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Dissertations / Theses on the topic 'Mesures par spectroscopie d'impédance'
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Chevalier, Stéphane. "Modélisation multiphysique de l’impédance des piles à combustible PEM. : application au diagnostic de stack par spectroscopie : application au diagnostic de stack par spectroscopie." Nantes, 2013. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=d7a3ce70-8571-414b-aadc-4b97c799e785.
Full text
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Laffargue, Jean-Michel. "Caractérisation de la dégradation des varistances à base d'oxyde de zinc par la spectroscopie d'impédance." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30065.
Full textAbstract:
La varistance a base d'oxyde de zinc est une ceramique polycristalline a structure granulaire qui, de par ses remarquables performances, est largement utilisee comme element de base dans les dispositifs de protection contre les surtensions. Devant l'insuffisance des controles de fabrication ou d'expertise (comme les mesures classiques de la tension de seuil et du courant de fuite) a juger parfois des contraintes que subissent les varistances, est nait l'idee d'une nouvelle methode de diagnostic par la spectroscopie d'impedance. A basses frequences et a faibles niveaux de tension, la contribution des joints de grains, preponderante devant celle des grains d'oxyde de zinc, a donne un demi-cercle decentre sous l'axe des resistances, conformement au modele de cole-cole. Ces observations ont alors ete interpretees en termes de distribution des temps de relaxation, a laquelle a ete associee une fonction logarithmique tenant compte de l'angle de decentrage ou facteur d'heterogeneite, et du temps de relaxation moyen. La spectroscopie d'impedance a ensuite ete detaillee pour expliquer la determination de ces deux grandeurs, par la methode experimentale d'une part, et par la modelisation electrique du diagramme d'argand d'autre part, ou la notion de derivee non entiere a permis l'introduction d'un element de phase constante comprise entre 0 (resistor) et 90 degres (condensateur). Apres degradation electrique resultant d'une succession de chocs de courant, et en prenant la mi-hauteur comme reference de mesure, on observe un elargissement et un deplacement vers les temps plus courts du spectre des temps de relaxation. Finalement, la comparaison des methodes de diagnostic par un releve courant-tension et par la spectroscopie d'impedance, est discutee
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Jullian, Gauthier. "Diagnostic robuste de pile à combustible PEM par modélisation physique et mesures d’impédance : prise en compte de conditions dynamiques et du vieillissement." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT009/document.
Full textAbstract:
La pile à combustible PEMFC est un générateur électrochimique qui présente notamment un potentiel intéressant pour des applications automobiles et dont l’utilisation pourrait contribuer à répondre aux enjeux environnementaux associés aux transports. La faible durabilité des systèmes pile en général et de la pile en particulier constitue un des verrous technologiques qui freine son déploiement. Ses conditions de fonctionnement en termes de pression, de température et d’activité des gaz étant intimement liées aux cinétiques de dégradation des composants du générateur, il est donc nécessaire de les contrôler de manière la plus fine possible. Pour ce faire, une des premières étapes est de pouvoir les surveiller de manière fiable tout au long de la vie de la pile, en temps réel et sans engendrer de surcoûts importants.Les travaux de thèses présentés dans ce manuscrit ont pour objectif d’apporter des éléments de solution à ce problème par le développement d’une approche de diagnostic robuste des conditions opératoires de la pile sans mesure directe, en environnement dynamique et avec prise en compte du vieillissement. L’approche développée repose, d’un part sur l’utilisation d’un modèle physique qui permet de simuler le comportement d’une pile dans une large gamme de conditions opératoires et d’autre part sur des mesures de courant, de tension et d’impédance, simples à mettre en œuvre. Cette approche devrait permettre le développement d’une solution embarquée.Dans un premier temps, une campagne de 1000 h d’essais sur banc a permis de caractériser une pile à la fois dans ses conditions de fonctionnement nominal et dans des conditions représentatives de défauts de fonctionnement. Ces mesures ont permis de mettre en évidence l’influence des conditions internes de fonctionnement sur la réponse en tension de la pile ainsi que sur son impédance.Dans un second temps, le modèle développé au CEA, contenant un module de dégradation a été confronté avec les mesures expérimentales. Une détermination des constantes du modèle a été effectuée et il a été montré que le modèle estime correctement la tension et l’impédance aux hautes fréquences tout au long du vieillissement, confirmant bien la possibilité d’utiliser ce modèle pour un objectif de diagnostic.L’écart entre les mesures expérimentales et les sorties simulées par le modèle physique de pile - appelés résidus – sont des indicateurs sensibles aux défauts sur les conditions opératoires, mais insensibles aux conditions dynamiques d’utilisation de la pile. Dans un troisième temps, deux résidus, générés sur la tension de sortie de la pile et sur l’impédance hautes fréquences, ont donc été utilisés pour réaliser la détection de conditions opératoires anormales. Le choix des seuils de détection est une étape importante qui permet de régler les performances de détection. Dans cette étude, la méthode a été testée avec des seuils optimaux de 11mV et 5mΩ·cm2 qui ont permis d’obtenir un score de détection de 80 %.Finalement, une méthode de classification des défauts de conditions opératoires a également été proposée. Elle met à profit une base de données de résidus calculés pour chaque type de défauts pour entraîner un classifieur de type K-plus-proches-voisins, ce qui permet alors l’identification des défauts. Le score de l’isolation sur les 1000h de tests est d’environ 60% avec de grandes disparités en fonction des défauts. Ce score est de plus de 99% pour deux des défauts de l’étude (pressions élevées et humidités faibles), 63 % pour des pressions faibles mais seulement de 20% pour une chute de température ou une augmentation d’humidité.Ces travaux ont permis de conclure que l’approche consistant à utiliser un modèle physique permet de diagnostiquer la plupart des défauts avec un taux de fausse alarme faible pendant le vieillissement. La recherche de nouvelles mesures est une piste majeure pour augmenter le score des défauts mal détectés actuellement<br>The PEMFC fuel cell is an electrochemical generator that has interesting potential for automotive applications and which use could help to meet pollution challenges. Poor management of system auxiliaries or malfunctions can place the fuel cell under operating conditions that accelerate degradation processes and shorten its useful life. The- operating conditions of the fuel cell core (temperature, humidity and partial pressures) must be monitored to identify as soon as possible and without any error abnormal situations, which is particularly difficult in dynamic operating conditions and during ageing.The aim of this thesis is to provide solutions to this problem. To that end, a robust diagnostic approach of operating conditions without direct measurement, in a dynamic environment and taking ageing into account has been developed.In order to characterize the fuel cell, a campaign of experimental tests on a test bench was carried out during 1000 hours of operation, with and without faults. This test campaign also allowed to verify to what extent the easily accessible polarization curves and impedance spectroscopy depend on the internal operating conditions.The approach developed is based on one hand on the use of a physical fuel cell model that capture its behaviour for given operating conditions and on the other hand on easy-access current, voltage and impedance measurements. Thus, this allows the development of an embedded solution that minimizes the number of sensors required.The differences between the experimental measurements and the outputs computed by the physical fuel cell model – called residuals – are indicators which are sensitive to faults in operating conditions, and insensitive to usual operating dynamic conditions. Two residuals, generated from fuel cell output voltage and high frequency impedance, are used to detect abnormal operating conditions thanks to threshold detection. The choice of the detection threshold levels allows to set the detection performance in terms of good detection and false alarm probabilities.In order to take ageing into account, a degradation module computes the decrease of fuel cell voltage with time so that ageing is taken explicitly into account by residuals.Going beyond detection alone, a method to class the operating conditions faults has also been proposed. It uses a database of residuals from various known faults to train a K-nearest-neighbour classifier, so that faults can be identified and classified.The model developed in the CEA was compared with experiments carried out on the test bench. An experimental determination of the model constants was carried out using electrochemical methods (cyclic voltammetry...) and numerical ones (linear regression). It appears that the model correctly computes voltage and high-frequency impedance, confirming the possible use of this specific model for diagnostic purpose. The method has been tested with optimal thresholds that have been empirically determined. The detection score obtained is 80%. The false alarm rate is less than 5% during the test.The K-NN classifier was then validated on experimental data. The classification score during the 1000h test is around 60% with large disparities depending on the faults. This score is more than 99% for two of the studied faults (high pressures and low humidity), 63% for low pressures but only 20% for a temperature drop or humidity increase.This work concluded that the approach using a physical model diagnosed most faults with a low level of false alarms during 1000 hours of ageing. The search of new measurements to increase the score of poorly diagnosed faults thus improving diagnostic performance is a main perspective
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Monsempès, Thierry. "Corrosion de l'acier par des pétroles contenant des acides naphténiques : recherche d'une méthode de mesure de la vitesse instantanée de corrosion." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0062/these.pdf.
