Dissertations / Theses on the topic 'Matice experimentů'

Modéliser le mouvement des foules humaines est essentiel pour des situations aussi diverses que la prévention de risque dans les lieux publics, la planification d’évènements ou la création d’animations visuelles réalistes. Cependant, la difficulté de mener des expériences quantitatives limite notre compréhension de la dynamique des piétons, et le manque de mesures de référence rend impossible une comparaison poussée des modèles existants. Cette thèse tente d’augmenter notre compréhension des foules humaines par deux approches distinctes. Dans un premier temps, nous avons conduit une étude numérique et théorique pour étudier formation de lignes au sein de flux bidirectionnels d'agents motiles. Nous avons montré qu’une transition de phase critique du second ordre séparait un état mélangé d’un état constitué de lignes géantes le long desquelles se déplacent les agents visants une même direction. Cette séparation est caractéristique des systèmes actifs. Une approche hydrodynamique nous a ensuite permis de prouver que les phases mélangées sont aussi algébriquement corrélées dans la direction longitudinale. Nous avons expliqué et montré que ces fortes corrélations sont génériques de tous systèmes de flux bidirectionnels, qu’ils soient constitués de particules forcées ou de particules actives. Dans un second temps, nous avons mené une campagne expérimentale de grande envergure afin d’établir une expérience de référence des foules humaines. Nous avons pour cela choisi un système modèle, la zone d’attente de marathons. Dans ces foules de dizaines de milliers d’individus, nous avons quantitativement établi que les fluctuations de vitesse se propagent sur de grandes échelles, alors que les variations d’orientation s’évanouissent en quelques secondes. Grâce à ces mesures, nous avons construit une théorie prédictive hydrodynamique des foules polarisées<br>Modelling crowd motion is central to situations as diverse as risk prevention in mass events and visual effects rendering in the motion picture industry. The difficulty to perform quantitative measurements in model experiments, and the lack of reference experimental system, have however strongly limited our ability to model and control pedestrian flows. The aim of this thesis is to strengthen our understanding of human crowds, following two distinct approaches.First, we designed a numerical model to study the lane formation process among bidirectional flows of motile particles. We first evidenced the existence of two distinct phases: one fully laned and one homogeneously mixed, separated by a critical phase transition, unique to active systems. We then showed with a hydrodynamic approach that the mixed phase is algebraically correlated in the direction of the flow. We elucidated the origin of these strong correlations and proved that they were a universal feature of any system of oppositely moving particles, active of passive.Second, we conducted a substantial experimental campaign to establish a model experiment of human crowds. For that purpose we performed systematic measurements on crowds composed of tens of thousands of road-race participants in start corrals, a geometrically simple setup. We established that speed information propagates through polarized crowds over system spanning scales, while orientational information is lost in a few seconds. Building on these observations, we laid out a hydrodynamic theory of polarized crowds and demonstrated its predictive power

Thesis (Ph. D.)--Illinois State University, 2001.<br>Title from title page screen, viewed March 28, 2006. Dissertation Committee: Charles F. Thompson (chair), Steven A. Juliano, Sabine S. Loew, Angelo P. Capparella, William L. Perry. Includes bibliographical references and abstract. Also available in print.

Le premier chapitre contient un bref rappel sur la physique des saveurs lourdes dans le Modèle Standard, et conclut par une description succinte de l'approche statistique utilisée dans CKMfitter.<br /> Le chapitre suivant évoque la violation de CP dans le secteur des kaons : sont traitées les contraintes sur la matrice CKM provenant des mesures de εK, ε′/ε, ainsi que l'´état des lieux et les perspectives sur la recherche des modes rares K+→π+νν et<br />KL→π0νν ; ce chapitre conclut par une étude prospective pour estimer le potentiel de<br />physique des kaons dans le cadre du modèle CKM. <br />Suivent deux chapitres décrivant des analyses de physique dans l'expérience BaBar : est d'abord présentée en détail l'analyse en amplitudes du mode B0 → K+π−π0 ; suit un état des lieux plus succint sur l'analyse en amplitudes dépendantes du temps du mode<br />B0 → K0π+π−, qui a déj`a fourni des résultats préliminaires à l'été 2007. La discussion est ensuite complétée par une description qualitative sur un projet d'étude combinée des contraintes sur la matrice CKM provenant des modes B → Kππ.

Une analyse en amplitudes dépendantes du temps des désintégrations $B^0 \to K^0_S\pi^+\pi^-$ est effectuée afin de mesurer les paramètres de violation de CP des modes $f_0(980)K_S^0$ et $\rho^0(770)K_S^0$, ainsi que l'asymétrie directe de CP pour $K^*(892)^\pm\pi^\mp$. Les résultats sont obtenus à partid d'un échantillon de $(383\pm 3)\times10^{6}$ paires $B\bar{B}$, enregistrées par le détecteur \babar\ auprès du collisionneur asymétrique PEPII au SLAC. Deux solutions sont trouvées, avec des figures de mérite équivalentes sur la qualité de l'ajustement. En incluant les incertitudes systématiques et provenant du modèle de Dalitz utilisé, l'intervalle de confiance combiné sur $\beta_{\rm eff}$ dans le mode $f_0(980)K_S^0$ est $18^\circ< \beta_{\rm eff}<76^\circ$ (à $95\%$ C.L.) ; la conservation de CP dans ce mode est exclue à $3.5$ écarts standard. Pour le mode $\rho^0(770)K_S^0$, l'intervalle de confiance combiné est est $-9^\circ< \beta_{\rm eff}<57^\circ$ (à $95\%$ C.L.). Pour le mode $K^*(892)^\pm\pi^\mp$, le paramètre d'asymétrie directe de CP est $A_{\rm CP}=-0.20 \pm 0.10\pm 0.01\pm 0.02$. La mesure de la phase relative entre les amplitudes de désintégration $B^0\to K^*(892)^+\pi^-$ et $\bar{B}^0\to K^*(892)^-\pi^+$ exclut l'intervalle $[-132^\circ : +25^\circ]$ (à $95\%$ C.L.). Les rapports d'embranchement et les asymétries directes de CP sont mesurées pour tous les modes résonants intermédiaires significatifs. Les mesures obtenues dans les modes $\rho^0(770) K^0_S$ et $K^{*\pm}(892)\pi^{\mp}$ sont utilisées comme paramètres d'entrée dans une analyse phénoménologique des désintégrations $B \to K^*\pi$ et $B \to \rho K$, basée uniquement sur la symétrie d'isospin $SU(2)$. L'ajout d'informations extérieures sur la matrice CKM permet de poser des contraintes sur l'espace des paramètres hadroniques. Pour $B \to K^*\pi$, les intervalles obtenus sur les pingouins électrofaibles ne sont que marginalement en accord avec les attentes théoriques. Les contraintes sur la matrice CKM sont dominées par des incertitudes d'origine théorique. Une étude de prospective, utilisant les améliorations attendues sur les mesures de ces modes à LHCb, ou dans les programmes futurs tels que Super-B ou Belle-upgrade, permet d'illustrer le potentiel de physique de cette approche.

La compréhension du mécanisme de la formation du verre est l'un des importants problèmes ouverts en recherche sur la matière condensée. De nombreuses questions restent sans réponse, en raison d'une énorme augmentation des temps de relaxation pendant le processus de refroidissement qui ne permet pas l'exploration des propriétés d'équilibre des liquides surfondus à très basses températures. Les simulations numériques des liquides surfondus sont actuellement en mesure d'atteindre l'équilibre à des températures comparables à la température du crossover de la théorie de couplages de modes, qui est bien supérieure à la température de transition vitreuse expérimentale. En conséquence, les simulations plus lentes que les expériences pour équilibrer un liquide surfondu par un facteur d'environ huit ordres de grandeur. Les progrès réalisés pour combler cet écart ont été lents et résultent essentiellement d'améliorations de l'architecture des ordinateurs. Dans cette thèse, nous résolvons en partie le problème de la thermalisation à basse température de liquides surfondus dans des simulations numériques. Nous combinons l'utilisation d'un algorithme Monte Carlo, connu sous le nom d'algorithme de swap, avec la conception de nouveaux modèles de formateurs de verre. Nous examinons systématiquement des nombreux systèmes, à la fois des mélanges discrets de particules, ainsi que des systèmes a polydispersité continue. Nous discutons le rôle que la polydispersité et la forme du potentiel entre particules jouent pour éviter la cristallisation et parvenir efficacement à des régimes de température inexplorés. De plus, nous étudions les processus dynamiques à l’œuvre pendant une simulation de swap Monte Carlo. Nous démontrons que, dans certains cas, notre technique permet de produire des configurations équilibrées à des températures inaccessibles même dans des expériences. Dans ce régime de température complètement nouveau, nous examinons plusieurs questions ouvertes concernant la physique de la transition vitreuse. Nous montrons qu'un fluide de sphères dures peut être équilibré jusqu'à la densité critique du jamming, et même au-delà. Nous mesurons l'entropie configurationelle dans un liquide refroidi à très basse température. Nous mettons en évidence une forte dépendance dimensionnelle, qui suggère l'existence d'une transition vitreuse idéale à une température finie en trois dimensions et à son absence en deux dimensions. Nous détectons l'augmentation de l'ordre amorphe quantifié par une longueur statique point-to-set pendant la formation du verre. Nous mesurons les exposants critiques introduits dans la théorie de champ moyen des verres beaucoup plus proche de la température critique prédite dans la théorie. Enfin, nous révélons l'absence de transition géométrique caractérisant le paysage d’énergie potentiel au travers de la température du crossover de la théorie de couplages de modes.Les modèles et les algorithmes développés dans cette thèse déplacent les études des liquides surfoundus vers un territoire entièrement nouveau, en réduisant l'écart entre la théorie et les expériences, ce qui nous amène plus proche de la solution du problème de la transition vitreuse<br>Understanding the mechanisms that lead to glass formation is one of the open problems for the condensed matter research. Numerous questions remain unanswered, because the tremendous increase of relaxation times during the cooling process prevents the exploration of equilibrium properties of supercooled liquids at very low temperature. Computer simulations of glass-forming liquids are nowadays able to reach equilibrium at temperatures comparable to the Mode-Coupling crossover temperature, which is well above the experimental glass transition temperature. As a consequence, simulations lag eight orders of magnitude behind experiments in terms of equilibration times. Progress to close this gap has been slow, and stems mostly from hardware improvements.In this thesis we make an important step to close this gap. We combine the use of a Monte Carlo algorithm, known as the swap algorithm, with the design of novel glass-forming models. We systematically test numerous models using both discrete mixtures and polydisperse systems. We discuss the role that polydispersity and particle softness play in avoiding crystallization and in efficiently reaching previously unexplored regimes. We study the dynamical processes taking place during swap Monte Carlo simulations. We demonstrate that in some cases our technique is able to produce thermalized configurations at temperatures inaccessible even by experiments.In this newly accessible regime, we investigate some open questions concerning the glass transition. We show that a hard sphere fluid can be equilibrated at, and even beyond, the jamming packing fraction. We measure the configurational entropy in extremely supercooled liquid, finding a strong dimensional dependence that supports, on the one hand, the existence of an ideal glass transition at a finite temperature in three dimensions and, on the other hand, its absence in two dimensions. We detect the increase of amorphous order quantified through a static point-to-set length throughout the glass formation. We measure the critical exponents introduced in the mean-field theory of glasses much closer to the supposed ideal glass transition. Finally, we reveal the absence of a sharp geometric transition in the potential energy landscape across the Mode-Coupling crossover.The models and the algorithms developed in this thesis shift the computational studies of glass-forming liquids to an entirely new territory, which should help to close the gap between theory and experiments, and get us closer to solve the long-standing problem of the glass transition

