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Dissertations / Theses on the topic 'Mesure par vélocimètre laser'
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1
Antoine, Yan. "Mise en œuvre de la fluorescence induite par laser couplée à la vélocimétrie laser a effet doppler. Application a l'étude et a la modélisation des propriétés diffusionnelles des écoulements turbulents." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN10047.
Full textAbstract:
Cette thèse propose le développement et la mise en œuvre d'une technique de mesure optique et non intrusive, fondée sur l'utilisation couplée de la vélocimétrie laser à effet doppler et de la fluorescence induite par laser. Cette technique permet d'effectuer des mesures simultanées de vitesse et de concentration, ou de température, avec une résolution temporelle et une résolution spatiale compatibles avec l'étude des champs turbulents. Une modélisation du signal de fluorescence en fonction de la concentration et de la température est proposée et les conditions d'utilisation de la technique sont développées. Cette technique a été appliquée a l'étude d'un écoulement de type turbulence de grille homogène et isotrope et a permis de décrire les propriétés di fusionnelles par un modèle de diffusivité turbulente constante. L'utilisation de cette technique a permis d'analyser les propriétés di fusionnelles d'un jet axisymétrique turbulent d'un contaminant passif massique. La validation des modèles de fermeture des équations de la turbulence au second ordre portant sur les termes de corrélations entre les fluctuations de pression et les fluctuations du scalaire est en particulier proposée. Les résultats expérimentaux ont permis d'établir un modèle de viscosité turbulente et un modèle de diffusivité turbulente variables et aboutissent à la définition d'un nombre de Schmidt turbulent constant dans la zone centrale de l'écoulement. Une extension de cette technique aux mesures simultanées de vitesse et de température est proposée, et nous présentons les résultats expérimentaux concernant l'étude des champs cinématiques et thermiques d'un jet turbulent axisymétrique chaud. La mesure des corrélations $$vt entre les fluctuations de vitesse et les fluctuations de température a abouti au calcul d'une diffusivité thermique turbulente d t variable, ainsi qu'a la définition d'un nombre de Prandtl turbulent.
2
Hamitouche, Zahia. "Études expérimentales et numériques de la propagation dans des guides d'onde à section linéairement variable." Le Havre, 2008. http://www.theses.fr/2008LEHA0003.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est de fournir des résultas expérimentaux et numériques sur le comportement d'une onde de Lamb dans des guides d'onde élastiques en duraluminium comportant une zone de section linéairement variable, localisés entre deux secteurs d'épaisseurs constantes de 2 mm et 5 mm. Ces guides d'onde ne sont différents que par la pente de leur zone de section variable. Plusieurs phénomènes ont été observés : l'adiabaticité des modes de Lamb dans la zone de section variable, leur réflexion à leur épaisseur de coupure et leur transmission en dehors de cette zone par effet tunnel en d'autres modes de Lamb (conversion de modes). Les résultats expérimentalement et numériquement obtenus montrent l'existence d'ondes adiabatiques dans tous les guides étudiés. En particulier, l'amplitude des déplacements normaux de l'onde adiabatique S0 sur la surface plane varie en fonction de l'épaisseur de la zone de section variable et montre un nombre de résonances localisées dans cette zone. Le nombre et la position des résonances varient en fonction de la pente du guide et de la zone dispersive. Dans le cas où le mode se propage vers les épaisseurs décroissantes dans un guide d'onde de forte pente, une transmission de l'onde incidente a été observée à la sortie de la zone de section variable en d'autres modes. Lorsque les modes de Lamb d'ordres supérieurs, et donc possédant un produit fréquence-épaisseur de coupure, se propagent vers les épaisseurs décroissantes, une réflexion de ces modes à leur épaisseur de coupure est observée, et ce avant d'atteindre la fin de la zone de section variable. Une faible part de leur énergie est transmise par effet tunnel en dehors de la zone de section variable en modes de Lamb différents. L'énergie des modes transmis a été mesurée et représente 2% au maximum, selon la pente du guide, de celle du mode incident. Par ailleurs, la zone de section variable montre un phénomène de filtrage fréquentiel pour les modes de Lamb ayant des produits fréquence-épaisseur de coupure. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec les résultats numériques. Grâce à l'étude numérique nous avons pu établir un modèle prédictif fiable et expliquer les phénomènes physiques observésThe aim of this work is to provide the experimental and numerical results on the behaviour of a Lamb wave in duraluminium elastic waveguides. These waveguides include an area of linearly varying section, located between two areas of constant thickness of 2 mm and 5 mm. These waveguides are only differing by the slope of their varying section domain. Several phenomena were observed : the adiabaticity of the Lamb modes in the area of varying section, the reflexion of an incident Lamb mode when it reaches its thickness cut-off in the varying section area and its transmission outside this zone by tunnel effect. The experimental and numerical results obtained show the existence of adiabatic waves in all the studied guides. In particular, the amplitude of normal displacements of the adiabatic S0 mode on the plane surface varies according to the thickness and shows a number of resonances located in this zone. The number and the positions of resonances are strongly depending of the varying section slope. If the same mode is propagated towards the decreasing thicknesses in a waveguide of strong slope, a transmission of this incident wave is observed at the end of the varying section domain into other modes. When the Lamb modes having cut-off are propagated towards the decreasing thicknesses, a reflexion at their thickness cut-off is observed. Nevertheless, a small part of their energy is transmitted by tunnel effect into other Lamb modes in the thinner part of the waveguide. The energy of the transmitted modes have been measured and represents a maximum of 2% of the energy of the incident mode. In addition, the varying section area shows a phenomenon of frequency filtering for the Lamb modes having cut-off. The experimental results are in good agreement with the numerical results. The numerical study allowed the obtention of a reliable predictive model and helped to highlight the physical meaning of the observed phenomenon
3
Durand, Jacques. "Mesure de vitesse par corrélation : étude et réalisation d'un vélocimètre industriel sans contact." Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0097.
Full textAbstract:
L'intercorrelation des signaux emis par deux capteurs scrutant a distance la surface d'un mobile permet de determiner le temps de transit entre les capteurs et ainsi de mesurer sa vitesse sans contact. Nous avons developpe deux modeles de velocimetre autorisant l'emploi de cette technique pour un tres faible cout. Le premier modele est une configuration minimale pour remplir cette fonction tandis que le second, un peu plus complexe, permet de reduire le temps de reponse
4
Martin, Nathalie. "Étude et caractérisation d'un vélocimètre laser : application à la mesure de vitesse dans un fluide." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 1997. http://depot-e.uqtr.ca/4911/1/000640716.pdf.
Full text
5
Ramond, Alain. "Traitement des signaux fournis par un vélocimètre laser : application à la caractérisation d'écoulements turbulents." Toulouse, ENSAE, 2000. http://www.theses.fr/2000ESAE0008.
Full textAbstract:
Depuis son introduction en 1964, l'anémométrie laser Doppler, a su montrer ses potentialités en tant qu'outil de mesure de la turbulence, fiable et non intrusif. Fondée sur la mesure de la vitesse de particules transportées par le fluide, elle entraîne cependant de nombreuses difficultées, inhérentes à son principe même, dont l'une est le post traitement des données qu'elle délivre. En effet, le signal fourni par un vélocimètre laser est composé des vitesses des particules mesurées ainsi que de la date de leur passage. Il constitue donc un enregistrement temporel de la vitesse échantillonné aux instants de passage aléatoires des particules. L'utilisation des informations temporelles contenues dans ce signal nécessite donc le développement de méthodes spécifiques adaptées à ce mode d'échantillonnage. Dans un premier temps, une caractérisation des phénomènes régissant l'acquisition des données de vélocimétrie laser est menée. Trois aspects sont détaillés : tout d'abord leur mode d'échantillonnage et notamment le biais sur les grandeurs moyennes qu'il peut entraîner. Ensuite, au travers de la fonction d'autocorrélation du signal, la résolution du système est analysée. Enfin une méthode d'évaluation des échelles caractéristiques de l'écoulement est présentée. Dans un deuxième temps, l'analyse spectrale de la turbulence à partir de mesures de vélocimétrie laser est étudiée. La bibliographie des techniques d'analyse spectrale et de reconstruction spécifiques aux signaux de vélocimétrie laser est détaillée. Une procédure de test des principales méthodes est présentée, pour évaluer leurs limitations majeures et les perspectives qu'elles offrent. Enfin une nouvelle méthode de reconstruction et de filtrage des signaux de vélocimétrie laser est proposée et évaluée. Enfin, l'ensemble des techniques développées est appliqué à la caractérisation de l'écoulement turbulent se développant à l'aval d'une marche descendante.
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Haouchine, Safouéhe, and Christian Oddou. "Étude et développement d'une chaîne de mesure à partir d'un vélocimètre-échographe à ultrasons : application aux écoulements en tuyaux collabables." Paris 12, 1991. http://www.theses.fr/1991PA120040.
Full textAbstract:
Une chaine de mesure utilisant les techniques ultrasonores a ete developpee en vue d'etudier les ecoulements dans les conduites deformables. De telles techniques sont non invasives et permettent d'effectuer les mesures sans modifier le comportement des conduites. La chaine de mesure utilise un velocimetre ultrasonore doppler pulse decaporte couple a un echographe en mode temps-mouvement. Cet appareil est relie a un microcalculateur par une interface multifonction realisee dans notre laboratoire et dont les roles sont (i) la gestion de la chaine de mesure et (ii) le traitement des signaux delivres par le velocimetre-echographe. Le signal des echos recus est numerise et converti en une image temps-mouvement qui visualise le mouvement des parois. Les dix signaux doppler de vitesse sont egalement numerises et leurs points de mesure sont detectes. Ces dernieres donnees peuvent etre combinees dans l'image temps-mouvement pour fournir une description totale de la dynamique des parois et du fluide. Elles peuvent etre aussi sauvegardees pour les traitements ulterieurs. La chaine de mesure a ete testee et calibree a l'aide d'ecoulements dans des conduites circulaires rigides. Les resultats obtenus ont ete satisfaisants pour les ecoulements stationnaires et decrivent convenablement les vitesses dans les ecoulements pulses. Neanmoins, des limitations en precision ont ete relevees dans ce dernier cas. Des mesures preliminaires ont ete realisees sur les conduites deformables. Elles ont montre des resultats positifs et ont prouve que la chaine de mesure etait convenablement adaptee pour de telles etudes experimentales
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Souvestre, Florent. "Mesure laser de trajectoire par décomposition de la mesure locale et globale." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00647234.