Full textAbstract:
Les acides naphténiques sont des composés organiques que l'on trouve dans certains pétroles bruts. Responsables lors du raffinage d'une corrosion de nature supposée électrochimique dans la gamme de températures 200°C-400°C, leur action corrosive reste mal connue, en particulier au niveau des mécanismes réactionnels. Il n'existe pour le moment que peu de solutions permettant de raffiner ces bruts "acides" sans risque. Notre étude entre dans le cadre de la compréhension de ces mécanismes avec notamment pour objectif la détermination de la vitesse de corrosion induite par les acides naphténiques. Bien que très résistifs, les bruts ont été étudiés avec une technique électrochimique non stationnaire, la Spectroscopie d'Impédance Electrochimique (SIE). Un système à deux électrodes a tout d'abord permis de déterminer la contribution de la résistance d'électrolyte à l'impédance du système pour diverses températures ; des contributions interfaciales sont observées pour des essais à des températures inférieures à 150°C. La loi de variation des valeurs caractéristiques de ces contributions n'est pas connue. Un montage à trois électrodes a aussi été utilisé ; un soin tout particulier a alors été apporté au choix et à la conception de l'électrode de référence. Dans ce cas, seule une contribution de la résistance d'électrolyte est mesurée, révélant l'existence de capacités de couplage entre les différentes électrodes. Des mesures de variation de résistance électrique ont été réalisées en autoclave sur des sondes de corrosion avec des conditions expérimentales aussi proches que possible de celles rencontrées sur site. On observe une corrosion de la sonde mais deux phénomènes entrent en compétition : la dissolution par les acides naphténiques et la formation d'une couche de sulfure de fer. Les analyses physico-chimiques des sondes après essais montrent que ce dernier phénomène est prépondérant<br>Naphthenic acids are organic compounds which can be found in crude oils. When these crude oils are refined, the acids are the source of a corrosion supposed o be of electrochemical nature where temperatures range from 200°C to 400°C. This type of corrosion is little known as well as the chemical reactions describing it. At the moment, there are few solutions that can lead to a risk free refining of these crude oils. This study is intended to find out these chemical reactions with the primal objective to determine the corrosion rate that can be attributed to the naphthenic acids. Though highly resistive, crude oils have been studied using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), a non-stationary electrochemical technique. A system with two electrodes allowed us on one hand to determine the contribution of the electrolyte resistance to the system impedance for several temperatures ; on the other hand, interfacial contributions are observed for temperatures below 150°C. The variation of the values characteristics of these contributions is not known. A system with three electrodes has also been used with particular care put in the choice of the reference electrode. In this case, only the contribution of the electrolyte resistance is measured, proving the presence of coupling capacities between the electrodes. Electrical resistance variations have been recorded in an autoclave using corrosion probes in conditions as close as possible to those encountered in refineries. There is some corrosion observed on the probe ; yet, two phenomena take place simultaneously : the metal dissolution provoked by naphthenic acids and the growing of an iron sulfide layer. Physico-chemical analyses prove that the latter is the most important
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Portail, Nicolas. "Mesures électrochimiques locales pour l'étude de la corrosion du fer par piqûre." Paris 6, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00825618.
Full textAbstract:
Une piqûre est décrite comme étant une attaque concentrée sur une petite portion de surface dont l’évolution reste très imprévisible. Les techniques électrochimiques classiques sont très utilisées pour étudier ces problèmes mais ne peuvent pas décrire le développement d’une piqûre isolée. Ce travail a donc concerné la mise en œuvre de protocoles expérimentaux permettant d'étudier une piqûre unique à partir de mesures électrochimiques locales. Pour y parvenir, le microscope électrochimique à balayage a été utilisé pour la génération de la piqûre. Les résultats obtenus ont notamment permis de corréler différents paramètres avec l'initiation et la propagation de la piqûre. Les produits de corrosion ont pu être déterminés en fonction de l’électrolyte. L’utilisation de couplages a permis notamment la détermination du degré d'oxydation du Fer dissous et de caractériser l'évolution de la piqûre.
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Ibrahim, Mouhamad. "Mesure de bioimpédance électrique par capteurs interdigités." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0307/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse traite de la caractérisation par spectroscopie d'impédance d'échantillons biologiques de très faibles dimensions. Les phénomènes de polarisation, classiques en spectroscopie d'impédance, créent une contrainte et augmentent l'erreur de mesure en basses fréquences. L'objectif principal de cette thèse est l'optimisation géométrique de la structure d'un capteur à électrodes interdigitées afin d'élargir la bande de fréquence utile. Le premier chapitre synthétise les données fondamentales relatives au comportement électrique des tissus biologiques ainsi que leurs propriétés électriques. Un état de l'art des techniques fondamentales de mesure d'impédance basées sur les électrodes micrométriques est aussi décrit. Le deuxième chapitre concerne une approche théorique pour l'optimisation du capteur. Cette optimisation sert à élargir la bande de fréquence utile de mesure. Elle consiste à choisir un rapport optimum de distance inter-électrodes sur largeur d'électrode. Une modélisation tridimensionnelle du système d'électrodes chargé par un milieu biologiquea été simulée sous ConventorWare©. Les résultats de cette simulation sont discutés. Le troisième chapitre traite de la conception et de la réalisation des biocapteurs. Les dispositifs technologiques développés sont décrits. La conception et la fabrication des composants sont présentées. Dans le dernier chapitre, une campagne de mesure sur des micro-volumes de fluides (solutions étalons, sang humain) est réalisée. Les mesures sont effectuées à l'aide de cinq micros capteurs à électrodes interdigitées. Les mesures réalisées sur des échantillons (solution étalons, sang humain) ainsi que la validation des dispositifs sont discutées. Les résultats obtenus sont comparés à des valeurs publiées dans la littérature et la théorie d'optimisation développée est validée et justifiée expérimentalement<br>The characterization by impedance spectroscopy of biological micro samples is one of the objectives of this thesis. The well known polarization phenomena at low frequency is a constraint that increases the measurement error. The main objective of this thesis is to optimize the geometric structure of an interdigitated electrode sensor in order to obtain confident experimental results in an extended useful frequency band without a significant influence of the polarization effect. The first chapter synthesizes fundamental data on the electrical behavior of biological tissues and their electrical properties. A state of the art techniques of the fundamental impedance measurement based on micrometric electrodes is also presented. The second chapter developps a theoretical approach for optimization of the biosensor. This optimization is used to expand the usable measurement. Indeed, it leads to determine the optimum distance between electrodes versus electrode width. A 3D modeling of the electrode system loaded by a biological medium was simulated using ConventorWare and the results are discussed. In the third chapter, the devices developed in this work are described. Design and manufacture of the biosensor components are described. In the last chapter, measurements on microvolumes of fluids (standard solutions, human blood) using five micros sensors with interdigitated electrodes are presented and discussed. Finally we compare these results to published values in the literature and the optimization theory is experimentally validated
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Bouanis, Fatima Zahra. "Amélioration des propriétés anticorrosion d’un acier au carbone par nitruration par plasma froid radiofréquence." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10183.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude de la résistance à la corrosion en milieu acide (HCl 1M) et des propriétés mécaniques de l’acier au carbone (XC38) par nitruration par plasma froid radiofréquence (13,56MHz). La grande originalité de ce travail consiste en la mise en œuvre d’un procédé de nitruration par plasma froid radiofréquence d’azote ou azote/hydrogène sans chauffer le substrat. Cette étude a permis de montrer que le rôle de l’hydrogène dans le plasma, consiste non seulement à réduire la couche d’oxyde présente à la surface du matériau, mais surtout à accélérer la cinétique d’enrichissement d’azote en surface. La caractérisation de la surface par microsonde castaing (EPMA) et spectroscopie des photoélectrons X (XPS) montrent que le traitement plasma conduit à la formation d’une couche nitrurée de l’ordre de quelque dizaine de microns pour un temps de traitement de 8 h. Les propriétés mécaniques, notamment la microdureté Vickers de la surface de l’acier traité augmente en fonction du temps de nitruration, elle passe de 247 Hv0.005 pour le substrat non traité à plus de1057 Hv0.005 pour l’échantillon nitruré pendant 8h. L’amélioration des propriétés anticorrosion a été mise en évidence par un couplage de mesures pondérales et de techniques électrochimiques telles que les courbes de polarisation et la spectroscopie d’impédance électrochimique en milieu HCl 1M. Pour des conditions optimales de traitement, l’efficacité inhibitrice des couches nitrurées dépasse 95% pour un temps de traitement de 8h et persiste pour des temps d’immersion supérieurs à 72 en milieu agressif (HCl 1M)<br>The aim of this work concerns the study of the improvement of the corrosion resistance in acidic medium (1M HCl) and mechanical properties of carbon steel (XC38) using a radiofrequency cold plasma nitriding process. The originality of this work consists in nitriding substrates using nitrogen cold plasma, where the process temperature is roughly ambient temperature and without heating the substrate. The nitriding was carried using nitrogen and nitrogen/ hydrogen plasma gas mixtures. The hydrogen role in the plasma consists not only in reducing the iron oxide layer on the substrate, but also accelerates the nitrogen diffusion in the substrate. Surface characterizations performed by means of the Electron Probe Microanalysis (EPMA) and X-ray Photoelectron spectroscopy (XPS) indicate that the treatment plasma induces the formation of a layer where the nitrided thickness is higher than ten microns for long treatment times (8h). The mechanical properties were studied by Vickers microhardness. The surface microhardness of the nitrided steel increases as the plasma processing time increases to reach a maximum of 1057Hv0.005 for the nitrided sample that was treated during 8h, when compared to sample untreated (247Hv0.005). The improvement of the corrosion resistance properties were investigated by gravimetric and electrochemical techniques such as potentiodynamic polarisation curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 1M HCl medium. For the optimal conditions of treatment, the inhibition efficiency obtained is more than 95 % for 8h of treatment and remains constant for immersion times higher than 72h in aggressive medium (HCl 1M)
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Chevalier, Stéphane. "Modélisation multiphysique de l'impédance des piles à combustible PEM. Application au diagnostic de stack par spectroscopie." Phd thesis, Université de Nantes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00991194.