Le rayonnement du fond diffus cosmologique (CMB) est l'un des piliers de la cosmologie. De nombreuses expériences sont dédiées à la mesure de ses fluctuations de température et de polarisation. D'autres émissions, les émissions d'avant-plan, pollue le signal du CMB. En utilisant mesure à plusieurs fréquences, les émissions d'avant-plan peuvent être étudiées et soustraits pour permettre la mesure du CMB. Dans la première partie de ma thèse, j'ai collaboré à la caracterisation et à l'étalonnage du plan focal de l'instrument haute-fréquence de Planck (HFI), notamment pour mesurer l'orientation et l'efficacité de polarisation des détecteurs. Leur connaissance est fondamentale pour la future analyse des données de Planck. Dans la deuxième partie, j'ai travaillé sur les émissions d'avant-plan avec les données de BOOMERanG (vol 2003, B03). Aux fréquences de B03, l'émission la plus forte a part celle du CMB provient de la poussière galactique. En combinant les données de B03 avec celles d'autres expériences, j'ai mesuré la température et l'indice spectral de plusieurs amas de poussières dans notre Galaxie. J'ai trouvé deux composantes de différentes températures et une corrélation inverse entre la température et l'indice spectral de la poussière. La large couverture en fréquence de B03 permet aussi d'étudier l'effet Sunyaev-Zel'dovich (SZ). L'effet SZ provient de l'interaction Compton inverse des photons du CMB avec le gas d'électrons chauds des amas de galaxies. J'ai séparé la composante SZ des autres présentes dans cette région, à ces fréquences et recouvert le spectre angulaire de l'effet SZ afin de contraindre l'amplitude des fluctuations de densité de notre Univers<br>The Cosmic Micro wave Background (CMB) is one of the main observables in cosmology. Many experiments are aimed at studying its temperature and polarization fluctuations. Several components. Called foregrounds, pollute the CMB signal. Using measurements at multiple frequencies, the foregrounds can be studied and removed from the CMB. In the first part of my thesis I collaborated in the characterization and calibration of the focal plane of the High Frequency Instrument of PLANCK in order to measure the orientation and polarization efficiency of the detectors. Understanding these quantities is very important for the analysis of future PLANCK data, especially for the polarization analysis. In the second part of my thesis I worked on BOOMERanG 2003 (B03) data focusing on the science of foregrounds. At B03 frequencies, the brightest signal besides the CMB is the emission of thermal dust from our own Galaxy. Combining B03 data with other experiments I measured the temperature and spectral index of emissivity of several dust structures. I found two different temperature components, and an inverse correlation between dust temperature and spectral index. The B03 frequencies range is also well suited to study the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect. The SZ is the inverse Compton scattering of CMB photons by hot electrons in galaxy clusters. I separated the SZ component from the others present in this region and frequency range, produced a multi-frequency power spectrum, and used it to constrain the our understanding of matter fluctuations in the Universe

One of the greatest mysteries of the universe that, for the present, puzzles the mind of most astronomers, cosmologists and physicists is the question: "What makes up our universe?". This is due to how a certain substance named Dark Matter came under speculation. It is believed this enigmatic substance, of type unknown, accounts for almost three-quarters of the cosmos within the universe, could be the answer to several questions raised by the models of the expanding universe astronomers have created, and even decide the fate of the expansion of the universe. There is strong observational evidence for the dominance of non-baryonic Dark Matter (DM) over baryonic matter in the universe. Such evidence comes from many independent observations over different length scales. The most stringent constraint on the abundance of DM comes from the analysis of the Cosmic Microwave Background (CMB) anisotropies. In particular, the WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) experiment restricts the abundance of matter and the abundance of baryonic matter in good agreement with predictions from Big Bang Nucleosynthesis. It is commonly believed that such a non-baryonic component could consist of new, as yet undiscovered, particles, usually referred to as WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles). Some extensions of the standard model (SM) of particle physics predict the existence of particles that would be excellent DM candidates. In particular great attention has been dedicated to candidates arising in supersymmetric theories: the Lightest Supersymmetric Particle (LSP). In the most supersymmetric scenarios, the so-called neutralino seems to be a natural candidate, being stable in theories with conservation of R-parity and having masses and cross sections of typical WIMPs. The EDELWEISS collaboration is a direct dark matter search experiment, aiming to detect directly a WIMP interaction in a target material, high purity germanium crystal working at cryogenic temperatures. It relies in the measurement of nuclear recoils that produce measurable effects in the crystal such ionization and heat. My PhD thesis is organized as follows. The first chapter aims to provide an introduction to the theoretical framework and the scientific motivation for the following work. The nature of DM has been one of the most challenging topics in contemporary physics since the first evidences of its existence had been found in the 1930s. Cosmologists and astrophysicists on one side, together with particle theorists on the other have put a lot of effort into this field: I will briefly account for their achievements and for the experimental strategies which can be set in this scenario. Since this thesis work was carried out within the EDELWEISS-II direct dark matter experiment, I will focus the next chapter on this topic, describing the main features. The second chapter is related to the set-up of the EDELWEISS-II, the current stage of the EDELWEISS experiment necessary after a first phase that achieved the best upper limit on the WIMP elastic scattering on nucleon as a function of WIMP mass in 2004. [....]

Divergence in the face of gene flow is perhaps the most wildly disputed subject among researchers through time. The debate is an old one and we find its origin as far back as the era of Darwin. The theories dealing with sympatric and parapatric speciation, its processes and ecological conditions, are numerous and the empirical data supporting the ideas is constantly growing. However, the reach of a consensus almost seem as distant as ever. Two fundamental prerequisites can be identified for the evolution of divergence with gene flow, the act of disruptive selection, and the development of assortative mating. A set of models in which speciation with gene flow seem particularly likely is when a shift occurs in host preference in phytophagous insects and mating takes place on the host. In the work behind this thesis, the role of assortative mating in the initial stages of sympatric and parapatric speciation has been studied, as has the interaction between assortative mating and inbreeding and how it effects speciation in small sympatric populations, an aspect not much attended to earlier in the literature. My results show that assortative mating based on resource preference, can evolve rapidly upon secondary contact, and even in parapatric populations with a migration rate of 8% (13-15 individuals) per generation. However for assortative mating to be maintained selection against hybrids is needed. My results also suggests that small inbred populations have a hard time coping with strong assortative mating an as a consequence tend to relax their mating preferences to avoid inbreeding depression. Based on these results, I advocate for the importance of considering not only assortative mating in itself, but also the joint effects of assortative mating and inbreeding when dealing with theories of speciation with gene flow.

La violation de CP dans le système des mésons B est étudiée auprès des usines à B depuis maintenant 8 ans. Fortes d'un premier succès apres la mesure de grande précision de l'angle beta du Triangle d'Unitarité, elles s'attèlent depuis peu à l'étude des deux derniers angles: alpha et gamma, qui sont encore très mal connus. Le travail présenté dans cette thèse concerne la mesure de l'angle gamma auprès du détecteur BABAR à SLAC en considérant les désintégrations B- en D0K*-. La méthode utilisée s'appuie sur les interférences au niveau du plan de Dalitz de la désintégration à trois corps : D0 en Ks Pi Pi, entre une contribution à l'amplitude de désintégration proportionnelle à l'élément Vub de la matrice CKM et une contribution proportionnelle à l'élément Vcb de cette même matrice. Cette méthode avait déjà été utilisée pour la mesure de l'angle gamma dans les désintégrations B- en D0 K- et B- en D*0 K-. Ce nouveau mode permet d'améliorer l'erreur statistique sur la mesure de 3 degrés, nous mesurons alors : gamma = (67 +- 28 +- 13 +- 11) degrés. La première incertitude correspond à l'erreur statistique, la deuxième à l'erreur systématique expérimentale et la troisième à l'erreur systématique associée au modèle utilisé pour décrire le plan de Dalitz D0 en Ks Pi Pi. Une présentation détaillée de ce modèle est aussi proposée car il est crucial pour l'analyse. A l'avenir, pour améliorer cette mesure, il faudra affiner la description du modèle de Dalitz à mesure que le nombre d'évènements disponibles auprès des usines à B augmentent.

Ce travail de thèse porte sur l'élaboration d'un matériau composite à matrice thermodurcissable incorporant des renforts nanométriques et/ou une phase élastomère, permettant d'améliorersa rigidité, son amortissement et sa résilience. Pour cela, nous avons réalisé des formulations baséessur des matrices époxyvinylester, renforcées ou non par une phase élastomère et chargées de montmorillonite ou de sépiolite. Nous avons étudié leurs propriétés visco-élastiques par analyse modaleexpérimentale et leurs propriétés à l'impact par des essais d'impact par chute de masse. Nous avonsdéterminé la microstructure des composites fabriqués en nous appuyant sur la diffraction des rayonsX et des observations en microscopie électronique. Des modèles d'homogénéisation, fondés sur lemodèle de H ALPIN -T SAI et adaptés aux matériaux composites étudiés, ont été développés afin dedisposer d'un outil permettant de relier explicitement la rigidité des composites à leur morphologie.Une analyse paramétrique approfondie a permis de déterminer les caractères morphologiques lesplus influents et d'évaluer la performance des procédés de mise en œuvre au regard des renforcements mécaniques obtenus. Expérimentalement, l'incorporation de montmorillonite ou de sépiolite a conduit à une augmentation significative du module élastique et la présence d'une phase élastomère dans la résine a permis de doubler l'amortissement et d'augmenter la résilience. Finalement, les formulations les plus performantes ont été retenues pour la fabrication de composites renforcés de fibres de verre. L'amélioration des propriétés mécaniques se retrouve, dans une moindre mesure, dans lesprototypes réalisés. La pertinence de l'utilisation de ces matériaux à l'échelle industrielle a été évaluée<br>This thesis focuses on the development of a thermosetting matrix composite incorporating nanoscale reinforcements and/or an elatomeric phase to improve its stiffness, damping and resilience.To do so, we made formulations based on epoxy vinyl ester matrices, filled or not by an elastomeric phase, and reinforced with montmorillonite or sepiolite. Their viscoelastic properties were studied usingexperimental modal analysis and their impact properties were investigated using drop weight impacttesting. The microstructure of these composites was examined using X-ray diffraction and electronmicroscopy observations.Homogenization models based on H ALPIN -T SAI model and adapted to the studied composites were developed to provide a tool able to explicitly link the stiffness of the material to its morphology.A detailed parametric analysis allowed to determine the most influential morphological characteristics and to assess the efficiency of the process regarding the mechanical stiffening obtained.Experimentally, the incorporation of montmorillonite or sepiolite led to a significant increase in the elastic modulus and, with the presence of an elastomeric phase in the resin, the damping was doubled and the resilience was increased.Finally, the most efficient formulations were used to manufacture glass fibers reinforced composites.The improvement in mechanical properties was found, to a lesser extent, for the manufactured prototypes.The relevance of the use of these materials on an industrial scale was evaluated