Full textAbstract:
Les dispositifs de numérisation de trajectoire font progressivement leurs apparitions afin de permettre la quantification de la trajectoire d'un mouvement dans une scène afin de répondre à différents besoins pour des applications variées. Elles sont potentiellement nombreuses et peuvent être déclinées en 5 familles : loisirs, simulation pour l'industrie, applications médicales, applications liées aux sports et la robotique. Parmi les axes de progression, la suppression des phases de réglages et d'équipement ainsi que la limitation de l'usage de marqueurs actifs contraignants, constituent un nouveau challenge. Les techniques optiques offrent l'opportunité de réaliser des mesures sans contacts. La mesure de lumière est rendue possible à l'aide d'un transducteur électronique qui convertit une énergie ou une puissance optique absorbée en une grandeur électrique. A l'aide d'un traitement approprié, la distance peut être évaluée. Pour l'application recherchée, c'est-à-dire pour des interactions sur plusieurs mètres avec une précision inférieure au centimètre, les méthodes de télémétrie les plus adéquates sont la triangulation, la mesure de phase et éventuellement, la mesure par temps de vol à lumière pulsée constituant un autre compromis intéressant entre complexité et précision. Le concept exploré en détail dans un premier temps, consiste à remplacer les moteurs galvanométriques, onéreux et impliquant des éléments mécaniques à haute dynamiques, par un dispositif de scrutation local basé sur un réseau de sources lasers. Cette approche multi-faisceaux donne une première mesure de position de la cible sans la nécessité de générer un mouvement à cet organe. Afin d'élargir le champ de mesure, un second dispositif prend le relai permettant d'atteindre un volume sphérique. C'est le concept de combinaison mesure locale et mesure globale que nous proposons dans ces travaux de thèse. Cette approche hybride contribue à l'effort de coût avec cependant une dégradation de la précision mais une simplification du dispositif et de ses cibles. Au-delà de cet exemple, différentes autres possibilités de combinaison de mesures globales et locales sont envisageables en fonction des choix technologiques. Chacune d'entre elles possède des spécificités qui vont se traduire sous forme de forces et de faiblesses en fonction des besoins. L'usage d'une matrice de micro-miroir DMD ainsi que d'autres procédés de micro-fabrication représentent des voies d'innovation prometteuses afin de réduire les difficiles compromis entre performances, coût et facilité d'utilisation.
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Minotti, Angelot. "Contribution à la mesure aéroacoustique par vélocimétrie laser Doppler." Toulouse, ENSAE, 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0017.
Full textAbstract:
La réduction des nuisances sonores d'aéronefs implique une meilleure compréhension de la propagation acoustique en présence d'un écoulement quelconque, tant d'un point de vue théorique qu'expérimental. Mais ce phénomène physique est difficile à appréhender. Si l'écoulement n'est pas uniforme, la théorie de Galbrun (représentation lagrangienne) permet d'exprimer, en écoulement quelconque d'un fluide parfait, toutes les grandeurs acoustiques (pression, intensité. . . ) en petites perturbations en fonction d'une seule variable, le vecteur déplacement. Toutefois, elle n'a jamais été expérimentée faute de capteurs adéquats. Ce travail de thèse propose en premier lieu de montrer la pertinence de l'approche théorique de Galbrun en l'intégrant dans une description non linéaire exacte des perturbations dans un milieu continu. Des équations sont alors obtenues qui, appliquées au cas du fluide parfait, généralisent les équations linéaires de la théorie de Galbrun. Dans un second temps, après avoir montré la faisabilité de la mesure de vitesse acoustique par vélocimétrie laser Doppler (LDV) sur une soufflerie à faible vitesse, la théorie linéaire de Galbrun est expérimentée sur un banc aéroacoustique haute vitesse, spécialement développé à cet effet. Une première caractérisation en écoulement du champ acoustique, notamment le vecteur intensité, au-dessus d'un matériau absorbant a ainsi pu être menée.
9
Ahanda, Mbock Rudolph. "Mesure de la floculation d'une suspension fibreuse par réflectométrie laser." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2009. http://depot-e.uqtr.ca/1802/1/030096568.pdf.
Full text
10
COURTEVILLE, ALAIN. "Mesure des vibrations musculaires par reinjection optique dans une diode laser." Besançon, 1997. http://www.theses.fr/1997BESA2049.
Full textAbstract:
Cette these est consacree a la mise au point d'un systeme de mesure sans contact de la vibration musculaire (mmg) in-vivo utilisable en environnement clinique. Nous modelisons le comportement du muscle comme source de vibration, pour en deduire la strategie de mesure optimale. Nous decrivons ensuite un capteur de mmg base sur un microphone. Son originalite reside dans l'adaptation d'impedance acoustique qui lui confere une grande sensibilite. Sa calibration en frequence et en amplitude en font un outil d'evaluation clinique efficace. C'est ce qui nous permet d'evaluer l'ordre de grandeur de l'amplitude du mmg, et de mettre en place une experimentation clinique. Cette sonde acoustique, bien que tres performante, necessite un contact avec la peau. C'est pourquoi nous realisons une sonde optique pour la mesure du mmg sans contact. C'est un capteur de vibrations base sur l'effet de reinjection optique dans la diode laser. Il est capable de mesurer sur quasiment tous les types de surfaces des vibrations de l'ordre du micrometre d'amplitude crete a crete avec des frequences a partir de 1hz. Nous comparons les performances des deux capteurs, et mettons en evidence la perturbation engendree par un couplage mecanique entre le muscle et un capteur en contact avec ce dernier. Puis nous identifions les autres sources de perturbation de la mesure du mmg. Nous definissons egalement un protocole de mesure clinique base sur l'autoregulation de la force du sujet par feed-back visuel. Le but de ce protocole est de recueillir le mmg et d'autres signaux physiologiques dans des conditions de travail du muscle bien definies, en isometrie. Il nous permet : - de decrire la relation force-mmg chez des sujets sains dans le cadre de notre protocole, - de mettre en evidences des differences de comportement du mmg de sujets atteints de myopathies, par rapport au groupe temoin.
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Wojda, Franck. "Mesure de l'amplitude d'une onde de plasma créée par sillage laser guidé." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00485671.
Full textAbstract:
L'interaction d'une impulsion laser intense et de courte durée avec un plasma permet de produire une onde de plasma de grande amplitude dans son sillage, auquel est associé un champ électrique longitudinal. Celui-ci peut être utilisé pour accélérer des électrons relativistes injectés dans l'onde jusqu'à de grandes énergies - de l'ordre du GeV - sur de courtes distances - quelques centimètres - au regard des distances dans les accélérateurs conventionnels. Le contrôle des caractéristiques du faisceau d'électrons lors du processus d'accélération est fondamental pour réaliser un étage d'accélération laser-plasma utilisable. Le travail de thèse a porté sur la création et la caractérisation d'une onde de plasma en régime faiblement non linéaire sur une longueur de plusieurs centimètres. Des tubes capillaires sont utilisés pour guider le faisceau laser sur ces distances tout en maintenant une intensité susante (~ 1E17 W/cm²). Le faisceau laser guidé ionise le gaz contenu dans le tube et crée l'onde de plasma. Un diagnostic optique reposant sur la modification du spectre de l'impulsion laser a été utilisé pour déterminer l'amplitude de l'onde de plasma le long du tube. Sa dépendance en fonction de la pression de remplissage du gaz, de la longueur du capillaire et de l'énergie laser, a été étudiée. Les résultats expérimentaux comparés aux résultats analytiques et de modélisation sont en excellent accord, et montrent que le champ électrique associé à l'onde de plasma est compris entre 1 et 10 GV/m sur une longueur allant jusqu'à 8 cm. Ce travail a permis de montrer la possibilité de créer de façon contrôlée une onde de plasma en régime faiblement non linéaire.
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Belmabrouk, Hafedh. "Mesure des échelles turbulentes de longueur par vélocimétrie doppler laser en deux points." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0012.
Full textAbstract:
La validation et l'amélioration des codes de calcul, utilises par les constructeurs d'automobiles pour la prédiction de l'écoulement au sein des cylindres d'un moteur, nécessitent une description fine du champ turbulent a travers les échelles de longueur et particulièrement les échelles intégrales et de Taylor. Une méthode de mesure directe de la corrélation double de vitesse, fondée sur la vélocimétrie doppler laser, est développée dans ce travail. Son principe consiste à mesurer simultanément une composante de vitesse en deux points séparés par une distance variable. La méthode a été tout d'abord validée sur deux écoulements simples: la turbulence de grille et le jet circulaire. La comparaison avec l'anémométrie à fil chaud montrent que les échelles intégrales sont déterminées sans difficultés particulières, par contre, l'échelle de Taylor requiert plus de soin. Une procédure de traitement des données est élaborée et validée a posteriori. L’influence des sources d'erreurs est analysée expérimentalement et théoriquement. La méthode a été ensuite appliquée à l'écoulement stationnaire en aval d'une culasse axisymétrique qui stimule la phase d'admission d'un moteur. Les profils des échelles intégrales et de Taylor ont été déterminés dans trois sections. Le taux de dissipation visqueuse a été estime. Les différents profils montrent une inhomogénéité dans la partie immédiatement en aval de la culasse, puis les profils ont tendance à s'homogénéiser dans la partie centrale du cylindre. L’influence de la rotation sur les échelles intégrales a été examinée et révèle que l'échelle relative à une vitesse tangentielle et un déplacement axial est fortement affectée par la rotation
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Desgroux, Pascale. "Mesure des concentrations d'espèces dans une flamme par fluorescence saturée induite par laser une nouvelle approche /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613109p.