Full textAbstract:
L'un des verrous au développement industriel des piles à combustible PEM reste la fiabilité de leurs performances dans le temps. La réponse à cette problématique passe par la mise en place de méthodes de diagnostic performantes telle que la spectroscopie d'impédance. Les travaux reportés dans cette thèse présentent le développement d'un outil de diagnostic. Une station de test de 2,4kW est mise en place afin de permettre des mesures par E.I.S. sous différentes conditions opératoires. Un stack de 400 W, composé de 16 cellules, est instrumenté. Les réponses fréquentielles de chacune des cellules sont analysées par une modélisation pseudo 2D originale, basée sur les équations physiques du transport et du transfert de charges et d'espèces. Les calculs réalisés sont validés expérimentalement, et des paramètres physiques caractérisant le fonctionnement de la pile sont déduits. Ils sont utilisés pour déterminer (i) l'état de santé de chacune des cellules du stack et (ii) la contribution de différents phénomènes aux pertes de potentiels mesurées. Basé sur cet outil de diagnostic, il est possible de détecter une sous-alimentation en air de certaines cellules avant la chute critique des performances. L'apparition d'hétérogénéités de fonctionnement entre les différentes cellules du stack est observée et quantifiée. Enfin, la cohabitation de conditions de noyage et d'assèchement au sein du stack a pu être mise en évidence.
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Ngo, Thanh Tuan. "Contribution à la mesure de bioimpédance électrique de cellules biologiques par micro-capteurs interdigités : optimisation, conception et validation de capteurs." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0077/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la conception et la réalisation de micros capteurs à électrodes interdigitées pour la caractérisation des milieux biologiques dans la gamme de fréquences : 100 kHz - 10 MHz. L'objectif principal de ce travail est l’optimisation géométrique de la structure d’un capteur à électrodes interdigitées afin d’élargir la plage fréquentielle de mesure en réduisant les effets de polarisation. Le premier chapitre synthétise les données fondamentales relatives au comportement électrique des tissus biologiques ainsi que leurs propriétés électriques notamment en basses fréquences. Le deuxième chapitre concerne une approche théorique pour l’optimisation du capteur pour élargir la bande de fréquence utile de mesure ; ce chapitre recommande également une nouvelle méthode pour déterminer les paramètres de la double couche à la surface en contact entre les électrodes et le milieu biologique. Dans le troisième chapitre nous proposons une modélisation tridimensionnelle du système d’électrodes chargé par un modèle du milieu biologique sous le logiciel ConventorWare®. Les résultats de simulation sont discutés. Les résultats obtenus nous permettent d’évaluer l'influence des paramètres géométriques de la structure interdigitée du capteur ainsi que les propriétés diélectriques du milieu sur l’impédance bioélectrique. Les facteurs d’influence en fonction de la fréquence sont ainsi maîtrisés lors de la conception d’u capteur interdigité destiné à la mesure de bioimpédance. Dans le quatrième chapitre, les dispositifs ainsi que la conception et la fabrication des composants développés au cours de cette thèse sont décrits. Dans le dernier chapitre, les mesures expérimentales effectuées avec de très faibles volumes de différentes solutions (solutions étalons, sang humain) par cinq micros capteurs à électrodes interdigitées. Les mesures sur les échantillons ainsi que la validation des théories d’optimisation ont été élaborées et discutées. Enfin nous avons comparé nos résultats à des valeurs publiées dans la littérature et nous avons justifié expérimentalement la théorie d’optimisation développée<br>This thesis focuses on the design and realization of interdigitated sensors for the electrical characterization of the biological medium within the frequency range: 100 kHz - 10 MHz. The main objective of this thesis is to optimize the geometry of the sensor structure according to the specificities of the interdigitated electrodes structure. This optimization leads to widen the measurement frequency range by reducing the effects of polarization at low frequency. The first chapter synthesizes the basics and fundamentals relative to the electric behavior of biological tissues as well as to their electric properties. The second chapter concerns a theoretical approach for the optimization of the sensor to widen the useful frequency band of measurement; this chapter also presents a new method to determine the parameters of the double layer at the contact interface between the electrodes and the biological medium. A three-dimensional modelling of the system, the electrodes being loaded with a biological medium, is implemented using ConventorWare® software and the results discussed in the third chapter. The results obtained allow us to evaluate the influence of the geometrical parameters of the interdigitated structure of the sensor as well as the dielectric properties of the medium on the bioelectric impedance. In the fourth chapter, the devices developed during this thesis are described. The design and the manufacturing of components are presented. The last chapter deals with the experimental measurements obtained with very small volumes of the different solutions (standard solutions, human blood) using five micro sensors that we built in the laboratory. The measurements as well as the validation of the theoretical approach are discussed. Finally we have compared our results with published values in the literature and validated our experimental and theoretical approaches developed in this work
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Lahlil, Jamal. "Etude des diodes Schottky GaP-métal par spectroscopie d'impédance." Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20253.
Full textAbstract:
Les metaux suivants ont ete etudies: ag, au et in. A titre preliminaire, quelques etudes de courbes courant-potentiel et de leur evolution ont ete effectuees. Ce travail est le premier ou des spectres d'impedance ont ete releves dans une large gamme de frequence (entre 1 hz et 1 mhz) et en fonction du potentiel (en polarisation directe). Les spectres sont analyses en termes d'un schema equivalent dont les elements dependent du potentiel applique. Quel que soit le metal, ce schema contient des resistances et des capacites pures, une impedance due a un phenomene de transport et une inductance due a une etape particuliere du transfert de charge entre gap et le metal. Ayant traite un modele simple base sur des analogies avec des modeles electrochimiques (interface metal-solution), prevoyant que la frequence de relaxation de l'impedance inductive depend du potentiel, on montre que dans le cas des diodes, celle-ci n'est pas due a la formation intermediaire d'etats en surface avant le transfert vers le metal. Comme il l'a ete suggere, la presence d'inductance pourrait etre due a l'intervention des porteurs minoritaires au contact arriere mais cette hypothese doit etre testee, en traitant un modele tenant compte d'une couche oxydee entre le metal et gap, suivant une approche rigoureuse devant etre utilisee en presence de deux interfaces
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Houssin, Timothée. "BioMEMS pour l'analyse de cellules biologiques par spectroscopie d'impédance." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10066/document.
