très haute précision deviennent une exigence fondamentale et font l'objet d'une compétition très active pour le développement des nouvelles technologies. Les machines sont conçues habituellement au centième du millimètre voire au micromètre. L'accroissement des précisions jusqu'à certaines limites est possible en conservant les méthodes classiques de conception dites du premier ordre. Dés que l'on arrive au domaine du submicrométrique, les caractéristiques de la haute précision telle que la résolution, la précision et la répétabilité ne peuvent plus s'appuyer ni sur les mêmes paramètres ni sur les mêmes méthodes. L'analyse des effets physiques habituellement considérés du second ordre affectant la précision de mouvement et de positionnement devient alors indispensable. Dans ce travail, nous proposons une méthodologie de conception et de modélisation de systèmes mécaniques de translation de haute précision et qui comprend deux grandes étapes liées. La première a trait à la définition d'une architecture globale avec l'agencement des composants (conception macrogéometrique, des éléments de guidage et d'actionneurs) et la seconde porte sur la quantification du comportement. Un modèle non-linéaire de microdynamique de contact a été développé pour analyser les micro-vibrations induites par un chargement harmonique ou compte tenu des états de surface. Les modélisations statiques et dynamiques de chacun des éléments susceptibles d'influencer la haute précision a été pris en compte afin d'objectiver le budget des erreurs. Cette méthodologie est appliquée pour la conception et la réalisation du banc linéaire de la division et de la ligne à retard est-ouest pour l'interféromètre stellaire de l'Observatoire de la Côte d'Azur. Les tests d'évaluation expérimentales montrent bien la pertinence sans équivoque de la méthode.
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Pinheiro, da Silva Leonardo. "Caractérisation instrumentale appliquée à la photométrie de très haute précision dans le cadre de la Mission spatiale CoRoT." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30257.
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Galland, Nicolas. "Vers des systèmes opto-mécaniques et mesures de haute précision à base de cristaux dopés aux terres rares." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAY076.
Full textAbstract:
L’objectif de ce manuscrit est de présenter les travaux qui ont été réalisés dans le but d’utiliser des trous spectraux brûlés dans le spectre de cristaux dopés par des ions de terres rares pour réaliser un couplage opto-mécanique avec un micro-résonateur. Un tel couplage pourrait permettre d’étudier certaines propriétés de cet objet mécanique au niveau quantique. Une telle étude ouvre la voie à plusieurs applications potentielles dans le domaine de l’information quantique, de la physique fondamentale ou de mesures de force à haute sensibilité.La transition 7F0-5D0 pour des ions europium utilisés comme dopants dans un cristal d’orthosilicate d’yttrium présente un élargissement inhomogène pouvant atteindre 2 GHz pour 0.1 % de dopage en raison des imperfections de la maille cristalline. En maintenant le cristal à une température inférieure à 5 K, il est possible en utilisant un laser de largeur de raie suffisamment fine, de réaliser une fenêtre de transmission étroite, liée à la largeur homogène de la transition, autour d’une fréquence arbitraire dans ce spectre et pouvant persister plusieurs heures. La création de telles structures, nommées trous spectraux brûlés, est rendue possible par le pompage optique d’une certaine classe d’ions vers des états sombre dont la durée de vie peut atteindre plusieurs jours à 4 K.Le développement d’une nouvelle méthode de suivi en fréquence de ces trous brûlés basée sur la détection double hétérodyne d’un signal dispersif est présentée, ainsi qu’une mesure de sensibilité de la fréquence des trous brûlés à des variations de contraintes mécaniques uniaxiales. Cette mesure est intéressante pour le dimensionnement du résonateur et pour évaluer une limite supérieure au bruit de détection à ne pas dépasser pour pouvoir observer l’effet du couplage avec un résonateur mécanique.Une première étude d’un système optique permettant de réaliser des trous brûlés à la base d’un micro-résonateur en forme de poutre en porte-à-faux est également donnée.Enfin, une étude de l’effet de l’amélioration de la méthode de détection et du contrôle environnemental sur la stabilité en fréquence des trous brûlés à été menée<br>The purpose of this document is to present the work that has been done in order to use spectral holes burnt in the absorption spectrum or rare-earth doped crystals to create an optomechanical coupling with a micro-resonator. By doing so, the objective is to study quantum properties of a macroscopic mechanical object. Such a study could be of great interest in the field of quantum information, fundamental physics or high sensitivity sensing.The 7F0-5D0 transition of europium ions used as a dopant in an yttrium orthosilicate crystal show an inhomogeneous