Full text
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Desgroux, Pascale. "Mesure de concentration d'espèces dans une flamme par fluorescence saturée induite par laser : une nouvelle approche." Rouen, 1988. http://www.theses.fr/1988ROUES003.
Full text
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Loriot, Vincent. "Alignement moléculaire par impulsions laser ultrabrèves : Mesures & Applications." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00660050.
Full textAbstract:
L'interaction entre un échantillon moléculaire gazeux et une impulsion laser ultra-brève intense conduit, après le passage de l'impulsion, à des réalignements transitoires et périodiques des molécules. Cette thèse se rapporte à la mesure et aux applications liées à cet effet. Le degré d'alignement moléculaire est déterminé à travers la variation d'indice de réfraction induite par le réarrangement des dipôles moléculaires. Une technique d'imagerie bidimensionnelle permettant de mesurer sur une base monocoup l'alignement des molécules est reportée dans ce manuscrit. L'alignement est ensuite utilisé comme un outil de mesure pour évaluer des quantités physiques, difficilement accessibles par d'autres méthodes. La "technique de défocalisation croisée" a été tout d'abord employée pour mesurer les probabilités d'ionisation de gaz atomiques et moléculaires en régime femtoseconde. La "technique de polarisation 1D" a été ensuite appliquée pour obtenir une mesure de l'indice Kerr électronique calibré à travers l'alignement moléculaire. Il a été trouvé que l'effet Kerr électronique produit une variation d'indice qui change de signe aux alentours des 30 TW.cm-2 pour les principaux gaz qui constituent l'atmosphère. Cet effet a été interprété de manière phénoménologique par des termes Kerr d'ordres supérieurs (de n4 à n10). L'impact important de ces résultats sur la compréhension du mécanisme de filamentation est discuté.
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Benuzzi, Alessandra. "Génération de hautes pressions par choc laser : application à la mesure d'équations d'état." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 1997. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001020.
Full text
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BENUZZI, ALESSANDRA. "Generation de hautes pressions par choc laser : application a la mesure d'equations d'etat." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1997. http://www.theses.fr/1997EPXX0041.
Full textAbstract:
Dans cette these nous avons developpe une etude de la matiere sous hautes pressions (dans le regime multimegabar), sujet de grand interet dans le cadre des recherches sur la fusion par confinement inertiel et l'astrophysique. Afin de realiser des mesures precises d'equations d'etat, nous avons genere des ondes de choc de tres bonne qualite par attaque directe en utilisant une nouvelle technique de lissage spatial (les lames phase zone plate). Afin de nous assurer de la bonne qualite des chocs ainsi obtenus, nous les avons compares a ceux generes par attaque indirecte, plus uniformes dans leur principe. Nous avons pu alors utiliser ces chocs pour la mesure relative des equations d'etat, basee sur la methode de desadaptation d'impedance. Nous avons atteint dans ces mesures une grande precision, necessaire a la discrimination des theories. Dans le but de mettre au point une methode pour une mesure absolue d'equations d'etat, nous avons developpe une technique nouvelle pour determiner un deuxieme parametre : la temperature du choc a partir de la mesure de la temperature de couleur (temperature equivalente de corps noir). Enfin, nous avons realise une etude specifique et quantitative sur le prechauffage, point extremement important pour une mesure correcte des equations d'etat. Cette etude est basee sur la mesure de la reflectivite de la face arriere de la cible sous choc.
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Rouquier, Philippe Bruneau Michel. "Mesure de vitesses particulaires acoustiques en champ libre par Vélocimétrie Laser Doppler développement du banc de mesure et évaluation des performances /." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2004/2004LEMA1005.pdf.
Full text
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Rouquier, Philippe. "Mesure de vitesses particulaires acoustiques en champ libre par Vélocimétrie Laser Doppler : développement du banc de mesure et évaluation des performances." Le Mans, 2004. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2004/2004LEMA1005.pdf.
Full textAbstract:
Les travaux de cette thèse portent sur la mesure de vitesses particulaires acoustiques par Vé- locimétrie Laser Doppler (VLD). Cette technique, développée pour l'acoustique dans quelques laboratoires dans le monde et depuis une dizaine d'années au Laboratoire d'Acoustique de l'Uni- versité du Maine (LAUM), fournit une mesure directe et locale de la vitesse particulaire, sans perturber le champ acoustique, avec une très bonne résolution spatiale. @ Les travaux antérieurs avaient permis de démontrer l'efficacité d'un tel outil pour caractériser 'des champs acoustiques en espace clos sans écoulement. L'objectif de cette thèse est de valider la mesure de la vitesses particulaires acoustiques par VLD en champ libre. Dans un premier temps, un modèle du signal optique (appelé signal doppler) issu de la chdine de mesure a été établi, qui repose sur une modélisation fine des phénomènes mis en jeu dans le dispositif expérimental. Les différentes méthodes de traitement du signal doppler connues ont été présentées et comparées, et les sources d'erreurs identifiées et classées. Dans un deuxième temps, l'automatisation de l'acquisition, du traitement et du post-traitement du signaj Doppler ont été réalisés et ont ainsi permis une amélioration notable la chdine de mesure, dont les limites ont été déterminées à l'aide de la méthode de Monte-Carlo. La validation du système expérimental a été effectuée en champ libre en étudiant le rayon- nement d'un haut parleur dans la gamme de fréquences du signal acoustique [500 Hz - 2000 Hz] et pour des arnplitudes de vitesse particulaire comprises entre 1 et 50 mm. S-1. Les résultats ont montré que les phénomènes de convection naturelle ne peuvent être négliglés. C'est ainsi qu'une étude a été engagée en vue de quantifier l'influence de l'écoulement sur le résultat de la mesure de vitesse particulaire acoustique, par la mesure d'un champ de vitesse dans un guide d'onde acous- tique avec un écoulement connu. Les premiers résultats obtenus ouvrent la voie à des travaux futurs prometteurs.
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Valeau, Vincent. "Mesure de la vitesse particulaire acoustique par anémométrie laser Doppler : estimation de fréquence instantanée à variation sinusoi͏̈dale, validation de la mesure." Le Mans, 1999. http://www.theses.fr/1999LEMAA006.
Full text
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Djerroud, Khelifa. "Mesure de la constante de Boltzmann par spectroscopie laser : vers une redéfinition du kelvin." Paris 13, 2008. http://www.theses.fr/2008PA132039.
Full textAbstract:
Ce manuscrit présente l'expérience développée dans l'équipe HOTES avec pour objectif la première mesure de la constante de Boltzmann, Kg, par une méthode original de spectroscopie laser. Le principe de cette méthode consiste à enregistrer le profil d'absorption linéaire d'un gaz d'ammoniac, maintenu à température T controlée et mesurée. La constante de Boltzmann est déduite de la largeur à mi-auteur du profil enregistré. Une première mesure de kg par cette technique a étè ainsi réalisée avec une incertitude relative de 1. 9 x 10(-4). Dans ce memoire nous descrivons l'ensemble des améliorations apportées au premier dispositif expérimental dans le but de réduire l'incertitude de mesure. Nous détaillerons les développements expérimentaux réalisés et qui ont permis de réduire le bruit ainsi que le temps d'acquisition des spectres et d'améliorer le contrôle en intensité du faisceau laser. Nous décrivons également les options retennues pour assurer un contrôle en température du gaz au niveau du ppm. Sur le plan thèorique, notre expérience nécessite une analyse très poussée de la forme de raie. Une partie de ce travail de thèse est dinc consacrée à l'exposé des solutions retenues pour améloirer la technique d'analyse des données. Grace à l'ensemble de ces développements, nous sommes parvenus à réduire d'un ordre de grandeur l'incertitude statistique sur la mesure de k(B) par spectroscopie laser par rapport à la première expérience. Enfin, nous proposons plusieurs voies d'amelioration pour parvenir à notre objectif final, une mesure de k(B) au niveau du ppmWe detail an experiment developed in the HOTES group whose aim is the measure of the Boltzmann constant, k(B), by laser spectroscopy. The principle of this method consists in recording the linear absorption profile in a vapour of ammonia at a controlled and measured temperature T. The Boltzmann constant is deducted from the width at half maximum of the recorded profile. A first measure of k(B) by this technique has already been carried out by our group with a fractional uncertainty of 1. 9x 10 (-4). In this document, we describe how we modified and improved rthe experimental set up in order to reduce noise, reduce acquisition time of spectra and improve the laser intensity control. We also detail how we managed to monitor gas temperature at the ppm level. From a theoretical perspective, our experiment requireds a very thorough analysis of the line shape. Part of this work is thus devoted to the description of the techniques used to improve the analysis process. With all these improvements, we managed to reduce 10 times the statistical uncertainty of k(B) measured by spectroscopy compared to the first experiment. Finally, we propose several ways to achieve our ultimate goal, a measure of k(B) at the ppm level
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PERRARD, WILLIAM. "Contribution au developpement d'une methode temporelle de mesure de la richesse locale par fluorescence induite par laser." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066396.