L'expérience EDELWEISS a pour but de détecter des WIMPs, particules massives faiblement interactives, qui pourraient composer la matière noire de l'univers. Elle mesure l'énergie libérée lors de la collision élastique d'un WIMP sur un noyau de matière ordinaire. Du fait de sa très faible section efficace d'interaction, qui conduit à un taux d'évènement extrêment bas (<1evt/kg/an) et du fait du faible dépôt d'énergie (<100keV), le signal de recul nucléaire des WIMPs peut être imité par des neutrons de la radioactivité ambiante ou induits par des muons. Cette thèse est dédiée à l'étude du bruit de fond induit par les muons. Les performances du véto muon de l'expérience EDELWEISS-II sont présentées et la détection des muons er de leurs gerbes discutés. Les premières coïncidences entre le véto muon et les bolomètres ont été réalisées sur deux prises de données de 4 mois de 2007 et 2008 et conduisent à un résultat de 0. 043+-0. 015 coinc/kg/j pour une énergie de recul de ER<250 keV

L'existence de la matière noire est connue en raison de ses effets gravitationnels et, bien que sa nature reste inconnue, un des candidats principaux est une particule massive interagissant faiblement (WIMP) ayant une masse de l'ordre de 100 GeV/c2 et un couplage avec la matière ordinaire à ou en dessous de l'échelle faible. Dans ce contexte, DarkSide-50 cherche à observer des collisions WIMP-nucléon dans une chambre de projection temporelle à double phase d'argon liquide située dans le sous-sol du Laboratoire National du Gran Sasso (LNGS), en Italie. Le travail présenté ici porte d'abord sur une étude de la réponse de l'argon aux reculs nucléaires et électroniques à basse énergie, réalisée par l’expérience ARIS. Le quenching nucléaire a été mesuré avec la meilleure précision à cette date et la probabilité de recombinaison a été comparée aux différents modèles décrivant le comportement de l’argon en présence d’un champ électrique. Une recherche de WIMP de faible masse effectuée avec les données DarkSide-50 est également présentée. Cette recherche porte sur le signal d'ionisation du TPC, conduisant à un seuil de détection beaucoup plus bas qu’en utilisant la scintillation. Les limites d'exclusion atteintes figurent parmi les meilleures pour des masses de WIMPs entre 2 et 6 GeV/c2 et sont les plus strictes pour une cible d'argon liquide. Enfin, une recherche préliminaire d'axions est présentée. Les axions sont un candidat alternatif à la matière noire, proposés comme solution au « problème CP fort ». Ils sont détectables dans DarkSide via leur couplage aux électrons. Cette recherche nécessitait l'amélioration de la modélisation des sources de fond en prenant en compte les effets atomiques dans les spectres d'émission bêta, ainsi qu'une redéfinition de l'échelle d'énergie convertissant l'énergie déposée dans l’argon en un certain nombre d'électrons extraits. Les résultats présentés montrent une sensibilité encourageante aux axions solaires et galactiques<br>The existence of dark matter is known because of its gravitational effects, and although its nature remains undisclosed, one of the leading candidate is the weakly interacting massive particle (WIMP) with mass of the order of 100 GeV/c2 and coupling with ordinary matter at or below the weak scale. In this context, DarkSide-50 aims to direct observe WIMP-nucleon collisions in a liquid argon dual phase time-projection chamber located deep underground at Gran Sasso National Laboratory, in Italy. This work first details the argon calibration realised by the ARIS experiment. ARIS characterised the argon response to low energy nuclear and electronic recoils, down to unprecedented energies. The nuclear quenching was measured with the best precision to this date, and the recombination probability extracted was compared to different models describing the behaviour of argon in presence of an electric field. A search for low mass WIMPs performed with DarkSide-50 data is also presented. This search focuses on the ionisation signal from the TPC, leading much to much lower detection threshold. The achieved exclusion limits are amongst the leading ones, and the most stringent for a liquid argon target. Finally a preliminary search for axions is presented. Axions are an alternative candidate to dark matter, proposed as a solution to the strong CP problem. They are detectable in DarkSide via their coupling to electrons. This search required the improvement of the modelling of the background sources, by taking into account atomic effects in beta emission spectra, as well as a redefinition of the energy scale converting the energy deposited into a number of extracted electrons. The results presented show an encouraging sensitivity to both solar and galactic axions

Les mesures fines des faibles radioactivités par la spectrométrie gamma nécessitent l'optimisation de la géométrie de détection et la connaissance du schéma de niveaux des raies gamma. Ainsi, on peut augmenter le taux de comptage et par conséquent, réduire l'incerti- tude statistique des pics spectraux exploités pour le calcul de l'activité des radio-isotopes en rapprochant le plus possible l'échantillon du détecteur. Cependant, l'augmentation du volume de l'échantillon demande une correction de l'auto-absorption des émissions par l'échantillon même, et le rapprochement du détecteur est à l'origine du phénomène de pic-somme. L'utilisation de MCNPX a permis de mettre en évidence les effets séparés de la densité de l'échantillon et le nombre atomique effectif dans l'atténuation des photons d'énergie inférieure à 100 keV. Les facteurs de correction du pic-somme sont obtenus par MCNPX, GESPCOR et ETNA. Ainsi, une base des données pour 244 radionucléides a été établie pour des géométrie SG50 et SG500 au contact d'un détecteur. Dans une application à la radioprotection, des échantillons de mat'eriaux de construction ont été analysés par la spectrométrie gamma. L'Uranium-238, le Thorium-232 et le Potassium-40 ont été identifiés et corrigés des effets sus-cités. La dosimétrie de leurs rayonnements gamma a permis d'évaluer les indices de risque, la dose absorbée et la dose efficace annuelle reçues provenant de ces matériaux. Les simulations par MCNPX corroborent le modèle de calcul de la dose absorbée. Il a permis aussi d'étudier la distribution de la dose dans les habitations de diff'erentes dimensions. Les résultats obtenus sont dans les limites réglementaires.

Ce travail vise a mieux comprendre les phénomènes qui régissent la microfissuration des stratifies carbone/matrice organique thermostable. Deux matériaux représentatifs des classes de température 200-250c (t800/5250 et t800/pmr-15), élaborés suivant plusieurs conditions de moulage, ont été étudiés. Il s'agit de déterminer l'influence des paramètres de fabrication sur la sensibilité a la microfissuration d'un drapage modelé 0#2,90#2#s dans des conditions de chargement quasi-statiques (traction uniaxiale) ou en sollicitation thermique alternée : en isotherme, des essais en traction statique interrompus a niveaux de charge croissants ont été effectues a -110, 20# et 250c avec suivi d'endommagement par rayons x et émission acoustique. Les résultats rendent compte d'une hiérarchie des lois d'apparition de fissures en fonction des contraintes thermiques installées. Cette hiérarchie n'est pas remise en cause lorsqu'on modifie la température d'essai. Des modèles analytiques fondes sur un critère énergétique de rupture (Flaggs & Kural, Laws & Dvorak, Nairn) ont été appliques pour prévoir l'accumulation des fissures; des sollicitations thermiques alternées sans chargement mécanique ont été réalisées entre 110 et +250c avec suivi par rayons x et émission acoustique et des courbes d'accumulation de fissures obtenues en fonction du nombre de cycles. La température maximale atteinte au cours de la mise en œuvre gouverne le nombre de cycles nécessaire à l'apparition de la première fissure ainsi que l'état de fissuration final. On met en évidence l'importance de la partie froide du cycle et celle de la vitesse de refroidissement. Dans la limite du nombre d'alternances (n60) qui a pu être explore, l'extension de l'endommagement est seulement fonction de l'amplitude de température et peut être, en première analyse, traitée en termes d'équivalence thermique-mécanique, le rôle de la vitesse restant à préciser.

Cette thèse de doctorat présente des résultats expérimentaux sur le transfert de masse dans des systèmes impliquant des interfaces liquide/liquide et liquide/gaz et se concentre sur leur cinétique lors de variations de conditions de composition et de thermodynamique. L'étude se concentre d'abord sur les systèmes liquide/liquide où les propriétés des interfaces eau-huile sont modifiées avec les tensioactifs. Le montage expérimental consiste en gouttes aqueuses pendantes immergées dans un mélange d’huile de paraffine (PO) et de Span 80. Au fil du temps, l’interface eau/PO devient opaque en raison de la formation de microstructures résultant de l’émulsification spontanée. À faible concentration, l'évolution dans le temps est lente et des gouttelettes de la taille d'un micromètre sont formées, tandis que pour de fortes concentrations, il est rapide et l'on observe des microstructures en forme de buisson. Il est prouvé que le taux d'émulsification spontanée augmente à haute température et en présence de tensioactifs hydrosolubles. Les propriétés des interfaces liquide/liquide sont également étudiées avec la spectroscopie par imagerie FTIR. Le transport de l'eau dans la phase CCl4 est mis en évidence et sa cinétique étudiée à la température ambiante pour plusieurs concentrations de Span 80. Les flux de masse à travers les interfaces liquide/gaz sont finalement étudiés avec la spectroscopie par imagerie FTIR. La cinétique d’évaporation des liquides utilisés dans le projet MAP “Evaporation Patterns” de l’Agence spatiale européenne est enfin étudiée. Les profils de concentration de vapeur sont mesurés pour HFE et le mélange de HFE et d'éthanol dans des conditions standard<br>This doctoral thesis presents experimental results on mass transfer in systems involving liquid/liquid and liquid/gas interfaces and focuses on their kinetics when varying composition and thermodynamics conditions. The study first concentrates on liquid/liquid systems where the properties of water-oil interfaces are modified with surfactants. Experimental setup consists in pendant aqueous drops immersed in a mixture of paraffin oil (PO) and Span 80. As time runs, the water/PO interface turns opaque due to the formation of microstructures as a result of spontaneous emulsification. At low concentrations, time evolution is slow, and micrometer sized droplets are formed whereas for high concentrations, it is fast and bush-like microstructures are observed. It is evidenced that the rate of spontaneous emulsification increases at high temperatures and in the presence of water-soluble surfactants. Properties of liquid/liquid interfaces are further investigated with FTIR imaging spectroscopy. Water transport into the CCl4 phase is evidenced and its kinetics investigated at room temperature for several Span 80 concentrations. FTIR imaging allows access to spatial distribution of water and thus, evolution of concentration profiles was measured. Mass flows across liquid/gas interfaces are finally investigated with FTIR imaging spectroscopy. Evaporation kinetics of liquids used in the “Evaporation Patterns” MAP project of the European Space Agency is finally studied. The vapor concentration profiles are measured for hydrofluoroether (HFE) and mixture of HFE and ethanol in standard conditions. The flow profiles as well as average evaporation rates are measured