broadening of the resonance that can reach 2 GHz for 0.1 % doping due to imperfection of the crystalline matrix. By maintaining the crystal below 5 K, one can use a narrow linewidth laser to create a persistent narrow transmission window, dependent on the homogeneous linewidth of the transmission, at any chosen frequency within the absorption spectrum. Such structures, called spectral holes, are made possible by optically pumping a given class of ions into dark states whose lifetime at 4 K can reach tens of hours.The development of a new method to follow the frequency of spectral holes, based on double heterodyne detection of a dispersive signal is presented, as well as a measurement of the spectral hole frequency sensitivity to uniaxial constraints applied to the crystal. This measurement is useful to properly design the resonator and can provide an upper limit to the detection noise in order to see an effect of the coupling with this resonator.A first study of the optical setup necessary to burn spectral holes at the base of a 10x10x100 µm cantilever resonator is given.Finally, the influence of the new detection scheme on the frequency stability measurement of spectral holes is discussed
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Minguez, Matthieu. "SIMULATIONS DES GRANDES ÉCHELLES DE HAUTE PRÉCISION D'ÉCOULEMENTS AUTOUR DE GEOMETRIES COMPLEXES : APPLICATION A UN MODELE DE VEHICULE AUTOMOBILE." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00788551.
Full textAbstract:
On s'intéresse à la modélisation numérique par méthode spectrale tridimensionnelle d'écoulements à haut nombre de Reynolds autour de géométries complexes. Une approche de type Simulation des Grandes Echelles est rendue possible par l'utilisation d'une technique de Viscosité Spectrale Evanescente (SVV) permettant de prendre en compte les transferts d'énergie vers les échelles non résolues tout en préservant la précision spectrale de l'ap-proximation. Une correction de proche paroi du modèle SVV (SVV-NW) a été développée permettant une meilleure prise en compte des phénomènes énergétiques complexes siégeant dans les couches limites. Ce traitement local est tout d'abord validé sur l'écoulement autour du cylindre à section carrée à Reynolds 21400, très bien documenté. Finalement, la méthodologie SVV-LES est appliquée à l'écoulement plus complexe autour d'un modèle de véhicule simpli fié, le corps d'Ahmed, pour des Reynolds de 8322 et 768000. Les résultats obtenus permettent une très bonne identi cation des structures tourbillonnaires présentes dans l'écoulement. Les quantités statistiques de la turbulence, en bon accord avec les résultats expérimentaux de référence, laissent espérer une utilisation plus régulière de cette méthodologie dans des con gurations d'écoulements industriels.
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Adda, Myriam. "Photométrie CCD de très haute précision dans l'espace : application au programme de sismologie stellaire de la mission spatiale CoRoT." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066001.
Full textAbstract:
Corot est une experience spatiale de photometrie stellaire dont le double objectif scientifique est l'asterosismologie et la recherche de nouvelles planetes. L'objectif de cette these est l'elaboration de l'algorithme de traitement bord des images de la voie asterosismologie. L'asterosismologie necessitant la mesure de tres faibles variations de flux, cet algorithme doit permettre l'extraction d'un signal photometrique precis et stable. On procede avant tout a une analyse detaillee de toutes les perturbations possibles du signal photometrique : les perturbations engendrees par le fonctionnement de l'instrument (detecteurs ccd, variations d'attitude du satellite) et celles dues a son environnement (variations thermiques, variations de lumiere diffusee, rayons cosmiques). Chaque perturbation est quantifiee analytiquement, par simulation numerique ou par experimentation sur banc de tests. Si les specifications ne sont pas respectees, une methode de reduction de la perturbation est introduite dans le traitement. Les methodes classiques de photometrie sont la photometrie d'ouverture et la photometrie par ajustement. On developpe de plus une variante de la photometrie d'ouverture dite photometrie a rapport signal sur bruit maximal. On identifie la methode de photometrie permettant d'atteindre la precision requise, compte tenu des perturbateurs identifies et des contraintes imposees par le processeur. La voie sismologie assure une seconde fonction majeure : le calcul de l'ecartometrie. La prise en charge de la restitution ecartometrique par le programme de sismologie permet d'ameliorer les performances de pointage du satellite et rend ainsi compatible le bruit de pointage avec les besoins de la mission. Un simulateur de l'instrument en tant qu'outil de pointage fin a ete developpe afin de tester les performances de diverses methodes de restitution ecartometrique. L'aboutissement de ce travail est un diagramme de blocs complet du traitement bord de la voie sismologie.