Full textAbstract:
Partant du constat qu'il est tres important de connaitre instantanement l'evolution de la richesse dans les moteurs actuels ; nous avons developpe une nouvelle approche de la fluorescence induite par laser (lif) appliquee a la mesure de la concentration de carburant sur moteur. La selection appropriee des differents composants optiques de cette application permet de suivre instantanement l'evolution du signal lif. Mais l'interpretation quantitative des donnees fournies par la lif sur moteur est rendue delicate par les severes conditions de pression et de temperatures rencontrees dans cet environnement particulier. Comme nous l'apprend la description theorique du phenomene de fluorescence, l'emission fluorescente depend fortement et de facon complexe des conditions de pression, de temperature et de concentration. L'application directe de cette technique sur moteur, ou l'evolution de ces parametres n'est pas controlable, n'est donc pas envisageable. Nous avons donc developpe un banc experimental capable de recreer en partie un environnement semblable a celui rencontre dans les moteurs, mais ou il est possible d'en modifier independamment les conditions de pression, de temperature, et de concentration. L'utilisation des plans d'experiences pour la planification des essais et le depouillement des resultats nous a permis d'obtenir une fonction de transfert qui relie le signal de fluorescence induite par laser aux parametres de richesse, de pression et de temperature, et qui explique 99% des variations. L'inversion de cette fonction de transfert permet d'estimer la valeur de la richesse de l'ecoulement cree par le banc stationnaire avec une precision de 2. 5%. Des essais de mesure du signal lif a l'echappement d'un petit moteur deux temps experimental nous ont permis de valider le choix des differents composants optiques, et de caracteriser les pertes d'hydrocarbures pendant la phase de balayage.
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Modica, Vincent. "Développement d'une mesure quantitative de concentration d'espèces dopées par fluorescence induite par laser : application aux conditions moteur." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066068.
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Bresson, Alexandre. "Techniques d'imagerie quantitatives : fluorescence induite par laser appliquée aux écoulements et aux combustions." Rouen, 2000. http://www.theses.fr/2000ROUES065.
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Les techniques de mesures optiques non intrusives développées depuis plusieurs dizaines d'années permettent la mesure des paramètres physiques tels que la température, la concentration des espèces chimiques et la vitesse. Tous ces diagnostics optiques, bien que très performants, sont généralement appliqués en mesures ponctuelles. Le but de la thèse est de développer une ou plusieurs techniques d'imagerie quantitatives et instantanées de température et de concentration. Deux axes d'études complémentaires ont été abordés au cours de ce travail. Il s'agit de la fluorescence induite par laser sur le radical OH pour l'étude des milieux en combustion et de la fluorescence induite par laser d'un traceur moléculaire (acétone) pour l'étude des écoulements non réactifs. Ces deux axes d'étude ont été menés en parallèle avec la même approche : après compilation des données bibliographiques, des modèles de fluorescence induite par laser de ces deux espèces ont été développés. Les résultats de ces modélisations ont servi à sélectionner les meilleures stratégies expérimentales. Des expériences pilotes ont été mises en place en vue de développer ces techniques d'imagerie. Elles consistent en l'utilisation des modèles proposés pour les deux traceurs étudiés afin d'obtenir des images instantanées et couplées de température et de concentration dans différents types d'écoulements (combustion hydrogène-air, mélange de jets,). D'autres applications ont été réalisées sur des bancs d'essais à caractère semi-industriel afin de caractériser l'utilisation de ces techniques dans des conditions de mesures sévères. Les résultats obtenus au cours de ces différentes expériences montrent que l'outil d'imagerie quantitative et instantanée développé est opérationnel
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Charbal, Ali. "Mesure de champs thermomécaniques pour l'étude de la fatigue par chocs thermiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN007/document.
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Lorsqu'une structure est soumise à un chargement thermique hétérogène, des dilatations empêchées génératrices de contraintes surviennent. Lorsque ces sollicitations sont répétées un grand nombre de fois, un endommagement puis une fissuration du matériau peuvent apparaître. On parle alors de fatigue thermique du matériau. Ce phénomène, jugé responsable de différents incidents rencontrés dans les zones de mélange entre fluides chaud et froid des centrales nucléaires a fait l'objet de nombreuses études lancées au sein de projets successifs pilotés par EDF. Ces études portaient sur la détermination des chargements thermo-hydrauliques dans les zones de mélange, le transfert de chaleur à la structure, la résolution du problème thermomécanique permettant de connaître les champs de contrainte et de déformation en tout point de la structure et enfin la résistance du matériau (un acier inoxydable austénitique AISI 304L)soumis à de telles sollicitations. Concernant ce dernier aspect, plusieurs types d'essais ont été réalisés : d'une part, des essais de fatigue uniaxiaux et isothermes pour construire une courbe de fatigue mécanique du matériau et, d'autre part, des essais sur plusieurs dispositifs expérimentaux de fatigue thermique développés au sein d'organismes de recherche (CEA, EDF, JRC, JAEA,…) pour s'approcher des conditions de service. L'interprétation de ces derniers essais passe par l'estimation des champs de température et de déplacement dans la structure à partir de quelques mesures ponctuelles de température par thermocouples. On constate alors que les premières fissures s'amorcent en fatigue thermique pour un nombre de cycles sensiblement inférieur à celui estimé à partir des courbes de fatigue mécanique du matériau et de l'amplitude maximale de déformation équivalente estimée dans les essais de fatigue thermique. L'objet de ce travail de thèse consiste donc à concevoir et à réaliser des chocs thermiques sur un matériau de structure couplés à des mesures synchrones et sans contact de champs de température et de déplacement au niveau de la surface endommagée. Les chocs thermiques seront réalisés à l'aide d'un laser de puissance dont la longueur d'onde sort du spectre utilisé par la caméra infrarouge qui mesure le champ de température de surface de telle manière que le dépôt d'énergie n'affecte pas les mesures de température. Plusieurs pistes sont envisagées selon que les champs sont mesurés uniquement avec la caméra infrarouge ou en utilisant deux caméras, l'une travaillant dans l'infrarouge et l'autre dans le visible. Dans les deux cas de figure, l'absorptivité et l'émissivité de la surface soumise au choc thermique doivent être optimisées pour permettre d'avoir à la fois un dépôt d'énergie homogène par laser et une mesure précise des champs thermomécaniques. Une difficulté qu'il conviendra de surmonter est d'obtenir un champ d'émissivité de surface représentant un compromis acceptable entre une émissivité forte et homogène dans l'infrarouge pour des mesures de température et une émissivité hétérogène (dans l'infrarouge ou le visible selon la caméra utilisée) pour créer un contraste de niveau de gris indispensable aux mesures de déplacement par corrélation d'images. Parallèlement aux essais,des simulations numériques thermomécaniques seront également réalisées pour compléter ces champs en volume et tester l'influence des conditions aux limites. L'objectif final de la thèse est d'obtenir pour la première fois une mesure fiable des quantités d'intérêt dans une zone d'amorçage en fatigue thermique et ainsi pouvoir quantifier convenablement un éventuel effet aggravant des sollicitations de fatigue thermiqueThermal fatigue occurs in nuclear power plant pipes. The temperature variations are due to the turbulent mixing of fluids that have different temperatures. Many experimental setups have been designed but the measured temperatures have only been punctual and out of the zone of interest (e.g., via thermocouples). The equivalent strain variation in the crack initiation region is calculated with numerical thermomechanical simulations. In many cases, the comparisons between numerical and experimental results have shown that the crack initiation predictions in thermal fatigue are non-conservative. A new testing setup is proposed where thermal shocks are applied with a pulsed laser beam while the thermal and kinematic fields on the specimen surface are measured with infrared (IR) and visible cameras, respectively. Experimental testings are performed and different measurement techniques for temperature and kinematic fields are used. IR camera and pyrometers allow to measure the temperature variations in the zone impacted by the laser beam. To estimate the absolute temperature, the surface emissivities at the respective wavelengths are determined by different methods. The absolute temperature field is then used to apply the actual thermal loading in a decoupled FE model after an identification process of the parameters of the laser beam. Once the thermal loading is generated based upon the experimental data, the stress and strain fields can be computed in the region of interest with an elastoplastic law.The experimental strain variations calculated from the DIC measurements are compared with the predictions obtained with the FE simulation
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Gilblas, Remi. "Mesure de champs de températures vraies par thermo-réflectométrie proche infrarouge." Thesis, Toulouse, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAT0012/document.
Full textAbstract:
La mesure de champs de température sans contact est un paramètre clé pour l'optimisation et le contrôle des procédés. Les systèmes actuels présentent des limitations, particulièrement sur des surfaces hétérogènes et/ou dans des conditions dynamiques pouvant entraîner une altération de la surface. Ces restrictions sont causées par la méconnaissance de l'émissivité de la surface qui est une fonction complexe de nombreuses grandeurs physiques (température, longueur d'onde, rugosité, direction de détection). La thèse présentée propose le développement complet d'une nouvelle méthode de mesure de champs de température vraie, dénommée THERMOREFLECTOMETRIE, applicable sur tout type de matériaux opaques, dans la gamme [300-1000]°C. Elle permet la mesure en ligne de l'émissivité par le couplage d'une étape classique de THERMOGRAPHIE avec une étape de REFLECTOMETRIE laser. La démarche adoptée consiste premièrement en l'analyse critique de la méthode et de ses facteurs d'influence, ainsi que du dimensionnement optimal des éléments par des études en simulations. Ensuite un prototype opérationnel est mis en oeuvre et ses défauts sont caractérisés, du point de vue d'un système de type CAMERA, et les corrections nécessaires sont mises en place. Enfin, les performances expérimentales sont évaluées sur des scènes thermiques complexes et hétérogènes qui mettent en évidence la bonne précision du prototype pour tous les échantillons testésTrue temperature field measurement is a key parameter for the optimization and the control of industrial processes. Current systems present limitations, especially on heterogeneous surfaces and/or in dynamical conditions involving the surface's variation. These restrictions are due to the ignorance of the surface's emissivity, which is a complex function of many physical quantities (temperature, wavelength, roughness, direction of detection). This thesis presents the complete development of a new method of true temperature field measurement, called Thermoreflectometry, applicable on any kind of opaque material, in the range [300-1000]°C. It allows the on-line measurement of emissivity by mixing a step of classical THERMOGRAPHY with a step of laser REFLECTOMETRY. The approach of this work is, first, the critical analysis of the method and its influence quantities, and then the optimal dimensionment of the components by simulation studies. Thirdly, a prototype is built and its defaults are characterized, following a CAMERA-based point of view, and the possible corrections are implemented. Finally, the experimental performances are estimated on some complex heterogeneous thermal scenes which emphasize the prototype's precision for all the tested samples
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Champier, Daniel. "Télémètre laser par mesure de temps de vol destiné à la proximétrie en robotique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37603796w.
