Academic literature on the topic 'Interaction électromagnétique'

Afin d’accomplir les promesses des récupérateurs d’énergie vibratoire (VEHs) qui s’imposent comme unealternative majeure pour garantir l’autonomie des capteurs pour la surveillance, leurs performances en termes debande passante et puissance récupérable doivent être améliorées. Dans cette thèse, à la différence des VEHs classiqueslinéaires et multimodales ou non-linéaires et mono-fréquence, on propose une approche de récupérationd’énergie basée sur des réseaux d’aimants couplés en lévitation ou élastiquement guidés combinant les avantagesdes non-linéarités et des interactions modales. Une étude bibliographique sur les récupérateurs d’énergie vibratoireest effectuée. En particulier, les inconvénients des récupérateurs linéaires et les techniques de réglage de fréquencesont présentées. De plus, les méthodes non-linéaires sont présentées pour définir une procédure de résolution permettantl’étude de la dynamique des récupérateurs non-linéaires. Les équations du mouvement qui contiennentla non-linéarité magnétique, la non-linéarité géométrique et l’amortissement électromagnétique sont résolus enutilisant la méthode de la balance harmonique couplée avec la méthode asymptotique numérique. Une méthodologied’optimisation multi-objectif basée sur l’algorithme Non Sorting Genetic Algorithm est appliquée afin decalculer les solutions optimales pour maximiser les performances du récupérateur d’énergie. Grâce au couplagenon-linéaire et aux interactions modales, pour le cas des trois aimants couplés, l’approche proposée permet la récupérationde l’énergie vibratoire dans la gamme fréquentielle 4;6 - 14;5 Hz, avec une bande passante d’environ190 % et une puissance normalisée de 20,2 mWcm-3g-2
In order to accomplish the promises of vibration energy harvesters (VEHs) as a major alternative to powersensors, their performances in terms of frequency bandwidth and harvested power have to be improved. In thisthesis, unlike classical VEHs either linear and multimodal or nonlinear and mono-frequency, we propose a vibrationenergy harvesting approach based on arrays of coupled levitated or elastically guided magnets combining thebenefits of nonlinearities and modal interactions.A review of VEHs is carried out. Particularly, the design issues of linear harvesters are addressed and frequencytuning techniques are presented. A review of nonlinear methods is also presented in order to define a solving procedureenabling the investigation of the dynamics of nonlinear VEHs. The equations of motion which include themagnetic nonlinearity, the geometric nonlinearity and the electromagnetic damping are solved using the harmonicbalance method coupled with the asymptotic numerical method. A multi-objective optimization procedure isintroduced and performed using a non-dominated sorting genetic algorithm for the cases of small magnet arraysin order to select the optimal solutions in term of performances by bringing the eigenmodes close to each other interms of frequencies and amplitudes. Thanks to the nonlinear coupling and the modal interactions even for onlythree coupled magnets, the proposed method enable harvesting the vibration energy in the operating frequencyrange of 4.6–14.5 Hz, with a bandwidth of 190 % and a normalized power of 20:2mWcm-3g-2