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Daussy, Christophe. "Premier test de très haute précision de violation de la parite dans le spèctre de la molécule chirale CHFCLBr." Paris 13, 1999. http://www.theses.fr/1999PA132003.
Full textAbstract:
Dans un premier temps, nous avons développé un système d'asservissement en fréquence d'un laser a co#2. Le signal de réference est une transition de la molécule oso#4, detectée en absorption saturée, en transmission d'une cavité fabry-perot de haute finesse. Le signal d'erreur est élaboré en utilisant une modulation de fréquence externe par modulateur élèctro-optique. Nous avons obtenu d'excellentes performances de stabilité autour de 10 m : au niveau de 0,1 hz sur 100 s, soit une stabilité relative de 3. 10#-#1#5. Cette source a ensuite étè appliquée a la metrologie des fréquences de la molécule co#2 afin d'obtenir un rayonnement laser largement accordable en fréquence entre 9 m et 12 m, utilisable pour des experiences de spectroscopie à ultra haute resolution, nous avons adjoint au dispositif un modulateur electro-optique micro-onde tres large bande (8-18 ghz). La seconde partie de ce travail de these a consiste a exploiter la source laser precedemment developpée afin de chercher a mettre en évidence l'effet de violation de la parité par l'interaction faible dans les spéctres de molecules enantiomorphes. Nous avons entrepris la comparaison des fréquences de transition des spectres moléculaires des deux enantiomeres de la molecule chirale chfclbr enregistrés simultanement, avec le même laser, dans deux cavites fabry-perot jumelles de 3 métres de long construites pour la mesure à la sensibilité de l'experience, l'écart mesure entre les fréquences de transition des enantiomeres de chfclbr est inferieur à 13 hz, soit un écart relatif inferieur à 4. 10#-#1#3. Ce resultat represente un gain de prés de 5 ordres de grandeur, par rapport a la sensibilite de la précedente mesure.
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Galtier, Sandrine. "Spectroscopie haute précision de la transition 1S-3S de l'atome d'hydrogène en vue d'une détermination du rayon du proton." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066554/document.
Full textAbstract:
La précision des calculs théoriques d'électrodynamique quantique dans l'atome d'hydrogène est actuellement limitée par la constante de Rydberg et la distribution de charge du proton. La comparaison entre ces calculs et les mesures expérimentales de deux fréquences de transition dans l'hydrogène permet d'extraire ces deux constantes. La mesure de la transition 1S-2S est la plus précise à ce jour avec une incertitude relative de 10-15. L'objectif de mon travail de recherche est d'améliorer la précision de mesure de la fréquence de la transition 1S-3S, pouvant être utilisée comme la deuxième mesure nécessaire.La transition 1S-3S est sondée par une excitation à deux photons à 205 nm, permettant de s'affranchir de l'effet Doppler du 1er ordre. Ce faisceau UV est produit par somme de fréquence dans un cristal non linéaire. L'onde lumineuse délivrée par un laser Titane-saphir à 894 nm est sommée avec un faisceau à 266 nm produit par doublage d'un laser Nd-YO4. Cette somme de fréquence délivre un faisceau continu à 205 nm d'une puissance de 15 mWLa distribution de vitesse du jet atomique, dont la connaissance est indispensable pour évaluer l'effet Doppler du 2ème ordre, est déterminée grâce à l'effet Stark motionnel où l'action d'un champ magnétique produit un décalage en fréquence quadratique en vitesse.Les fréquences des deux lasers sources sont mesurées à l'aide un peigne de fréquence optique.La fréquence de la transition 1S-3S est finalement déterminée avec une incertitude relative de 10-12. Sa valeur conduit à une valeur préliminaire du rayon du proton qui serait en contradiction avec celle préconisée par le CODATA<br>The uncertainty of the Quantum Electrodynamics calculations for hydrogen atom is currently limited by the knowledge of the Rydberg constant and the proton charge radius. Those two quantities can be extracted from the comparison between the theoretical predictions and two different frequency measurements on hydrogen.The 1S-2S transition frequency is one measured with the highest resolution with a relative uncertainty of 10-15. The aim of this thesis is to improve the determination of the 1S-3S transition, which can be used as the second precise measurement. The 1S-3S two-photon transition is excited at 205 nm. This UV light beam is generated by frequency mixing in a non-linear crystal. An 894 nm light delivered by a Ti:Sa laser is mixed with a 266 nm light beam generated by a quadrupled Nd:YVO4 laser. A reliable 15 mW continuous radiation at 205 nm is then produced. The frequencies of both lasers are measured simultaneously using an optical frequency comb referenced to a cesium clock. To evaluate the second-order Doppler effect, the velocity distribution of the atomic beam is determined thanks to a motional Stark effect. This effect is realized with a static magnetic field which induces a velocity-dependent quadratic frequency shift. Finally, the frequency of the 1S-3S transition is determined with a relative uncertainty of 10-12 which is accurate enough to contribute to the “proton size puzzle”. However, depending on the velocity distribution used in the analysis, the obtained value agrees or not with the present recommended CODATA value
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Merle, Xavier. "Résolution des équations de stabilité globale en régimes incompressible et compressible avec une méthode aux différences finies de haute précision." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005302.