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Champier, Daniel. "Télémètre laser par mesure de temps de vol destiné à la proximétrie en robotique." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112469.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l'étude d'un télémètre optique à diode laser, destiné à la proximétrie en robotique et éventuellement à la vision 3D. Le principe utilisé est la mesure du temps de vol d'un faisceau laser modulé à 300MHz. Le déphasage entre rétrodiffusé par la cible est distance. Le signal émis et celui directement proportionnel à la Dans cette étude sont décrits: les avantages de ce télémètre par rapport aux dispositifs par triangulation, la précision théorique que l'on peut obtenir en fonction de la puissance rétrodiffusée, la construction d'un télémètre avec la réalisation d'une électronique soignée et le choix de composants optoélectroniques permettant des mesures rapides et précises. Les résultats faisabilité du capteur qui ont permis de montrer la faisabilité du capteurThis thesis presents the design of an optical laser diode rangefinder for short distance measurements and possibly 3D vision in robotics. The principle consists in the measurement of the time of flight of a laser beam modulated at 300MHz. The phase shift between the emitted and the target reflected signal is directly proportional to the distance. This research describes: the significant advantages over triangulation methods, the theoretical accuracy as a function of backscattered light power, a realization of a rangefinder including carefully design electronic circuits and appropriate optoelectronic components, allowing fast and accurate measurements, the results which demonstrate the feasability of this sensor
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Philippe, Franck. "Mesure de l'équation d'état de matériaux poreux à l'aide d'ondes de choc générées par laser." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2001. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001599/en/.
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La physique des hautes pressions, et particulièrement la mesure des équations d'état, s'est développée pour répondre aux besoins d'autres disciplines où la connaissance quantitative du comportement de la matière fortement comprimée est fondamentale. Ainsi, en géophysique, la compréhension de la structure interne de la terre1 dépend de l'équation d'état du fer et de ses propriétés physiques 2 . Une situation similaire se rencontre en planétologie pour d'autres éléments (structure de Jupiter et équation d'état de l'hydrogène3 , structure d'Uranus et équation d'état de l'eau4 ...). Plus généralement, l'équation d'état des matériaux constituant un objet astrophysique intervient nécessairement dans l'étude théorique de sa structure interne pour fermer le système des équations de l'hydrostatique5 .
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Diot. "Mesure de défauts dans les soudures laser sur tôle mince par ultrasons lasers et analyse par Time-Reversal." Rennes, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAR0013.
Full textAbstract:
Le soudage par laser de forte puissance d'alliages d'aluminium peut créer des défauts difficiles à contrôler. L'objectif de cette thèse est d'étudier la faisabilité de la mesure des défauts internes dans les soudures de tôles fines, d'alliage d'aluminium 5754 de manière non-destructive. Au final, Le moyen de CND retenu est la technique des ultrasons générés par laser. Il est sans contact et robuste, utilisable en industrie et permet d'émettre et de recevoir des ultrasons, qui vont interagir avec la structure interne du matériau, nous renseignant sur la présence ou non de défauts. Cette technique a été utilisée sur des soudures échantillons réalisées avec un laser de type YAG. Le traitement de signal associé, pour localiser et dimensionner les défauts, est basé sur une simulation masse-ressort de type FDTD. Elle permet de rétro-propager la mesure et de focaliser l'énergie sur les défauts en utilisant les propriétés du « Time-reversal », simplifiant ainsi l'interprétation des mesuresEmbedded welding defects, such as porosity, cracks, are generally formed during laser welding of aluminium. It is complicated to measure these defects with current NDI techniques. This work features the feasibility study for NDI techniques to detect such defects in lap-welded sheets of 5754 aluminium alloys, while taking into account accessibility and robustness in industrial conditions. The contact-less technique of laser ultrasound has finally been chosen. The generated sound wave is propagated into the material, it interacts with the embedded defects and therefore reports related data. The inspected material was lap-welded with a YAG laser. The use of signal processing is carried out to localise and size the defects, by means of a spring-mass simulation using FDTD. This simulation performs the reverse propagation of the sound wave, using Time-Reversal capabilities and so focuses the energy back on defects, therefore allowing an easier interpretation of ultrasound diagrams
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ABED, MOHAMED. "Mesure de frequences optiques : application a la mesure de la frequence d'un laser helium-neon stabilise par absorption saturee sur l'iode." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112513.
Full textAbstract:
Nous avons realise une nouvelle chaine de multiplication de frequences visibles, a partir de l'etalon secondaire de frequence a 29 thz du laboratoire (laser a co#2 stabilise sur une transition d'absorption saturee de la molecule d'o#so#4). La frequence d'un laser helium-neon asservi sur le pic f de la transition (127) r11-5 de la molecule d'iode a ete mesuree. Le resultat de cette mesure est: =473 612 353 586,93,4 khz. L'incertitude est environ 20 fois plus petite que celle publiee precedemment et n'est limitee que par la reproductibilite des lasers helium-neon stabilises sur l'iode. Notre chaine de mesure permet de synthetiser des frequences optiques, du proche infrarouge au domaine visible, avec un niveau de precision de l'ordre de 10##1#2 limitee actuellement par la precision sur notre reference
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Kouzelis, Dimitris. "Mesure de tailles de particules par une méthode optique utilisant la diffraction de lumière laser." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614797p.
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Ed-Dahabi, Mohamed Kamal. "Chauffage par laser de dosimètres thermoluminescents : application à la mesure des bêtas de faible énergie." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20226.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'etude et au developpement de la technique de chauffage par laser dans son application a la dosimetrie beta. Il presente le developpement de dosimetres specifiques realises par couchage de divers materiaux thermoluminescents sur des supports souples de kapton (5 mg?cm##2): le caso#4:dy et mn prepare au laboratoire et le borate mgb#4o#7:dy. Nous avons aussi presente le developpement du lecteur laser de dosimetres thermoluminescents. Nous donnons quelques resultats sur la reponse de nos dosimetres et plus particulierement, nous presentons leur reponse en fonction de l'energie du rayonnement beta utilise pour leur irradiation, dans la gamme 200 kev, 3 mev
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Kouzelis, Dimitris. "Mesure de tailles de particules par une méthode optique utilisant la diffraction de lumière laser." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1988. http://www.theses.fr/1988ECAP0089.
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CHO, DOO-YEARN. "Mesure du champ des vitesses de melanges solide-liquide par anemometrie laser a effet doppler." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13150.
Full textAbstract:
Un circuit logique incorpore dans la chaine de mesure permet de distinguer les signaux provenant des particules et du traceur visualisant le liquide porteur. L'association de l'anemometrie laser a effet doppler et d'un oscilloscope numerique rend possible l'echantillonnage du signal doppler. Un logiciel de traitement du signal permet de determiner les vitesses moyennes locales des particules solides spheriques en suspension et du liquide porteur. On peut obtenir ainsi simultanement les deux vitesses et la vitesse de glissement particule-liquide
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Delconte, Alain. "Fluorescence induite par laser multibande appliquée à la mesure de température dans les milieux complexes." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL062N/document.
Full textAbstract:
La fluorescence induite par laser multibande est une technique non intrusive permettant d’accéder à la température de la phase liquide dans des milieux complexes. L’application de cette technique dans des liquides monophasiques où le chemin optique est variable (produit de la concentration moléculaire du traceur et de la distance dans le milieu liquide entre le volume de mesure et l’optique de détection) a été considérée. Le rapport des intensités de fluorescence collectées sur deux bandes spectrales permet de s’affranchir de la concentration en traceur fluorescent, de l’intensité laser incidente et du volume de mesure. Une troisième bande spectrale de détection permet de prendre en compte le terme de ré-absorption de la fluorescence dans le cas de chemins optiques non-négligeables et variables. Puis l’application de la technique à la mesure de la température de la phase liquide d’un spray est présentée. Un traitement spécifique du signal a été développé afin de tenir compte de la nature aléatoire du signal de fluorescence liée à la présence de gouttes dans le volume de mesure. De plus, ce traitement a été adapté afin de rendre possible le couplage des données de fluorescence avec des mesures granulométriques effectuées par la technique phase Doppler dans la perspective finale d’obtenir des températures de goutte par classe de taille. Cependant plusieurs phénomènes perturbateurs ont été mis en évidence : - une dépendance inattendue et non linéaire à la taille de goutte du rapport des intensités de fluorescence collectées sur deux bandes spectrales. - une forte diffusion de la lumière laser incidente par le nuage de gouttelettes induit une fluorescence bien au delà de la zone d’excitation laser. Cette fluorescence parasite est néanmoins détectée dans la profondeur de champ du dispositif optique et se conjugue avec l’effet non-linéaire de la taille des gouttes. Une stratégie de correction de ces différents phénomènes est proposée et une expérience de validation est réalisée sur un spray chauffé injecté dans une cellule saturée en vapeurMultiband laser-induced fluorescence is a non-intrusive technique able to provide a measurement of the liquid phase of complex media. The application of this technique in single phase liquids, with a variable optical path (product of the fluorescent tracer molecular concentration by the distance between the probe volume and the collection optics in the liquid) was considered. The ratio of the fluorescence intensities collected on two spectral bands allows removing the influence of the fluorescence tracer concentration, incident laser intensity and probe volume. A third spectral band of detection is used to take into account the re-absorption of the fluorescence in the case of non negligible and variable optical paths. Then, the application of this technique to the measurement of the temperature of the liquid phase of a spray is presented. A specific data processing was developed in order to take into account the random presence of droplets in the probe volume. Moreover, the processing was adapted to achieve combined fluorescence and droplet size measurements using the phase Doppler technique. The overall foreseen goal is to measure temperature per droplet size class. However, several disturbing phenomena were highlighted: - an unexpected non-linear dependence on the droplet size of the ratio of the fluorescence intensities collected on two spectral bands, - a strong incident laser light scattering by the droplets cloud, which induces a fluorescence beyond the excitation zone. This fluorescence is also collected in the depth of field of the optical device and combines with the non-linear size dependence. A correction strategy of these phenomena was implemented and a validation experiment on a heated spray injected in a vapour-saturated cell was performed
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Mappe, fogaing Irene. "Mesures par spectrométrie laser des flux de N2O et CH4 produits par les sols agricoles et viticoles." Thesis, Reims, 2013. http://www.theses.fr/2013REIMS017/document.