Full textAbstract:
Les travaux de thèse ici présentés portent sur l’analyse intégrée de cellules biologiques par spectroscopie d’impédance en basse fréquence dans des systèmes microfluidiques. L’impédancemétrie représente une alternative intéressante aux marqueurs optiques car elle semble moins invasive. Le but de ces travaux est de développer des bioMEMS impédimétriques pour l’analyse du parasite aquatique Cryptosoridium parvum (C. parvum) et la détection des interactions protéine-cellule. Pour cela, des réseaux de microélectrodes interdigitées ont été réalisés au sein de puits et de microcanaux. Différentes géométries d’électrodes sont caractérisées. Des circuits électrique de modélisation sont présentés. Les spectres de relaxation diélectrique de l’eau déionisée en basse fréquence (< 1 MHz) et les temps de relaxation mis en jeu ont été déterminés. Une méthode électrique permettant de quantifier automatiquement et sans marqueurs la concentration de parasites C. parvum suspendus dans de l’eau purifiée est présentée. La viabilité de ces parasites est discriminée par impédancemétrie. Pour étudier les interactions protéine-cellule, la lactoferrine (Lf) et des cellules d’ovaires d’hamster chinois (CHO) ont été choisies comme modèle d’étude. Différents paramètres biologiques de culture cellulaire sont analysés pour optimer les mesures impédimétriques. L’interaction de la Lf avec les CHO est détectée spécifiquement. Afin d’injecter des réactifs aux cellules tout en minimisant les perturbations électrochimiques, l’analyse impédimétrique des interactions cellule-protéine est effectuée dans des canaux microfluidiques. Dans ces conditions, les mesures élecrtriques ont des effets invasifs<br>The thesis presented here deals with the integrated analysis of biological cells by low frequency impedance spectroscopy in microfluidic systems. Impedancemetrey represents an interesting alternative to optical labels because they seem to be less invasive. The purpose of this work is to develop an impedimetric bioMEMS for the analysis of aquatic parasite Cryptosoridium parvum (C. parvum) and the detection of cell-protein interactions. Arrays of interdigitated microelectrodes were realized in wells and microchannels. Different geometries of electrodes were characterized. Electrical circuit models are presented. Dielectric relaxation spectrums of deionized water in low frequencies (<1 MHz) and relaxation times were established. An electrical label free method to quantify automatically the concentration of C. parvum parasites suspended in purified water is presented. The viability of these parasites was discriminated by impedancemetry. To study protein-cell interactions, lactoferrin (Lf) and cells of chinese hamster ovary (CHO) were chosen as study model. Different biological parameters are studied to optimize impedimetric measurements. Lf-CHO interaction is detected specifically. To inject reagents into cells while minimizing electrochemical perturbations, impedimetric analysis of CHO-Lf interaction was also performed within microfluidic channels. In these conditions, electrical currents can have invasive effects
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Dong, Ming. "Caractérisation de matériaux ferroélectriques et conducteurs ioniques par spectroscopie d'impédance." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10522.
Full textAbstract:
Les techniques de spectroscopie d'impedance ont ete appliquees a l'etude de materiaux susceptibles de presenter simultanement des proprietes ferroelectriques et des proprietes de conduction ionique. Un modele de la reponse dielectrique des proprietes volumiques a ete propose, il peut etre considere comme une generalisation de l'expression de cole et cole. Il prend en compte a la fois la reponse du reseau et celle des porteurs de charge. Deux contributions a la permittivite electrique ont ainsi ete identifiees dans un cristal de litao#3: les frequences de relaxation sont minimales a la temperature de curie, t#c, suggerant que les deux mecanismes sont correles au mode mou. Les deux phenomenes ont ete relies aux mouvements des ions lithium. Au sein du systeme batio#3-banb#2o#6-linbo#3, un large domaine de solution solide de structure tkwb a ete mis en evidence. Le remplacement d'un ion ba(2+) par deux ions li(+) augmente t#c de maniere significative. La substitution couplee (nb(5+) = ti(4+) + li(+) ) n'a que tres peu d'influence sur t#c. L'augmentation de t#c due a l'introduction d'ions li(+) est compensee par une diminution de t#c resultant d'une diminution de la covalence du reseau des octaedres (nb,ti)o#6. Les proprietes dielectriques des materiaux etudies sont sensibles a l'atmosphere du traitement thermique. Les ceramiques peuvent presenter une conduction electronique et une conduction anionique. Lorsque les ions li(+) sont presents, une contribution supplementaire due a ces cations intervient et devient la contribution principale a la conductivite totale. Les meilleures performances electriques sont obtenues pour la composition ba#5li#2ti#2nb#8o#3#0 dans laquelle les ions li(+) occupent la moitie des sites c dans les tunnels le long de l'axe oz de section trigonale
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Prado, Olivarez Juan. "Conception et réalisation d'un microsystème par spectroscopie de bioimpédance." Nancy 1, 2006. http://www.theses.fr/2006NAN10045.
Full textAbstract:
La conception et la réalisation d'un microsystème par spectroscopie de bioimpédance basée sur la technique du pont auto accordé dans la bande [100 Hz – 1MHz] a été développée. Le premier chapitre traite du contexte et des techniques de la mesure d'impédance de tissus biologiques (bioimpédance), ainsi que les paramètres d'influence sur la mesure. Le second chapitre introduit la modélisation de la cellule de mesure avec des microélectrodes coplanaires en 2D et 3D, ainsi que l'analyse théorique permettant le calcul des propriétés diélectriques de tissus. On a utilisé le logiciel Femlab pour effectuer la simulation. Le troisième chapitre décrit la fabrication de la cellule de mesure par les techniques lithographiques, la problématique de l'interface – électrolyte et le circuit équivalent de l'impédance de polarisation. Celui-ci suggère une chaîne de mesure pour la spectroscopie de bioimpédance. Le dernier chapitre de la thèse présentée validation expérimentale de la chaîne de mesure réalisée, on a déterminée la valeur de l'impédance complexe directement et indirectement et se retrouvé les valeurs de la permittivité et conductivité. Les mesures sont effectuées sur une sérum physiologique et du sang (animal et humaine), finalement tous les résultats expérimentaux sont présentés et discutés<br>The Design and test of a Microsystems for Bioimpedance spectroscopy based on the auto balancing bridge method in the band [100 Hz - 1MHz] were developed. The first chapter shows the context and the measurement techniques of impedances in tissues biological (Bioimpedance), as well the parameters witch measurement. The second chapter introduces the modeling of the measuring cell with coplanar microelectrodes in 2D and 3D, as well as the theoretical analysis to calculate the dielectric properties of tissues that were presented. We used the Femlab software to carry out simulation. The third chapter describes the manufacture of the cell measurement by the lithographic techniques, the effects of the interface - electrolyte and the circuit equivalent of the impedance of polarization. This chapter suggests the instrumentation for bioimpedancia measurement that could be used. In the final chapter of the thesis the experimental validation of the measurement system, we determined the value of the impedance complexes directly and indirectly, and found the values of permittivity and conductivity. Measurements were carried out with for physiologic serum solution and blood (animal and human), finally we showed and discussed all the experimental results
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Tant, Sylvain. "Contribution au diagnostic d'empilements PEMFC par spectroscopie d'impédance électrochimique et méthodes acoustiques." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00934703.
Full textAbstract:
Les piles à combustible constituent une alternative aux moteurs thermiques utilisés dans le cadre d'applications transport ou dans le cadre d'applications stationnaires. Cependant, il existe encore aujourd'hui des verrous technologiques limitant leur développement à l'échelle industrielle. Un des verrous importants est la détermination de leur état de santé en temps réel permettant un diagnostic voire un pronostic de leurs dysfonctionnements ou de leur temps de bon fonctionnement. Dans ce travail, deux approches différentes ont été abordées en vue de proposer des outils de diagnostic pour des empilements de taille industrielle : une approche électrochimique et une approche acoustique. Dans un premier temps, un modèle simple de spectroscopie d'impédance électrochimique et un algorithme d'identification des paramètres ont été développés dans l'optique de proposer un outil de diagnostic rapide et facile à implémenter. Dans un second temps, deux méthodes basées sur la propagation des ondes sonores (l'émission acoustique et les acousto-ultrasons) ont été testées et évaluées dans des conditions de fonctionnement optimales et dégradées.
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Boussena, Lyes. "Etude par spectroscopie d'impédance du comportement d'armatures galvanisées dans des mortiers hydrauliques." Cergy-Pontoise, 2000. http://www.theses.fr/2000CERG0121.
Full textAbstract:
Notre travail a consiste a etudier le comportement d'armatures galvanisees dans des mortiers hydrauliques par spectroscopie par impedance. Nous avons utilise un nouveau procede de galvanisation appele procede delot. Celui-ci nous a permis d'obtenir une couche superficielle de zinc particulierement homogene avec absence de couches intermetalliques fe-zn evitant ainsi la formation de micropiles. Ce type de galvanisation presente une meilleure tenue en milieux basiques que la galvanisation classique. La spectroscopie par impedance nous a permis d'etudier l'evolution de l'armature galvanisee ainsi que celle du mortier d'enrobage contamine ou non par des ions agressifs. Les mesures de resistance d'enrobage montrent clairement que la fumee de silice reduit la porosite du liant hydrate. L'effet est optimum pour des teneurs de 10-20% de fumee de silice. L'introduction de quantites croissantes de chlorures alcalins se traduit par une fixation des ions chlore par les aluminates et les alumino-ferrites du ciment sous forme de monochloroaluminate (sel de friedel). La capacite de fixation des ions chlore atteint un maximum pour une teneur de 2,5% de chlorures en poids de ciment. L'ajout des sulfates conduit a la formation d'ettringite qui contribue initialement a la diminution de la porosite. L'introduction de quantites importantes de laitier par rapport au clinker conduit a un accroissement de la compacite pour des durees de cure superieures a 7 jours.