Les chocs radiatifs sont des chocs très violents qui sont caractérisés par des températures très élevées. Dans ce type de structure, une grande partie de l’énergie est convertie en rayonnement. Ces chocs sont présents dans de nombreux plasmas astrophysiques, notamment dans le cadre des jets et de l’accrétion stellaires, des restes de supernova etc. Ils peuvent être désormais générés sur terre en utilisant des lasers de grande puissance ce qui permet leur étude à l’interface entre l’astrophysique et la physique des plasmas.Cette thèse présente et discute les résultats d’une expérience réalisées sur l’installation Prague Asterix Laser System. Le choc est généré en focalisant le laser Infrarouge sur une cible de quelques millimètres de long, remplie de xénon à basse pression. Le choc ainsi généré se propage dans le gaz à une vitesse élevée, permettant d’atteindre le régime des chocs dom- inés par le flux radiatif. Nous avons utilisé différents diagnostics pour caractériser le choc, notamment une radiographie éclair, à l’aide d’un laser (Zinc) à 21.2 nm, capable de pénétrer les parties denses du plasma. Un autre important diagnostique consiste à analyser l’émission propre du plasma à l’aide d’une diode rapide.Les résultats expérimentaux montrent pour la première fois, et sans ambiguïté, une structure de choc complète, comprenant le post-choc et le précurseur. Nous avons aussi réalisé différentes mesures de la vitesse des chocs. Les résultats ont été comparés à ceux de simulations numériques, montrant un bon accord avec ces dernières<br>Radiative shocks are strong shocks which are characterized by a plasma at high temperatures emitting an important fraction of its energy as radiation. Radiative shocks are found in many astrophysical systems, including stellar accretion shocks, supernovae remnants, jet driven shocks, etc. Recently, radiative shocks have also been produced experimentally using high energy lasers. Thus opening the way to laboratory astrophysics studies of these universal phenomena.In this thesis we discuss the results of an experiment performed on the Prague Asterix Laser System facility. Shocks are generated by focusing the PALS Infrared laser beam on millimetre-scale targets filled with xenon gas at low pressure. The shock that is generated then propagates in the gas with a sufficiently high velocity such that the shock is in a radiative flux dominated regime. We used different diagnostics to characterize these shocks. The two main ones include a radiography of the whole shock structure using sub-nanosecond Zn X-ray laser at 21.2 nm, which is able to penetrate the dense post-shock layer, and a space-and-time resolved plasma self-emission using high speed diodes.The experimental results show, for the first time, an unambiguous shock structure which includes both the post-shock and the precursor, and we also obtained multiple shock velocity measurements from the different diagnostics. The experimental results are compared to simulations, and show good agreement with the numerical results

O conhecimento e a primeira leitura das Notas sobre a experiência e o saber da experiência de Bondía (2002) geraram movimentos desencadeadores da produção desta dissertação, que trata de minha percepção dessa experiência, enquanto professora do ensino fundamental de uma escola pública de Caxias do Sul, RS. Um desses movimentos consistiu da organização de um grupo de estudos, a Matida, formado por alunos de 5ª e 6ª séries dessa escola, no qual me expus, permitindo-me tempo e espaço para olhar detalhadamente o que me passava ao longo do desenvolvimento de suas atividades. A perspectiva teórica desta dissertação constitui-se de uma composição das noções de experiência e experimento (BONDÍA, 2002), esta última dirigida à resolução e à formulação de problemas de matemática preparatórios à Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas (OBMEP). Neste texto descrevo o ambiente, a organização e os encontros da Matida, disponibilizando alguns flashes dos mesmos. Também descrevo a produção de materiais empíricos, e relato e teço análises referentes a certas ações, como a formulação coletiva de um problema matemático, a resolução e a descrição dos procedimentos utilizados na obtenção de soluções para os problemas propostos, e a avaliação dos alunos em relação ao grupo. A Matida tornou-se um lugar intermediário no ambiente escolar, no qual me proporcionei sair da rota “turística” dos planos pedagógicos e entrar em vias que os atravessam, sujeitando-me à experiência. Compartilho aqui uma percepção dessa experiência e a transformação por ela gerada sobre mim.<br>Getting to know and first reading Notes on experience and the knowledge of experience (BONDÍA, 2002) generated movements that unleashed the production of this dissertation, which focuses on my perception of such an experience, as a public elementary school teacher in Caxias do Sul, RS. One of these movements consisted in organizing a study group named Matida, which was constituted by some of the school‟s 5th and 6th grade students, in which I exposed myself, allowing me time and space to thoroughly see what I was going through during the development of the group activities. The theoretical perspective of this dissertation is made of a composition of the notions of experience and experiment (BONDÍA, 2002), the latter directed to the resolution and formulation of mathematical problems in preparation for the Brazilian Math Olympiads for Public Schools. In the text I describe the environment, organization and meetings at Matida, giving some flashes of the meetings. I also describe the production of empirical material, and report and analyze certain actions, such as the collective formulation of a mathematical problem, some problem-solving activities, the description of the proceedings employed to obtain solutions for the problems proposed, and the students‟ evaluation regarding their group. Matida became an intermediate place in the school environment, in which I allowed myself to leave the “touristic” route of pedagogical design and get into paths that cross it, subjecting myself to the experience. Here I share a perception of this experience and the transformation it generated on me.

Cette thèse présente la mise en oeuvre de la méthode de Gronau-London-Wyler (GLW) pour les désintégrations B-> D*K. Elle s'inscrit dans le cadre de la mesure de l'angle gamma du triangle d'unitarité de la matrice CKM. Les données utilisées proviennent de l'expérience babar. Après une revue de la violation de CP dans le Modèle Standard, les principaux moyens utilisés à l'heure actuelle pour mesurer l'angle gamma sont décrits, avec un intérêt particulier pour la méthode GLW. L'analyse des modes B-> D*K est ensuite présentée. Elle repose sur une sélection optimisée pour maximiser la sensibilité au signal. Un ajustement par maximum de vraisemblance permet de mesurer les quatre observables GLW $\mathcal A_{\CP\pm}^*$ et $\mathcal R_{\CP\pm}^*$ reliées à l'angle gamma. Les résultats obtenus sur les Runs 1 à 5 de BaBar, correspondant à 347 fb$^{-1}$, soit environ $381\times 10^6$ paires $B\bar B$, sont $\mathcal A_{\CP+}^*=-0,114\pm0,089\pm0,007$, $\mathcal A_{\CP-}^*=0,060\pm0,099\pm0,016$, $\mathcal R_{\CP+}^*=1,313\pm0,132\pm0,029$, $\mathcal R_{\CP-}^*=1,081\pm0,119\pm0,034$. Traduits en terme de coordonnées cartésiennes $x_\pm^*$ afin de faciliter la comparaison avec la méthode de Dalitz, ils mènent à $x_+^*=0,112\pm0,061\pm0,012$, $x_-^*=0,004\pm0,059\pm0,012$. Ces valeurs obtenues sont compatibles avec les mesures précédentes de babar et Belle. La prise en compte des modes $D*->D0gamma$ permet d'améliorer la précision, par une réduction de l'incertitude d'un facteur deux pour les observables de CP paire et d'un facteur trois pour celles de CP impaire. La précision obtenue sur les coordonnées cartésiennes est meilleure que celle provenant de la combinaison des mesures des analyses de Dalitz de BaBar et Belle. La statistique utilisée ne permet pas d'attendre avec $\mathcal R_{\CP\pm}^*$ une précision suffisante sur $r_B^*$ afin d'en déduire une contrainte sur gamma avec la méthode GLW seule. Néanmoins la combinaison de cette mesure avec celles issues des analyses de Dalitz déjà disponibles permettra de l'améliorer.

The aim of this thesis is to create an exploratory tool for functional magnetic resonance imaging data, which allows quickly and easily making a selection of persons and areas suitable for group analysis of connectivity. In the first chapters of this work is mentioned history of brain research and comparison of methods used in functional imaging. Next they are discussed the theoretical basis of fMRI methods, such as the formation of BOLD signal, acquisition parameters of MRI images and methods for designing experiments. The following chapter describes in detail the analysis of recorded data from the pre-processing to the interpretation of results. The last chapter of the first part describes problems of group analysis in SPM8 software. The second half of this work is dedicated to the description of developed program from data input to saving the results, including detailed descriptions of key features. In conclusion, there is a chapter characterizing the application of developed program on real data from clinical studies, including the results and evaluation of the usability of program. The program will mainly be used in neuroscience research.

