Dissertations / Theses: 'Interaction électromagnétique'

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Abed, Issam. "Modélisation et optimisation d'un récupérateur d'énergie vibratoire électromagnétique non-linéaire multimodale." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2003/document.

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Abstract:

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

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Schott, Pierre. "Interaction d'une onde électromagnétique avec des structures de grande taille par la méthode des rayons gaussiens." Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30115.

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Kampé, Mojieyie Hugues. "Contribution au développement de règles de conception pour l'estimation de couplages inductifs dans les circuits intégrés radiofréquences." Caen, 2009. http://www.theses.fr/2009CAEN2011.

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Abstract:

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

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Ferrari, Arnaud. "Calorimétrie électromagnétique et recherche de neutrinos droits de Majorana dans l'expérience ATLAS." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005400.

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Abstract:

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.

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Bras, Jérôme. "Méthode des éléments finis et décomposition de domaines : Application à l'étude de l'interaction électromagnétique onde-composant." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0064.

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Abstract:

"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

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Dinh, Thanh Vinh. "Modeling and measurement of electromagnetic interactions in packaged circuits and systems." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2017.

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Abstract:

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

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Sytova, Elizaveta. "Modeling of Iter and Asdex Upgrade detached plasmas using the Solps-Iter code with drifts and currents." Thesis, Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0098.

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Abstract:

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

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Morange, Nicolas. "Recherche du boson de Higgs en quatre leptons au LHC : étude des événements avec bosons Z et jets b dans l'expérience ATLAS : étude des performances du système de déclenchement du calorimètre électromagnétique pour les hautes énergies transverses." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077247.

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Abstract:

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

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Zidane, Mohamed Amine. "Réalisation d'un dispositif de mesure non invasif de la glycémie." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0298.

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Abstract:

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

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Foumouo, Emmanuel. "Problème coulombien à trois corps en champ haute fréquence : application à l'étude de l'ionisation double à deux photons de l'hélium." Université catholique de Louvain, 2008. http://edoc.bib.ucl.ac.be:81/ETD-db/collection/available/BelnUcetd-02172008-222015/.

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Abstract:

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.

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Lafon, Lucile. "Modélisation de l'interaction des ondes électromagnétiques avec le corps humain : Application à la dosimétrie liée à l'utilisation d'un téléphone portable." Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0016.

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Abstract:

Le developpement spectaculaire des telecommunications mobiles pose aujourd'hui le probleme delicat des eventuels effets nocifs sur la sante de l'homme, du champ electromagnetique rayonne autour du ghz par les telephones portables. Cette etude, loin de vouloir prouver la parfaite innocuite des appareils ou la presence de reels dangers, est consacree a la modelisation de l'interaction des ondes electromagnetiques avec le corps humain. Elle s'attache plus particulierement a la dosimetrie liee a l'utilisation d'un telephone mobile. La quantite d'energie absorbee par unite de masse de tissu est caracterisee par le sar (taux d'absorption specifique) exprime en w/kg. A partir de cette grandeur ont ete etablies des normes de securite, que chaque appareil commercialise doit satisfaire. Ainsi, il est devenu necessaire d'evaluer ces doses des la conception des mobiles. L'analyse est menee a l'aide d'un logiciel de calcul resolvant les equations de maxwell, dans le domaine temporel, selon la methode des differences finies. Le caractere spatial de celle-ci nous a permis de developper le calcul du sar au sein du code. Ces travaux se sont, en 1994, inscrits dans le cadre d'une cooperation europeenne : le projet cost 244, dont l'objectif etait de s'assurer, par le traitement de structures simples, du bien-fonde des normes de securite en vigueur aujourd'hui en europe. Une etude plus large sur l'influence des parametres physiques (type d'excitation, modelisation de l'operateur,. . . ) a permis ensuite la mise en evidence des principaux phenomenes electromagnetiques mis en jeu : absorption de l'energie par les structures dielectriques, role essentiel du chassis du portable, comportement des ondes, conservation de l'adaptation de l'antenne, alteration de son rayonnement,. . . Finalement, l'etude precedente a ete elargie a l'antenne fil-plaque monopolaire, un aerien developpe au sein du laboratoire. Son profil bas et son faible encombrement, entre autres proprietes essentielles, ont permis d'envisager avec succes son integration sur un telephone portable. Son implantation sur la face laterale du boitier a conduit a un niveau de sar nettement inferieur a celui induit par un classique monopole quart d'onde.

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Derouault, Simon. "Interaction entre des impulsions électromagnétiques quantifiées et des systèmes atomiques : effets transitoires." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2707/.

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Abstract:

Cette thèse présente l'étude des phénomènes transitoires lors de l'interaction d'un atome à deux niveaux avec des impulsions quantifiées. Dans une première partie nous rappelons les bases théoriques sur lesquelles s'appuie ce manuscrit. Dans un traitement semi-classique du problème, où le champ n'est pas traité quantiquement, nous montrons qu'il est possible de réaliser des transitions non-adiabatiques à l'aide d'impulsions lumineuses non-résonantes en régime de couplage fort. Nous introduisons ensuite le modèle de Jaynes-Cummings qui permet de traiter l'ensemble du système quantiquement, pour un champ mono-mode. Dans une seconde partie, nous étudions la situation d'un atome à deux niveaux traversant un micro-maser mono-mode. Dans ce cas, ce n'est pas le champs qui est transitoire mais le terme de couplage avec l'atome. La modulation du profil du champ contenu dans la cavité permet de réaliser des transitions non-adiabatiques. Le système se propage alors, à l'intérieur de la cavité, dans une superposition d'états adiabatiques. L'état final en sortie de la cavité peut être compris à l'aide d'un schéma d'interférence de type Ramsay. Lorsque l'énergie incidente de l'atome est du même ordre du grandeur que l'énergie d'interaction, le déplacement du centre de masse doit être quantifié afin de prendre correctement en compte les couplages opto-mécaniques. Nous développons pour cela une approche temporelle, en définissant plusieurs temps, associés aux différents états adiabatiques. Nous étudions dans les parties suivantes les configurations où un ou deux atomes sont confinés dans un guide d'onde à une dimension. Cette configuration permet d'obtenir un régime de couplage fort, même pour un paquet d'onde à un seul photon. Dans le cas où il n'y a qu'un seul atome nous démontrons un théorème contraignant l'aire de l'impulsion transmise. En effet, pour un régime de couplage arbitraire, l'aire de l'impulsion transmise est systématiquement nulle. La contrepartie dans le domaine spectral est que la fréquence centrale de l'impulsion, résonante avec la transition atomique, est totalement réfléchie. Dans le cas où deux atomes sont présents dans le guide d'onde, nous explorons les processus d'échanges de photons entre ces atomes. Afin de traiter correctement l'influence des photons virtuels, nous montrons que l'approximation de l'onde tournante ne doit pas être faite. La dynamique des champs rayonnés est alors comprise en la reliant aux états retardés de Dicke. L'échange de photons virtuels conduit à une modification des niveaux de ces états et à une modification significative des spectres rayonnés. L'influence de ces photons virtuels peut être modulée, et même supprimée, en ajustant la distance inter-atomique. Nous montrons que le théorème contraignant l'aire de l'impulsion reste valable dans cette situation. Finalement nous traitons dans une dernière partie de l'interaction d'un atome à deux niveaux contenus dans un guide d'onde avec des champs non-classiques arbitraires. Pour cela, nous développons une nouvelle méthode en quantifiant le flux électromagnétique. Cette méthode à la particularité de définir de nouveaux états adiabatiques globaux, similaires à ceux utilisés dans les théories semi-classiques. Cette caractéristique permet de retrouver les résultats semi-classiques dans le cas où le champ est composé d'états cohérents à grand nombre de photons. Dans le cas général, la nouvelle structure des états adiabatiques est organisée en bandes d'états. Chaque bande du modèle quantique correspond à un état unique dans le modèle semi-classique. Nous faisons alors la distinction entre couplage intra- et inter-bandes
This thesis deals with the theoretical study of transient effects between two-level atoms and quantized pulses. First, we describe the theoretical bases used in the whole manuscript. In a semi-classical description of the problem, where the field is classical, we show that non-adiabatic transitions can be achieved with non-resonant pulses in a strong field regime. We then introduce the Jaynes-Cummings model which deals with full quantized version of the interaction between a single mode field and a two-level atom. Secondly, we study the case where an incident atom passes through a mono-mode micro-maser. In this situation, the field is not transient but the coupling term with the atom is. Non-adiabatic transitions can then be performed by modulating the mode shape. The system propagate, inside the cavity, in a superposition of adiabatic state. The final sate after leaving the cavity, can be understood as the result of Ramsey-like interferometer. When the incident kinetic energy is of the same magnitude than the interaction energy, the motion of the center-of-mass needs to be quantified to take into account the opto-mecanical coupling. We present a temporal interpretation, based on the definition of multiple times associated with each adiabatic state. In the next two parts, we consider the cases where one or two atoms are confined inside an one-dimensional wave-guide. This configuration allows to reach a strong coupling regime between the atom and the field, even when the field only contains a single photon. We demonstrate a theorem constraining the transmitted pulse area when only one atom is present. Indeed, for an arbitrary coupling regime, the transmitted pulse is distorted such as its algebraic area vanish. As a consequence the central frequency of the pulse, resonant with the atomic transition, is always reflected. When two atoms are present, we explore the photon exchange process between them. In order to properly handle the virtual photons influence, the usual rotating wave approximation is not made. The radiated field are then related to the timed Dicke states. The exchange of virtual photons shits this states and leads to a substantial alteration of the radiated spectra. This effected can be controlled or even suppressed by adjusting the inter-atomic separation. We demonstrate that the pulse area theorem is still valid in this case. Eventually, we develop a new method to deal with arbitrary non-classical pulses interacting with one atom in an one-dimensional wave-guide. This method is based on the quantization of the electromagnetic flux inside the guide. That allows us to define new global adiabatic states which can be related to the usual semi-classical ones. We illustrate that by recovering the semi-classical results using coherent fields with a large number of photon. The new adiabatic scheme is organized in adiabatic state bands. Each band corresponds to a single adiabatic state in a semi-classical model. We then distinguish intra- and inter-bande coupling

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Królewiak, Adam. "Stereoscopic and interactive visualization of electromagnetic fields in virtual reality environments." Artois, 2004. http://www.theses.fr/2004ARTO0204.

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Abstract:

La thèse est consacrée aux méthodes scientifiques de visualisation des champs électromagnétiques dans un environnement tridimensionnel. Les méthodes élaborées concernent trois domaines : la représentation graphique de données scientifiques, l'interaction avec l'utilisateur, la réalisation de la visualisation stéréoscopique. Des méthodes de navigation dans l'espace, de manipulation des objets et du contrôle de l'application stéréoscopique par menus ont été développés. Un scenarii d'interaction et de synchronisation des tâches est également décrit. L'extraction de valeur locales en un point quelconque de la représentation graphique constitue un point fort de la thèse. Cette opération est rendue possible par l'utilisation d'une structure de données originale. Un chapitre est entièrement consacré aux méthode de réalisation d'images stéréoscopiques et à leur recomposition pour obtenir une perception en relief. Les principaux paramètres sont déterminés par une procédure automatique
The thesis is devoted to the methods of electromagnetic fields' scientific visualization set in multidimensional virtual reality environment which gives spatial image and interaction with data space. Developed methods concern three domains: graphical methods of scientific data presentation, human-machine communication and realization of stereoscopy. In order to present volumetric and vector features the standard methods were adopted: colored maps (interactively cutting data set), isosurfaces and cones (vectors). The method of navigation within data space, objects' manipulation and control of application using menu system were developed. The most interesting method is numerical data querying directly from graphical objects realized based on the author's data structures. Much attention was devoted to stereo image creation and its influence on the space perception improvement. The result is the method of stereo parameters' automatic calculation

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Laval, Laurence. "Conception et caractérisation dosimétrique de dispositifs microondes pour des applications bioélectromagnétiques, liées à l'utilisation des téléphones portables." Limoges, 1999. http://www.theses.fr/1999LIMO0009.