L’étude de faisabilité est cruciale pour l’évaluation des performances des produits de l’industrie des semi-conducteurs. Fondée sur des campagnes de mesures intensives, elle caractérise comme des entités disjointes et sur des bandes de fréquences limitées les composants formant les librairies de conception. Afin d’inclure dans les modèles résultants les effets de topologies liés à l’environnement et l’architecture des composants, le développement de méthodologies issues d’analyses électromagnétiques (EM) est requis. Ce travail propose des méthodologies fondées sur des approches de segmentation EM paramétrables, au niveau du composant ou du bloc de fonctions, pour une meilleure modélisation des couplages inductifs. L’originalité réside en la capacité d’intégrer lors des procédures de segmentation, les règles de continuité EM combinées à une optimisation des frontières entre sous domaines. La validité de la proposition est démontrée à travers des applications typiques où les couplages inductifs sont essentiels (transformateurs, inductances-en-8…) L’analyse de corrélations entre les résultats issus de la proposition, les données expérimentales et des méthodes quasi-statiques et EM sont discutées. Les limitations des techniques aidant à s’affranchir des paramètres de mesures (deembedding) sont discutées. Le gain en termes de durée et de complexité d’analyse est démontré. Une interface graphique d’aide à la conception est développée pour l’estimation de couplages entre éléments de circuits canoniques (fils de soudure, inductances planaires). En conjonction avec des approches d’optimisation (algorithmes génétiques) ce travail ouvre la voie à la génération de librairies dynamiques
Intensive measurement campaign is the commonly used approach in semiconductors industry to derive library models of circuit elements needed in developing complex products. This critical campaign for the assessment of product performances, characterizes circuit elements separately on a narrow low frequency range. In order to account for layout-topology related type of influences and to capture high frequency effects important for wide-band multi-frequency applications, the development of electromagnetic (EM) based methodologies is required. This work proposes a general scalable EM segmentation methodology for the analysis and optimization of inductive couplings at component level as well as system level. An original aspect of the proposal is the ability to capture, as part of the segmentation procedures, EM continuity rules combined to an optimization of the frontiers between the derived sub-domains. The accuracy of the proposed methodology is proved for structures where inductive couplings are an important aspect (8-shaped inductances, transformers …) The validation is obtained in comparison with on-wafer measurements, and results obtained from quasi-static and EM simulations. Guidelines and design rules are investigated. The gain in terms of simulation time and complexity is highlighted. Limitations of existing deembedding techniques are discussed. A graphical user interface is developed for computer aided design in initial-guess analysis of couplings between canonical circuit elements (loops, bondwires, planar inductors) at a floorplan level. This work in combination with direct and systematic optimization techniques allows for the generation of dynamic library models

Malgré l'accord remarquable entre le modèle standard et les nombreuses mesures de précision effectuées depuis quelques décennies, la physique des particules a encore bien des mystères à éclaircir. L'un deux concerne la violation de la parité et la masse des neutrinos. Pour résoudre cette énigme, le modèle symétrique et le mécanisme du See-Saw prédisent l'existence de nouveaux bosons de jauge (W$_R$ et Z') et de neutrinos droits de Majorana N$_l$. Si ces nouvelles particules ont des masses voisines de quelques TeV/c2, le LHC et son détecteur ATLAS devraient en permettre la découverte, grâce aux processus qui sont décrits dans cette thèse : $pp \to W_(R) \to eN_(e) \to eejj$ et $pp \to Z' \to N_(e)N_(e) \to eejjjj$. Ceux-ci conduisent non seulement à des jets hadroniques mais aussi à des électrons dans l'état final. L'énergie et la position de ces derniers sont reconstruites dans un calorimètre électromagnétique à argon liquide. Avant d'y interagir, les électrons produits au point de collision rencontrent une certaine quantité de matière inerte, où il perdent une partie de leur énergie. Afin de compenser cet effet et ainsi maintenir la résolution en énergie à un niveau acceptable, on installe un pré-échantillonneur sur la face interne du calorimètre électromagnétique. Cette thèse en présente les principales performances.

"L'implantation quasi systématique de systèmes électroniques au sein de la majorité des dispositifs qui nous entourent rend de plus en plus indispensable la prise en compte des effets parasites créés par des interactions électromagnétiques. C'est dans ce contexte que ces travaux ont été mis en place afin de confirmer quantitativement et qualitativement les effets d'une onde plane électromagnétique de forte puissance sur un dispositif actif, représenté ici par un transistor à effet de champ HP07 de la société UMS. La démarche est basée sur une méthode hybride fusionnant la méthode des éléments finis dans le domaine fréquentiel pour toute l'analyse électromagnétique, et un logiciel de type circuit pour la partie active hyperfréquence. Le couplage électromagnétique entre le transistor et l'onde plane étant de type "back door", ce dernier est englobé dans une structure métallique partiellement ouverte : le cylindre OTAN. L'hétérogénéité des dimensions de ce cylindre avec celles de TEC, ainsi que la complexité de ses ouvertures ont été les principales motivations de l'implémentation d'une excitation électromagnétique supplémentaire au sein du logiciel développé à l'IRCOM afin d'optimiser la méthode de décomposition de domaines. "
The current utilization of electronic devices in the majority of our systems impose to take into account the parasiting couplings created by electromagnetic (EM) interactions. It is in this point of view which this work was built in order to characterize the interaction between an electromagnetic wave and an active component, which is represented here by a HP07 Field Effect Transistor (FET) of UMS. This study is based on the application of an hybrid method. This method combines a 3D electromagnetic simulation, which employs a Finite Element Method (FEM) in the frequency domain, and a classical circuit one. As the electromagnetic illumination of the FET is a "back door" one, this FET is included in a partially opened metallic cavity : the NATO cylinder. The heterogeneity between the cylinder dimensions and the FET ones and the complexity of the apertures have imposed the implementation of another electromagnetic excitation in the IRCOM software to optimize the decomposition domain method