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Salvato, Bernard. "Etude par spectrométrie d'impédance électrochimique de la protection anti-corrosion de revêtements polymères." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10269.
Full textAbstract:
Les surfaces metalliques et plus particulierement les aciers, exposees aux conditions d'humidite ambiante ou en atmosphere corrosive, sont sujettes a une degradation inevitable et rapide. Pour ralentir ce phenomene, l'application de revetements polymeres anti-corrosion est une solution a la fois simple et peu couteuse. La protection apportee au metal peut etre evaluee par un test accelere appele brouillard salin. Cette technique, encore tres utilisee dans l'industrie, est de plus en plus critiquee a cause du manque de correlation des resultats avec la realite. La spectrometrie d'impedance electrochimique permet d'estimer avec une plus grande fiabilite la protection anti-corrosion apportee par le revetement. Celle-ci est evaluee avant meme que la corrosion n'apparaisse sous le film et ceci par simple mesure d'impedance a intervalles reguliers sur les echantillons en contact avec une solution de nac1 3%. Ces deux techniques d'evaluation sont appliquees sur les differents systemes etudies puis comparees. Les revetements anti-corrosion etudies ont ete realises a partir de poudre de polyamide 11, de peintures et vernis fluores a base de vinylidene (vf#2) en solvant organique ou des copolymeres acryliques en emulsions aqueuses. Les mesures de permeabilite a l'eau, d'adherence par pelage a sec ou en milieu humide ne sont pas toujours correlees aux resultats d'impedance. Les parametres importants pour une bonne protection sont principalement le taux de cristallinite (obtenu par diffraction des rayons x ou encore par dsc) et la taille des cristallites. Ils dependent du traitement thermique subi par le polymere. L'analyse dielectrique et la microscopie electronique a balayage ont contribue a une meilleure comprehension de la degradation des systemes polymere-acier. A partir des spectres d'impedance obtenus, un modele a ete propose pour decrire le comportement d'un metal revetu d'une couche isolante en contact avec un electrolyte. Il a ete compare aux modeles proposes dans la litterature
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Tezyk, Vladyslav. "Etude des propriétés d'oxydo-réduction de LSCF par spectroscopie d'impédance électrochimique et voltammétrie cyclique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI005/document.
Full textAbstract:
Parmi tous les matériaux oxydes de type pérovskite (ABO3), les ferro-cobaltites de terre rares (LSCF) ont suscité beaucoup d’intérêt en raison de leur conductivité mixte ionique et électronique (MIEC) et de leur forte activité catalytique. L’objectif de cette étude fondamentale est de comprendre l’influence de la microstructure, de la composition de LSCF et de la pression partielle d’oxygène sur l’allure des voltammogrammes et sur la variation de la résistance en série, Rs, en fonction de la polarisation. Ainsi, les propriétés redox de LSCF déposé sur CGO ont été étudiées par voltammétrie cyclique et par des mesures d’impédance sous courant continu dans la gamme de température de 300 à 700 °C et sous une pression partielle d’oxygène égale à 0,21 et 1,8.10-4 atm. Nous avons tout d’abord démontré les effets importants de la microstructure sur l’allure des voltammogrammes de l’électrode LSCF/CGO. Dans le cas d’une couche dense, les voltammogrammes expérimentaux présentent des pics cathodiques et anodiques symétriques caractéristiques d’un composé d’intercalation et Rs augmente avec la polarisation cathodique. Pour une couche poreuse sous air, les voltammogrammes sont identiques à la courbe de polarisation et Rs ne varie pas. Puis, nous avons montré que la pression partielle d’oxygène influe également fortement sur la réponse voltammétrique du matériau poreux avec apparition des pics cathodiques et anodiques. La nature des pics et leur attribution au changement de concentration en lacunes dans LSCF ont été confirmées par un travail de simulation des voltammogrammes en fonction de paramètres microstructuraux et de la pression partielle d’oxygène. Enfin, l’étude de cinq compositions de LSCF de microstructure poreuse a montré sous faible p(O2) que les voltammogrammes cycliques sont plus complexes pour les composés LSCF riches en cobalt que pour les riches en fer<br>Among perovskite-type oxide materials (ABO3), rare earth doped cobalt ferrites (LSCFs) aroused a lot of interest because of their mixed ionic and electronic conductivity (MIEC) and their high catalytic activity. The objective of this fundamental study was to understand the influence of the microstructure, the LSCF composition and the oxygen partial pressure on the voltammogram shape and on the variation of the series resistance, Rs, as a function of continuous polarization. Thus, the redox properties of LSCF deposited on CGO were studied by cyclic voltammetry and by DC impedance measurements in the temperature range of 300-700 °C and under oxygen partial pressure equal to 0.21 and 1.8 × 10-4 atm. First, we demonstrated the significant effects of the microstructure on the voltammogram shape of the LSCF / CGO electrode. In the case of a dense layer, the voltammograms exhibit symmetrical cathodic and anodic peaks characteristic of an intercalation compound and Rs increases with cathodic polarization. For a porous layer in air, the voltammograms are identical to the polarization curve and Rs do not vary. Then, we have shown that the oxygen partial pressure strongly influences the voltammetric response of the porous material with appearance of cathodic and anodic peaks. The nature of the peaks and their attribution to the change of concentration in vacancies in LSCF were confirmed by a study of simulation of the voltammograms according to microstructural parameters and the oxygen partial pressure. Finally, the study of five LSCF compositions with porous microstructure showed under low p(O2) that cyclic voltammograms are more complex for cobalt-rich LSCF compounds than for iron-rich ones
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Labidi, Ahmed. "Etude de capteurs de gaz à base d'oxyde de tungstène (WO3) par spectroscopie d'impédance." Aix-Marseille 3, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX30025.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est la détermination des mécanismes de détection de capteurs de gaz à base de WO3 par spectroscopie d'impédance, sous gaz réducteurs (éthanol et acétone) et sous gaz oxydant (ozone). Cette technique est une méthode puissante pour comprendre les processus de conduction et les mécanismes d’interaction solide/gaz dans ces capteurs. Les couches minces de WO3 étudiées ont été déposées au laboratoire par les techniques de pulvérisation cathodique réactive magnétron radio-fréquence et par évaporation sous vide. Ces techniques ont permis d’avoir des couches minces, homogènes et polycristallines. Les propriétés morphologiques ont été déterminées par microscopie à force atomique (AFM). Les mesures d’impédance ont montré que l’interaction des capteurs avec l’ozone et les vapeurs organiques dépend de la morphologie de la couche sensible de WO3 et notamment de leur densité en joints de grains. Nous avons également analysé par spectroscopie d’impédance sous ozone et éthanol des capteurs dont la surface du film WO3 a été modifiée par des ajouts métalliques d’or (Au) ou de palladium (Pd). Les résultats des ces études montrent que l’ajout métallique d’Au améliore légèrement la sensibilité des capteurs à l’éthanol, que les films de WO3 soient obtenus par pulvérisation ou par évaporation. En ce qui concerne l’ozone, l’ajout d’Au semble pouvoir améliorer la sensibilité des capteurs dont le film de WO3 a été évaporé. Par contre, l’ajout de Pd rend les capteurs pratiquement insensibles aux deux types de gaz utilisés. Les résultats de ce travail de thèse ont ainsi permis de déterminer les principaux paramètres morphologiques à prendre en considérations pour l’amélioration des réponses des capteurs à base de WO3<br>The aim of this work is the determination of detection mechanism for WQ3 based sensors by impedance spectroscopy, under reducing (ethanol and acetone) or oxidizing (ozone) gases. This technique is a powerful method for understanding the conduction processes and the solid/gaz interaction mechanisms of these sensors kind. The studied WOa sensitive thin layers were deposited at the laboratory by reactive radio-frequency magnetron sputtering and vacuum evaporation. These techniques permit to prepare homogeneous and polycrystalline thin layers. The morphological properties were studies by atomic force microscopy (AFM). The impedance investigation showed that the sensors interaction with ozone and organic vapors depends on the W03 sensitive layer morphology in particular of their density of grain boundaries. We have also analyzed by impedance spectroscopy the response under ozone and ethanol of W03 based sensors wherein the film surface was modified by gold (Au) or palladium (Pd) metal additive. The results of these studies showed that the Au addition improves slightly the sensitivity of the sensors toward ethanol, for the films of WO3 obtained by sputtering or evaporation. Under ozone, the Au addition seems to be able to improve the sensitivity of WC3 sensors film prepared by evaporation. For instance, the sensors became practically insensitive toward the two used gases when Pd is added. The results of this work make it possible to determine the principal morphological parameters to take into accounts for the improvement of the WO3 based sensors responses
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Khiati, Zoulikha. "Inhibition de la corrosion du cuivre en milieux chlorure et sulfate neutres par une nouvelle molécule dérivée du 1,2,4-triazole." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066222.