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Abstract:

Le developpement des telecommunications mobiles pose aujourd'hui le probleme de l'eventuelle innocuite de la radiophonie. Ainsi, ce memoire s'integre dans le cadre d'une etude nationale initiee par le cnet, l'objectif majeur etant la mise en place de normes de securite. Au sein de ce projet, notre contribution s'attache a concevoir et caracteriser dosimetriquement des systemes d'exposition micro-ondes pour des experimentations in vitro afin d'etudier sur des cellules, les repercussions eventuelles d'une exposition aux ondes rf. Initialement, l'outil de base fdtd est adapte a la dosimetrie numerique caracterisee par le sar (taux d'absorption specifique). Des comparaisons avec des mesures classiques de s 1 1 et de dosimetrie experimentale montrent la parfaite maitrise du code de calcul. La difficulte dans l'interpretation des phenomenes physiques regissant le comportement de l'onde electromagnetique avec un tissu vivant a conduit, tout d'abord, a une etude en illumination en onde plane en champ lointain, permettant de comprendre et quantifier les mecanismes d'interaction. Le defi represente par le developpement de dispositifs, offrant des rendements superieurs aux systemes classiques de type cellule tem, nous a mene, ensuite, a l'elaboration d'un concept novateur basee sur l'antenne fil-plaque. Cette cellule fil-plaque utilise l'energie emmagasinee de facon homogene dans la cavite de l'aerien, permettant ainsi d'atteindre des niveaux de sar dix fois plus eleves. Dans le meme objectif, une nouvelle cellule tem triplaque ouverte a ete developpee pour une application sous microscope. Ces dispositifs repondent aux exigences imposees par les experimentations biologiques. Des prototypes ont ete alors realises, caracterises et mis en place dans differents laboratoires de biologie et medecine.

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Hoang, Le Ha. "Contribution à la modélisation tridimensionnelle des interactions champ électromagnétique – corps humain en basses fréquences." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00203230.

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Abstract:

Le corps humain est de plus en plus exposé à une pollution électromagnétique résultant de l'utilisation croissante de l'électricité. Bien que les conséquences sur la santé ne soient pas clairement établies, des réglementations européennes précisent notamment des valeurs de champ magnétique H, de champ électrique E, et de densité J de courants induits dans le corps à ne pas dépasser. Par ailleurs, le transport de l'énergie électrique attire l'attention depuis longtemps en raison des valeurs très importantes des grandeurs électriques. Compte tenu des difficultés liées à la mesure invasive de champs et de courant dans le corps, ce travail de thèse est consacré à la modélisation numérique 3D par Eléments Finis de ces phénomènes induits à la fréquence industrielle (50 ou 60 Hz). L'étude bibliographique fait le point sur les effets des champs sur la santé à court et long terme, les méthodes numériques et expérimentales utilisées pour la dosimétrie, et les caractéristiques électriques macroscopiques des organes. Partant des Equations de Maxwell, les deux formulations « classiques » (électro-quasi-statique, et ф – A ) sont mis en œuvre pour simuler séparément les effets des champs E et H sur des géométries simples. Les résultats mettent en évidence certaines contraintes liées aux conditions d'exposition, à la présence du sol et aux caractéristiques du corps humain. Puis une formulation unifiée est développée à partir des travaux d'A. Bossavit, et permet de prendre en compte l'exposition simultanée aux champs électrique et magnétique. Cette formulation est associée à une démarche en plusieurs étapes avec différents domaines d'étude (extérieur du corps, corps seul), des conditions d'interface, et des conditions aux limites spécifiques. Diverses simulations réalisées sur un modèle anatomique de corps humain illustrent les effets séparés et combinés des deux champs sur la répartition des courants induits. Des comparaisons avec les résultats obtenus par d'autres équipes de recherche avec d'autres méthodes numériques et modèles du corps humain, apportent une certaine validation en l'absence de résultats expérimentaux. Finalement, l'utilisation du modèle est illustrée pour les travailleurs sous tension sur les lignes.

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Malosse, Jean-Jacques. "La calibration du calorimètre électromagnétique central de l'expérience proton-antiproton UA1 du CERN." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112385.

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Abstract:

Le résultat le plus important de l’expérience UA1 du CERN a été la mise en évidence des bosons intermédiaires vecteurs de l’interaction faible W⁺ et Z°. Nous décrivons la calibration du calorimètre électromagnétique qui permet la mise en évidence des modes électroniques de désintégration de ces bosons intermédiaires et donne la mesure de leur masse. Nous discuterons tout le processus de calibration et donnerons quelques résultats expérimentaux
The most important of the UA1 experiment at CERN has been the discovery of the weak intermediate vector bosons W⁺ and Z°. We describe the calibration of the electromagnetic calorimeter, which gives the signature of the electronic mode of disintegration of the intermediate bosons and measures their masses. We shall discuss this process and give some experimental results

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Pellerin, Denis. "Etude et réalisation d'un système de transmission d'informations dans les bâtiments par couplage électromagnétique sur les réseaux de canalisations métalliques." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0051.

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Abstract:

Notre étude, proposée par le Centre de Recherche de ELF à Solaize (CRES), a porté sur la transmission d'informations utilisant comme support physique les canalisations métalliques présentes dans les bâtiments et l'application à la gestion de l'eau chaude sanitaire. Elle a conduit, pour répondre à notre cahier des charges, au choix d'une solution par couplage électromagnétique dont les performances dépendent étroitement de la structure des réseaux de canalisations. Afin d'étudier la faisabilité et les performances pour chaque site, nous avons proposé une modélisation. Et développé une simulation sur micro-ordinateur. Le système, appelé TUBENET, que nous avons conçu et réalisé permet l'échange de données numériques entre un poste central et des transmetteurs autonomes en énergie et disposés en différents points d'un bâtiment à travers les réseaux de canalisations. La prern1ere version a permis de réaliser des expérimentations dans l'habitat collectif et individuel et de valider notre simulation. L'autre, bâtie autour d'un microcontrôleur, est un prototype à vocation industrielle qui ouvre des perspectives pour la transmission de données plus élaborées (commande d'actionneurs). Le système TUBENET a fait l'objet d'une étude de compatibilité électromagnétique.

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Mathiot, Jean-François. "A propos du potentiel nucléon-nucléon : courants d'échange mésoniques et approche relativiste de la structure nucléaire." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112126.

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Abstract:

Les développements présentés dans cette thèse concernent plusieurs aspects de la physique nucléaire aux énergies intermédiaires, comme conséquence de la description du potentiel nucléon-nucléon en termes d’échange de mésons. La contribution des courants d’échange mésoniques est étudiée dans le cas du deutéron (capture thermique et électro désintégration près du seuil). Une description cohérente de ces processus est discutée, en insistant particulièrement sur la portée effective de ces courants, pour des transferts allant jusqu’à environ q2≈ 1 (GeV/c)2. La structure des noyaux finis, et de la matière nucléaire, est ensuite analysée dans le cadre d’un formalisme relativiste, où l’on tient compte explicitement de la composante d’énergie négative des nucléons de la mer de Fermi. Le mécanisme de saturation de la matière nucléaire est étudié en détails et comparé à la limite non-relativiste. Les propriétés des noyaux finis sont ensuite discutées. Enfin, le comportement du nucléon dans le milieu nucléaire est envisagé, de manière plus qualitative, aux vues des différents résultats discutés précédemment. Un lien entre la polarisation du nucléon (composante de trois quarks de valence), le paramètre d’incompressibilité et la position de la première résonance monopolaire du nucléon est présenté
Various aspects of nuclear physics at intermediate energies, in connection with the description of the nucleon-nucleon potential in terms of mesons, are presented in this thesis. The meson exchange current contribution is studied in the case of the deuteron (np capture and electrodisintegration near threshold). A consistent description of these processes is discussed, with particular emphasis on the effective range of the current, for momentum transfers as large as q2≈ 1 (GeV/c)2. The structure of finite nuclei and nuclear matter is then analysed in the framework of a relativistic formalism, in which the negative energy component of the nucleon wave function is explicitly taken into account. The nuclear matter saturation mechanism is studied in details and compared with the non-relativistic limit. Properties of finite nuclei are also discussed. Finally, the structure of the nucleon itself in the nuclear medium is investigated. A connection between the polarisation of the nucleon (three valence quark components), the incompressibility parameter and the mass of the first monopole excitation of the nucleon is presented

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Frère, Jeanne. "Caractérisation numérique de l'exposition électromagnétique des personnes en bandes HF et VHF." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S027/document.

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Abstract:

Dans les environnements militaires, et plus particulièrement dans le domaine terrestre, de nombreux systèmes radioélectriques HF (de 3 à 30 MHz), VHF (de 30 à 300 MHz) et UHF (de 300 à 3000 MHz) sont utilisés. Ces systèmes remplissent plusieurs fonctions (communication longue et courte distance, brouillage, radar, etc ...) et peuvent parfois cohabiter sur un même porteur. Ces différentes fonctions utilisent plusieurs antennes et augmentent les risques de surexposition électromagnétique des opérateurs. Des normes civiles et militaires proposent des limites sur les champs électromagnétiques appliqués et sur des grandeurs dosimétriques (débit d'absorption spécifique DAS, densité de courant et champs électriques internes) pour limiter ces risques entre 0 et 300 GHz. Ces travaux de thèse ont deux objectifs principaux. Le premier est d'étudier les normes civiles et militaires afin de comprendre comment elles ont été développées et si elles sont réellement adaptées aux fréquences HF et VHF. Le deuxième est de proposer et valider une nouvelle méthode de validation des produits radio Thales. Pour cela, nous caractérisons numériquement le comportement électromagnétique et thermique du corps humain lors d'une exposition électromagnétique en bandes HF et VHF. L'étude des couplages entre le corps et les champs électromagnétiques externes nous permet de proposer pour la première fois des formules calculant les DAS dans le corps d'un fantôme homogène à partir, soit des courants induits le long du corps pour une exposition quelconque, soit du champ électrique appliqué pour une exposition en onde plane
In military environments, especially land field, high frequencies (HF, 3 - 30 MHz), very high frequencies (VHF, 30 - 300 MHz) and ultra high frequencies (UHF, 300 - 3000 MHz) have been used for long range and shortrange communications, for communication interference or for detection. To have all those functions on the same carrier, they require many antennas, therefore they are increasing the operator's electromagnetic overexposure risk. Civilian and military standards were published providing limits on external electromagnetic fields and dosimetric quantities (specific absortion rate SAR, current density and internal electric field) to limit this overexposure risk between 0 and 300 GHz. The PhD thesis project has two main objectives. First, civilian and military standards are studied to understand how they were developed and if they are really suited for HF and VHF frequencies. Second, a new validation method of Thales radio product is proposed and validated. This PhD thesis project have characterized numerically the human body electromagnetic and thermal behavior during electromagnetic exposure in HF and VHF. Then, by studying couplings between external electromagnetic fields, induced current and human body, formulas to calculate both whole-body averaged SAR and local SAR 10 g in homogeneous body are proposed for the first time

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Arib, Mohand. "Contribution à l'étude des interactions magnéto-mécaniques dans les ferromagnétiques solides." Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1133.

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Abstract:

Ce travail a pour objectif l'étude des interactions entre les phénomènes magnétiques et mécaniques au sein des matériaux ferromagnétiques solides utilisés dans la conception des dispositifs électromagnétiques. L'étude concerne à la fois les interactions intervenants au niveau des lois de conservation de la thermomécanique (via les efforts et l'énergie électromagnétique) et celles intervenants dans les lois de comportement magnéto-mécaniques à introduire (plus connues sous le vocable de magnétostriction). Le mémoire s'articule autour de deux grandes parties. Dans la première partie, on présente les principes généraux de l'interaction du champ électromagnétique avec la matière continue et déformable. Les principaux problèmes liés à l'expression des efforts et de l'énergie électromagnétique dans la matière polarisée et magnétisée, sont illustrés et discutés. Cela a permis de choisir une théorie électrodynamique permettant une formulation cohérente des efforts et de l'énergie électromagnétique. La seconde partie concerne la description des principaux aspects microstructuraux liés à la déformation et à l'aimantation macroscopique des matériaux ferromagnétiques. Un modèle de comportement magnéto-élastique a été développé. Il traduit l'existence et la nature des processus microstructuraux par trois schémas constitutifs : deux pour les phénomènes magnétiques et mécaniques réversibles et un troisième pour l'hystérésis magnétique. La prise en compte du modèle dans la résolution des équations de la mécanique des milieux continus a permis d'évaluer les déformations magnétostrictives globales ainsi que celles dues aux efforts magnétiques au sein d'un dispositif électromagnétique. Enfin, on présente un dispositif expérimentale permettant la mesure simultanée des déformations magnétostrictives et de l'aimantation d'un matériau en fonction du champ magnétique appliqué. Ce qui a permis la vérification de l'aspect prédictif du modèle.