Les travaux de cette thèse portent sur la modélisation et mesure des interactions électromagnétiques dans les circuits et systèmes mis en boîtier. Afin de réduire les délais de commercialisation, développer des méthodologies de caractérisation plus simples et précises s’est imposé comme un défi pour package qui est de plus en plus complexe. C’est dans ce contexte que ma thèse a été élaborée dans le cadre du projet Européen PARSIMO. Nous avons mené notre étude sur le démonstrateur « filtre agile » du projet PARSIMO, et sur un produit de NXP semi-conducteurs. Dans la première partie, les méthodes de mesure élaborées, qui sont principalement une méthode de de-embeddingcomptabilité TRL en modes mixtes et une méthode de mesure d’une structure de 4 portes en utilisant un VNA de 2 portes, ont été évaluées par des mesures et des simulations électromagnétiques. La méthode de mesure de 4 portes a été appliquée dans la caractérisation des commutateurs MEMS. La deuxième partie se concentre à la modélisation des interconnections trouvées dans un boîtier dont deux fils de bonding, deux lignes sous forme de la croix, le plan de masse et des filtres de comb-line. Les modèles sont vérifiés et validés par des mesures et des simulations électromagnétiques. Dans la troisième partie, des méthodologies de simulation sont discutées en menant une étudie d’un package complet avec l’effet du nombre des fils en parallèle, des vias, et du die en utilisant deux approches cascade et globale. Les avantages et les limitations de différents outils (Momentum, ADS, EMPro, et Sonnet) ont été comparés avec des mesures. Un pont entre électronique, mécanique et fabrication peut être aussi établi avec ces travaux
The works of this thesis focus on Modeling and Measurement of Electromagnetic Interactions in Packaged Circuits and Systems. To reduce time to market, developing simpler and accurate characterization methodologies has become a challenge for increasingly complex packages. In this context, my thesis in the frame of the European project PARSIMO was begin. Our studies are conducted on the demonstrator "comb-line filter" of the project PARSIMO, and a product of NXP Semiconductors. In the first part, the developed measurement methods, which are a TRL de-embedding method in mixed modes and a method of 4-port measure using 2-port VNA, were evaluated by measurements and EM simulations. The 4-port measurement method has been applied to the characterization of MEMS switches. The second part focuses on the modeling of interconnections found in a package such as bonding wires, two orthogonal crossing lines, the ground plane and the comb-line filters. The models are verified and validated by measurements and EM simulations. In the third part, simulation methodologies are discussed on the study of a complete package with the effect of parallel BWs number, vias, die and package by using both cascade and global approaches. The simulation of a complex system should be separated by several simple simulations using suitable tools. The advantages and limitations of different tools (Momentum, ADS, EMPRO and Sonnet) were compared with measurements. A bridge between different domains such as electronics, mechanical and fabrication can be also established with these works