Full textAbstract:
Le pouvoir protecteur d’une nouvelle molécule inhibitrice, le bis-(4-amino-5-mercapto-1,2,4-triazol-3-yl) butane, vis-à-vis de la corrosion du cuivre en milieux NaCl à 3 % et Na2SO4 0,5 M aéré a été évalué par voltampérométrie, chronoampérométrie et spectroscopie d’impédance électrochimique. L’inhibiteur abaisse simultanément la vitesse de la réaction anodique et celle de la réaction cathodique (inhibiteur mixte). La mesure de la résistance de polarisation (Rp) montre une augmentation du pouvoir protecteur de l’inhibiteur au cours du temps. Le taux d’inhibition dépasse les 99 %. Cet inhibiteur s’avère donc encore plus efficace que le benzotriazole. L’effet du pH et de l’addition de KI sur le comportement de cuivre dans ces deux milieux seuls et avec une addition de BAMTB ont été étudiés. L’inhibiteur est très efficace en milieu acide. L’ajout de KI joue un rôle très bénéfique sur la protection du cuivre. La forte augmentation de l’efficacité est due à un effet de synergie. Les analyses de surface par spectroscopie Raman, spectroscopie XPS, microscopie électronique à balayage MEB et analyse EDS ont permis de mettre en évidence la présence d’un film de type Cu(I)-BAMTB<br>Inhibition of copper corrosion in 3% NaCl and 0. 5 M Na2SO4 mediums by a novel bis-(4-amino-5-mercapto-1,2,4-triazol-3-yl) butane has been investigated using voltammetry, chronoamperometry and electrochemical impedance spectroscopy. The inhibitor decreases both anodic and cathodic reactions (mixed inhibitor). The measurement of the polarization resistance (Rp) shows an increase in protective rate of the inhibitor as a function of the immersion. The inhibition efficiency exceeds 99%. This inhibitor is more efficient than the benzotriazole. The effect of pH and the addition of KI on the corrosion of copper in these two media alone and with addition of BAMTB were investigated. The inhibitor is very effective in acidic medium. The addition of KI plays a beneficial effect on the protection of copper. The more increase in efficiency is due to a synergistic effect. The surface analysis by Raman spectroscopy, XPS spectroscopy scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) analysis showed the presence of a film of Cu (I)-BAMTB
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Ho, Thu Huong. "Etude de matériaux conducteurs par couplages de mesures d'impédance électrochimique, de gravimétrie et d'angle de contact." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831308.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement de polymères conducteurs en couplant des mesures simultanées et in situ d'angle de contact et de différents outils d'analyses électrochimiques (impédance électrochimique, électrogravimétrie cyclique et ac-électrogravimétrie). L'originalité de ce travail est de mettre en place un dispositif qui permet d'effectuer des mesures électrochimiques dans un volume variant de 1,5 à 3 µL. Nous avons pris comme polymère conducteur modèle le polypyrrole, électrogénéré à partir de différents monomères substitués que nous avons synthétisés. La mouillabilité de la surface des films de polymères formés est influencée, non seulement, par la nature du monomère mais aussi par les dopants présents en solution lors de la formation du film. Selon la nature du film de polymère conducteur formé, grâce aux mesures d'ac-électrogravimétrie, nous avons pu identifier les mécanismes d'échanges des diverses espèces (chargées ou non) au cours de la polarisation et les corréler aux variations de mouillabilité mesurées simultanément
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Rouchon, Denis. "Mesures de déformations sur dispositifs à contraintes intentionnelles par spectroscopie Raman." Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0041.
Full textAbstract:
Les couches de silicium contraintes épitaxiées sur substrats virtuels en alliage silicium-germanium (teneur en germanium comprise entre 20 et 50 at. %) sont d’un grand intérêt pour la conception de transistors CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Les performances accrues de ces transistors proviennent d’un accroissement de la mobilité des porteurs. Cet accroissement est lié à la contrainte biaxiale dans la couche de silicium imposée par les conditions d’épitaxie. Cette couche de silicium contrainte peut ensuite être reportée sur isolant grâce au procédé SmartCut pour obtenir des couches de silicium contraint sur isolant (sSOI pour strained-Silicon-On-Insulator). La spectroscopie Raman permet d’accéder simultanément et de manière très locale à la teneur en germanium et à la contrainte correspondante. Cette approche a été utilisée pour suivre l’évolution de la contrainte pendant les différentes étapes de conception d’un dispositif sSOI. L’examen des substrats virtuels et des données de diffraction X a permis de préciser les effets de l’évolution de la teneur en germanium sur l’allure des spectres Raman. L’étude par imagerie Raman sur substrat virtuel et couche de silicium épitaxiée a montré la présence d’une morphologie de surface typique dénommée cross-hatch. Les déformations mesurées par Raman sur les couches de silicium épitaxiées indiquent quelles sont pseudomorphes. Par contre, une légère relaxation en fonction de leurs épaisseurs a été mise en évidence pour des teneurs en germanium supérieures à 30%. Nous avons aussi montré que l’étape de report sur isolant entraîne une forte relaxation de la contrainte lorsque l’on atteint des teneurs voisines de 40% en germanium. L’effet d’un recuit sur ces structures a également été abordé. Les effets de gravure ont été examinés sur structure reportée sur isolant. La mesure de l’évolution de la déformation liée à la géométrie spécifique de ces échantillons gravés a été confrontée à un modèle thermoélastique. Enfin, une étude préliminaire a été menée sur couches de silicium épitaxiées sur pseudo substrats SiGe, selon les directions [110] et [111]<br>Strained silicon layers epitaxially grown on a silicon-germanium alloy virtual substrates (germanium content ranging between 20 and 50 at. %) are of a great interest for high performance Complementary Metal Oxide Semiconductor CMOS devices. Increased transistor performances occur as direct result of increased electron and hole mobilities caused by the tensile strain. Tensile strained silicon layers on top of those SiGe virtual subtrates can be transferred onto an oxidized silicon wafer through SmartCut™ process for strained Silicon-On-Insulator (sSOI) fabrication. Raman spectroscopy gives access simultaneously and in a very local manner to the germanium content and the corresponding strain. This approach was used to follow the evolution of the strain during the various stages of design of a sSOI device. The Raman examination of the virtual substrates and the X-ray diffraction data enabled us to determine the effects of varying germanium content on form of the Raman spectra. The study by Raman mapping on virtual substrates and epitaxial silicon layers showed the presence of a typical surface morphology called cross-hatch. The deformations measured by Raman on the epitaxial silicon layers indicate that they are pseudi morphic. On the other hand, a small thickness dependant strain relaxation was observed for germanium contents higher than 30 %. We also showed that the stage SmartCut™ on insulator involve a strong stress relaxation when one reaches contents close to germanium 40 %. The effect of annealing on these structures was also studied. The effects of etching were examined on structures transferred on insulator. The measurement of the strain evolution related to the specific geometry of these etched samples was compared with a thermo elastic model. Finally, a preliminary study was undertaken on the epitaxial silicon layers on SiGe virtual substrates, according to directions [110] and [111]
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Aglzim, El-Hassane. "Caractérisation par spectroscopie d'impédance de l'impédance complexe d'une pile à combustible en charge : evaluation de l'influence de l'humidité." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10103/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse traite de la caractérisation par Spectroscopie d'Impédance de l'impédance d'une pile à combustible en charge et plus particulièrement de l'évaluation de l'influence de l'humidité sur les performances de la pile. Après un état de l'art sur les différentes méthodes de caractérisation de l'impédance d'une pile et les différentes méthodes de mesure de l'humidité, la problématique est posée. Nous modélisons la pile Nexa de 47 cellules de type PEMFC, en intégrant des mesures expérimentales au niveau du modèle. Le modèle dynamique décrit en VHDL-AMS est un modèle au niveau macroscopique prenant en compte le côté électrique des différentes cellules constituant la pile. Ce modèle prend en compte la caractéristique des deux dernières cellules qui présentent un phénomène d'inondation remarqué lors des mesures expérimentales. Le système de purge de la Nexa est également pris en compte dans le code. L'étude expérimentale passe par la mise en place d'un banc de mesure pour la caractérisation de l'impédance de la pile Nexa par Spectroscopie d'Impédance, ainsi que la mesure de l'humidité en sortie de la pile. Les mesures d'impédances complexes corrélées à celles de l'humidité nous ont amenées à déterminer l'influence de l'humidité sur les performances de la pile. La concordance entre les résultats du modèle et ceux du banc de mesure, tant en DC que en AC, sont concluants. L'erreur constatée à l'issue de la comparaison entre les résultats théoriques et expérimentaux est inférieure à 1.5%<br>This thesis deals with the characterization of the impedance of an on load fuel cell by Electrochemical Impedance Spectroscopy method and particularly the assessment of the humidity influence on the fuel cell performances. After a state of the art on different methods to characterize the impedance of a fuel cell and different methods of measuring humidity, the problem is posed. We model the PEM Nexa stack which consists of 47 cells, integrating experimental measurements. The dynamic model described in VHDL-AMS is a model at the macroscopic level, taking into account the electrical side of individual cells constituting the fuel cell. This model takes into account the characteristics of the last two cells exhibiting the phenomenon of flooding seen in experimental measurements. The purge system of the Nexa is also reflected in the code. The experimental study involves the establishment of a Testbench for characterizing the impedance of the Nexa fuel cell by Impedance spectroscopy method, and measuring the humidity at the output of the stack. The complex impedance measurements correlated with those of humidity led us to determine the influence of humidity on the performance of the fuel cell. The correlation between the model results and those of the Testbench, both in DC than in AC, are conclusive. The error in between theoretical and experimental results is less than 1.5%
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Amami, Souhail. "Etude par électrochimie et par émission acoustique du décollement de couches de galvanisation sous protection cathodique." Compiègne, 2001. http://www.theses.fr/2001COMP1347.