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Deuzet, Guy. "Étude des interactions des neutrinos atmosphériques dans le détecteur Fréjus." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112055.

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Abstract:

Cette thèse se divise en trois parties: la première décrit le détecteur du Fréjus et ses principales caractéristiques: c'est le plus gros calorimètre électronique utilise dans une expérience de désintégration du nucléon, sa masse est de 910 tonnes et son volume 6 x 6 x 12m**(3). On trouvera aussi dans cette partie les principes des méthodes retenues pour la mesure de la direction et de l'énergie des leptons. La deuxième partie traite des différentes étapes du Monte-Carlo élabore à Orsay: 1) caractéristiques du flux des neutrinos atmosphériques accessibles à l'expérience, 2) sections efficaces d'interaction des neutrinos dans la gamme. 2 à 20 gev. , 3) génération et simulation des interactions dans le détecteur. La troisième partie comprend l'analyse de la statistique expérimentale et la comparaison avec les prédictions du Monte-Carlo. A la sensibilité de 0,7 ktonne-an, 84 évènements ont été recueillis. On constate l'accord de la prédiction et de l'expérience en ce qui concerne les spectres en énergie, l'efficacité de confinement, le nombre de branches au vertex primaire et le rapport du nombre d'évènements courants charges électroniques et muoniques. Ces résultats confirment la bonne connaissance du flux des neutrinos atmosphériques fournie par les calculs de somulation des gerbes cosmiques
The detectors built to determine the lifetime of the nucleon are also suitable for studying the interactions of atmospheric neutrinos. The analysis of such interactions in the Frejus detector is divided into three parts. The first of these describes the detector and its principal characteristics. It is the biggest electronic calorimeter employed in a nucleon decay experiment; its mass is of 910 t and its volume 6 x 6 x 12 m³. Part one also describes the principles of the methods chosen for the measurement of the direction and energy of the leptons. The second part treats the different steps in the elaboration of the Orsay Monte-Carlo calculation program: characteristics of the atmospheric neutrino flux (indicating those which are accessible to our experiment), calculation of the neutrino cross sections in the range 0,2-20 GeV, and principles of the generation and simulation of neutrino interactions in the detector. The third part is composed of the analysis of the experimental data and the comparison with the Monte-Carlo predictions. During a running period corresponding to a sensitivity of 0. 7 kt. Year, 84 events were observed. The experimental data are seen to be in agreement with the calculations for the energy spectra, the confinement efficiency, the number of tranches at the primary vertex and the muon-electron ratio for charged-current events. These results confirm the validity of atmospheric neutrino flux calculations obtained through cosmic ray shower simulations

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Souček, Jan. "Etude de statistique des processus de décomposition dans le plasma en amont de l'onde de choc terrestre." Orléans, 2005. http://www.theses.fr/2005ORLE2064.

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Abstract:

Cette thèse aborde plusieurs sujets liés à l'étude d'ondes électromagnétiques de haute fréquence dans les plasmas spatiaux. Nous nous concentrons sur la région de l'onde de choc terrestre, qui constitue un paradigme pour les interactions non-linéaires dans les plasmas naturels. La première partie de cette étude est consacrée au processus de décomposition non-linéaire des ondes de Langmuir dans le plasma du vent solaire. Une analyse statistique détaillée, basée sur les données des quatre satellites CLUSTER, révèle le rôle dominant joué par ce processus. Nous montrons ensuite quels effets les inhomogénéités de la densité du plasma peuvent avoir sur la dynamique de la décomposition, en dérivant pour cela un modèle qui se montre en accord avec les observations. Enfin, nous présentons une application de modèles spectraux non-linéaires à l'analyse des transferts d'énergie liés à l'instabilité de décomposition dans des données de simulation numérique. Un dernier volet de ce travail, qui est indépendant du sujet principal, présente une technique de corrélation multi-échelles pour l'appariement des séries temporelles issues de missions multi-satellites. Cet outil offre une résolution inégalée face aux méthodes de corrélation traditionnelles.

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Jaspard, Frédéric. "Caractérisation diélectrique du sang par spectroscopie de bio-impédance dans la bande [1 MHz - 1 Ghz] : conception et réalisation d'une cellule de mesure." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10191.

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Abstract:

Le comportement électrique d'un tissu biologique est entièrement décrit par la permittivité et la conductivité électrique. La connaissance de ces deux paramètres diélectriques est donc primordiale dans l'étude des interactions ondes électromagnétiques / tissus biologiques. L'instrumentation développée au cours de ce travail est dédiée à la mesure des paramètres diélectriques du sang sur la gamme de fréquences [1 MHz - 1 GHz]. L'appareillage est constitué d'un impédancemètre (méthode V/I) associé à une cellule de mesure de type sonde coaxiale ouverte. Cette géométrie est parfaitement adaptée à la mesure sur liquide et facilite la prise en compte des effets propagatifs apparaissant en hautes fréquences. Un circuit électrique équivalent permet de rendre compte du comportement électrique de la sonde et de relier la grandeur mesurée (impédance) aux paramètres recherchés. Une campagne de mesures des grandeurs diélectriques du sang humain et animal (bœuf et mouton) a été menée à bien. L'étude de l'évolution de ces paramètres en fonction des principaux facteurs influents a souligné le rôle important de la température et de l'hématocrite.

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Kamdem, Alain. "Etude des interactions électriques conduites sur des composants et systèmes électroniques." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2008.

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Abstract:

Au fil des années, les industriels et les associations normatives se sont focalisés sur la réduction des dommages électriques dus aux décharges électrostatiques (ESD) subits par les composants électroniques. Cependant, les ESD ne représentent qu’une part minime de ces évènements. En effet, il existe très peu d’études sur les évènements de types surtension électrique (EOS) pourtant responsable d’importantes défaillances. L’objectif de ce mémoire consiste d’une part à la définition d’une classification claire des évènements de type EOS et d’autre part à l’étude de la robustesse et des mécanismes de dégradation dans les circuits intégrés et les composants discrets qui subissent ce type d’évènement. Pour les utilisateurs et les fabricants de circuits, le type d’évènement est défini par une observation du défaut et non par une détermination de la cause principale. Ceci se traduit par une absence de norme présentant une méthodologie de test ou un équipement spécifique de caractérisation. Ainsi, une description détaillée de la mise en place d’un banc de test et de la méthodologie de test est fournie dans ce manuscrit. Contrairement aux évènements de types ESD (HBM, MM, TLP…), les EOS ne sont pas définies par un seul type d’onde. C’est pourquoi différentes formes d’ondes, différentes pentes d’attaques et différentes durées d’impulsion sont étudiées. Ces travaux permettent au final de constater que pour une meilleure spécification des valeurs limites absolues (AMR) des composants, il est nécessaire d’approfondir les connaissances de leur seuil de robustesse tout en déterminant les mécanismes de défaillance en jeu
Over the years, industries and standards associations focused on reducing electronic device degradation due to ElectroStatic Discharge (ESD). However, ESD only represents a small part of these events. Indeed, there are few studies on Electrical OverStress (EOS) events which are responsible of an important amount of failures. The aim of this thesis is to define a clear classification among EOS events but also to study robustness and failure mechanisms in integrated circuits exposed to these events. For integrated circuits users and suppliers, electrical events are describe by the degradation and not by their root causes. This can be translated by an absence of standard presenting a test methodology or a specific characterization equipment. The test bench setup and the different waveforms used in this study are presented. Finally, these works show that to better specify devices Absolute Maximum Rating (AMR), it is necessary to deepen the knowledge of robustness threshold while understanding the failure mechanisms in ICs components

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Tarasov, Victor. "Interaction du vent solaire avec l'environnement de la planète Mars : étude des fluctuations électromagnétiques en amont du choc." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1998. http://www.theses.fr/1998VERS0009.

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Abstract:

L'obstacle que constitue un objet céleste à l'écoulement supersonique du vent solaire (vs) se manifeste sous la forme d'une onde de choc dont la barrière électrostatique et magnétique cause la réflexion d'une partie des particules incidentes. Mars a un champ magnétique faible et une atmosphère qui s'étend à grande distance de la planète ( 10 r#m). C'est pourquoi, avant de rencontrer l'onde de choc, le vs traverse cette couche de gaz neutre dont une partie est ionisée et entraînée par le champ magnétique interplanétaire. Une population dense d'atomes ionisés s'ajoute aux ions du vent solaire incidents et réfléchis. Les ondes électromagnétiques en amont du choc martien associées à l'interaction des ions du vent solaire avec les ions implantés et les ions réfléchis par l'onde de choc ont été étudiées. J'ai effectué une analyse systématique, par la transformation en ondelettes et la méthode de variance minimum, des émissions de courte durée du champ magnétique au-dessus, au voisinage et au-dessous de la gyrofrequence des protons. Les résultats de l'analyse ont montré que le caractère des émissions en amont du choc dépend fortement des conditions du vent solaire et de la géométrie du champ magnétique et de l'onde du choc. J'ai reconstitué la distribution de vitesses des particules en amont du choc en supposant une réflexion spéculaire des ions sur l'onde de choc. Je me suis appuyé sur ces fonctions de distribution pour calculer la relation de dispersion dans différentes conditions de vent solaire et de champ magnétique et j'ai mis en évidence l'existence de deux modes instables. Le mode le plus instable dépend du rapport entre les composantes (parallèle et perpendiculaire au champ magnétique) de vitesse des ions réfléchis. La comparaison avec les observations a montre que la source d'énergie libre pour des émissions au-dessus et au-dessous de la gyrofréquence des protons est la distribution instable créée par les ions du vent solaire et les ions réfléchis sur l'onde de choc.

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Debus, André. "Etude du bruit ferromagnétique : Modèle phénoménologique à deux sources." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0026.

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Abstract:

Extrait des conclusions:[. . . ]notre mémoire sur l’étude du bruit ferromagnétiquen c’est à dire, essentiellement sur l’analyse du mouvement des parois de Bloch sous l’effet d’un champ magnétique extérieur variable comporte trois volets, à savoir : - un volet appareillage, - un volet théorique, un volet concernant une recherche finalisée. […] Nous avons tenté dans ce mémoire – le premier sur ce sujet soutenu dans le laboratoire - de fournir quelques clefs. Nous avons conscience, compte tenu de l’importance du sujet, d’avoir soulevé plus de questions que nous n’avons apporté de réponses. Cela tient en parie à la durée limitée dans le temps de notre étude. Nous pensons que la procédure expérimentale que nous avons mis au point ouvre, à partir de maintenant, des perspectives très larges. Plusieurs voies devraient être poursuivies : [. . . ]

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Auffret, Sylvie. "Étude des facteurs de forme électromagnétiques du deutérium par diffuson d'électrons." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112244.

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Abstract:

Cette thèse décrit une expérience de diffusion d’électrons sur le noyau de deutérium. Nous nous sommes intéressées au facteur de forme magnétique B(q²). Ce facteur de forme, mal connu expérimentalement est particulièrement sensible à la composante tensorielle de la fonction d’onde du deuton. Nous avons effectué des mesures de sections efficaces à des énergies incidentes allant de 300 à 700 MeV et à un angle de diffusion de 155°. La région en transfert ainsi couverte, va de 6 à 28 fm⁻². Nous avons utilisé une cible de deutérium liquide, refroidie à l’hydrogène liquide. Un soin particulier a été apporté à la résolution en énergie, ainsi qu’aux corrections radiatives. La comparaison avec les calculs théoriques est ambiguë. Les prédictions obtenues à partir de potentiels nucléon-nucléon raisonnables (RSC, paris), auxquels on a ajouté les courants d’échange de mésons, sont en excellent accord avec nos données. En revanche, les calculs relativistes, « a priori » plus fiables, sont en net désaccord avec notre expérience. Un certain nombre d’ingrédients théoriques permettent d’expliquer en partie ce désaccord. Nous avons également mesurée la section efficace inclusive d’électro désintégration du deuton au seuil. Ce processus est entièrement dominé par les courants d’échange isovectoriels. Notre expérience permet d’affirmer, qu’au moins jusqu’à q² = 28 fm⁻², et au prix de certaines hypothèses théoriques, ces courants d’échange sont très bien compris
In this thesis, we describe an electron scattering experiment on the deuterium nucleus. We were especially interested in the magnetic form factor B(q²). This form factor, not well known experimentally, is particularly sensitive to the tensor part of the deuteron wave function. The measurements were performed at incident energies ranging from 300 to 700 MeV and at scattering angle of 155°. The momentum transfer range goes from 6 to 28 fm⁻². We have used a liquid deuterium target, cooled by liquid hydrogen. Due to the high target density and large recoil energy, special care was taken in improving the experimental resolution and in unfolding the various radiative effects. The comparison with the theoretical calculations is quite worrying. The predictions obtained from reasonable nucleon-nucleon potentials (Paris, RSC) with added mesonic exchange currents are in very good agreement with our date. However, relativistic calculations, a priori more reliable, are in clear disagreement with our experiment. Several effects can help in understanding this discrepancy. We have also measured inclusive cross sections for the deuteron electrodisintegration at threshold. This process is entirely dominated by isovector exchange currents. Our experiment shows that, at least up to q² = 28 fm⁻² and using some peculiar theoretical hypotheses, these exchange currents are very well understood

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Ung, Bora. "Study of the interaction of surface waves with a metallic nano-slit via the finite-difference time-domain method." Master's thesis, Québec : Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24879/24879.pdf.