Le Modèle Standard (MS) qui décrit la physique des particules a été confirmé avec une grande précision par les mesures expérimentales. Cependant, certaines de ses caractéristiques semblent nécessiter une théorie plus complète, en effet, la hiérarchie entre l'échelle Electrofaible et celle de Planck, et l'instabilité de la masse du boson de Higgs aux corrections radiatives demeurent notamment non expliqué. Un nouveau scénario est à considérer avec les récentes mesures cosmologiques de précision indiquant que l'Univers est principalement constitué par de la Matière Noire et de l'Energie Noire qui n'existe pas dans le MS. Le Large Hadron Collider (LHC) est un collisionneur hadronique en construction au CERN de Genève : deux faisceaux de protons circuleront en sens et se croiseront en 4 points avec une énergie dans le centre de masse de 14 TeV. A cette énergie, il sera alors possible de tester le bien fondé de théories au-delà du Modèle Standard. Une des expérience construite près du collisionneur LHC est le détecteur CMS (Compact Muon Solenoid) dont un des principaux objectifs est la recherche de signaux de nouvelle physique. Les deux théories principales qui pourraient résoudre les problèmes posés par le Modèle Standard précédemment décrits sont le Modèle Super Symétrique Minimale (MSSM) et le Modèle ADD. Dans cette thèse, on a envisagé les possibles signatures expérimentales dans l'expérience CMS pour ce type de physique. La Super Symétrie, dans sa formulation minimale MSSM , prévoit pour chaque particule du MS l'existence d'un partenaire 'super-symétrique' avec une statistique opposée. Cette théorie décrit aussi le mécanisme qui stabiliserait, de façon radiative, la masse du boson de Higgs, dans le cas où la symétrie appelée R-parité est conservée. Elle prévoit ansi l'existence d'une particule neutre massive faiblement interactive avec la matière ordinaire: cette particule, appelée Lightest Supersymmetric Particle (LSP) est un candidat idéale pour la Matière Noire. Dans MSSM les combinaisons linéaires des partenaires super symétriques des bosons de gauge neutres et chargés, et des bosons de Higgs super symétriques sont appelés "neutralinos" et ont la caractéristique d' être états propres CP. La plupart des scénarios proposés par le MSSM prévoient le LSP comme étant le plus léger entre ces neutralinos. La connaissance des propriétés du neutralino (masse et composition) est fondamentale pour estimer son abondance résiduelle dans l'Univers et les collisionneurs hadroniques peuvent fournir d'importantes informations à son sujet. Dans cet étude de thèse on a considéré, pour un modèle "Not Universal Higgs Masses" (un des possibles scénario du MSSM), la production directe des deux plus légers neutralinos au collisionneur LHC. On a étudié la dépendance des sections efficaces et des amplitudes de plusieurs possibles désintégrations pour le neutralino plus léger à l'aide de simulations et développements de diagrammes de Feynman connus par précédents travaux. Dans ce milieu, on a crée une procédure pour la mesure expérimental à CMS de cette dépendance dans les sections efficaces considérées. Dans les canaux pris en compte dans ces études, la séparation de signal du bruit de fond dû au Modèle Standard est particulièrement compliqué à cause de la cinématique des événements. Le modèle ADD (Arkani-Hamed, Dvali et Dimopoulos) prévoit l'existence d'extra dimensions compactées en une seule échelle macroscopique (dans l'ordre du micromètre) appelée MD. Ce modèle résolut le problème de la hiérarchie à l'aide d'une relation géométrique qui introduit des extra dimensions compactées entre l'échelle Electrofaible et l'échelle de Planck. Seuls les gravitons, les particules qui joue le rôle de médiateur de la force gravitationnelle, peuvent se propager à travers les extra dimensions, alors que la matière ordinaire est confinée dans l'espace ordinaire quadridimensionnel. Ils existent plusieurs canaux physiques à travers lesquels il est possible de vérifier la véracité du modèle ADD, notamment l'émission d'un single photon et d'un graviton ou l'émission d'un single jet hadronique très énergétique et d'un graviton (qui n'interagit pas avec le détecteur et qui se manifeste comme énergie manquante). Dans ce travail de thèse on a étudié le potentiel de découverte de ce dernier canal dans l'expérience CMS. On a étudié les procédures pour obtenir, à partir des données expérimentales, la contribution des fonds dérivés par les canaux prévus par le MS, principalement dus à l'émission de bosons W, Z et jets hadroniques, à la production de couples de quark top et événements purement hadroniques. On a tenu en compte et étudié les effets systématiques sur le nombre prévu des événements dus au détecteur (par exemple la résolution énergétique du calorimètre) et les erreurs systématiques théoriques intervenus dans le calcul des sections efficaces dans le modèle ADD. Les simulations réalisées à l'aide de la description détaillée du détecteur montrent qu'avec le LHC, il sera possible d'exclure les modèles ADD avec MD &lt; 4. 3 (3. 1) TeV pour n=2 (n=4) extra dimensions à partir d'une statistique de 100 pb-1. Avec la même statistique on prévoit une possibilité de mise en évidence à 5 sigma des modèles ADD avec MD&lt;3. 1 (2. 2) TeV pour n=2 (n=4) extra dimensions. L'expérience CMS peut donc améliorer déjà à partir de 100 pb-1 de statistique les actuels limites du collisionneur hadronique Tevatron (Fermilab, Chicago) et du collisionneur électronique LEP (CERN, Genève), posés à MD&lt;1. 6 (1. 0) TeV pour n=2 (n=4) extra dimensions<br>The Standard Model of Particle Physics is a well established physical theory whose parameters have been measured with precision by many experiments. Nevertheless, some of its features seem to be demanding for a more comprehensive theory: among them, the Hierarchy Problem between the Electroweak and the Planck scales and the radiative stability of the Higgs boson mass. Furthermore, according to the recent cosmological precision measurements the Universe is made by yet unknown components without a counterpart in the Standard Model, called Dark Energy and Dark Matter. The 14 TeV centre-of-mass energy proton-proton Large Hadron Collider (LHC) built at Cern which with its 14 TeV of energy in the center of mass represents a powerful tool the investigation of theories Beyond the Standard Model. The Compact Muon Solenoid (CMS) is one of the two multi- purpose experiment located at the LHC designed also for the search of signature of new physics. In this thesis the possibility to observe signals produced by two models proposed to solve some of the problems of the Standard Model has been studied: the Minimal Supersymmetric Model (MSSM) and the ADD model. Supersymmetry, in its minimal formulation called MSSM, predicts a Supersymmetric partner with opposite statistics for each SM particle. Besides providing a mechanism to radiatively stabilize the Higgs mass, if a new symmetry called R-parity is conserved, it predicts also a massive stable neutral particle which interacts very weakly: this particle, called Lightest SuperSymmetric Particle (LSP), is a good Dark Matter candidate. In many scenarios described by the MSSM, the LSP is the neutralino, defmed as a linear combination of the Supersymmetric partner of the neutral gauge bosons W, B and the Supersymmetric CP-even Higgs bosons. The knowledge of neutralino's properties (mass and composition) is fundamental to estimate its relic density in the Universe: in this framework the hadron colliders can give important information. In this work the direct production of the first two lightest neutralinos at the LHC has been considered in the scenario described by the Not Universal Higgs Masses model (one of the possibile realizations of the MSSM). Cross sections and branching ratios dependence on the lightest neutralino composition has been verified from the known Feynman rules for Supersymmetry and simulations. A procedure to measure this dependence at CMS has been investigated. The separation of signal events from the SM background in the chosen channels has proven to be difficult mainly due to the kinematic of the events. In the ADD model, developed by Arkani-Hamed, Dvali and Dimopoulos, the existence of extradimensions compactified on a macroscopic scale (order of the micrometer) called M_D is proposed. This model solves the Hierarchy problem with a geometrical relationship between the Electroweak and the Planck scales mediated by the delta compactified extradimensions. Only thé gravitons, spin-2 particles that mediate the gravitational force, can propagate in the extradimensions, while the ordinary matter is confined on a four dimensional space. The ADD model predicts several distinctive physical channels that can measured by the CMS experiment in order to validate or falsify it. Amongst them there are the emission of a single photon, or an hadronic jet plus a graviton, which would be recorded as missing energy in the calorimeter. The discovery potential of the latter at CMS has been the subject of this work. Data-driven methods have been proposed for extrapolating the main SM backgrounds, consisting in the emission of a W, Z boson plus jets, production of top pairs and QCD events. Systematic effects due to the detecter (e. G. The jet energy scale) and to theoretical uncertainties in thé computation of the ADD cross sections have been studied and quantified. The simulations performed with a detailed detector simulation show that it is possible to exclude ADD models with M_D &lt; 4. 2, 3. 7, 3. 2 TeV for delta=2, 3, 4 respectively already with 100 pb-1 of integrated luminosity. With the same statistics the 5sigma discovery of ADD models with M_D &lt; 3. 1, 2. 5 and 2. 2 TeV for delta=2, 3 and 4 respectively has been shown. These values are a significant improvement with respect to the current limits set by the Tevatron collider at FermiLab and by the LEP colliderat CERN, which are M D &lt; 1. 6 (1. 0) TeV for delta=2 (delta=4)

L'objectif de cette thèse de doctorat est d'étudier expérimentalement et numériquement le comportement thermique des mousses d'aluminium et des matériaux à changement de phase (MCP), présentés sous la forme d’un composite, afin de connaître le phénomène de stockage d’énergie thermique dans ces matériaux. Le procédé de fabrication de la mousse d'aluminium à cellules ouvertes est d’abord analysé numériquement dans le but de réduire les défauts formés durant la fabrication. Les caractéristiques de transfert de chaleur du MCP dans les mousses d'aluminium comportant différentes porosités sont ensuite étudiées en analysant les processus de fusion et la variation de températures dans ces composites. Deux modèles numériques pour la mousse d'aluminium à faible et à haute porosité sont établis afin d’évaluer la performance de stockage d'énergie des composites. Les résultats montrent que la mousse d'aluminium peut améliorer considérablement la performance de transfert de chaleur du MCP en raison de sa conductivité thermique élevée. La performance de stockage d'énergie dépend fortement de la porosité des mousses d'aluminium. Une porosité optimisée met en évidence cette performance et l’amélioration du comportement thermique. La dernière partie de la thèse porte sur une structure améliorée de la mousse par rapport à la structure uniforme: Association de l’ailette métallique et du gradient de porosité de la mousse. Cette nouvelle structure donne ainsi une performance de stockage d'énergie encore meilleure surtout dans le cas d’une source de chaleur isotherme<br>The objective of this Ph.D. thesis is to study the thermal behavior of the aluminum foam and phase change material (PCM) composite by both experimental and numerical methods in order to know the phenomena of storage of thermal energy in these materials. The manufacturing process of open-cell aluminum foam is firstly analyzed numerically to reduce the manufacturing defects in the samples. The heat transfer characteristics of PCM embedded in aluminum foams with different porosities are then investigated by analyzing the melting processes and the temperature variations in the composites. Two numerical models for low and high porosity aluminum foam are established to evaluate the energy storage performance of the composites. The results show that the aluminum foam can greatly improve the heat transfer performance in PCM due to its high thermal conductivity. The energy storage performance depends strongly on the porosity of the aluminum foam/PCM composite. An optimized porosity highlights this performance and improves the thermal behavior. The last part of this thesis proposes an improved structure of aluminum foam with respect to the uniform structure: Association of the metal fin and the foam with graded porosity. This new structure possesses a better energy storage performance especially in the case of the isothermal heat source

La physiopathologie de l’anévrysme de l’aorte abdominale (AAA) est complexe. Elle implique notamment des facteurs hémodynamiques, une protéolyse matricielle, un stress oxydatif et une réaction immune. Des modèles expérimentaux ont été mis au point pour explorer les mécanismes impliqués dans la genèse et la croissance des AAAs. Dans ce travail, nous explorons le rôle de ces modèles dans la compréhension du remodelage vasculaire des AAAs. Dans une première partie, une revue de la littérature sur les modèles expérimentaux d’AAA est menée. Dans une seconde partie, nous explorons l’origine et le rôle des calcifications des AAAs expérimentaux. Dans une troisième partie, le modèle de xénogreffe aortique décellularisée est utilisé pour étudier le rôle de l’immunité adaptative dans la rupture. Notre revue identifie les principaux modèles d’AAA. Leur limite majeure est la survenue d’une cicatrisation empêchant l’évolution vers la rupture. Notre exploration des calcifications anévrysmales retrouve une co-localisation des calcifications avec de l’ADN libre et un modèle expérimental démontre la capacité de l’ADN libre à induire des calcifications. La croissance anévrysmale est toutefois ralentie par les calcifications. Notre étude sur le modèle de xénogreffe décellularisée retrouve la possibilité d’induire une rupture lorsqu’une pré-sensibilisation contre la matrice extracellulaire est réalisée. Les glycoprotéines de structure et les protéoglycanes semblent être les composants matriciels en cause dans ces ruptures. Les modèles expérimentaux constituent des outils majeurs pour l’étude des mécanismes impliqués dans le remodelage vasculaire des AAAs<br>Pathophysiology of abdominal aortic aneurysms (AAA) is complex. It mainly involves hemodynamics, matrix proteolysis, oxidative stress and an immune reaction. Several experimental models have been described to explore mechanisms involved in this disease. In the present work, we explore the role of experimental models in AAA vascular remodeling. First, a literature review regarding experimental models of AAA is performed. Second, we explore the origin and the role of calcifications observed in experimental models. Third, the decellularized xenograft model is used to study the role of adaptive immunity in triggering rupture. Our review identifies main AAA models. Their major limit is aortic healing, preventing evolution toward rupture. We find that AAA calcifications co-localized with free DNA and that free DNA could induce calcifications experimentally. However, AAA growth is decreased by calcifications. The decellularized xenograft model can evolve toward rupture when pre-sensitization against the extracellular matrix is performed. Structural glycoproteins and proteoglycans seems to be the main matrix component involved in these ruptures. Experimental AAA models are major tools to study mechanisms involved in vascular remodeling

Masters of Science<br>One of the main challenges of cosmology is to unveil the nature of dark energy and dark matter. They can be constrained with baryonic acoustic oscillations (BAO) and redshift space distortions, amongst others. Both have characteristic signatures in the dark matter power spectrum. Biased tracers of dark matter, such as neutral hydrogen, are used to quantify the underlying dark matter density field. It is generally assumed that on large scales the bias of the tracer is linear. However, there is a coupling between small and large scales of the biased tracer which gives rise to a significant non-linear contribution on linear scales in the power spectrum of the biased tracer. The Hydrogen Intensity and Real-time eXperiment (HIRAX) will map the brightness temperature of neutral hydrogen (HI) over BAO scales thanks to the intensity mapping technique. We forecasted cosmological parameters for HIRAX taking into account non-linear corrections to the HI power spectrum and compared them to the linear case. We used methods based on Fisher matrices. We found values for the bias to error ratio of the cosmological parameters as high as 1 or 7, depending on the noise level. We also investigated the change in peaks location on the baryonic acoustic oscillations signal. The value of the shift goes up to Δk = 10-2h/Mpc with a reduction of amplitude of the BAO features from 16:33% to 0:33%, depending on the scales.