Full textAbstract:
Les conduites métalliques enterrées pour transports de fluides (" pipe-lines") sont soumises à l'action physico-chimique des sols où elles se trouvent. Il en est de même pour les installations immergées, surtout en milieu marin, qui se dégradent sous l'action de la corrosion électrochimique. Afin de prévenir ces dégradations, deux types de protection sont utilisées ; des revêtements qui isolent le métal du milieu, et l'application d'un courant imposé constant qui s'oppose à la corrosion. Les travaux rapportés dans le mémoire de thèse ont pour objectif de décrire le comportement d'un revêtement de galvanisation soumis à l'action possible d'un courant de protection qui peut localement s'avérer excessif. En effet, une sur-protection cathodique peut provoquer l'apparition de gaz qui décollent et fissurent le revêtement. Pour mener à bien ce travail, un acier galvanisé a été choisi, dans les conditions d'un milieu marin synthétique et d'une sur-protection cathodique, et pour différentes périodes de t emps d'immersion. Durant ces expositions, des enregistrements d'émission acoustique ont été pratiqués, et les endommagements obtenus après essai ont été observés au Microscope Electronique à Balayage. Parallèlement, des mesures d'impédance électrochimique ont permis d'étudier le système substrat - revêtement après des expositions de durées similaires. L'activité acoustique enregistrée a pu être corrélée avec les paramètres déduits des mesures d'impédance électrochimique. La comparaison des chronologies a permis d'associer les classes d'évènement acoustiques à des phénomènes physiques observés au microscope et influençant les diagrammes d'impédance. Cette classification a été validée par l'utilisation d'une méthode statistique utilisant les réseaux neuronaux. Les résultats ainsi obtenus ont conduit à l'établissement d'un mécanisme d'endommagement du revêtement sous l'action de la surprotection cathodique, et à la proposition d'un protocole pour suivre in situ cet endommagement.
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Bondu, Flavie. "Etude de la conformation d’adsorption de l’acide isonicotinique sur Au <111> par spectroscopie d’impédance-Raman et modulation de capacité." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066268.
Full textAbstract:
La spectroscopie Raman permet l’identification de la nature chimique des produits à l’interface. La spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) permet quant à elle d’obtenir des informations sur leur cinétique réactionnelle. Le changement d’orientation d’une molécule adsorbée sur la surface d’une électrode (déterminé par la spectroscopie Raman) doit induire des variations de la capacité de double couche. Celle-ci peut être étudiée par la méthode de modulation de capacité qui permet de déterminer sa valeur à haute fréquence en fonction d’une modulation à basses fréquences. Ce travail a pour but d’étudier les variations du taux de recouvrement de l’acide isonicotinique (INA), adsorbé sur Au <111> par couplage de l’impédance-Raman et de la modulation de capacité de double couche. Lors de ce travail, nous avons mis au point le montage permettant de coupler ces deux techniques. Le dispositif expérimental a été validé par l’utilisation de circuits passifs. Nous avons également déterminé le changement d’orientation de l’INA sur la surface de l’électrode en fonction du potentiel et étudié les variations de capacité de double couche associées. Bien que nous n’ayons pas pu déterminer la nature du lien entre les variations de capacité de double couche et celles des spectres Raman, nous avons pu montrer qu’elles sont maximales dans la même zone de potentiel<br>Raman spectroscopy gives chemical identification of interfacial species while electrochemical impedance spectroscopy (EIS) brings information about their kinetic of reaction. Orientation modification of a molecule adsorbed on an electrode surface (determined by Raman spectroscopy) must induce variations in the double-layer capacitance. This can be studied by the capacitance modulation method which allows for the determination of its value at high frequency when the capacitance modulated at low frequency. This work aims at studying the variations in the coverage rate of isonicotinic acid (INA) adsorbed on Au <111> by the dynamic coupling of Raman-impedance and double layer capacitance modulation. During this work, we developed a device which allows coupling of these two techniques. It has been validated by the use of passive circuits. We also determined the changes in INA orientation at the electrode surface with potential and studied the associated variations of the double layer capacitance. Although we were not able to establish the nature of the interactions between the double layer capacitance and Raman spectra variations, we have shown that they are both exhibit maxima in the same potential range
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Lelievre, Jerome. "Nouveaux matériaux sans plomb à base de bismuth : vers des composés de type (A,A') (B)O₃ et (A,A') (B,B') O₃." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0102/document.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à la recherche de nouveaux matériaux sans plomb à structure pérovskite, de formules (A⁺,Bi³⁺)BO₃ et (A⁺,Bi³+)(B,B’)O₃ où A⁺ = {Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺}. Le but visé est le remplacement des pérovskites à base de plomb actuellement utilisées dans les dispositifs électroniques. La possibilité de substitution du plomb par un pseudo-ion (A⁺,Bi³⁺) a été étudiée pour (i) les pérovskites simples PbTiO₃ et PbZrO₃ et (ii) les pérovskites complexes Pb(Mg⅟₃Nb⅔)O₃ et Pb(Zn⅟₃Nb⅔)O₃.La synthèse de la composition (Li⅟₂Bi⅟₂)TiO₃ (LBT) a conduit à un composé pyrochlore de type Bi₂Ti₂O₇. Les autres compositions ont permis d'obtenir les pérovskites (Na⅟₂Bi⅟₂)ZrO₃ (NBZ), (K⅟₂Bi⅟₂)ZrO₃ (KBZ), (Na⅟₂Bi⅟₂)(Mg⅓Nb⅔)O₃ (NBMN), (K⅟₂Bi⅟₂)(Mg⅟₃Nb⅔)O₃ (KBMN) et (K⅟₂Bi⅟₂)(Zn⅟₃Nb⅔)O₃ (KBZN). Un important travail de synthèse a été effectué, en utilisant plusieurs voies et différents précurseurs, afin d'essayer d'éliminer les phases secondaires qui accompagnent généralement ces pérovskites.Les structures cristallines ont été étudiées par diffraction de neutrons à l'aide de la méthode de Rietveld. Celles-ci ont été déterminées pour LBT, NBZ, KBZ et KBMN. Les propriétés électriques de ces matériaux ont également été étudiées. Aucun d'entre eux n'est ferroélectrique. KBZ est électrostrictif. Enfin, NBZ, NBMN et KBMN montrent d'intéressantes propriétés de relaxeurs<br>The present work focused on the research of new lead-free perovskite materials with the formula (A⁺,Bi³⁺)BO₃ and(A⁺,Bi³+)(B,B’)O₃ with A⁺ = {Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺}. The aim of this study is to find potential candidates to replace the lead-based perovskite used in the electronic devices nowadays. The possibility to substitute the lead ion par a couple (A⁺,Bi³⁺) has been examined for (i) the simple perovskites PbTiO₃ and PbZrO₃ and (ii) the complex perovskites Pb(Mg⅟₃Nb⅔)O₃ and Pb(Zn⅟₃Nb⅔)O₃.The synthesis of the composition (Li⅟₂Bi⅟₂)TiO₃ (LBT) has led to a pyrochlore Bi₂Ti₂O₇-like compound. The other compositions have conducted to the perovskites compounds (Na⅟₂Bi⅟₂)ZrO₃ (NBZ), (K⅟₂Bi⅟₂)ZrO₃ (KBZ), (Na⅟₂Bi⅟₂)(Mg⅓Nb⅔)O₃ (NBMN),(K⅟₂Bi⅟₂)(Mg⅟₃Nb⅔)O₃ (KBMN) and (K⅟₂Bi⅟₂)(Zn⅟₃Nb⅔)O₃ (KBZN). A lot of work has been carried out for the syntheses, using different precursor or process, in order to suppress the secondary phases which are often obtained with these perovskites. The crystalline structures have been studied by neutron diffraction, using the Rietveld method. These have been determined for the LBT, NBZ, KBZ and KBMN compounds. The electrical properties of these materials have also been studied. None of them is ferroelectric. KBZ is électrostrictif. Finally, NBZ, NBMN and KBMN present some interesting relaxor properties
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Loche, Jean-Michel. "Etude du transfert d'ions chlorures à travers des mortiers de ciment par diffusion-migration : suivi par spectroscopie d'impédance électrochimique." La Rochelle, 2001. http://www.theses.fr/2001LAROS078.