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El, Zammar Chadi. "Interactions coopératives 3D distantes en environnements virtuels : gestion des problèmes réseaux." Rennes, INSA, 2005. http://www.theses.fr/2005ISAR0001.

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Abstract:

In this thesis, we focus on the study of the consequences of network problems on the behavior of a distributed virtual environment. The network is actually a factor that acts directly on the performance of distributed virtual environment systems: communication problems such as network latency or site disconnection directly affect distant interactions occurring in a virtual environment. So we offer solutions wich aim is to attenuate the effect these problems can have. We propose two kinds of solutions: technical solutions that act at kernel level in a virtual environment system, and application level solutions. At the kernel level, we designed a synchronization algorithm that is tolerant to delay and site loss due to disconnection. We also built a mechanism that allows object migration from a site to another during simulation. This mechanism also allowed us to dynamically add and remove sites during simulation. At the application level, we designed an information system that detects a delay or a disconnection and makes the user aware that a network problem occurred using visual metaphors. These metaphors must draw the attention of the user to the fact that some of the virtual objects are unavailable or not up to date because of a disconnection, for example
Dans cette thèse nous nous intéressons spécialement à l'étude des conséquences d'un problème réseau sur le comportement d'un environnement virtuel distribué. En effet, le réseau est un facteur qui agit directement sur la performance des systèmes d'environnements virtuels distribués : les problèmes de communication comme la latence réseau ou la déconnexion d'un site affectent directement les interactions distantes au sein d'un environnement virtuel. Nous proposons donc des solutions qui ont pour but d'atténuer l'effet de ces problèmes. Nos solutions se divisent en deux catégories : des solutions techniques au niveau du noyau d'un système d'environnements virtuels et des solutions au niveau applicatif. Au niveau noyau nous avons conçu un algorithme de synchronisation tolérant au délai et à la perte d'un site suite à une déconnexion. Nous avons réalisé aussi un mécanisme qui permet la migration d'objets d'un site à un autre au cours d'une simulation. Ce mécanisme a permis par la suite l'ajout et la suppression dynamique d'un site au cours d'une simulation. Au niveau applicatif nous avons réalisé un système d'informations qui a pour but de détecter un délai ou une déconnexion et de donner à l'utilisateur la conscience de l'existence d'un problème réseau à l'aide de métaphores visuelles. Ces métaphores doivent attirer l'attention d'un utilisateur sur le fait que quelques uns des objets virtuels ne sont pas disponibles ou pas à jour suite à une déconnexion par exemple

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Orlando, Angélina d’. "Nano-structuration de nanoparticules métalliques pour exaltation de champs électromagnétiques locaux en spectroscopie Raman : Interactions entre champs électromagnétiques localisés sub-longueur d’onde et molécules/particules nano-structurées en champ proche optique." Nantes, 2015. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=acba3f87-fdac-4949-a4d0-d324fdc8692a.

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Abstract:

Le travail de cette thèse s’inscrit dans le cadre des applications de l’exaltation de la diffusion Raman, soit par Raman résonant soit par exaltation des champs locaux à l’aide de structures plasmoniques de métaux nobles. Nous provoquons pour cela des interactions de champ proche entre nano-objets grâce à un couplage AFM /spectroscopie Raman (AFM : Atomic Force Microscopy). Dans un premier temps, notre connaissance sur les nanotubes de carbone (NTC) individuels est approfondie. Nous étudions notamment l’évolution de leur profil de résonance en fonction des interactions inter-nanotubes ou encore en fonction de contraintes et déformations imposées à ces NTC par nanomanipulation AFM, modifiant leurs propriétés structurelles et électroniques, et par conséquence les effets de résonance Raman. Ces résultats expérimentaux sont complétés de calculs DFT (Density Functional Theory) et MD (Molecular Dynamics). Ces ensembles de NTC sont ensuite mis en interaction de champ proche avec des assemblages métalliques, créés par nanomanipulation AFM, et dont les résonances plasmoniques sont accordées en fonction des besoins expérimentaux grâce à l’hybridation de leurs modes plasmoniques. Ces expériences AFM/Raman sont complétées de modélisations numériques par la méthode des éléments finis. Nous montrons notamment que le TERS trouve son équivalent en nano-structuration. Enfin nous validons l’importance de la re-radiation moléculaire vers les assemblages plasmoniques dans la formulation du facteur d’exaltation de la diffusion Raman, et confrontant ces calculs à l’approche quantique des interactions de champ proche développée lors de la thèse de Victor Le Nader
The work of this thesis is part of the applications of Raman scattering exaltation either by resonant Raman, either by exaltation of local fields using plasmonic structures of noble metals. We cause near-field interactions between nano-objects with a coupling of AFM / Raman spectroscopy (AFM: Atomic Force Microscopy). First, our knowledge of individual carbon nanotubes (CNTs) is deepened. We study the evolution of their resonance profile based on the inter-nanotube interactions or depending on stress and strain imposed on the CNT by AFM nanomanipulation, amending their structural and electronic properties, and therefore their the resonance Raman effects. These experimental results are supplemented by DFT calculations (DensityFunctionalTheory) and MD (Molecular Dynamics). These sets of CNTs are then approached by AFM nanomanipulation in the vicinity of metal assemblies by, whose plasmonic resonances are tuned based on hybridization of their plasmonic modes. These AFM / Raman experiments are complemented by numerical modeling using the finite element method. We show in particular that the TERS finds its equivalent in nanostructuring. Finally we validate the importance of molecular re-radiation for the Raman scattering enhancement factor, and confronting these calculations to quantum approach of these near field interactions developed during the thesis of Victor Le Nader

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Ajendouz, Abdelilah. "Etude théorique et expérimentale de la génération d’harmoniques micro-ondes dans un magnétoplasma : application à la détection de la turbulence." Aix-Marseille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX11085.

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Abstract:

Les techniques des hautes fréquences, comme par exemple la réflectométrie micro-ondes, sont largement utilisées comme diagnostics des plasmas de fusion. Dans notre étude, nous développons une nouvelle technique basée sur la génération par effet non linéaire d’une onde harmonique dans un magnétoplasma inhomogène toroïdal. Ce diagnostic repose sur la génération du premier harmonique d'une onde de sondage polarisée selon le mode extraordinaire. Dans la zone de résonance hybride supérieure, l'onde de sondage entre en interaction résonante avec les particules du plasma, ce qui conduit à l'excitation du premier harmonique de l'onde injectée. Nous montrons théoriquement et expérimentalement que le niveau d'excitation est élevé dans la zone de résonance et qu’il diminue rapidement en s’éloignant de cette couche. Les résultats démontrent que le premier harmonique peut se propager à travers le plasma sans rencontrer de coupure. La nouvelle onde électromagnétique est également propagative à l'extérieur du plasma. La génération d’harmonique est utilisée dans notre travail comme une méthode de diagnostic lorsque la couche hybride supérieure est turbulente. Nous montrons que le spectre autour de la fréquence de sondage présente deux fréquences satellites excitées par l'interaction entre les ondes électromagnétiques de basse fréquence et les ondes électrostatiques instables. La détection de ce satellite constitue de facto un nouveau diagnostic à distance des fluctuations électrostatiques des magnétoplasmas. La détection de la turbulence dépend de la fréquence de l'onde injectée et nous montrons que son niveau est le plus élevé lorsque la fréquence de sondage est proche de la fréquence de résonance hybride supérieure à l'intérieur de la couche turbulente
The microwave techniques, e. G. Reflectometry, have been extensively used as diagnostic of the fusion plasmas. In our study, we develop a new technique based on the transmitted signal - in contrast to reflectometry - in an inhomogeneous magnetized toroidal plasma. This diagnostic is based of the generation of the second harmonic of an extraordinary probing wave. Inside the upper hybrid resonance layer, the wave exhibits a resonant interaction with the plasma particles and this leads to the excitation of the second harmonic of the injected wave. It is shown theoretically and experimentally that the excitation level is high at the UHR and decreases rapidly away the UHR layer. The results demonstrate that the second harmonic can propagate through the plasma without cut-off. The new electromagnetic wave is capable to propagate outside the plasma. The second harmonic generation is used in this work as a wave diagnostics when the UHR layer is turbulent. It is shown that the frequency spectrum around the frequency probing exhibits two satellite frequencies excited by the interaction between the electromagnetic wave and the low frequency electrostatic wave. The detection of this satellite constitutes a remote diagnostic of the electrostatic fluctuation. The detection of the turbulence is sensitively dependent on the frequency of the injected wave and we show that the level is increased when the upper hybrid frequency is resonant inside the turbulent layer

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Ravat, Olivier. "Étude du calorimètre électromagnétique de l'expérience CMS et recherche de bosons de Higgs neutres dans le canal de production associée." Lyon 1, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/82/96/PDF/thesedef3.pdf.

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Abstract:

La quête du boson de Higgs, témoin de la brisure de la symétrie électrofaible, est un des buts principaux du détecteur CMS, qui sera placé auprès du futur collisionneur proton-proton LHC. Dans cette thèse, le calorimètre électromagnétique à cristaux de tungstate de plomb est sollicité. D'une part, l'évaluation des performances du calorimètre a été effectuée grâce aux données prises durant les faisceaux tests de l'été 2003, et les choix concernant les différentes électoniques de lecture ont été faits. D'autre part, les capacités du calorimètre électromagnétique ont été utilisées afin d'évaluer le potentiel d'observation du boson de Higgs du Modèle Standard dans le canal dit de production associée : de masse comprise entre 115 et 150 GeV, il se désintègre en deux photons et est produit en association avec un boson W ou Z se désintégrant en électrons ou muons. La présence du (ou des) lepton(s) chargé(s), permettant de localiser le vertex de l'interaction, améliore la mesure de la masse photon-photon par rapport au canal inclusif. Ce signal ainsi que les nombreux bruits de fond on tété simulés et reconstruits. L'analyse des événements permet de confirmer l'observation du boson de Higgs du Modèle Standard ans le canal de production associée. Une étude dans le cadre du MSSM est également effectuée

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Jin, Lijing. "Détection des interactions photon-photon dans un circuit supraconducteur." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY002/document.

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Abstract:

Les circuits quantiques supraconducteurs sont étudiés dans de nombreux laboratoires. Ces recherches ont pour objectif de pouvoir construire et coupler plusieurs bits quantiques supraconducteurs pour le traitement de l'information quantique. La description théorique de ces circuits repose sur la dynamique couplée des différences de phase supraconductrice aux jonctions Josephson et des degrés de liberté associés à l’environnement électromagnétique. Cette dynamique non-linéaire a été très étudiée dans le régime classique. Les effets quantiques ont été abordés par des théories de perturbation supposant que certains degrés de liberté sont thermalisés. En revanche, il existe peu de résultats sur la dynamique quantique couplée dans un régime non perturbatif. Le but du projet de thèse sera de décrire le crossover entre les régimes classique et quantique dans le cas d’une jonction Josephson en série avec un résonateur électromagnétique. Pour cela, le candidat étudiera les équations maîtresses pour ce système par des méthodes analytiques et numériques. L’objectif à plus long terme sera de comprendre comment générer et manipuler des photons grâce au contrôle électrique résolu en temps de ces circuits
Superconducting quantum circuits are currently investigated in many labs. An important goal of this research is to build and couple several superconducting quantum bits for quantum information processing. The theoretical description of these circuits is based on the coupled dynamics of the superconducting phase differences at the Josephson junctions and the degrees of freedom of the surrounding electromagnetic environment. This nonlinear dynamics has been much studied in the classical regime. Quantum effects have been considered by perturbative methods, assuming that some degrees of freedom are thermalized. In contrast, the coupled quantum dynamics was largely unexplored in a non-perturbative regime. The goal of the trainee will be to describe the crossover between the classical and quantum regimes in the case of a single Josephson junction coupled to an electromagnetic resonator. For this, the candidate will study the master equations for this system with analytical and numerical methods. In the long term, the aim will be to understand how to generate and manipulate photons thanks to time-resolved electric control of the circuit

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Abdo, Youssef. "Analyse du comportement et des caractéristiques des arcs thermiques soumis à des champs externes et internes." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM040.