Full textAbstract:
Depuis l'ère industrielle, les émissions des gaz à effet de serre, responsables du réchauffement climatique majoritairement d'origine anthropique, ne cessent d'augmenter. Parmi ces gaz, les principaux concernés sont le dioxyde de carbone (CO2), le protoxyde d'azote (N2O) et le méthane (CH4).Dans le cadre de ma thèse, nous allons nous intéresser majoritairement au N2O et aussi au CH4, qui malgré leurs plus faibles quantités dans l'atmosphère, ils ont un potentiel de réchauffement global largement supérieur à celui du CO2.Ces rejets gazeux anthropiques suffisent à provoquer des modifications climatiques à court ou moyen terme. Il est donc nécessaire de comprendre les phénomènes liés à ces émissions. De nombreux réseaux européens tels que Euroflux, CarboEuroflux, NitroEurope, CarboEurope, GHG-Europe et ICOS ont activement contribué à la quantification et la compréhension des émissions des gaz à effet de serre. Il subsiste cependant d'importantes incertitudes sur les bilans inter annuels de ces émissions. Afin de mieux assimiler la variabilité temporelle des émissions de N2O et CH4, il est indispensable de les mesurer continuellement dans le temps en fonction des écosystèmes, des types de sol, et de disposer d'instruments de mesure performants. Le GSMA grâce à ses compétences en instrumentation, a développé un spectromètre utilisant un laser à cascade quantique, QCLAS (Quantum Cascade Laser Absorption Spectrometer), dédié à la mesure in situ de flux de gaz produits par les sols. Comme dans toute expérimentation, les mesures faites par QCLAS peuvent être contaminées de bruits. Ces bruits peuvent entraîner des biais sur les valeurs de flux calculés. C'est la raison pour laquelle on s'intéressera aux méthodes d'analyses des signaux telles que les transformées en ondelettes, la décomposition en valeurs singulières, dont l'utilisation aura pour objectif d'extraire l'information utile des signaux, et permettra d'améliorer significativement le rapport signal à bruit ainsi que la dispersion des mesures. Cette thèse est organisée en trois principales parties : la première est consacrée dans un premier temps aux techniques usuelles de mesure de gaz, où nous introduirons l'instrument QCLAS. On verra ensuite trois techniques usuelles de mesure de flux à savoir : la technique des enceintes closes, l'Eddy corrélation, et le relaxed Eddy accumulation. La seconde partie portera sur les différentes procédures et méthodes de traitement pour l'optimisation de la mesure expérimentale. La dernière partie portera sur les différentes campagnes de mesures réalisées avec QCLAS. Ces applications montreront la robustesse de QCLAS ainsi que son aptitude à effectuer des mesures de terrainSince the industrial revolution, emissions of greenhouse gases (GHG) responsible for global warming, mainly anthropogenic, continue to increase. Among these gases, the main concerned are carbon dioxide (CO2 ), nitrous oxide (N2O ) and methane (CH4 ).In my thesis, we will focus mainly on N2O and CH4 , which despite their smaller quantities in the atmosphere, have a global warming potential higher than the CO2. These anthropogenic gas emissions are sufficient to cause climatic change in the short or medium term. It is therefore necessary to understand the phenomena linked to these emissions.Many European networks such as Euroflux, CarboEuroflux, NitroEurope, CarboEurope GHG-Europe and ICOS have actively contributed to the understanding and quantification of greenhouse gases emissions. However it remains considerable uncertainty about the inter-annual balance sheets of these emissions. To better assimilate the temporal variability of N2O and CH4 emissions, it is necessary to measure continuously over time in terms of ecosystems, soil types, and to have performance measurement tools. The GSMA with its expertise in instrumentation, has developed a spectrometer using a quantum cascade laser, QCLAS (Quantum Cascade Laser Absorption Spectrometer), designed to measure in situ gas flow produced by the soil. As in any experiment, QCLAS measurements may be contaminated by noise. These noises can cause biases in fluxes determination. This is why we will focus on signal proccessing methods such as wavelet transform, singular value decomposition, with the purpose of extracting useful signal informations and significantly improving the signal to noise ratio and the dispersion of measurements. This thesis is organized in three main parts: The first part is devoted first to conventional techniques for gas measurements, where we will introduce the instrument QCLAS. Then, we will examine three usual techniques of flow measurement namely: the technique of closed chambers, Eddy correlation and relaxed Eddy accumulation. The second part will focus on the different procedures and treatment methods to optimize experimental measurements. The last part will focus on the various measurements campaigns made with QCLAS. These applications demonstrate the robustness of QCLAS as well as its ability to perform field measurements
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Lemoine, Fabrice. "Application de la fluorescence induite de l'iode par laser a la mesure de pression. Extension aux principes de la mesure de vitesse." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066595.
Full textAbstract:
La validation des codes de calcul ainsi que la creation de bases de donnees en mecanique des fluides, necessitent la mise en uvre de moyens experimentaux non intrusifs. La fluorescence induite par un rayonnement laser, d'un traceur gazeux tel que des molecules d'iode, intimement melangees en amont d'un ecoulement, peut etre directement reliee aux parametres thermodynamiques locaux de l'ecoulement. Dans un premier temps cette these presente l'application de la fluorescence induite par laser a la mesure de pression. La coincidence entre la raie verte du laser a argon ionise a large bande spectrale et une des raies d'absorption de l'iode moleculaire peut etre exploitee afin de determiner la pression, lorsque la temperature locale est connue ou reliee a la pression, par la loi isentropique. Une seconde methode permet un decouplage entre les parametres de pression et de temperature. Une raie laser a bande spectrale etroite est alors accordee sur le centre d'une raie d'absorption de l'iode dont la dependance en temperature du facteur de boltzmann peut etre negligee. Cette methode fait appel a une source laser a colorant monomode munie d'un dispositif d'analyse spectrale de haute resolution. Ces deux methodes ont ete testees dans des conditions statiques, puis dans des conditions d'ecoulement, sur le jet supersonique issu d'une tuyere sous-detendue. Les resultats experimentaux obtenus sur le jet ont ete compares a un calcul euler, et un ecart moyen de 15% environ a ete obtenu. Les ecarts constates revelent les differences entre le calcul euler et un calcul en fluide reel. Dans un deuxieme temps, les principes de la determination de la vitesse sont presentes. Ils reposent sur la mesure du decalage spectral doppler d'une raie du traceur fluorescent en mouvement dans l'ecoulement. Ce decalage spectral est proportionnel a la composante de la vitesse dans la direction de la radiation excitatrice
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Contri, Alexandre. "Qualité géométrique de la mesure de surfaces complexes par moyens optiques." Cachan, Ecole normale supérieure, 2002. http://www.theses.fr/2002DENS0025.
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Bertrand, Stéphane. "Etude et réalisation d'un capteur fibré pour la mesure de températures cryogéniques par photoluminescence." Besançon, 1993. http://www.theses.fr/1993BESA2057.
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Cassard, Philippe. "Verrouillage par injection des lasers impulsionnels de grande puissance : le laser TEA CO₂." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112338.
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Cette thèse concerne l’étude du verrouillage par injection dans les lasers impulsionnels de grande puissance. Une analyse théorique du verrouillage de mode dans les lasers impulsionnels est présentée. Une théorie multimode est développée sur la base du traitement semi-classique du laser à champ faible. Le verrouillage par injection continue fait l’objet d’une étude approfondie. Il est clairement démontré que le verrouillage par injection d’un champ faible dans un laser impulsionnel multimode est un verrouillage de mode(s) quelle que soit la durée du champ d’injection. Le traitement présenté décrit tout aussi bien la génération d’impulsions brèves par injection. Une revue des propriétés énergétiques de l’oscillateur-laser TEA CO₂ est présentée, que ce soit en présence ou en l’absence d’injection. Une étude expérimentale fine de l’injection continue est appliquée au cas du laser TEA CO₂ muni d’un résonateur stable. Des mesures de fréquence ont été réalisées suivant un schéma original d’hétérodynage à haute fréquence. Les limites du verrouillage par injection sont étudiées. De plus, le rôle important de la densité électronique de la décharge TEA sur le verrouillage par injection est démontré. Une seconde étude expérimentale met en évidence le verrouillage par injection des modes d’ordre supérieur d’un résonateur instable dans un laser TEA CO₂ de très grande puissanceThis thesis is directed at the study of injection-locking of high power pulsed lasers. Chapter I give a theoretical analysis of injection mode-locking in such lasers. A multimode theory is developed on the basis of the semi-classical treatment in the weak field regime. A detailed investigation of CW injection-locking is reported. It is clearly demonstrated that locking by injection of a weak field in a pulsed multimode laser stems from injection mode-locking whatever is the injection field time history. Thus the generation of short pulses by injection is described as well. Chapter II theoretically overviews the energetic features of the TEA CO₂ laser, with or without injection. Chapter III presents an experimental investigation of CW injection-locking in stable resonator TEA CO₂ lasers. Frequency measurements are performed with a new high frequency heterodyning scheme. The limits of CW injection locking are studied. Moreover, the influence of the transient discharge electron density on injection-locking is demonstrated. Chapter IV gives an experimental evidence of high order transverse mode injection-locking in unstable resonator TEA CO₂ lasers
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Domingues, Eric. "Mesure des concentrations de OH dans des flammes haute pression par fluorescence induite par laser (TOPLIF) et par mélange dégénéré à quatre ondes." Rouen, 1993. http://www.theses.fr/1993ROUES057.