Full textAbstract:
La plupart des écoulements en dynamique des fluides génèrent ou rencontrent des phénomènes instationnaires. Dans le domaine de l'aérospatial, au cours de la mise au point de certains moteurs de fusées d'altitude, des instationnarités basses fréquences ont été observées. Ces phénomènes, liés à l'interaction entre l'onde de choc et la couche limite turbulente qui se développe sur les parois, peuvent engendrer des déformations de la tuyère ou des mouvements inopportuns par rapport à son système d'attache. De nombreux travaux ont ´et´e entrepris afin d'en déterminer l'origine. L'´etude de la stabilité entre dans ce cadre. Dans ce contexte, le propos de cette thèse est de développer un code de stabilité globale adapté aux écoulements en régime compressible et en géométrie curviligne afin d'étudier la stabilité de l'interaction au sein de la tuyère. La résolution du problème est assuré par un schéma aux différences finies de type DRP. Le code est validé à travers plusieurs cas-tests incompressibles, compressibles et en maillage curviligne. Ces configurations permettent également de souligner les avantages du schéma de discrétisation retenu par rapport `a d'autres solutions plus classiques utilisées généralement dans ce type de problèmes.
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Lopez, Morgan. "Estimation des émissions de gaz à effet de serre à différentes échelles en France à l'aide d'observations de haute précision." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00777476.
Full textAbstract:
L'objectif de ma thèse est de conduire et d'utiliser les observations de haute précision de gaz à effet de serre pour estimer les émissions de ces gaz à différentes échelles en France, du locale au régionale. Le réseau français de mesure de gaz à effet de serre, géré par l'équipe RAMCES, est constitué de trois observatoires équipés de systèmes de mesure par chromatographie en phase gazeuse. Ces chromatographes en phase gazeuse sont situés à Gif-sur-Yvette, Trainou (forêt d'Orléans) et au sommet du Puy-de-Dôme. Ils ont été optimisés pour la mesure continue et de haute précision des principaux gaz à effet de serre : CO2, CH4, N2O et SF6. Ayant installé le GC au Puy-de-Dôme au cours de l'année 2010, je présenterai et analyserai en détail la série temporelle obtenue depuis son installation. Les mesures de gaz à effet de serre et des traceurs associés m'ont permis d'utiliser une approche multigaz pour contraindre leurs émissions à différentes échelles. A une échelle départementale et régionale, j'ai utilisé le 222Rn comme traceur de masses d'air pour quantifier les flux surfaciques mensuels de N2O à Gif-sur-Yvette et Trainou. Les émissions annuelles de N2O estimées à Gif-sur-Yvette et Trainou sont respectivement de 0.34/0.51 et 0.52 g(N2O) m-2 a-1. Le cycle saisonnier des émissions de N2O a permis de mettre en évidence l'impact de l'agriculture sur les émissions lors de l'apport d'engrais azoté dans les sols. J'ai mis en évidence une corrélation entre les flux de N2O annuels et les précipitations annuelles à Gif-sur-Yvette. A une échelle locale, j'ai utilisé le CO2 et ses isotopes mesurés lors d'une campagne réalisée pendant l'hiver 2010 à Paris, pour estimer les flux de CO2 parisien. Les mesures de 14CO2 atmosphérique m'ont permis de montrer que les flux de CO2 parisien en hiver sont essentiellement anthropiques (77 %) avec une contribution significative des émissions biogéniques (23 %). L'analyse du 13CO2 à quant à lui mis en évidence que les 77 % d'émission de CO2 d'origine fossile sont dues à 70 % à l'utilisation de gaz naturel et 30 % à l'utilisation de pétrole.