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Abstract:

Cette thèse œuvre à la compréhension et l’analyse du comportement de l’arc plasma thermique et ses interactions avec les champs électriques et magnétiques auxquels il peut être soumis. Les différentes méthodes développées et les différents cas traités correspondent à des cas d’application directe des plasmas dans les procédés industriels. L’étude de la dynamique de l’arc ainsi que de ses différentes caractéristiques constitue la pierre angulaire de tout développement des technologies plasmas thermiques, qui s’avèrent très prometteuses avec la transition énergétique tant sur le plan écologique grâce à leur propreté et leur faible empreinte carbonique que sur le plan technologique grâce aux températures élevées et fortes densités énergétiques dont elles sont dotées.Nous proposons deux différentes approches principales dans cette thèse pour le traitement du modèle mathématique présenté au chapitre 2 : une approche analytique et une approche numérique. L’approche analytique englobe plusieurs méthodes de calcul qui sont relativement simples à implémenter et très précieuses dans la conception de base. Elles constituent une extension de quelques méthodes mathématiques qui ont été abordées par des chercheurs russes et américains dans les années 1960 et 1970 mais qui ont été ensuite abandonnées avec l’avènement de la micro-informatique.Une partie est consacrée à l’étude d’un arc AC ou DC à pieds fixes soumis à un champ transversal (magnétique externe, auto-induit et/ou un champ de vitesse). Les résultats de calcul analytique suggèrent que la stabilisation d’un tel type d’arc est dictée par sa courbure. Des critères de stabilité, mettant en avant des nombres adimensionnels furent établis. Les résultats obtenus sont confrontés à des résultats numériques. Un très bon accord est observé.Une autre partie est dédiée à l’étude d’un arc à pieds mobiles qui se déplace entre 2 rails parallèles ou 2 électrodes concentriques sous l’effet un magnétique transversal ou d’un champ magnétique induit par les électrodes. Les propriétés de ce mouvement dépendent du rayon de l’arc. Ce dernier est obtenu à partir de la résolution complète de l’équation de la chaleur en 2D. Les résultats sont validés par comparaison avec des résultats expérimentaux et numériquesLe calcul radiatif est également abordé dans cette thèse. Celui-ci, étant très compliqué à implémenter même au moyen d’un calcul numérique du fait de sa dépendance d’un nombre variables (fréquence du spectre, la température, la pression, la géométrie, la composition du mélange, etc.), est couramment approximé par la méthode de la sphère isotherme de rayon. En comparant des résultats obtenus par calcul exact et calcul approximatif pour un arc H2 à stabilisé par parois, un algorithme permettant de calculer le meilleur choix du paramètre est établi.La partie réservée à la modélisation numérique se propose de présenter les différentes méthodes numériques utilisées actuellement dans la modélisation de l’arc et des torches électriques. Elle fournit les bonnes conditions à prendre pour le potentiel vecteur pour un modèle numérique de transport (TADR). 2 méthodes hybrides volumes-finis et éléments-finis (VF-EF) sont proposés afin de mieux améliorer la modélisation des arcs. Les équations de l’écoulement sont résolues par la méthode VF (des approches classiques VF peuvent être implémentées). Les équations de l’électromagnétisme sont résolues par les méthodes EF.D’autres méthodes numériques utilisées afin de pouvoir mener le calcul pour des réacteurs à grande échelle sont aussi présentées. Une séparation entre les phénomènes physiques à grande et à petite échelles est adoptée. Les phénomènes électromagnétiques qui accompagnent l’arc sont modélisés analytiquement et insérés en tant que terme source. Seules les équations de l’écoulement sont résolues, afin d’obtenir les caractéristiques principales au sein du réacteur industriel (champ de vitesse, distribution de température, etc.)
This PhD thesis aims at understanding and analysing the behaviour of plasma arcs and their interactions with magnetic and dynamic field. The various methods that we have developed and the different case studies correspond to direct applications of thermal plasmas in industrial processes. The study of the arc’s dynamic and its characteristics is at the heart of every plasma technology upgrade or development. In the wake of the energy transition, plasma systems turn out to be very promising for many reasons, the most important of which are: They are ecological given the fact that make use of clean energy (electricity). Technologically, they allow for a tremendous rise in temperature that exceeds by far the temperature that can be reached in conventional combustion processes.We propose two different approaches to deal with the mathematical model that correspond to thermal plasmas: An analytical and a numerical approach. The analytical approaches encompass multiple computation methods that are relatively easy to implement and very practical for basic design. They constitute an extension of various analytical methods already broached in the 60’s and 70’s by American and Soviet researchers, but later abandoned in favor of numerical modelling with the advent of advanced computational machines.One section is dedicated to the study of a fixed spots AC or DC arc exposed to cross fields (magnetic or dynamic). Stability criteria employing dimensionless numbers have been established. At high currents, radiation also plays a key role in stabilisation. The analytical results are compared with the results of numerical simulations. A good agreement is observed.Another part deals with the study of a plasma arc, moving between 2 parallel electrodes under the effect of an external or electrode-induced magnetic field. The properties of the arc's dynamic strongly depend on the arc radius. The latter is obtained from an analytical 2D resolution of the heat equation. The results are validated by comparison with previous analytical and numerical works.The radiative exchange is also addressed in this thesis. Given the fact that radiation is hard to implement even in a numerical setting because of its dependence on numerous variables (specter frequency, temperature, pressure, geometry, gas mixture and species, etc.), the isothermal sphere approximate method is commonly used. An algorithm, whose aim is to seek the best value of “Rs”, is built based on a comparison between approximate and exact calculation for a wall stabilised arc of H2 at .The part concerning numerical modelling presents all the numerical approached that are currently used in thermal plasma modelling. It provides the good boundary conditions for the magnetic potential , if a transport model (TADR) is employed in a steady-state case or when the magneto-quasi static (MQS) assumption is made. Two hybrid finite-volume and finite-element (FV-FE) methods are proposed in order to improve the arc modelling, in particular for AC transient cases where the MQS fails to remain valid especially when electrodes are accounted for. Flow, energy and transport equation are solved using the FV approach whereas the electromagnetic equations are solved by means of the FE method. Comparisons with benchmark cases are done and a very good agreement is observed.Other numerical methods used for the numerical simulation of large scale industrial plasma reactors are also presented. A separation between the different physical phenomena occurring at small and large scales, is made. The electromagnetic phenomena are analytically modelled and averaged for an AC (mono, three or multi-phase) and are then inserted as source terms in source domains representing the arc region. As consequence, only the flow and energy equations are solved in order to obtain the most important characteristics in the reactor (velocity field, temperature distribution, etc.)

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Lesinski, Thomas. "Microscopic and Beyond-Mean-Field Constraints for a New Generation of Nuclear Energy Density Functionals." Lyon 1, 2008. http://n2t.net/ark:/47881/m68w3bdt.

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Abstract:

La structure nucléaire connaît une véritable renaissance liée au développement des faisceaux d'ions radioactifs (tels les faisceaux SPIRAL 1 et 2 au GANIL). Les méthodes de champ moyen et/ou de fonctionnelle de la densité sont parmi les outils les plus généraux et les mieux adaptés pour étudier les noyaux qui sont produits auprès de tels instruments. Le but du travail présenté est de montrer comment les fonctionnelles existantes peuvent être améliorées afin d'avoir un meilleur pouvoir prédictif dans les régions encore peu explorées de la carte des noyaux. Il est en particulier proposé de mieux modéliser la dépendance en isospin de l'interaction effective, et l'intérêt d'y ajouter un couplage de type tensoriel est étudié. Nous mesurons également l'apport de calculs au-delà de l'approximation du champ moyen lors de la construction de la fonctionnelle. Finalement, nous tentons d'établir le lien avec l'interaction nue entre nucléons pour la description de l'appariement, participant ainsi au développement d'une fonctionnelle non-empirique
Nuclear structure is subject to a major renewal linked with the development of radioactive ion beams (such as the SPIRAL 1 and 2 beams at GANIL). Mean-field and/or density-functional methods are among the best suited for studying nuclei produced at such facilities. The present work aims at demonstrating how existing functionals can be improved so as to exhibit a better predictive power in little-explored regions of the nuclear chart. We propose a better description of the isospin-dependence of the effective interaction, and examine the relevance of adding a tensor coupling. We show how a new generation of functionals can be better constrained by considering results obtained beyond the mean-field approximation. Finally, we attempt establishing a link with the bare nucleon-nucleon potential for the description of pairing, thus participating in the construction of a non-empirical functional

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Langlais, Mathieu. "Design de réseaux apériodiques et des interactions électromagnétiques coopératives dans des structures plasmoniques : application à la conception d’absorbeurs pour le solaire concentré." Thesis, Palaiseau, Institut d'optique théorique et appliquée, 2014. http://www.theses.fr/2014IOTA0018/document.

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Abstract:

La situation énergétique actuelle impose le développement de technologies qui utilisent des énergies renouvelables pour limiter la dépendance aux ressources fossiles et diminuer l’impact de l’activité humaine sur le changement climatique. Parmi ces technologies, le solaire thermodynamique utilise l’énergie solaire pour chauffer un absorbeur, l’énergie de cet absorbeur étant alors convertie en électricité à travers un cycle thermodynamique classique. L’amélioration des performances de cette technologie passe par la conception d’absorbeurs capables de fonctionner efficacement à haute température. Dans ce travail de thèse, nous explorons deux voies différentes dans ce but.La première est basée sur la conception de structures multicouches optimisées par algorithme génétique. Nous montrons que ces structures permettent d’obtenir un rendement supérieur à 80 %, valeur très proche des limites fondamentales, démontrant ainsi leur fort potentiel pour le solaire thermodynamique.La seconde voie est basée sur l’optimisation des interactions électromagnétiques dans des structures plasmoniques à base de nanoparticules métalliques. Ces structures sont le siège d’effets coopératifs qui peuvent exalter très fortement les pertes dans la structure. Ces mécanismes sont mis à profit pour concevoir des absorbeurs à base de réseaux binaires de nanoparticules d’or et d’argent dispersées dans une matrice transparente
The current energy situation requires the development of technologies that use renewable energy sources to reduce the dependence on fossil fuels and the impact of human activity on climate change. Among these technologies, thermodynamic solar power uses solar energy to heat an absorber, whose heat is then converted into electricity through a classical thermodynamic cycle. The improvement of the performances of this technology requires the design of absorbers able to operate strongly at high temperature. In this thesis, we explore two different ways for this purpose.The first is based on the design of multilayer structures optimized by a genetic algorithm.We will see that these structures lead to an efficiency higher than 80 %, very close to the fundamental limits, demonstrating so their strong potential for thermodynamic solar technology. The second way is based on the optimization of electromagnetic interactions inside plasmonic nanostructures composed of metal nanoparticles. These structures are the site of cooperative effects between nanoparticles that can exalt strongly losses inside the structure. These mechanisms are exploited to design absorbers based on binary networks made with nanoparticles of gold and silver dispersed in a transparent matrix

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Mary-Tomic, Dominique. "Mise en évidence et étude de la luminescence des polymères isolants sous champ électrique ou en interaction avec un plasma froid : application au diagnostic." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30241.