Full textAbstract:
Deux méthodes de spectroscopie laser sont appliquées aux mesures de concentration du radical oh dans des flammes laminaires prémélangées méthane/air à haute pression (1 à 9 bars): la TOPLIF et le mélange dégénéré à quatre ondes. La TOPLIF est une méthode de fluorescence induite par laser saturée, permettant de prendre en compte les effets de bord et le taux de transferts collisionnels. Sa validité à haute pression est démontrée, et des mesures quantitatives de OH dans les flammes de 1 à 9 bars sont réalisées. Les résultats de mesure sont analysés par comparaison avec des calculs à l'équilibre chimique obtenus à l'aide du code STANJAN. Cette analyse nous permet d'admettre que la TOPLIF est une technique de mesure mature pouvant être appliquée à l'étude de milieux en combustion à pression élevée. Le mélange dégénéré à quatre ondes (DFWM) est étudié comme diagnostic optique en combustion. Nous montrons que lorsque le milieu à étudier est à forts gradients d'indices de réfraction, il est préférable d'utiliser une configuration dérivée du DFWM, ou les ondes pompes sont conjuguées de phase l'une de l'autre, par diffusion Brillouin stimulée: la double conjugaison de phase avec mélange dégénéré à quatre ondes (DPCFWM). L'analyse des résultats, comparés à des mesures par absorption laser et par TOPLIF, a montré une dépendance négligeable du DPCFWM avec le quenching
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Amodeo, Tanguy. "Caractérisation de l'interaction d' aérosols avec un plasma induit par laser : application à la métrologie de nanoparticules manufacturées." Amiens, 2008. http://www.theses.fr/2008AMIE0121.
Full textAbstract:
Depuis plusieurs années, les industries concernées par la production et l’utilisation de nanoparticules manufacturées sont en plein essor. De telles activités peuvent présenter des risques, accidentels ou chroniques, liés notamment à l’exposition des personnels aux nanoparticules. Dans ce contexte, il devient nécessaire de disposer de moyens de mesure adaptés à ces polluants émergents. Ainsi, l’utilisation d’une technique de mesure basée sur la spectroscopie de plasma induit par laser a été proposée. En effet, la technique LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) permet de réaliser des mesures en temps réel, in situ et sans étape de prélèvement. Ce travail de thèse avait pour objectif de caractériser l’interaction des particules avec un plasma induit par laser puis, d’évaluer la pertinence de cette approche pour la détection de nanoparticules manufacturées. Des expériences de spectroscopie d’émission ont permis d’étudier l’influence de nombreux paramètres sur le signal LIBS (eg la taille, la concentration et la nature chimique des particules, le gaz environnant, l’énergie et la longueur d’onde du laser). Couplées à des études d’imagerie spectrale, ces expériences ont permis de mieux comprendre les processus physiques ayant lieu au sein du plasma comme la vaporisation et la répartition de la matière. Ainsi, l’indépendance de la réponse analytique en fonction de la taille des particules, dans une gamme de taille s’échelonnant de 40 nm à 1 μm, a été démontrée. Ces études ont également mis en avant les mécanismes physiques jouant un rôle dans la cinétique du rayonnement d’émission atomique. Elles ont montré également que l’augmentation de la concentration de nanoparticules influence certains paramètres physiques du plasma tels que sa forme, sa température et sa densité électronique. Enfin, les limites de détection de la méthode ont été évaluées et comparées aux valeurs réglementaires d’exposition des travailleurs. Par ailleurs, en se basant sur ces études, des expériences LIBS ont été menées au sein d’un procédé de fabrication préindustriel de nanopoudres de Carbure de Silice. Les résultats ont montré que la technique LIBS est capable de mesurer in situ et en temps réel l’évolution des rapports atomiques (Si/C) produits. Ainsi, ce travail a permis de confirmer la pertinence de l’utilisation de la technique LIBS pour la sécurisation des procédés de production de nanoparticules ; d’une part comme moyen de détection de leur présence en ambiance de travail et, d’autre part, comme outil de surveillance de la composition atomique des nanomatériaux produitsOver the last years, industries producing and using manufactured nanoparticles have extended. Such activities can generate potential accidental and toxicological risks, mainly related to nanoparticle worker exposure. In this context, it becomes necessary to design tools enabling detection of these emergent pollutants. Thus, a technique based on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) has been proposed. Indeed, the LIBS technique allows to make real time and in situ measurements without any sample step. The main objective of this work was to study laser-induced plasma particle interaction and to assess the relevance of LIBS method for nanoparticle on-line detection. To begin with, emission spectroscopy experiments have been realised in order to evaluate effects of several parameters on LIBS signal (eg: size, concentration and chemical composition of particles, ambient gas, laser energy and wavelength). Based on time-resolved spectral imagery recordings, these experiments allowed a better understanding of the physical processes inherent to particle-plasma interaction such as vaporisation or matter distribution. Thus, for particle sizes ranging from 40 nm to 1 µm, results showed that LIBS signal is not influenced by potential size effects. These studies also permitted to discuss the mechanisms involved in the temporal evolution of atomic emission coming from vaporised matter. Particularly, the plasma shape, temperature and electronic densities have proved to be sensitive to particle concentration. Finally, based on worker exposure regulation, limits of detection have been assessed and discussed. Moreover, based on these studies, LIBS experiments have been performed within a Silicon Carbide nanoparticle pre-industrial process. Results showed that LIBS technique is able to make on line and real time monitoring of atomic ratio (Si/C) during production process. Thus, this work brings some arguments supporting the relevance of LIBS-based technique applied to nanoparticle production process safety both for ambient workplace surveillance and for produced nanoparticle control
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Lacroix, Thomas. "Performances et limites de la mesure de vitesse par la vélocimétrie laser par corrélation : application à des milieux optiquement denses." Rouen, 2014. http://www.theses.fr/2014ROUES035.
Full textAbstract:
Les normes environnementales en termes de pollution et de consommation nécessitent une injection optimale, avec un contrôle de la granulométrie des gouttes, de leur répartition ainsi que de la quantité du spray injecté. Les calculs numériques modélisant le comportement du spray ont besoin de points de mesure validant les conditions initiales du processus d’atomisation. Les mesures expérimentales en proche sortie d’injecteur interviennent, car c’est là que se développent les instabilités amenant à la rupture du spray. La plupart des techniques de mesures conventionnelles deviennent inefficaces dans cette région par la forte concentration des structures liquides, leur vitesse élevée et surtout leur forme aléatoire (ligaments ou grosses gouttes non sphériques). Ce travail se concentre sur la Vélocimétrie Laser par Corrélation (VLC), une technique optique permettant de mesurer la vitesse du spray en proche sortie d’injecteur. Cette technique a l’avantage d’être mise en oeuvre sans montage complexe et ne nécessite de faire aucune hypothèse sur la forme des éléments liquides traversant les volumes de mesure. Des mesures ont été effectuées sur un injecteur direct essence ainsi que sur un injecteur triple disque, qui ont déjà été caractérisés par mesures PDPA et en termes de granulométrie respectivement. L’utilisation de montages par imagerie couplés au montage VLC a permis une visualisation de l’écoulement mesuré. En comparant la fraction liquide dans les images avec les signaux enregistrés au même instant, le but a été d’établir un lien entre le signal VLC collecté et la morphologie du spray, et de relier la vitesse mesurée par corrélation aux propriétés de l’écoulement. Enfin, des informations sur les limites spatiales, temporelles et en termes de densité optique ont été regroupées, afin d’évaluer les limites de fonctionnement de la technique VLCEnvironmental standards in terms of pollution and consumption require an optimal injection, with a control of the size of the droplets, of their spatial distribution, and of the quantity of the liquid injected. The numerical calculations modeling the behavior of the spray need measuring points validating the initial conditions of the atomization process. Experimental measurements in the near injector outlet are necessary, because this is where grow instabilities, leading to the rupture of the spray. Most conventional measurement techniques become ineffective in this region by the high concentration of liquid droplets, their high velocity and especially their random shape (ligaments or non-spherical droplets). This work focuses on the Laser Correlation Velocimetry (LCV), an optical technique for measuring the velocity of the spray in the near injector outlet. This technique has the advantage of being implemented with a relatively simple installation and requires no assumptions about the shape of the liquid elements passing through the measurement volumes. Measurements have been made on a gasoline injector and on a triple disc injector, which have been characterized by PDPA and in terms of granulometry respectively. Imaging techniques coupled to the LCV technique allowed visualization of the measured flow. By comparing the liquid fraction in the images with the signals recorded at the same time, the goal was to establish a link between the collected signal and the morphology of the spray, and to link the measured velocity to the properties of the spray. Finally, information on the spatial, temporal and in terms of optical density have been noted, to evaluate the operating limits of the LCV technique
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MESSAOUDI, LAID. "Optimisation de la mesure des intensites ultrasonores par interferometrie laser (gamme frequentielle : 1 mhz - 20 mhz)." Paris, ENSAM, 1994. http://www.theses.fr/1994ENAM0024.
Full textAbstract:
La caracterisation des transducteurs ultrasonores, et plus particulierement la mesure des intensites acoustiques emises par ces derniers est l'objectif principal de cette recherche. Le dispositif utilise est un interferometre laser. Son interet est double ; d'une part acceder a la distribution energetique locale et instantanee au sein des faisceaux emis par les sondes industrielles (controle non destructif) et medicales (echographie, doppler), d'autre part beneficier d'une reference intensite pour etudier l'eventuelle nocivite des ultrasons vis-a-vis des tissus organiques
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Lemarchand, Cyril. "Mesure de la constante de Boltzmann par spectroscopie laser : vers une contribution au futur Système International d'unités." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00764087.