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Lopez, Morgan. "Estimation des émissions de gaz à effet de serre à différentes échelles en France à l’aide d’observations de haute précision." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112284/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ma thèse est de conduire et d’utiliser les observations de haute précision de gaz à effet de serre pour estimer les émissions de ces gaz à différentes échelles en France, du locale au régionale. Le réseau français de mesure de gaz à effet de serre, géré par l’équipe RAMCES, est constitué de trois observatoires équipés de systèmes de mesure par chromatographie en phase gazeuse. Ces chromatographes en phase gazeuse sont situés à Gif-sur-Yvette, Trainou (forêt d’Orléans) et au sommet du Puy-de-Dôme. Ils ont été optimisés pour la mesure continue et de haute précision des principaux gaz à effet de serre : CO2, CH4, N2O et SF6. Ayant installé le GC au Puy-de-Dôme au cours de l’année 2010, je présenterai et analyserai en détail la série temporelle obtenue depuis son installation. Les mesures de gaz à effet de serre et des traceurs associés m’ont permis d’utiliser une approche multigaz pour contraindre leurs émissions à différentes échelles. A une échelle départementale et régionale, j’ai utilisé le 222Rn comme traceur de masses d’air pour quantifier les flux surfaciques mensuels de N2O à Gif-sur-Yvette et Trainou. Les émissions annuelles de N2O estimées à Gif-sur-Yvette et Trainou sont respectivement de 0.34/0.51 et 0.52 g(N2O) m-2 a-1. Le cycle saisonnier des émissions de N2O a permis de mettre en évidence l’impact de l’agriculture sur les émissions lors de l’apport d’engrais azoté dans les sols. J’ai mis en évidence une corrélation entre les flux de N2O annuels et les précipitations annuelles à Gif-sur-Yvette. A une échelle locale, j’ai utilisé le CO2 et ses isotopes mesurés lors d’une campagne réalisée pendant l’hiver 2010 à Paris, pour estimer les flux de CO2 parisien. Les mesures de 14CO2 atmosphérique m’ont permis de montrer que les flux de CO2 parisien en hiver sont essentiellement anthropiques (77 %) avec une contribution significative des émissions biogéniques (23 %). L’analyse du 13CO2 à quant à lui mis en évidence que les 77 % d’émission de CO2 d’origine fossile sont dues à 70 % à l’utilisation de gaz naturel et 30 % à l’utilisation de pétrole<br>The aim of my PhD is to use high precision measurements to evaluate greenhouse gas emissions at different scales in France, from local to regional. These measurements are made in the framework of the French greenhouse gases network operated by the RAMCES team. Three stations in France are equipped with gas chromatography measurement systems located at Gif-sur-Yvette, Trainou (Orléans forest) and on the summit of Puy-de-Dôme. They were optimized to measure continuously with high precision the main greenhouse gases: CO2 , CH4 , N2O and SF6. In July 2010, I have installed the gas chromatograph at Puy-de-Dôme and I present here the analysis of the past two years. I used an approach with measurements of greenhouse gases and related trace gases to constrain the emissions of greenhouse gases at different scales. At a regional scale, I used the 222Rn as an air mass tracer to quantify the monthly N2O fluxes at Gif-sur-Yvette and Trainou. Annual N2O emissions, derived from the atmospheric approach at Gif-sur-Yvette and Trainou are 0.34/0.51 and 0.52 g(N2O) m−2 a−1 , respectively. I found a clear seasonal cycle of N2O emissions with larger values in spring and summer, demonstrating the large contribution of agricultural emissions from fertilized soils. A correlation between annual N2O fluxes and annual precipitations was observed at Gif-sur-Yvette. At a local scale, I used carbon isotopes to estimate the fossil fuel CO2 contribution. Measurements were performed during a campaign in winter 2010 in Paris. Atmospheric 14 CO2 measurements showed that 77 % of total CO2 emissions are anthropogenic with a significant contribution of biospheric fluxes (23 %). Additionally, 13CO2 analysis showed that natural gas and fuel combustion amounted to 70 % and 30 %, respectively, of fossil fuel emissions