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Abstract:

L'etude porte sur les phenomenes de luminescence des polymeres isolants utilises en genie electrique lorsqu'ils sont soumis a un champ electrique ou apres interaction avec un plasma froid. Les polymeres concernes sont le polyethylene, le polypropylene, l'hexatriacontane, le polyethylene terephthalate, le polyethylene 2-6 naphtalene et un polyimide. L'objectif est la comprehension des transformations irreversibles des proprietes de ces materiaux induites par un champ eleve ou par des especes actives du plasma. Les mecanismes a l'origine de la luminescence dans les polymeres sont rappeles. Une analyse bibliographique situe le travail effectue dans son environnement scientifique. Les caracteristiques des polymeres et le dispositif experimental sont decrits. Les resultats concernant l'electroluminescence sont presentes et discutes. En ce qui concerne les mecanismes d'excitation, deux processus differents ont ete mis en evidence: les etats excites sont crees soit par recombinaison de charges, soit par impact de porteurs chauds. La nature des centres luminescents est discutee par comparaison des spectres d'emission et des spectres de photoluminescence. Les resultats de la luminescence induite par un plasma froid sont ensuite presentes. L'analyse spectrale de l'emission en cours de traitement et decharge eteinte est realisee. On etudie de meme l'evolution temporelle de la luminescence de surface apres traitement et en fonction de la temperature (thermoluminescence). Il est enfin montre que l'electroluminescence est un outil diagnostic du vieillissement des polyolefines permettant de distinguer des populations d'echantillons vieillies et non vieillies, d'une maniere sensible

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Chenu, Sylvain. "Modélisation électromagnétique in virtuo. Application aux problèmes de propagation en milieux complexes pour les systèmes de télécommunication." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications de Bretagne - ENSTB, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00646992.

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Abstract:

Actuellement, la plupart des simulateurs électromagnétiques se basent sur une résolution des équations aux dérivées partielles. Ces simulateurs ont jusqu'à présent bénéficié d'une augmentation de la puissance informatique compensant les exigences de calcul nécessitées par la croissance de la complexité et de la dimension des objets à modéliser. Cependant la taille des problèmes cruciaux augmente beaucoup plus rapidement que la puissance informatique. Malgré les apports faits pour simplifier les calculs électromagnétiques, la difficulté à tenir compte de tels problèmes complexes nécessite un saut méthodologique important. La méthode dite " énactive ", proposée dans ces travaux, constitue une approche atypique pour la modélisation dynamique d'un environnement naturel et sa simulation en un système de réalité virtuelle. Issue de la modélisation des systèmes multi-agents, elle propose une méthode spécifique pour la modélisation de tels systèmes complexes où de nombreux phénomènes interagissent de nombreuses façons, à des échelles de temps et d'espace pouvant être très différentes. Nous cherchons à suivre l'évolution d'une onde électromagnétique et ses interactions éventuelles avec des objets d'un environnement in virtuo, i.e. à travers un laboratoire virtuel (virtuoscope). Dans ce contexte, cette thèse s'inscrit dans un cadre interdisciplinaire qui allie les outils et les techniques de la réalité virtuelle à la modélisation de phénomènes électromagnétiques. En outre, les phénomènes sont modélisés en tant qu'entités autonomes en interaction. Notre modèle doit donc reposer sur une définition rigoureuse des entités, à savoir les ondes et les milieux, et des interactions qui peuvent avoir lieu afin de reconstituer correctement l'ensemble des phénomènes électromagnétiques " réels " au sein d'un environnement virtuel. Aussi, nous n'avons pas de moyens nous permettant de vérifier ni de valider autrement que par l'expérimentation notre modèle. En ce sens, nous faisons l'enjeu et le pari de parvenir à construire un tel système énactique électromagnétique. Pour cela, nous avons mis au point un ensemble de scénarios d'environnements électromagnétiques, suite au développement de deux modèles de propagation, l'un unidimensionnel et l'autre bidimensionnel. Les résultats seront comparés à des méthodes plus classiques appropriées voire à la théorie lorsque c'est possible.

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Puthumpally, Joseph Raijumon. "Quantum Interferences in the Dynamics of Atoms and Molecules in Electromagnetic Fields." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS035/document.

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Abstract:

Les interférences quantiques apparaissant lors de la superposition cohérente d'états quantiques de la matière sont à l'origine de la compréhension et du contrôle de nombreux processus élémentaires. Dans cette thèse, deux problèmes distincts, qui ont pour origine de tels effets, sont discutés avec leurs applications potentielles : 1. Diffraction électronique induite par Laser (LIED) et imagerie des orbitales moléculaires ; 2. Effets collectifs dans des vapeurs denses et transparence électromagnétique induite par interaction dipôle-dipôle (DIET). La première partie de cette thèse traite du mécanisme de recollision dans des molécules linéaires simples lorsque le système est exposé à un champ laser infrarouge de forte intensité. Cette interaction provoque une ionisation tunnel du système moléculaire, conduisant à la création d'un paquet d'ondes électronique dans le continuum. Ce paquet d'ondes suit une trajectoire oscillante, dirigée par le champ laser. Cela provoque une collision avec l'ion parent qui lui a donné naissance. Ce processus de diffraction peut être de nature inélastique, engendrant la génération d'harmoniques d'ordre élevé (HHG) ou l'ionisation double non-séquentielle, ou de nature élastique, processus que l'on appelle généralement « diffraction électronique induite par laser ». La LIED porte des informations sur la molécule et sur l'état initial à partir duquel les électrons sont arrachés sous forme de motifs de diffraction formés en raison de l'interférence entre différentes voies de diffraction. Dans ce projet, une méthode est développée pour l'imagerie des orbitales moléculaires, reposant sur des spectres de photo-électrons obtenus par LIED. Cette méthode est basée sur le fait que la fonction d'ondes du continuum conserve la mémoire de l'objet à partir duquel elle a été diffractée. Un modèle analytique basé sur l'approximation de champ fort (SFA) est développé pour des molécules simples linéaires et appliqué aux orbitales moléculaires HOMO et HOMO-1 du dioxyde de carbone. L'interprétation et l'extraction des informations orbitalaires imprimées dans les spectres de photo-électrons sont présentées en détail. Par ailleurs, nous estimons que ce type d'approche pourrait être étendu à l'imagerie de la dynamique électro-nucléaire de tels systèmes. La deuxième partie de cette thèse traite des effets collectifs dans des vapeurs atomiques ou moléculaires denses. L'action de la lumière sur ces gaz crée des dipôles induits qui oscillent et produisent des ondes électromagnétiques secondaires. Lorsque les particules constitutives du gaz sont assez proches, ces ondes secondaires peuvent coupler les dipôles induits entre-eux, et lorsque cette corrélation devient prépondérante la réponse du gaz devient une réponse collective. Ceci conduit à des effets spécifiques pour de tels systèmes, comme l'effet Dicke, la superradiance, et les décalages spectraux de Lorentz-Lorenz ou de Lamb. A cette liste d'effets collectifs, nous avons ajouté un effet de transparence induite dans l'échantillon. Cet effet collectif a été appelé « transparence électromagnétique induite par interaction dipôle-dipôle ». La nature collective de l'excitation du gaz dense réduit la vitesse de groupe de la lumière transmise à quelques dizaines de mètre par seconde, créant ainsi une lumière dite « lente ». Ces effets sont démontrés pour les transitions D1 du 85Rb et d'autres applications potentielles sont également discutées
Quantum interference, coherent superposition of quantum states, are widely used for the understanding and engineering of the quantum world. In this thesis, two distinct problems that are rooted in quantum interference are discussed with their potential applications: 1. Laser induced electron diffraction (LIED) and molecular orbital imaging, 2. Collective effects in dense vapors and dipole induced electromagnetic transparency (DIET). The first part deals with the recollision mechanism in molecules when the system is exposed to high intensity infrared laser fields. The interaction with the intense field will tunnel ionize the system, creating an electron wave packet in the continuum. This wave packet follows an oscillatory trajectory driven by the laser field. This results in a collision with the parent ion from which the wave packet was formed. This scattering process can end up in different channels including either inelastic scattering resulting in high harmonic generation (HHG) and non-sequential double ionization, or elastic scattering often called laser induced electron diffraction. LIED carries information about the molecule and about the initial state from which the electron was born as diffraction patterns formed due to the interference between different diffraction pathways. In this project, a method is developed for imaging molecular orbitals relying on scattered photoelectron spectra obtained via LIED. It is based on the fact that the scattering wave function keeps the memory of the object from which it has been scattered. An analytical model based on the strong field approximation (SFA) is developed for linear molecules and applied to the HOMO and HOMO-1 molecular orbitals of carbon dioxide. Extraction of orbital information imprinted in the photoelectron spectra is presented in detail. It is anticipated that it could be extended to image the electro-nuclear dynamics of such systems. The second part of the thesis deals with collective effects in dense atomic or molecular vapors. The action of light on the vapor samples creates dipoles which oscillate and produce secondary electro-magnetic waves. When the constituent particles are close enough and exposed to a common exciting field, the induced dipoles can affect one another, setting up a correlation which forbids them from responding independently towards the external field. The result is a cooperative response leading to effects unique to such systems which include Dicke narrowing, superradiance, Lorentz-Lorenz and Lamb shifts. To this list of collective effects, one more candidate has been added, which is revealed during this study: an induced transparency in the sample. This transparency, induced by dipole-dipole interactions, is named “dipole-induced electromagnetic transparency”. The collective nature of the dense vapor excitation reduces the group velocity of the transmitted light to a few tens of meter per second resulting in 'slow' light. These effects are demonstrated for the D1 transitions of 85Rb and other potential applications are also discussed

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Onier, Charles. "Caractérisation du résultat d'un travail du sol à l'aide d'un capteur micro-ondes : analyse numérique et expérimentale des interactions surfaciques et volumiques des ondes électromagnétiques avec le sol." Avignon, 2007. http://www.theses.fr/2007AVIG0033.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d’évaluer les possibilités de caractérisation des sols agricoles à l’aide d’un capteur micro-ondes par une étude des interactions des ondes électromagnétiques avec le sol avec une approche numérique appuyée sur des données expérimentales. Après un tour d’horizon sur la diffusion des ondes électromagnétiques par des milieux rugueux hétérogènes et les modélisations déjà développées, les travaux se sont concentrés sur le développement d’un simulateur. Cela a abouti, d’une part à l’assemblage de différentes méthodes numériques permettant de répondre aux problèmes de la modélisation de la propagation en espace libre avec des milieux semi-infinis 2D à la structure géométrique complexe, et d’autre part, au développement d’un générateur de milieux rugueux hétérogènes permettant de représenter une coupe de sol grâce à une approche « agrégats ». Des tests avec des résultats théoriques et expérimentaux ont ensuite été effectués donnant des résultats satisfaisants sur le plan de la diffusion électromagnétique et sur le plan de la représentation du sol. Enfin, les travaux se sont poursuivis sur l’étude de la caractérisation des sols à l’aide d’un radar. Ainsi, prenant appui sur des données expérimentales pour générer des maquettes de sols représentatives des états à discriminer, des simulations ont été lancées. L’étude des résultats indique qu’une discrimination de différents états structuraux serait possible par des mesures du coefficient de rétrodiffusion à différents angles d’incidence. Ce coefficient est influencé principalement par la rugosité résultant de la présence de mottes en surface. Cependant, la rugosité n’est pas forcément directement reliée aux calibres des mottes présentes et le coefficient de rétrodiffusion est aussi influencé par l’humidité : des investigations sont donc encore nécessaires. Notamment, des informations sur le volume sont visibles dans le signal diffusé et un traitement du signal en temporel pourrait les extraire
The aim of this thesis is to evaluate the soil characterization abilities of microwave sensor thank to a study of the interactions between the electromagnetic waves and the soil. This study follows a numerical approach reinforced by some experimental data. After a short review about the electromagnetic waves scattering by rough heterogeneous media and the existent models, the work focus on the development of a simulator. This leads firstly to a composition of different numerical methods which can model the free-space wave propagation with complex semi-infinite 2D structures, and secondly to a development of a rough heterogeneous medium generator which can represent, thank to an aggregate approach, a soil section. Some tests based on theoretical and experimental data are then performed which show good agreements for either electromagnetic wave scattering or soil representations. At the end, the work focus on the study of the soil characterization using a radar. In that way, experimental data gives the inputs of the soil generator to generate realistic structural states of soil which should be discriminated and simulation series are launched. The results show that different structural states may be discriminated by backscattering coefficient measures at different incidence angles. This coefficient is mainly influenced by the roughness due to the presence of clods at the surface. However, the roughness is not directly linked to the clod size and the backscattering coefficient is also influenced by the moisture : further investigations are still needed. Mainly, information on the volume are visible in the scattering signal and a temporal signal processing may allow to extract them

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Dehoux, Thomas. "Génération et détection par couplage élasto-optique tridimensionnel de champs acoustiques picosecondes diffractés." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00179637.