Full textAbstract:
Ce manuscrit présente l'expérience développée dans l'équipe MMTF du Laboratoire de Physique des Lasers avec pour objectif de contribuer à la redéfinition du Système International d'unités en mesurant la constante de Boltzmann, kB, par spectroscopie laser. La méthode utilisée est fondée sur la spectroscopie d'absorption linéaire d'un gaz d'ammoniac maintenu à température constante. La constante de Boltzmann est déduite de la mesure de température du gaz et de la largeur du profil d'absorption enregistré. Des expériences de 1ère et 2ème génération ont d'ores et déjà permis d'atteindre une incertitude statistique de 38x10-6 sur la mesure de kB. Dans ce mémoire, nous décrivons les améliorations apportées au dispositif expérimental pour réduire l'incertitude de mesure au niveau de quelques 10-6. Nous mettons à profit ces développements expérimentaux et utilisons une nouvelle procédure d'ajustement des données expérimentales pour réduire l'incertitude statistique de mesure au niveau de 6,4x10-6. Nous effectuons par la suite une étude complète des effets systématiques susceptibles d'affecter la mesure de kB. Nous décrivons notamment le dispositif expérimental mis en place pour analyser la structure hyperfine de NH3. Nous évaluons entre autres l'impact de la composition du gaz, de la saturation de la transition, et de la modulation du faisceau laser. Enfin, nous menons une étude poussée de la modélisation des collisions entre molécules. Au final, le budget d'incertitude global sur les effets systématiques est réduit au niveau de 2,1x10-6. L'ensemble des résultats obtenus et les perspectives envisagées ouvrent la voie vers une mesure optique de kB avec une incertitude de quelques 10-6.
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Lemarchand, Cyril. "Mesure de la constante de Boltzmann par spectroscopie laser : vers une contribution au futur Système International d’unités." Phd thesis, Paris 13, 2012. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/intranet/edgalilee_th_2012_lemarchand.pdf.
Full textAbstract:
Ce manuscrit présente l’expérience développée dans l’équipe MMTF du Laboratoire de Physique des Lasers avec pour objectif de contribuer à la redéfinition du Système International d’unités en mesurant la constante de Boltzmann, kB, par spectroscopie laser. La méthode utilisée est fondée sur la spectroscopie d’absorption linéaire d’un gaz d’ammoniac maintenu à température constante. La constante de Boltzmann est déduite de la mesure de température du gaz et de la largeur du profil d’absorption enregistré. Des expériences de 1ère et 2ème génération ont d’ores et déjà permis d’atteindre une incertitude statistique de 38x10⁻⁶ sur la mesure de kB. Dans ce mémoire, nous décrivons les améliorations apportées au dispositif expérimental pour réduire l’incertitude de mesure au niveau de quelques 10⁻⁶. Nous mettons à profit ces développements expérimentaux et utilisons une nouvelle procédure d’ajustement des données expérimentales pour réduire l’incertitude statistique de mesure au niveau de 6,4x10⁻⁶. Nous effectuons par la suite une étude complète des effets systématiques susceptibles d’affecter la mesure de kB. Nous décrivons notamment le dispositif expérimental mis en place pour analyser la structure hyperfine de NH3. Nous évaluons entre autres l’impact de la composition du gaz, de la saturation de la transition, et de la modulation du faisceau laser. Enfin, nous menons une étude poussée de la modélisation des collisions entre molécules. Au final, le budget d’incertitude global sur les effets systématiques est réduit au niveau de 2,1x10⁻⁶. L’ensemble des résultats obtenus et les perspectives envisagées ouvrent la voie vers une mesure optique de k avec une incertitude de quelques 10⁻⁶We detail in this manuscript the experiment developed in the MMTF team of the Laboratoire de Physique des Lasers, whose aim is to contribute to the redefinition of the International System of units through the measurement of the Boltzmann constant, kB, by laser spectroscopy. The method used is based on the linear absorption spectroscopy of an ammonia gas maintained at constant temperature. The Boltzmann constant is deduced from the gas temperature measurement and the width of the recorded absorption profile. First and second generation experiments already led to a 38x10⁻⁶ statistical uncertainty on the measurement of kB. In this manuscript, we describe how we improved the experimental set-up to reduce the measurement uncertainty to a fewx10⁻⁶ level. We make profit of these experimental improvements and fit the data in a new way to reduce the measurement statistical uncertainty to a 6. 4x10⁻⁶ level. Then, we carry out a complete study of systematic effects that could affect the Boltzmann constant measurement. We notably describe the experimental set-up built to analyze NH3 hyperfine structure. Among other things, we evaluate the impact of the gas composition, the transition saturation, and the laser beam modulation. Finally, we deeply study how to model collisions between molecules. In the end, the global uncertainty budget on systematic effects is reduced to a 2. 1x10⁻⁶ level. All the obtained results and future prospects pave the way to an optical measurement of kB with an accuracy of a few 10⁻⁶
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Perchet, Guillaume. "Analyse des erreurs de phase introduites par l'électronique de réception d'un télémètre laser par déphasage : expansion du déphasage permettant la mesure à haute résolution." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT074H.
Full textAbstract:
Cette these prend en compte les conditions de realisations d'une electronique de reception d'un telemetre laser par mesure du dephasage a haute resolution et a grande dynamique. La premiere partie porte sur la modelisation des sources d'erreur du dephasage en fonction de l'amplitude du signal photoelectrique et de la stabilite en frequence des oscillateurs. On modelise le circuit differentiel a emetteurs couples en haute frequence et a forts niveaux avec degenerescence sur les emetteurs. L'analyse est appliquee aux circuits ecreteurs, aux amplificateurs a gain controle, puis aux circuits melangeurs. On definit les conditions pour que l'erreur du dephasage soit inferieure a 0. 1 a la frequence de 16. 66mhz. En particulier, on propose une compensation harmonique permettant de recuperer en sortie du circuit melangeur, toutes les composantes du signal ecrete a une frequence beaucoup plus basse, alors que la technique heterodyne classique ne conserve que le fondamental du signal d'entree. Afin d'eviter des erreurs de phase liees aux derives en frequence des oscillateurs, un circuit stabilisateur est propose, a base d'une boucle a verrouillage de phase et d'un asservissement thermique des oscillateurs a quartz. Enfin, on demontre ici la faisabilite d'un circuit expanseur de phase, permettant de multiplier la difference de phase entre le signal photoelectrique et la reference par un entier connu. Ce circuit, derive des synthetiseurs de frequence permet d'obtenir de tres hautes resolutions dans la mesure de distance. Des ecarts temporels de l'ordre de la pico seconde deviennent alors mesurables a la frequence de 16. 66mhz. Les sources d'erreurs sont qualifiees et des techniques permettant l'amelioration de la resolution sont proposees. L'ensemble de l'etude aboutit a la conception globale d'une electronique de reception du telemetre, permettant la mesure sur une grande plage de distance et avec une grande resolution.
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Delhay, Jérôme. "Développement d'un dispositif d'analyse quantittative de particules de suie par incandescence induite par laser (LII) : application à la mesure d'émissions polluantes des turbines aéronautiques." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-83.pdf.
Full textAbstract:
Les particules de suie issues de l'industrie et des transports ont un impact important sur l'environnement et la santé publique. Ce travail de thèse, entrepris dans le cadre du projet européen AEROTEST, vise à quantifier les émissions des particules de suie à l'émission des turbines aéronautiques en calibrant un instrument de mesure basé sur la technique d'Incandescence Induite par Laser (LII). La particularité du dispositif est qu'il collecte le rayonnement émis par les particules de suie dans la direction opposée (rétro-LII) au sens de propagation du faisceau laser. Le dispositif est donc compact, facilement transportable et peut être positionné à plusieurs mètres de la turbine. Afin de vérifier la proportionnalité entre le signal d'incandescence et la fraction volumique de suies, un brûleur produisant une flamme de type swirl (utilisant comme combustible du kérosène Jet A1) et une cheminée d'évacuation, équipée d'une cellule de calibrage, ont été développés au laboratoire. Le brûleur ainsi équipé permet de tester le dispositif rétro-LII dans des conditions proches de celles rencontrées à l'émission des turbines aéronautiques. Le calibrage a été effectué par extinction laser dans la cellule de calibrage. Plusieurs campagne de mesures ont été réalisées sur des bancs d'essàis de turbines aéronautiques et d'une turbine à gaz. Des profils radiaux de fraction volumique ont été obtenus dans le panache d'une turbine pour différents régimes de fonctionnement. La limite de détection a été établie à quelques dizaines de ppt par mètre en fonction du site aéronautique et de ses contraintes.
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Lu, Jian. "Mesure de la distribution des contraintes résiduelles par la méthode du trou incrémentale." Compiègne, 1986. http://www.theses.fr/1986COMPD045.
Full textAbstract:
Jusqu’à ces dernières années, la méthode du trou ne pouvait être utilisée que dans le cas où les contraintes résiduelles sont homogènes dans l’épaisseur du matériau. Des développements récents ont montré que les déformations mesurées à la surface pendant un perçage incrémental pouvait être liées à la distribution des contraintes résiduelles. Un logiciel utilisant la méthode des éléments finis a été mis au point pour calculer les coefficients de calibration de la méthode du trou. Il permet de modéliser les matériaux isotropes et les matériaux multicouches. Un autre problème de la méthode est le choix de méthodes de perçage. Deux systèmes ont été étudiés : un système ultra-rapide à air-turbine et un système sur fraiseuse conventionnelle. La sensibilité de la méthode a été évoquée. La nouvelle méthode du trou incrémentale a été appliquée sur les pièces grenaillées, trempés, soudées, cémentées, rectifiées. Les résultats obtenus par la méthode du trou ont été comparés avec ceux de la méthode de diffraction par rayon X et la méthode de la flèche avec succès.