De nombreuses observations astrophysiques et cosmologiques tendent à prouver que la matière ordinaire (dite baryonique) ne constituerait qu'environ 5 % du contenu énergétique de l'Univers. Les principales composantes de celui-ci seraient l'énergie noire (à 70 %) ainsi que la matière noire (à 25 %). Cette dernière serait invisible et seuls ses effets gravitationnels traduiraient sa présence dans l'Univers. Plusieurs particules, regroupées sous le terme générique de WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), pourraient correspondre à cette théorie et sont activement recherchées. Plusieurs dispositifs expérimentaux ont été développés dans ce but et s'appuyent sur les stratégies suivantes : la production de ces particules au sein de collisionneurs, l'observation de particules produites via l'annihilation de WIMP ou encore la détection directe de ces particules via leur interaction avec le noyau des atomes constitutifs d'un détecteur. C'est sur cette dernière méthode que s'appuie l'expérience EDELWEISS. Il s'agit d'une expérience de détection directe de matière noire dédiée à la recherche de WIMP de masse comprise entre 1 GeV et 1 TeV. Son but premier est de détecter les reculs nucléaires induits par la diffusion élastique de particule de matière noire dans les détecteurs. Les taux d'événements attendus &lt; 10 /(kg.an) étant de plusieurs ordres de grandeur inférieurs à ceux induits par la radioactivité ambiante, une double mesure de l'ionisation et de la chaleur est employée pour discriminer les reculs électroniques induits par les bruits de fonds β et γ des reculs nucléaires induits par les WIMPs. De plus, l'expérience a été placée en site souterrain pour se prémunir des rayonnements cosmiques, induisant des événements dans les détecteurs. Ceux utilisés par l'expérience sont des bolomètres en germanium, appelés FID, refroidis à des températures cryogéniques (18 mK) et opérant à bas champ (1 V/cm). Depuis 2015, la nouvelle stratégie de l'expérience consiste à se focaliser sur les WIMPs de masse inférieure à 10 GeV, zone de recherche privilégiée pour les expériences utilisant des détecteurs cryogéniques. Le fonctionnement de l'expérience a donc été amélioré afin d'atteindre cet objectif.Le but de cette thèse consiste à analyser les campagnes de données de l'expérience, effectuées en 2015 et 2016. Celles-ci utilisaient les détecteurs FID soumis à un champ électrique plus important que précédemment afin d'améliorer leur sensibilité. La limite extraite à partir de ces données s'appuie sur la statistique de Poisson et a permis de mettre en évidence que le bruit de fond dominant de l'expérience à basse énergie impacte grandement les résultats. C'est pourquoi une étude de ces événements, appelés heat-only, a été réalisée. Ceux-ci se caractérisent par une élévation de chaleur vue par les senseurs thermiques sans que les électrodes du détecteur ne mesurent d'ionisation en son sein. Une étude de ce bruit de fond a été réalisée et a permis de mettre en évidence la possibilité de modéliser ces événements. Suite à ces résultats, une analyse par maximum de vraisemblance a été construite. Cette méthode d'analyse permet de soustraire de manière statistique les bruits de fond de l'expérience grâce à leurs spectres en énergie différents de ceux attendus pour un signal de matière noire. De cette façon, une limite sur la section efficace des WIMP a été calculée en utilisant pour la première fois des détecteurs FID soumis à des champs électriques supérieurs aux valeurs utilisées jusqu'à présent<br>Many astrophysical and cosmological observations lead to postulate the existence of an unknown matter, called dark matter. Ordinary matter can explain only 5 % of the energy content of the Universe : the main components would be the dark energy (70 %) and dark matter (25 %). This latter is invisible and manifest itself only via its gravitational effects. Several particles, grouped under the generic term of WIMP (Weakly Interacting Massive Particles), could correspond to this theory and are actively searched. Many experiments have been developed for this purpose and are based on three strategies: the production of these particles with colliders, the observation of the particles produced by their annihilation in astrophysical objects or the direct detection of these particles via their interaction with the nucleus of the atoms constituent of a detector. It is on this last method that the EDELWEISS experiment is based. It is a dark matter direct detection experiment dedicated to the search for WIMP with masses between 1 GeV and 1 TeV. Its primary purpose is to detect nuclear recoils induced by elastic scattering of dark matter particles in detectors. Since the expected event rates &lt; 10 /(kg.year) are several orders of magnitude lower than those induced by ambient radioactivity, a double measurement of ionization and heat is used to discriminate electron-induced recoils arising from β and γ interactions from WIMP-induced nuclear recoils. In addition, the experiment was placed underground to guard against cosmic radiation, inducing events in the detectors. These are germanium bolometers, called FID, cooled to cryogenic temperatures (18 mK) and operating at low field (1 V/cm). Since 2015, the new strategy of the experiment consists of focusing on WIMPs with mass below 10 GeV, an interessant research area where experiments using cryogenic detectors can exploit their ability to operate with experimental thresholds well below 1 keV. The operation of the experiment has been improved to achieve this goal. The aim of this thesis is to analyze the data set recorded by EDELWEISS in 2015 and 2016. These used the FID detectors subjected to a greater electric field than previously to improve their sensitivity. It is expected that the limit on the spin-independent WIMP-nucleon crosssection extracted from these data will be greatly impacted by a dominant background, called heat-only events. That is why they are studied in detail in this work. They are characterized by a rise in heat seen by thermal sensors without any ionization signal on the collecting electrodes. This study resulted in to highlight a model for these events that can be used in the WIMP search analyses. Following these results, a maximum likelihood analysis was constructed. This method of analysis makes it possible to statistically subtract the background noise from the experiment by exploiting the difference between the energy spectra of signal and backgrounds. In this way, limits on the spin-independent WIMP-nucleon cross-section are obtained. They will be compared to the results of other experiments

L'analyse des modes B+/- -> pi+/- pi0 et B+/- -> K+/- pi0 a été menée avec un échantillon de données de 205 fb-1 correspondant à environ 227 millions de paires de mésons B, collectées par le détecteur BABAR. Les rapports d'embranchement et les asymétries de CP obtenus sont: B( B+/- -> pi+/- pi0) = (5.57 +/- 0.60 +/- 0.33) 10E-6 B( B+/- -> K+/- pi0) = (11.50 +/- 0.65 +/- 0.57) 10E-6 Acp( B+/- -> pi+/- pi0) = -0.01 +/- 0.10 +/- 0.02 Acp( B+/- -> K+/- pi0)= 0.06 +/- 0.06 +/- 0.01 Les contraintes sur l'angle le triangle d'unitarité par les analyses d'isospin des modes pi pi et K pi ont été étudiées. Des contraintes plus significatives ont été obtenues avec la symétrie SU(3) pour les modes B, Bs -> pipi/ Kpi / KK. Elles sont en bon accord avec l'ajustement CKM standard. Dans le futur une telle analyse pourrait entrer en compétition avec l'ajustement CKM standard, et permettre de déterminer des paramètres de Nouvelle Physique ou de brisure de SU(3) à partir des données.

Ce travail de thèse a été mené auprès du détecteur BABAR situé sur le collisionneur PEP-II à Stanford. Les canaux B0 en pi+pi-, K+pi- et K+K- ont été analysés sur un ensemble de 88 millions de paires BBbar afin d'en mesurer les rapports d'embranchement et d'étudier la violation de CP s'y rattachant, qu'elle soit ou non dépendante du temps. Le but final est de mesurer l'angle alpha du triangle d'unitarité de la matrice CKM. Cette analyse a donné lieu à des études fines de la physique du méson B, comme la lutte contre le bruit de fond de paires de quark-antiquark grâce à une variable discriminante élaborée à cette occasion ou la recherche d'effets liés à la variable en temps. Un outil nouveau de validation a en outre été développé. L'interprétation phénoménologique des résultats obtenus a été menée grâce au logiciel CKMFitter à travers quatre cadres théoriques différents. Les résultats de l'expérience concurrente Belle ont également été interprétés.

In experiments looking for rare events, like neutrinoless double beta decay (DBD0v) and dark matter search (DM), one of the main issues is to increase the experimental sensitivity through the material selection and production. In the specific the background contribution coming from the materials used for the detector realization has to be minimized. Moreover the net reduction of the background produced by the bulk part of the apparatus has raised concerns about the background contribution coming from the surfaces. Many procedures and techniques were developed during the last years in order to remove and to minimize the presence of possible contaminants on detector surfaces. To succeed in this strategy a big effort was put in defining all possible mechanisms that lead to surface contaminations, as well as specific cleaning procedures, which are able to reduce and control the surface radioactivity. The presence in air and gases of possible radioactive elements that can stick on the detector surfaces can lead to a recontamination process that will vanish all the applied cleaning procedures. Here is presented and analyzed the contribution to the background of rare events experiments like CUORE (DBD0v) and EDELWEISS (DM) produced by an exposure of their detector components to a big activity of 222Rn, radioactive daughter isotope from the 238U chain.

This thesis expands our understanding of the role of several different mating behaviours in the process of forming and maintaining human mating pair-bonds. Chapter 2 investigated within-sex mating strategies and found that their distribution reflects the presence of two phenotypes, one favouring the pursuit of short-term mating and one the establishment of mating pair-bonds, each driven by prenatal testosterone exposure. Chapter 3 investigated the possible functional role of kissing in mating relationships, and found that it was utilised divergently by individuals pursuing different mating strategies, with those interested in short-term mating utilising it to assess the suitability of potential mates at initial relationship stages, and those interested in long-term mating using it to mediate pair-bond attachments. Chapter 4 examined female attitudes towards kissing across the menstrual cycle and found that attitudes varied with cycle phase, mediated by fluctuations in the hormone progesterone. This chapter also investigated the effects of kissing-related information on mate assessment and found that such information influenced mate desirability, even in the presence of typically dominant visual cues. Lastly, Chapter 5 investigated the cognitive effects of established pair-bonds, finding that individuals ‘in love’ with a mating partner show improved empathising abilities, particularly males when it comes to assessing negative emotional states in others. Using an evolutionary framework, each chapter of this thesis contributes novel insights to our understanding of these diverse behaviours. These results suggest that that future research must take into account within-sex phenotypic differences in order to truly understand human mating strategy decisions, and that different mating strategy phenotypes might adaptively utilise the same courtship behaviours in divergent ways. Furthermore, these results also suggest that pair-bonding in humans may be a relatively recent phenomenon, and that the formation of such pair-bonds can have adaptive cognitive effects for males within such bonded relationships.