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Abstract:

L'absorption d'une impulsion laser crée un échauffement localisé suivi d'une brusque dilatation. Dès lors, un champ acoustique de plusieurs dizaines de gigahertz peut être généré. Cette méthode optique sans contact et non destructive possède des applications en micro-électronique pour la caractérisation de structures nanométriques, mais également dans des domaines plus fondamentaux. Jusqu'à présent, la dimension latérale de la tache focale des impulsions laser était très grande devant l'épaisseur des films considérés. Dès lors, la génération était unidimensionnelle et seules des ondes acoustiques planes pouvaient être engendrées. Récemment, l'utilisation de sources laser focalisées a permis de générer par diffraction des champs acoustiques tridimensionnels (3D).

Lorsque des impulsions d'une durée inférieure à la picoseconde sont employées dans les métaux, une approche macroscopique n'est plus suffisante. Il est alors nécessaire d'expliciter les évolutions microscopiques impliquées dans le processus de génération. Ainsi, une méthode semi-analytique basée sur un modèle à deux températures 3D est développée dans la première partie de ce mémoire afin de décrire les phénomènes électroniques. En se propageant, l'onde acoustique divergente module l'indice optique en temps et en espace par couplage élasto-optique. La propagation de la lumière est alors perturbée, et sa mesure permet de caractériser la propagation acoustique. Dans la seconde partie de ce mémoire, l'interaction 3D de l'impulsion laser gaussienne avec le champ acoustique diffracté est donc modélisée.

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Collin, Alice. "Dosimétrie de systèmes d’exposition pour l’étude in vivo ou in vitro des interactions des ondes électromagnétiques décimétriques et centimétriques avec le vivant." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/890646d5-f422-481e-8c9c-433bab0904ca/blobholder:0/2007LIMO4008.pdf.

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Abstract:

Le développement des nouvelles technologies sans fil n'a fait que renforcer les interrogations face aux éventuels effets délétères des ondes RF. Ainsi, ce travail contribue à l'étude de l'interaction des ondes RF avec le vivant. L'analyse du couplage entre l'onde électromagnétique et l'animal ou les échantillons biologiques, permet d'évaluer le DAS (W/kg) dans les milieux diélectriques. Ces résultats ont contribué au développement et à la caractérisation de systèmes d'exposition in vitro et in vivo, pouvant être utilisés sur une large bande de fréquence, typiquement de 500 MHz à 10 GHz. Les systèmes étudiés sont basés sur une exposition type champ lointain en chambre anéchoïque, à l'aide d'une antenne cornet, et d'un système biologique : un incubateur pour les études in vitro, et une cage pour les études in vivo. Une analyse plus précise à deux fréquences en particulier, 1800 MHz et 2,45 GHz, a montré la très forte dépendance de la dosimétrie en fonction de la fréquence
The development of the new wireless technologies has strengthened the issue of possible effects of the microwave. So, this work contributes to the study of interactions between microwave and living cells. The analysis of the coupling between the electromagnetic fields and the animal or biological samples, allows to estimate SAR (W/kg) distribution in the biological medium. These results contribute to the development and the characterisation of in vivo and in vitro exposure setups, used on a large frequency band, typically from 500 MHz to 10 GHz. The systems studied are based on far field exposure in anechoïc chambers, with a horn antenna, and a biological setup: an incubator for the in vitro studies, and a box for in vivo studies. A more accurate analysis for two frequencies, 1800 MHz and 2,45 GHz, has shown the very strong influence of the frequency on dosimetric analysis

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Wasselynck, Guillaume. "Etude des interactions entre les ondes électromagnétiques de fréquences moyennes et les matériaux composites : application à l'assemblage par induction de ces matériaux." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT2094.

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Abstract:

Grâce à leurs très bonnes propriétés mécaniques et leur faible poids, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans l’industrie. Ce travail se concentre sur les composites à fibres de carbone longues et matrice thermoplastique (CFRP). Pendant le cycle de vie de ces matériaux, un apport de chaleur est nécessaire. Les fibres de carbones étant conductrices, il est possible d’utiliser l’induction pour chauffer les composites. L’objectif de cette thèse est la modélisation 3D d’un système de chauffage par induction de CFRP. Cette modélisation nécessite la compréhension de la circulation des courants induits à l’échelle des fibres. Les CFRP sont des matériaux anisotropes, hétérogènes, avec un positionnement aléatoire des fibres et possèdent un facteur d’échelle important. Pour s’affranchir de cette dernière contrainte, il est nécessaire de passer par une phase d’homogénéisation. Cette homogénéisation se divise en deux étapes. Dans la première étape, les courants induits microscopiques sont étudiés de manière à obtenir le tenseur de conductivité homogène d’un pli de CFRP. Pendant cette étape, le placement aléatoire des fibres dans la section du composite est prise en compte. Dans la deuxième étape, grâce à un modèle éléments finis 3D, ce tenseur est utilisé pour étudier la circulation du courant induit à l’échelle macroscopique. Par la suite, le modèle électromagnétique est couplé à un modèle thermique pour obtenir la distribution des températures dans un CFRP. Ce couplage prend en compte la variation des propriétés physiques en fonction de la température. Les modèles développés ont servi pour l’étude de faisabilité d’une nouvelle technique d’assemblage des CFRP
Due to their excellent mechanical properties and their light weight, the composite materials have a growing range of applications in industry. This work focuses on long Carbon Fiber Reinforced Polymer composites (CFRP). During the different steps of life cycle of this material, a heating procedure is necessary. Since carbon fibers are conductive, it is possible to use induction to heat the composite. The purpose of this thesis is to establish a model of induction heating of composites. To model this system, it is necessary to understand the eddy current path in the composite. A CFRP is non homogeneous and highly anisotropic. Furthermore, the fibers are randomly distributed in the matrix and there is an important scale factor between the diameter of fibers which is 7 μm and the size of the composite sheet which may be several meters. To overcome these difficulties, a two scales homogenization method is introduced. The composite is divided into elementary bricks which are statically representative of the whole material. In elementary bricks, the microscopic impedances are calculated to obtain the tensor of electrical conductivities along the 3 axes taking into account the different orientations of fibers in different layers. In the macroscopic scale, these conductivities are introduced in a FEM model to determine the current circulation in the composite. Then, the electromagnetic model is coupled to a thermal problem in order to determine the temperature distribution in CFRP. This coupling takes into account the change of physical properties as a function of the temperature. The developed models were used for the feasibility study of a new assembly technique of CFRP

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Bismut, Gabriel. "Excitations d’un condensat de Bose-Einstein dipolaire." Paris 13, 2012. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/intranet/edgalilee_th_2012_bismut.pdf.

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Abstract:

Nos expériences ont été consacrées à l’étude d’un condensat de chrome, élément possédant un fort moment magnétique. Elles nous ont permis de mettre en évidence l’inﬂuence des interactions dipolaires sur les propriétés hydrodynamiques et magnétiques d’un condensat. Ces interactions sont, contrairement aux interactions de contact, anisotropes et à longue portée. Nous avons étudié un mode d’oscillations collectives, de type quadrupolaire, du condensat de chrome. Nous avons observé que la fréquence de ce mode dépend légèrement de l’orientation des dipôles, ﬁxée par le champ magnétique. De plus, nous avons utilisé la diﬀusion de Bragg pour sonder le spectre des excitations de Bogoliubov du condensat. Nous avons caractérisé l’eﬀet des interactions dipolaires sur les énergies d’excitation. Dans le régime phononique, nous en avons déduit une anisotropie de la vitesse du son, qui dépend de la direction de propagation de l’onde sonore relativement à l’axe de polarisation des dipôles. Nous avons également étudié les collisions inélastiques dues à l’interaction dipôle-dipôle, appelées relaxations dipolaires. Nous avons observé, d’une part, que le taux de collision est directement lié aux corrélations de paires dans le condensat, et d’autre part, que ce taux dépend fortement de la dimensionnalité du système. À très bas champ magnétique, nous avons mis en évidence une dynamique spinorielle, due aux interactions dipolaires, qui se traduit par une démagnétisation spontanée du condensat. Ces expériences ont été facilitées par la mise au point d’une cavité optique passive “ultra-stable”, utilisée pour asservir nos nouveaux lasers
Abstract : In our experiments, we have studied a chromium Bose-Einstein condensate. Because of the strong magnetic moment of chromium, these experiments enabled us to characterize the inﬂuence of dipolar interactions on the hydrodynamic and magnetic properties of a condensate. These interactions are anisotropic and long range, as opposed to contact interactions. We have studied a “quadrupole-like” collective excitation mode of the chromium condensate. We have observed that the frequency of this mode is dependent on the orientations of the atomic dipoles, given by the direction of the external magnetic ﬁeld. Moreover, we have used Bragg spectroscopy in order to measure the shift caused by dipolar interactions on the Bogoliubov excitations energies. In the phononic regime, our results reveal the anisotropy of the velocity of sound, which depends on the direction of the sound wave with respect to the axis of the dipoles. We have also studied dipolar relaxation, which is a type of inelastic collision caused by dipolar interactions. We have observed that the collision rate is directly related to pair correlations in the condensate. Furthermore, we have shown that this rate is strongly dependent on the dimensionality of the system. At very low magnetic ﬁelds, dipolar interactions are responsible for a spontaneous demagnetization of the condensate, which we have also observed. Our experiments were made easier by the building of a passive optical cavity, which was used to eﬀectively stabilize our new lasers

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Ghanmi, Amal. "Analyse de l'exposition aux ondes électromagnétiques des enfants dans le cadre des nouveaux usages et nouveaux réseaux." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00974902.

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Abstract:

Dans un contexte d'évolution incessante des moyens de communications sans fil, les inquiétudes perdurent malgré les législations existantes. L'accroissement d'usages divers et variés des téléphones mobiles impliquent des questionnements sur l'exposition induite par ces nouveaux usages. Ce manuscrit permet d'enrichir les connaissances en dosimétrie numérique en prenant en considération la variabilité des conditions d'utilisation. Pour une évaluation précise de l'exposition, la méthode des Différences Finies dans le Domaine Temporel (FDTD) qui a prouvé son efficacité, est employée. L'objectif est de quantifier précisément le Débit d'Absorption Spécifique (DAS) induit dans des organes comme le cerveau et les organes reproducteurs. Dans cette analyse, une attention particulière sera portée sur les usages potentiels des téléphones portables par les enfants. Le choix des configurations couvre différentes technologies, usages et bandes de fréquences permettant d'étudier la sensibilité du DAS à la variabilité de ces paramètres, pour une meilleure maîtrise de l'exposition réelle, au-delà du problème de la conformité. Le nombre important des variables oblige à simplifier les modèles de simulation par la construction de méta-modèles statistiques afin de réduire les coûts de calcul. La méthode spectrale par Chaos Polynomial (CP) dédiée à la gestion des incertitudes et à l'analyse de sensibilité est adoptée pour la mise en place d'un modèle approché du DAS. Afin d'aboutir à une représentation par CP fiable et peu coûteuse en termes de simulations, l'utilisation par CP creux et adaptatif est appliquée. Seuls les termes les plus significatifs sont retenus dans la décomposition par CP. Cette approche est appliquée aux problèmes en dosimétrie numérique afin de propager les incertitudes portant sur les paramètres d'entrée dans les simulations et de quantifier l'impact de ces incertitudes sur l'exposition (e.g. impact de la localisation du téléphone sur la dispersion du DAS) avec un faible coût de calcul

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Moussati, Ali El. "Nouveaux algorithmes pour la modélisation physique macroscopique électrique et électromagnétique des circuits microondesà l'état solide." Lille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL10081.

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Abstract:

Cette étude est consacrée à la mise en oeuvre de nouveaux modèles électriques et électromagnétiques numériques destinés à l'étude des circuits électroniques microondes basés sur une approche physique macroscopique de la description de leur fonctionnement dans le domaine temporel. Dans le premier chapitre, nous décrivons les améliorations que nous avons apporté au simulateur initial qui portent sur sa convivialité et sur l'efficacité des temps d'exploitation, améliorations obtenues par l'emploi du langage Fortran 90 et la parallélisation de la procédure de résolution des équations de circuit. Le deuxième chapitre est consacré à l'étude des modèles physiques 1D et 2D des composants semiconducteurs et à l'évaluation de nouvelles méthodes numériques de résolution des équations de conservation, en relation avec la possibilité de parallélisation. Dans le troisième chapitre nous avons illustré le potentiel d'utilisation de notre simulateur électrique temporel de circuits hyperfréquences et des modèles physiques de composant semiconducteur à travers une étude concernant les applications hyperfréquences et optoélectroniques du transistor à transfert électronique à cathode bipolaire. Le dernier chapitre est consacré à la présentation des premiers résultats consécutifs au développement d'un nouveau modèle physique électromagnétique macroscopique stationnaire des composants semiconducteurs microondes dans le domaine temporel. Ce modèle est basé sur le couplage des équations de Maxwell et des équations de transport constituant le modèle dérive-diffusion issu de l'équation de Boltzmann. L'étude physique du fonctionnement dynamique d'une diode à avalanche et temps de transit distribuée constitue actuellement l'application-test de ce nouveau modèle.