Les principaux objectifs de cette thèse sont :* analyser les mécanismes déterminant l’équilibre rétention / fuite pour l’Azote et le Néon dans le régime de plasma détaché du divertor;* comparer l’efficacité du piégeage relatif aux fuites pour l’Azote et le Néon ainsi que pour les divertors des tokamaks ASDEX-Upgrade et ITER.Pour ce faire, le package de modélisation de code SOLPS-ITER a été développé et utilisé. Dans un premier temps, la précision de la modélisation des impuretés dans SOLPS-ITER a été augmentée en introduisant des formulations analytiques plus précises du frottement et des termes de force thermique. Les principales conclusions de ce travail de modélisation sont :* Le transport des impuretés le long des lignes de champ, de la région du divertor vers la région amont, à proximité du volume de confinement, est différent pour l’Azote et le Néon aussi bien dans ASDEX-U que dans ITER. On observe que la rétention de l’Azote dans le volume divertor est supérieure à celle du Néon dans les simulations pour les deux tokamaks.* Si les mécanismes de rétention et de migration des impuretés dans le divertor donnent des résultats comparables pour ASDEX-Upgrade et pour ITER, la situation est assez différente du point de vue de la distribution spatiale du rayonnement. Cette différence permet de penser que le Néon sera efficace dans les scénarios pour ITER.L’ensemble des résultats de simulation et leurs interprétations a été présenté à la conférence internationale "Plasma Surface Interaction" en 2018 et publié en 2019
The main goals of the present thesis are to:* investigate the differences between retention and leakage mechanisms of nitrogen and neon impurities in the context of the detachment formation;* compare the retention and leakage mechanisms of the nitrogen and neon impurities for the ASDEX Upgrade and ITER.To do this, the SOLPS-ITER code modeling package was further developed and then used. Modeling of ITER and ASDEX Upgrade scenarios with Ne and N impurity seeding was performed. The same ratio of radiated to input power ratio was maintained for all four modeling cases to make further comparisons possible. On the basis of the modeling, the following conclusions are made:* impurity transport from the divertor region upstream is found to be different for the neon and nitrogen impurities in both ITER and ASDEX Upgrade. Nitrogen is found to be better retained in the divertor volume than neon for both devices. * even though the retention and leakage of nitrogen and neon has the same mechanism in ITER and ASDEX Upgrade (nitrogen is better retained), in terms of the radiation distribution point of view thetwo machines behave differently. This difference suggests that neon impurity seeding seem to be an appropriate radiator for the ITER, even though for ASDEX Upgrade it results in an unacceptable radiation pattern

Le travail présenté dans cette thèse a pour cadre général la recherche du boson de Higgs dans le canal 4 leptons avec le détecteur ATLAS. La recherche du boson de Higgs, particule prédite par la théorie électrofaible et non encore observée, est l'un des sujets d'étude majeurs des expériences au LHC, dont le but est la compétition du Modèle Standard. Une étude du système de déclenchement de premier niveau du calorimètre électromagnétique est d'abord présentée. Réalisée avec les données acquises en 2010, elle a permis d'améliorer le fonctionnement de ce système pour les dépôts de très haute énergie transverse, et a fourni des incertitudes d'efficacité de déclenchement pour les analyses de recherche de bosons W' et Z'. La mesure dans les données de 2010 de la section efficace de production inclusive de jets b en association avec les bosons Z est ensuite détaillée. Cette mesure, qui est en accord avec les calculs du Modèle Standard, fournit une contrainte importante sur l'un des bruits de fond importants pour la recherche du boson de Higgs en quatre leptons : celui constitué d'un boson Z et de deux quarks b. Afin d'accroître l'efficacité de sélection d'un boson de Higgs se désintégrant en quatre électrons, une reconstruction améliorée des électrons est introduite. Sa validation dans le cas des électrons de désintégration de hadrons lourds est présentée. L'analyse de recherche du boson de Higgs en quatre leptons avec les données acquises en 2011 est enfin décrite, et plusieurs pistes d'amélioration de la sensibilité de l'analyse pour les recherches à basse masse sont explorées
The framework of the studies presented in this thesis is the search for the Higgs boson in the 4 leptons channel with the ATLAS experiment. The Higgs boson is a particle whose existence is predicted by the Electroweak theory but has not yet been observed, and its search is one of the main research subjects at the LHC, rince its discovery would complete the Standard Model. First, a study of the electromagnetic calorimeter level-one trigger system is presented. Based on data recorded in 2010, it has helped improve the behaviour of the system for very high energy deposits. It has also provided trigger efficiency uncertainties for the analyses searching for W' and Z' bosons. Then the measurement with 2010 data of the cross-section of b-jets production in association with Z bosons is discussed. This measurement, which is in agreement with Standard Model computations, constrains one of the important backgrounds in the search for the Higgs boson in 4 leptons: namely the production of a Z boson am. B-quark pair. In order to increase the selection efficiency for the Higgs boson decaying into four electrons, an improved electron reconstruction is studied. Its validation is presented for electrons from heavy flavour decays. The search analysis of the Higgs boson in the 4 lepton channel is then described, and several possibilities are studied, to increase the sensitivity of the analysis for low-mass searches