ABSTRACT A major focus in biology is understanding the diversification of life and the processes that cause it. Much of this diversity is in the form of phenotypic variation among populations and species. In this thesis, I investigate two separate aspects of such phenotypic divergence. The first is the divergence of male mate preferences and their potential contribution to precopulatory sexual isolation and speciation. The second is the divergence of postcopulatory phenotypic divergence in the form of seminal fluid protein expression. With respect to the first aspect, in two separate experiments I investigated the contribution of male mate preferences to sexual isolation between two closely related fruit fly species experiencing differential costs to hybridization, Drosophila recens and Drosophila subquinaria. Male mate preferences are of particular interest because of their potential contribution to sexual isolation, a form of reproductive isolation which can contribute to speciation in sexually reproducing species. In the first experiment, I test for the presence of male mate preferences in each of the two species and whether the relative strength of the preference is concordant with the cost of hybridization. I found that that D. subquinaria males indiscriminately courted both their own (i.e. homospecific) females and heterospecific D. recens females. While D. recens from allopatry showed a similar pattern, those from sympatry courted their own females more than heterospecific females, indicating a pattern of reproductive character displacement. In the second experiment I test the role of learning in the context of these male mate preference in D. recens, and whether learning also showed a pattern of reproductive characteristic. I did not find evidence of learning in that D. recens males did not reduce their courting intensity towards heterospecific females after experiencing rejection by similar females. Consequently, I did not find an indication of reproductive character displacement. Finally, with respect to postcopulatory phenotypic divergence, I studied differences in seminal fluid protein expression between experimental populations of D. melanogaster experiencing one of three mating environments allowing for differing opportunities of mate competition and the environment in which it took place. These three mating environments include one in which mate competition was absent (MCabsent,), one in which mate competition occurred in a small, structurally simple environment (MCsimple), and one in which mate competition occurred in a larger, somewhat more complex environment (MCcomplex,). Male seminal fluids are of particular interest due to their ability to mediate postcopulatory competition between males and, therefore, can be used to manipulate females to a male’s own fitness benefit, potentially at her expense (i.e. sexual conflict). I investigated divergence in one particular seminal fluid protein implicated in sexual conflict, sex peptide (Acp70A). Whereas, gene expression levels among males from the three-mating treatment did not differ on average, relative stored quantities did, with MCcomplex males carrying significantly less sex peptide than either of MCabsent or MCsimple males (which did not differ from one another). This result suggests that mate competition and the environment in which it occurs play a significant role in the divergence of sex peptide phenotypes. ABSTRAIT Un objectif majeur de la biologie est de comprendre la diversification de la vie et les processus qui la provoquent. Une grande partie de cette diversité se présente sous la forme de variations phénotypiques entre les populations et les espèces. Dans cette thèse, j'étudie deux aspects distincts d'une telle divergence phénotypique. Le premier est la divergence des préférences des mâles et leurs contributions potentielles à l'isolement sexuel pré-copulatoire et à la spéciation. Le second est la différence de la divergence phénotypique post-copulatoire sous la forme de l'expression des protéines du liquide séminal. En ce qui concerne le premier aspect, dans deux expériences distinctes, j'ai étudié la contribution des préférences de compagnon mâle à l'isolement sexuel entre deux espèces de mouches des fruits étroitement liées subissant des coûts différentiels d'hybridation, Drosophila recens et Drosophila subquinaria. Les préférences des mâles sont particulièrement intéressantes en raison de leurs contributions potentielles à l'isolement sexuel, une forme d'isolement reproductif qui peut contribuer à la spéciation des espèces se reproduisant sexuellement. Dans la première expérience, je teste la présence de préférences de compagnon mâle dans chacune des deux espèces et si la force relative de la préférence est concordante avec le coût de l'hybridation. J'ai constaté que les mâles de D. subquinaria courtisaient sans discernement à la fois leurs propres femelles (c'est-à-dire homospécifiques) et les femelles hétérospécifiques de D. recens. Alors que D. recens de l'allopatrie a montré un modèle similaire, ceux de la sympatrie courtisaient leurs propres femelles plus que les femelles hétérospécifiques, indiquant un modèle de déplacement du caractère reproducteur. Dans la deuxième expérience, je teste le rôle de l'apprentissage dans le contexte de ces préférences de compagnon masculin dans D. recens, et si l'apprentissage a également montré un modèle de caractéristique de reproduction. Je n'ai pas trouvé de preuve d'apprentissage dans la mesure où les mâles D. recens ne réduisaient pas leur intensité de fréquentation envers les femelles hétérospécifiques après avoir été rejetés par des femelles similaires. Par conséquent, je n'ai pas trouvé d'indication de déplacement du caractère reproducteur. Enfin, en ce qui concerne la divergence phénotypique post-copulatoire, j'ai étudié les différences dans l'expression des protéines du liquide séminal entre les populations expérimentales de D. melanogaster connaissant l'un des trois environnements d'accouplement, permettant différentes possibilités de compétition de compagnon et l'environnement dans lequel elle a eu lieu. Ces trois environnements d'accouplement incluent un environnement dans lequel la compétition entre partenaires était absente (MCabsent,), un dans lequel la compétition entre partenaires se produisait dans un petit environnement structurellement simple (MCsimple) et un dans lequel la compétition entre partenaires se produisait dans un environnement plus grand et un peu plus complexe (MCcomplexe,). Les fluides séminaux mâles sont particulièrement intéressants en raison de leur capacité à négocier la compétition post-copulatoire entre les mâles et, par conséquent, peuvent être utilisés pour manipuler les femelles dans l'intérêt de la forme physique d'un mâle, potentiellement à ses dépens (c'est-à-dire conflit sexuel). J'ai étudié la divergence dans une protéine du liquide séminal particulière impliquée dans un conflit sexuel, le peptide sexuel (Acp70A). Alors que les niveaux d'expression génique chez les mâles du traitement à trois accouplements ne différaient pas en moyenne, les quantités relatives stockées le faisaient, les mâles MCcomplexe portant significativement moins de peptide sexuel que les mâles MCabsent ou MCsimple (qui ne différaient pas les uns des autres). Ce résultat suggère que la compétition de partenaire et l'environnement dans lequel elle se produit jouent un rôle important dans la divergence des phénotypes des peptides sexuels.

L’Univers est principalement constitué d’un ensemble d’éléments non baryoniques et non lumineux appelé la matière noire. L’un des candidats actuellement favorisés est une particule massive interagissant faiblement avec la matière ordinaire (WIMP) issue du Big Bang. Le programme DarkSide vise à la détection directe de WIMPs à l’aide d’une chambre à projection temporelle utilisant de l’argon liquide en double phase. La première étape de l’expérience, DarkSide-50 ( (46 ± 0,7) kg de masse active) est en cours d’exécution. Une première campagne, avec un remplissage d’argon atmosphérique(AAr), a produit la meilleure limite sur la section efficace WIMP-nucleon jamais obtenue par une expérience à base d’argon. La deuxième phase, avec un remplissage d’argon souterrain (UAr, appauvri en Ar-39), représente une étape importante vers la construction de DarkSide-20k, une expérience à bas bruit de fond avec une masse fiducielle de 20 t. Ce travail est principalement consacré à la description de la simulation Monte Carlo de DarkSide (G4DS), et à ses applications. G4DS, basé sur GEANT4, fournit la description géométrique de chaque détecteur du programme DarkSide ; il a été calibré afin de reproduire la réponse de DarkSide-50 avec une précision de l’ordre de 1 % et intègre un modèle spécifiquement développé pour la description des mécanismes d’ionisation et de scintillation dans l’argon liquide, étalonné sur des données expérimentales. Les principales applications de la simulation comprennent l’estimation du bruit de fond dû aux neutrons et gammas pour DarkSide-50, la mesure du facteur d’appauvrissement de l’Ar-39 en UAr par rapport à l’AAr et les études de conception pour DarkSide-20k<br>A wide range of observational evidence suggests that the matter content of the Universe is dominated by a non-baryonic and non-luminous component: dark matter. One of the most favored candidate for dark matter is a big-bang relic population of Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs). The DarkSide program aims to the direct detection of WIMPs with a dual-phase liquid argon TPC and a background free exposure. The first phase of the experiment, DarkSide-50, is running since Oct 2013 and has (46 ± 0.7) kg active mass. A first run, with an atmospheric argon fill (AAr), provided the most sensitive limit ever obtained by an argon-based experiment. The current run, with an underground argon fill (UAr, depleted in Ar-39), represents a milestone towards the construction of DarkSide-20k, a low-background dual-phase TPC with a fiducial mass of 20 t. This work is been mainly devoted to the description of G4DS, the DarkSide Monte Carlo simulation, and to its applications. G4DS is a GEANT4-based simulation, it provides the geometry description of each detector of the DarkSide program, it is tuned to reproduce the DarkSide-50 response at the percent level and incorporates a custom model for ionization and scintillation mechanisms in liquid argon, tuned on real data. The principal applications of the simulation include the estimate of the neutron and gamma backgrounds for DarkSide-50, the measurement of the Ar-39 depletion factor in UAr with respect to AAr and the design studies for DarkSide-20k

Afin d'étudier l'influence de l'état de la réticulation des matrices thermodurcissables (soc) sur les propriétés mécaniques des composites, nous nous sommes appuyés sur la méthode couplant l'expérimentation et la modélisation (analyse numérique et informatique). Après avoir validé les modèles en comparant les résultats calculés à ceux des expériences réalisées au laboratoire, nous avons préparé des pièces de composite dans des conditions opératoires différentes, donc à des soc différents. Une évolution de la réticulation de la résine en contact avec l'air a été montrée. Nous avons étudié le rôle de l'épaisseur du composite pendant le processus global de la réaction. Plus l'épaisseur de l'échantillon est grande, plus le soc évolue pendant la phase de post-cuisson. Les propriétés mécaniques pour des composites préparés à différents soc ont été étudiées : nous avons comparé la dureté superficielle à celle du cur du matériau : la valeur de cette dernière est plus grande. La dureté est largement dépendante des conditions de préparation du composite, c'est-à-dire de la température et de la durée du chauffage et du refroidissement, ainsi que du mode de refroidissement. L'étude des propriétés mécaniques en dynamique a été réalisée dans le viscoanalyseur en programmation de température, à fréquence constante ou variable. Nous avons choisi le mode de traction-compression. Cette étude s'est avérée intéressante puisque le matériau est viscoélastique. Nous avons pu déterminer l'influence de plusieurs paramètres sur le comportement du matériau (fréquence de vibration et température) ; qui dépend des propriétés mécaniques suivantes : le module de Young élastique e' et l'amortissement tg d. Nous avons déterminé la transition vitreuse du matériau tg. Une corrélation entre le soc et le module e' a été mise en évidence