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Fall, Abdou Khadir. "Étude des chambres réverbérantes à brassage de modes en ondes millimétriques : application à l’étude des interactions ondes-vivant." Thesis, Rennes, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAR0001/document.

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Abstract:

De nos jours, on assiste à l'émergence massive de nouveaux systèmes électroniques exploitant des fréquences de plus en plus élevées, particulièrement en ondes millimétriques (30-300 GHz). Il apparaît de ce fait un besoin potentiel de développement de nouveaux moyens d'essai appropriés dans le domaine millimétrique. En particulier, l'étude de la biocompatibilité de ces systèmes est clairement identifiée comme une priorité de recherche en électromagnétisme. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse consiste à concevoir et à évaluer les propriétés d'une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) en bande Ka (26,5-40 GHz), en bande U (40-60 GHz) et en bande V (50-75 GHz). L'application visée dans cette thèse concerne la mise en place d'outils dosimétriques par caméra infrarouge en chambre réverbérante et la réalisation d'essais préliminaires sur des fantômes diélectriques à 60 GHz. Dans un premier temps, nous avons analysé numériquement le comportement statistique du champ électrique dans une cavité pré-dimensionnée. Les simulations sont réalisées à l'aide d'un outil interne de modélisation du comportement d'une CRBM basé sur la théorie des images. A l'aide du test d'ajustement statistique d'Anderson-Darling, nous avons montré que le comportement de la chambre en ondes millimétriques est en adéquation avec le modèle de Hill (champ statistiquement homogène et isotrope dans le volume de l'enceinte) . Dans un second temps, nous avons réalisé un prototype de chambre réverbérante de dimensions internes : 42,3 x 41,2 x 38,3 cm3 . Un processus de brassage par saut de fréquence est utilisé pour l'obtention de l'uniformité statistique de la densité de puissance. La chambre est équipée d'un système de positionnement fin et précis permettant l'échantillonnage spatial de la puissance sur un axe à l'intérieur de la chambre. Les accès millimétriques ont également été étudiés de sorte à réduire d'éventuelles fuites significatives. Les liaisons entre la source millimétrique et l'antenne d'émission d'une part et celles entre l'antenne de réception et l'analyseur de spectre d'autre part sont assurées par des guides d'onde. Nous avons également mis en place l'ensemble des équipements nécessaires pour le fonctionnement de la chambre (source, analyseur de spectre, mélangeur). La chambre est caractérisée dans la bande 58,5-61,5 GHz. Les résultats obtenus sont satisfaisants en termes de coefficient de qualité et de comportement statistique de la puissance mesurée dans un volume de test donné. Dans un troisième temps, nous avons modélisé puis réalisé une interface intégrée sur une des parois de la chambre pour la mesure de température par caméra infrarouge. Des mesures préliminaires sont réalisées sur un fantôme constitué essentiellement d'eau. Les résultats expérimentaux et théoriques de l'évaluation du gradient de la température sur le fantôme sont très proches. Ceci confirme que la chambre réverbérante ainsi conçue permet de soumettre l'objet sous test à une illumination statistiquement uniforme et calibrée en puissance. Un tel dispositif est un atout précieux pour des tests de compatibilité électromagnétique d'équipements électroniques dans la bande 26,5-75 GHz. Cette CRBM pourrait également permettre de réal iser des essais préliminaires dans le cadre de l'étude des interactions des ondes avec la matière vivante en millimétrique
Nowadays, there is a massive emergence of new electronic systems operating at increasing frequencies, especially in the millimeter waves range (30-300 GHz). As a consequence, development of new appropriate test facilities in the millimeter waves range is needed. ln particular, the study of the biocompatibility of the se systems is cie arly identified as a research priority in electromagnetism. ln this context, this thesis deals with the design and the evaluation of a modestirred reverberation chamber (RC) properties in the Ka band (26.5-40 GHz), U band (40-60 GHz) and V band (50-75 GHz). The intended application in this thesis concerns the development of a dosimetric tool using an infrared camera in a reverberation chamber. Firstly, we numerically analyze the statistical behavior of the electric field in the test volume of such an RC. A numerical model based on image theory is used to simulate the cavity. With Anderson-Darling goodness-of-fit test, we show !hat the chamber behaves very weil at millimeter waves frequency in terms of statistical distribution of the field in the test volume. Secondly, a compact reverberation chamber is designed and built up, with the following internai dimensions 42.3 x 41.2 x 38.3 cm3 . The statistical uniformity of power density in the chamber volume is obtained by frequency stirring. The RC is associated with a positioning system for spatial sampling of power inside reverberation chamber. The interfaces are also studied in order to reduce any significant leakage. Waveguides are used in the transmission and reception chains to minimize losses. We have also set up ali the equipment necessary for carrying out measurements (source, spectrum analyzer, mixer). The RC is characterized in the 58.5-61.5 GHz range. The results are satisfactory in terms of the quality factor level and the statistical distribution of the power in the test volume. Thirdly, an interface is designed and integrated on one of the chamber walls for temperature measurement by an infrared camera. Preliminary measurements are performed on a phantom consisting essentially of water. Experimental results of the phantom temperature rise are in good agreement with theoretical predictions. This confirms thal the designed reverberation chamber allows to expose the deviee under test with a statistically uniform and calibrated power. Such a deviee is a valuable asse! for EMC testing of electronic equipments in the 26.5 to 60 GHz frequency range. This RC could also permit to conduct preliminary tests in the context of the millimeter waves interactions with being organisms

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Dalibard, Jean. "Le rôle des fluctuations dans la dynamique d'un atome couple au champ électromagnétique." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066393.

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Abstract:

Etude de la dynamique atomique interne; possibilité de séparer la contribution des fluctuations du vide et de la réaction du rayonnement pour differents processus radiatifs (émission spontanée, déplacement de Lamb, etc. ). Etude de la dynamique atomique externe en partant de l'analogie entre ce problème et celui du mouvement brownien; établissement d'une équation de Fokker-Planck-Kramers pour l'évolution de la fonction de Wigner atomique, avec termes de force stationnaire, force de frottement etc. Etude détaillée du mouvement atomique dans une onde laser stationnaire intense: refroidissement, piégeage.

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Luc, Jérôme. "Interaction des ondes éléctromagnétiques avec le vivant : étude et dosimétrie numérique de systèmes d'exposition aux fréquences microondes." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0059.

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Abstract:

Face à l'interrogation des éventuels effets sanitaires des ondes électromagnétiques et, à fortiori ceux lié à l'utilisation du téléphone mobile, de nombreux programmes de recherche ont démarré à l'echelle nationale et internationale. Ainsi, ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de l'interaction des ondes électromagnétiques avec le vivant, et porte plus précisément sur la dosimétrie numérique. Cette dernière est faite à l'aide d'un code FDTD. L'étude de l'intéraction tête-téléphone permet de caractériser l'exposition type d'un téléphone cellulaire. Ainsi, le besoin d'utiliser un modèle réaliste de tête, afin de tenir compte de l'hétérogénéité de cette dernière, nous a conduit à réaliser un modèle numérique de tête à partir d'images IRM. Préalablement aux études dosimétriques, des évolutions ont été apportées au code FDTD et des points particuliers ont été étudiés: la modélisation de l'excitation, les couches PML et les incertitudes du calcul du SAR. Ensuite, l'influence de l'antenne et de sa position ainsi que de la position du téléphone, notamment avec l'utilisation de l'oreillette ont été observées. L'antenne hélicoi͏̈dale est largement utilisée dans la téléphonie mobile. Pour la prendre en compte lors de l'étude dosimétrique d'un système tête-téléphone équipé de cet aérien, un modèle équivalent, basé sur les propriétés selfiques de l'hélice, a été développé. Concernant les systèmes d'exposition, nous nous sommes intéressés à un système dit 'localisé', constitué d'une antenne boucle. Dans le cadre du projet COMOBIO, programme français du RNRT, ce système a été étudié et il permet d'exposer un rat dans des conditions qui se rapprochent d'une exposition type téléphone cellulaire. A 900 MHz, l'influence du modèle de rat sur la dosimétrie de ce système a été observée. De plus, l'adaptation du système aux différentes fréquences de la téléphonie mobile a été étudiée, ainsi que sa dosimétrie à 1800 MHz. Un second système dit 'corps entier', utilisant une antenne cornet, a également été étudié. Les performances de ces systèmes d'exposition ont été comparées à celles d'une illumination par une onde plane (dispositif 'corps entier') et du carrousel (dispositif 'tête seule')
In front of the question of possible health effects of electromagnetic fields, and especially those that are caused by use of mobile phone, many research programs have begun in France and all over the world. Thus, this thesis is in the framework of the study of interaction of electromagnetic waves with the biological matter, and relates more precisely to numerical dosimetry. This one is made with an FDTD code. The study of head-phone interaction makes it possible to characterise the standard exposure of a cellular telephone. Thus, the need to use a realistic model of head, in order to take account of the heterogeneity of this last one, led us to realise a numerical model of head with MRI images. Before the dosimetric studies, evolutions have been brought to FDTD code and particular points have been studied: the excitation source, PML boundary condition and uncertainties of the SAR calculation. Then, the influence of the antenna and its position, like the phone position and the use of the hand-free kit, have been observed. The helix antenna is largely used in mobile telephony. To realise a dosimetric study of head-phone system with this antenna, an equivalent model, based on the self-inductive properties of the helix, has been developed. Concerning the exposure systems, we have been interested in a 'localised' system, with a loop antenna. In the framework of the COMOBIO project, French program of the RNRT, this system have been studied and it makes it possible to expose a rat under conditions which approach a standard exposure of cellular phones. At 900 MHz, the influence of the rat's model on the dosimetry of this system has been observed. Moreover, the adaptation of the system to the various frequencies of mobile telephony has been studied, like his dosimetry at 1800 MHz. A second system called 'whole body', using an horn antenna, has also been studied. The performances of those exposure systems have been compared with a plane wave illumination (device 'whole body') and carrousel (device 'head only')

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Gelé, Denis. "Recherche du boson de Higgs standard par le canal e+ e- → He+ e- dans l'expérience L3." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10068.

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Abstract:

Le travail de ce memoire s'inscrit dans le cadre de l'experience l3 installee sur le collisionneur e#+e# lep du cern. La premiere partie est consacree a une description des caracteristiques des differents detecteurs composant l3: chambres a muons, calorimetre hadronique, chambres a traces et plus particulierement calorimetre electromagnetique a cristaux de bgo. Le second chapitre presente le modele standard ou le boson scalaire de higgs s'avere fondamental a la synthese electrofaible (generation des masses des bosons vecteurs w#, z et des fermions, renormalisation). Le sujet aborde est la recherche du higgs a lep dans la reaction e#+e#h(z*e#+e#) avec une etude cinematique de ce processus d'ou resulte la signature attendue: une paire energetique e#+e# isolee, de masse invariante elevee associee a un systeme hadronique de un ou plusieurs jets acoplanaires, resultat de la desintegration du higgs. Nous nous sommes attaches dans le troisieme chapitre a l'elaboration de filtres de selection du signal sur la gamme de masse 2;70 gev. Basee sur des criteres de multiplicite, d'isolation electromagnetique et hadronique, de coupures en impulsions transverses de la paire candidate e#+e#, la selection presente une efficacite moyenne de 60% (1991) et 45% (1990) et permet de rejeter tout le fond hadronique simule (e#+e#-qq, bb). Une etape complete du fond complexe 4 fermions e#+e#qq a ete realisee et seul subsiste un tres faible bruit irreductible. La quatrieme partie decrit l'analyse des donnees 1991(=12. 9 pb##1) et 1990(=5. 5 pb##1). Sur la statistique totale (420000 zhadrons), seul un evenement candidat est obtenu (m#h=31. 41. 5 gev) compatible avec le taux de fond 4 fermions attendu haute multiplicite (1. 30. 2 evenement). La conclusion de cette these est la limite a 95% cl donnee par le canal he#+e# sur la masse du higgs standard: m#h>29 gev

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Dissertations / Theses on the topic 'Interaction électromagnétique'

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