Le problème principal des patients diabétiques reste les conséquences des complications résultantes du diabète. Un contrôle plus fréquent de la glycémie contribue à l’équilibre du diabète et une diminution importante de ses complications. Les appareils récents de mesure de la glycémie sont moins confortables à cause de la douleur associée à chaque piqûre. Certains appareils sophistiqués de mesure de la glycémie sont semi invasifs, leur duré de validité est de 14 jours. Le but de notre travail de thèse consiste à développer un système de mesure non invasif de la glycémie basé sur une méthode électromagnétique. Un capteur électromagnétique (EM) original est proposé, modélisé sous COMSOL et validé par des mesures expérimentales. Ce capteur se compose de deux cellules de Split Ring Resonator (SRR) excitées par une ligne coplanaire. Notre objectif principal est d’atteindre une sensibilité suffisante pour détecter les différents taux de glucose avec un capteur miniaturisé. Le capteur est testé en premier lieu sur de l’eau glucosée. Il a été optimisé et adapté pour des mesures in-vitro dans le sang. Dans la dernière partie de notre travail, nous avons identifié, quantifié les contraintes impactant les mesures de glycémie. Nous présentons l’étude de deux contraintes sur la mesure du capteur : l’impact de la variation de la dimension de la veine et la dosimétrie. En effet, l’évaluation de ces contraintes permet de compenser leurs effets sur la mesure pour une meilleure précision de la mesure de la glycémie
The main problem of patients with diabetes remains the consequences of the complications resulting from diabetes. More frequent blood glucose control contributes to the balance of diabetes and a significant decrease in its complications. The current devices are less comfortable because of the pain associated with each sting. Some sophisticated blood glucose meters are semi-invasive, and are valid for 14 days. The purpose of my PhD work is to develop a non-invasive blood glucose measurement system based on an electromagnetic method. An original electromagnetic (EM) sensor is proposed, modeled under COMSOL and validated by experimental measurements. This sensor is composed of two Split Ring Resonator (SRR) cells excited by a coplanar line. Our main purpose is to reach sufficient sensitivity to detect different glucose levels with a miniaturized sensor. The sensor is tested on glucose water. Then, it has been optimized and adapted for in-vitro measurements in the blood. In the last part of this study, we identified and quantified the constraints impacting blood glucose measurements. We present the study of two constraints on the measurement of the sensor: Impact of vein dimension and dosimetry. Indeed, the evaluation of these constraints makes it possible to compensate their effects on the measurement for a better precision of the measurement of the glycemia

Ce travail porte sur l’étude théorique de la double ionisation à deux photons de l’atome d’hélium avec comme objectif de comprendre le rôle des corrélations électroniques dans le mécanisme de double éjection. En analysant les distributions en énergie et les distributions angulaires des électrons émis, nous montrons que lors du processus direct, le système initialement dans son état fondamental évolue vers un état hautement corrélé. Les corrélations angulaires forcent les deux électrons à être éjectés dans des directions opposées, le long de l’axe de polarisation. Sous l’effet de "l’écrantage dynamique" c’est-à-dire des corrélations radiales, les deux électrons ont tendance à partager équitablement l’énergie disponible au dessus du seuil de double ionisation. Pour valider ou invalider ce mécanisme, nous proposons de mesurer la distribution des impulsions des ions doublement chargés He++. Tous ces résultats s’obtiennent en résolvant l’équation de Schrödinger dépendante du temps à l’aide d’une méthode spectrale combinée à celle de la matrice de Jacobi. En parallèle, et toujours dans le cas de l’ionisation double à deux photons de l’hélium, nous analysons les effets des corrélations électroniques à l’échelle attoseconde.