La présence de grandes quantités de matière noire invisible, c'est-à-dire non lumineuse, donc sans couplage avec les photons, autour des galaxies et à l'intérieur de leurs amas, a été confirmée par toute une série d'observations indépendantes au niveau galactique, extragalactique et cosmologique. De quoi cette matière noire est composée représente un des mystères de l'Univers qui intrigue cosmologistes et physiciens des particules. Les modèles supersymétriques proposent des candidats naturels : les WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle). Dans la plupart des cas de figure, l'Univers est suffisament rempli de WIMPs pour qu'il soit possible de les détecter indirectement ou directement. Pendant mon doctorat, je me suis intéressée â la recherche directe de matière noire au sein de la collaboration EDELWEISS. EDELWEISS est une expérience de recherche directe de matière noire, cette dernière interagissant avec la matière baryonique par diffusion élastique. Dans le but de mesurer les énergies des reculs nucléaires dus à ces rares interactions, EDELWEISS emploie des détecteurs cryogéniques à double composante chaleur et ionisation (de type Ge-NTD). Chacun de ces détecteurs est constitué d'un cristal de Germanium de 320g, refroidi à une température de 20 mK. La mesure simultanée de deux signaux chaleur et ionisation permet la discrimination entre les reculs électroniques et les reculs nucléaires, ces derniers étant principalement induits par des WIMPs ou des neutrons. Le coeur de mon travail de thèse a été l'analyse des données du run 8 de physique comportant 11 bolomètres caractérisés par une très bonne stabilité en terme de résolution ligne de base et correspondant à une exposition fiducielle de 93.5 kg.j. Les différentes étapes de l'analyse sont détaillées ci-dessous. J'ai commencé par l'étalonnage des détecteurs cryogéniques avec des sources gamma 133Ba et neutron Am-Be dans le but d'évaluer leurs performances dans l'environnement du nouveau cryostat EDELWEISS-II et de la nouvelle chaîne d'acquisition. Ensuite j'ai traité l'optimisation des méthodes d'analyse et des paramètres de la chaîne de lecture des données. Enfin les résultats sont interprétés en terme de limite sur la section efficace d'interaction d'un WIMP avec un nucléon en fonction de la valeur de sa masse. Pour un seuil en énergie de recul de 30 keV (choisi a priori), 3 événements ont été enregistrés dans la bande de reculs nucléaires, correspondant à une sensibilité de 5*10^-7 pb pour une masse de WIMP de 80 GeV/c^2. J'ai également mené une étude pour comprendre le bruit de fond radioactif résiduel, regardant avec attention le fond gamma et le fond beta provenant du 210Pb. Pour ce dernier, un bolomètre Ge-NTD a été equipé avec une source de 210Pb. Le fond gamma pour des énergies supérieures à 100 keV montre une réduction globale et uniforme d'un facteur deux par rapport à la première phase de l'expérience, EDELWEISS-I, arrêtée en 2004. La comparaison entre les données expérimentales et les simulations des contaminations radioactives des matériaux proches des détecteurs comme le cuivre (pour les chaînes de désintégration U/Th, l'activation du 60Co et la contamination en 40K) faites avec GEANT4, m'a permis une évaluation de la contamination radioactive du cuivre. Il en résulte qu'elle est de 2 à 5 fois inférieure aux limites supérieures mesurées en spectrométrie HPGe. Ceci indique une plus grande propreté du Cuivre proche par rapport à EDELWEISS-I.Sachant que l'expérience peut être contaminée par une pollution en plomb due au Radon, l'étude du détecteur équipé avec une source de 210Pb m'a permis une investigation des betas de basse énergie qui tombent dans la bande de recul nucléaire et peuvent être interprétés comme un événement WIMP. Cette étude a permis de prédire le nombre de betas de basse énergie attendus pour le run de physique. Cette prédiction se révèle compatible avec le spectre expérimental de trois événements observés dans la zone des reculs nucléaires. Néanmoins cela n'est pas suffisant pour permettre une soustraction du fond, du fait des grandes incertitudes liées au profil de collection de charge et au profil d'implantation du Pb.

A partir de l’observation de l’Univers, il a été démontré que la masse associée à la matière visible ne représente que quelques pourcents de son budget énergétique total. La partie restante est composée de l’énergie noire, responsable de l’expansion cosmologique, et d’une matière invisible, la matière noire. La famille de particules la plus probable pour décrire cette matière noire est appelée WIMP. Ces particules peuvent être directement détectées par la mesure du recul nucléaire induit lors d’une diffusion élastique au sein d’un matériau scintillant. Pour cela, la Collaboration XENON a développé un détecteur placé sous terre, consistant en une chambre à projection temporelle (TPC) et utilisant du xénon sous deux phases: liquide et gazeuse. La différence de taux d’ionisation des atomes rencontrés pour un recul nucléaire induit par un WIMP, par rapport à un recul électronique induit par des sources de bruit de fond b ou g, conduit à des rapports différents entre les signaux émis en phase liquide et gazeuse. Cette différence est utilisée pour isoler les WIMPs du bruit de fond. Une bonne connaissance du signal d’ionisation est donc requise pour un tel détecteur. Dans ce contexte, la réponse du détecteur XENON100 aux signaux de charge d’électrons uniques est étudiée. Ils correspondent à des faibles signaux émis en phase gazeuse par un ou plusieurs électrons extraits en coïncidence temporelle. Grâce à cette analyse, une méthode innovante pour calculer le rendement d’extraction des électrons du liquide vers le gaz a été établie<br>From the observation of the Universe, it has been demonstrated that the mass associated to visible matter represents only few percent of its energetic budget, while the remaining part is composed by dark energy, responsible to the cosmological expansion, and by some hidden matter, the dark matter. The likeliest particles family used to describe this dark matter is called WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). That kind of particles could be directly detected by measuring nuclear recoil during an elastic scattering inside a scintillating material. For this, the XENON Collaboration has developed a detector consisting in a time projection chamber (TPC) using xenon dual phase (liquid and gas) detector, and placed underground. The different ionization density of nuclear recoils induced by WIMPs, and electronic recoils induced by β particles or g rays background source, leads to different ratio between both signals, in the liquid and in the gas phase, and is used to discriminate WIMPs from background. A good knowledge of the ionization signal is strongly required for such a detector. In this context, the XENON100 response to single electron charge signals is investigated. They correspond to very tiny signals emitted in the gas phase by one or few electrons extracted in time coincidence. Thanks to this analysis, an innovative method to establish the extraction yield of electrons from the liquid to the gas phase has been drawn, allowing to explore a key information to reject electronic recoils from nuclear ones

For investigating glass foams stability, experiments with a single bubble rising towards the free surface of molten glass and with vertical films are performed for several values of glass chemical composition, viscosity, bubble size and gas nature. The glass lamella on top of the bubble is observed by video-recording and its thickness evolution is measured by optical interferometry. The lamella thins as a result of buoyancy and capillary forces and then it ruptures. Actually the lamella thinning occurs in two steps. In the first step, the drainage is regular and the thinning rate depends on Bond number. In the second step a backward flow is observed above 1200°C for ordinary soda-lime-silica glass, which is explained as Marangoni counter flow due to evaporation of volatile species such as sodium. As the lamella ruptures tiny bubbles are created by the rupture of bubble lamella on the free surface for large bubbles and low viscosity of the melt

Une roche mère du toarcien du bassin de paris (broyée, sèche, humide), son kérogène isole et un charbon de la Mahakam ont été matur2s artificiellement en milieu confiné afin d'étudier les effets de la présence de matrice minérale, de la présence d'eau et du couple temps-température lors de la maturation thermique de la matière organique. 224 pyrolyses ont été réalisées sur ces différents précurseurs dans des conditions temps-température variables: 5 heures < t < 100 jours ; 203c < t < 508c. Les résultats obtenus indiquent que: la plupart des paramètres géochimiques sont décalés entre le kérogène et la roche mère en raison des propriétés de rétention des minéraux argileux ; l'influence catalytique des minéraux argileux est plus faible pour une roche mère que pour un mélange artificielle (kérogène + minéraux argileux) ; la présence d'eau (12%) induit un enrichissement du bitume résiduel en hydrocarbures ; l'eau intervient directement dans les processus de transfert d'hydrogène lors de la dégradation de la matière organique en milieu confiné ; le temps et la température ne sont pas des paramètres interchangeables. En effet, la dégradation des composes polaires s'intensifie avec la durée de pyrolyse alors que la dégradation des hydrocarbures est plus sensible à l'utilisation de températures élevées. Ces résultats montrent la nécessité de prendre en compte les différents facteurs (présence de matrice minérale, rôle de l'eau, effets combinés du temps et de la température) dés lors qu'il s'agit d'extrapoler

Les expériences actuelles de recherche d'évènements rares au moyen de bolomètres massifs comme la détection directe de WIMPs ou les décroissances double béta sans neutrino (0vBB) sont limitées par le bruit de fond radioactif. En particulier, les évènements ayant lieu près des surfaces des détecteurs réduisent sérieusement la sensibilité des expériences telles que EDELWEISS et CUORE. Deux méthodes ont été étudiées pour l'élimination active des évènements de surface. La première, développée initialement pour EDELWEISS, repose sur l'identification de ces évènements en couvrant les surfaces de couches minces thermométriques NbSi sensibles aux phonons hors d'équilibre. Elle a été appliquée aux détecteurs ionisation-chaleur en Ge pour EDELWEISS et à des bolomètres TeO2 (recherche de 0vBB dans 130Te) pour CUORE. La deuxième, développée pour CUORE, repose sur la réalisation de bolomètres composites: des détecteurs auxiliaires fins, collés sur les surfaces agissent comme des écrans actifs qui identifient les particules issues des évènements de surface. Même si le principe physique est différent, dans les deux cas, une étude de forme des impulsions permet une identification efficace des évènements à rejeter. Dans le cas de CUORE, une méthode d'identification des évènements alpha susceptibles de polluer le signal recherché a été développée. L'idée est de réaliser un bolomètre scintillant où la comparaison entre les signaux chaleur et lumière fournit un critère de rejet : une interaction alpha émet moins de lumière qu'une interaction beta ou gamma pour la même énergie. Une tentative pour augmenter la scintillation des cristaux de TeO2 par un dopage adéquat est décrite et analysée<br>The present limitation for experiments searching for rare events, such as WIMPs interactions and neutrinoless double beta decay (0vBB), is the radioactive background. In particular, near-surface events are the main problem for very sensitive searches based on the bolometric technique, such as EDELWEISS and CUORE. In this work, two techniques have been studied and developed for the active suppression of the surface background. The first approach, pioneered by the EDELWEISS collaboration, concerns the identification of surface events in Ge bolometers (for Dark Matter search) or TeO2 bolometers (for 0vBB search of 130Te) equipped with NbSi thin film thermometers acting as out-of-equilibrium phonons sensor. The second approach, for the moment applied only to TeO2 bolometers in the framework of the CUORE collaboration, consists in the realization of surface-sensitive composite bolometers in which thin auxiliary detectors act as active shields which reveal and identify surface-generated charge particles. In both cases, even if the physical mechanism is different, pulse shape analysis enables an effective rejection procedure. Finally, a further technique has been analysed which has the potential to recognize alpha particles against gamma or beta interactions. The idea is to realize a scintillating bolometer in which the comparison between the heat and the light signal for the same event allows to reject alpha particles, which emit less light than beta/gamma interactions with the same energy. In particular, the attempt to make TeO2 crystals reasonably good scintillators by proper doping is described and analysed

Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.