Full textAbstract:
L'objectif principal du travail présenté est la compréhension de la relation liant le flux de chlorures mesuré expérimentalement en régime stationnaire lors d'un essai de diffusion-migration à travers un échantillon de mortier, à la valeur de courant associé. Une approche expérimentale, basée sur un protocole d'essai spécifique, a permis de comparer les courbes de chrono-ampérométries obtenues lors d'essais de diffusion-migration pour des mortiers d'épaisseurs différentes préparés à partir de différents dosages en eau. Tous les essais ont montré que la densité surfacique de courant évoluait en deux phases après ajout d'une solution contenant le chlorure de sodium : 1. Une diminution malgré la présence d'une solution plus conductrice. 2. Une augmentation, malgré un flux constant, d'autant plus importante que les pores sont d'un rayon moyen plus important. Un protocole de mesure de l'impédance électro-chimique des échantillons soumis au test de diffusion-migration a fait apparaître une modification des caractéristiques électriques de ces derniers lors des polarisations en présence de chlorures de sodium. La mesure d'impédance électrochimique du matériau a permis d'accéder au taux de surface d'échange solide-liquide. Ces observations ont conduit au développement d'un modèle théorique nouveau qui permet le calcul d'un coefficient de diffusion apparent en prenant en considération les phénomènes de double couche à l'interface solide-solution, la géométrie de la matrice poreuse, les interactions ioniques, et les cinétiques de réactions hétérogènes. La confrontation des résultats théoriques aux mesures expérimentales valide les hypothèses retenues dans le modèle et souligne la prépondérance des effets électro-capillaires sur la valeur de ce coefficient de diffusion apparent.
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Le, Pen Christophe. "Etude par spectroscopies d'impédance électrochimique et de courants thermostimulés de polymères chargés hydrodiluables pour peintures aéronautiques." Toulouse 3, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU30214.
Full text
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Desportes, Antoine. "Développement de techniques de mesures optiques pour qualifier les installations de type plasmatron : Application à des mesures de catalycité." Rouen, 2004. http://www.theses.fr/2004ROUES049.
Full textAbstract:
La présente étude porte sur l’interaction gaz-paroi entre un plasma d’air et un bouclier thermique, intervenant lors de la rentrée atmosphérique d’un engin spatial. Cette situation est reproduite sur IPWT, la soufflerie inductive haute enthalpie du CORIA. Les caractéristiques aérodynamiques ainsi que les propriétés radiatives du jet de plasma d’air ont été mesurées. Les cartographies de vitesses et de températures ont ainsi été déduites. Le but étant de comprendre les transferts énergétiques vers la surface (phénomène appelé catalycité), la couche limite de point d’arrêt devant un échantillon de cuivre (pleinement catalytique) a été étudiée par spectroscopie Raman. Les profils de densité et de températures de N2 ont été mesurés. Le rayonnement infrarouge de l’échantillon de SiC a été analysé. Le comportement optique est celui de sa couche protectrice : l’oxyde de silicium. Le coefficient effectif de recombinaison des matériaux d’OREX a été déduit par l’application de la méthode IPM<br>This study deals with gas surface interaction between air plasma and heat shield. This phenomena take place during atmospheric re-entry of a space shuttle. This particular situation is reproduced in IPWT, the inductive plasma wind tunnel at CORIA. The aerodynamics characteristics and radiative properties of the air plasma flow have been measured. So, the cartographies of velocities and temperatures have been deduced. The final aim is to have a better understanding of the energy transfer to the wall (phenomenon called catalycity). Then, we have studied by Raman spectroscopy the boundary layer above a copper wall (fully catalytic)in a stagnation point configuration. Density and temperatures profiles of N2 have been carried out. The infrared emission of a SiC sample has been analysed. Its optical behaviour is the same than the silica oxide (its protection layer). The effective recombination coefficient of the OREX materials have been deduced thanks to the IPM method
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Selmi, Ania. "Synthèse et caractérisation de nouvelles céramiques conductrices par ions O2- dérivées de La2Mo2O9 par substitutions aliovalentes." Le Mans, 2007. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2007/2007LEMA1011.pdf.
Full textAbstract:
Les substitutions de La par un alcalin (K) ou un alcalino-terreux (Ca, Sr, Ba), de Mo par V et les substitutions doubles La/K ou La/alcalinoterreux et Mo/W dans le conducteur par ions oxyde La2Mo2O9 ont été étudiées pour en optimiser les propriétés. Au-delà d’un certain taux de substitution la forme haute température désordonnée et fortement conductrice β est stabilisée au détriment de la forme basse température α. Nous montrons par thermodiffraction X qu’un phénomène de démixtion/recombinaison a lieu à haute température dans la plupart des composés. Pour certaines compositions la forme est en plus métastable. La mise en forme des matériaux influe sur la stabilité thermique des formes α et β et la réversibilité des transitions mais pas sur le phénomène de démixtion/recombinaison. La mise en forme de pastilles denses tend à favoriser la stabilisation de la forme β. Une étude par RPE et des simulations de dynamique moléculaire sur certains composés ont montré que des clusters de substituants sont susceptibles de se former et de diminuer la mobilité des ions oxyde. Le composé substitué au vanadium, préparé par synthèse céramique classique ou par polymérisation de complexe a été testé en catalyse hétérogène. En association avec un hétéropolycomposé à structure type Keggin, il permet d’en améliorer les propriétés catalytiques pour l’oxydation sélective de l’isobutane en méthacroléine et acide méthacrylique. Nous avons essayé d’expliquer l’origine des propriétés de transport dans les composés cubiques en combinant des approches analytique, par simulation de dynamique moléculaire, et cristallographique à partir d’une description anti-polyédrique de la structure de β-La2Mo2O9<br>To improve the properties of the fast oxide ion conductor La2Mo2O9, La was substituted by either an alkaline metal (K) or an alkaline earth metal (Ca, Sr, Ba), and Mo by V. Double substitutions (Mo/W and La/alkaline earth metal or La/K) have also been studied. Above a certain substitution rate, the high temperature, disordered and highly conducting form is stabilized at the expense of the low temperature α form. Temperature-controlled X ray diffraction of the substituted materials revealed that a demixion/recombination phenomenon takes place at high temperature in most compounds, while for some compounds the β form is metastable at lower temperature. As shown on a Ca-substituted compound, the materials shaping influences the thermal stability of the α and forms and also the reversibility of the transitions, but not the demixion/recombination phenomenon. Densification as a pellet tends to stabilize the form. An EPR study and molecular dynamic simulations performed on some of the compositions suggest that clusters of the substituents form, which are responsible for the decrease in ionic mobility. The vanadium-substituted compound, prepared by conventional solid state reaction or by complex polymerisation, was used with a Keggin-structured heteropolycompound for heterogeneous catalysis. It improved the calalytic properties of the heteropolycompound for the selective oxidation of isobutane in methacrolein and methacrylic acid. We attempted to explain the origin of transport properties in β-LAMOX compounds by using analytical methods, molecular dynamic simulation and a crystallographic approach using an anti-polyhedral description of the β-La2Mo2O9 structure
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Romain-Latu, Eddy. "Mesures de contraintes par spectroscopie et imagerie Raman dans des dispositifs micro-électroniques." Phd thesis, Grenoble INPG, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00479985.
Full textAbstract:
La spectroscopie Raman est utilisée dans le cadre de la caractérisation locale des contraintes mécaniques en microélectronique. Les effets des déformations sur le spectre Raman du silicium sont étudiés de manière à établir un protocole expérimental. Les notions importantes de résolution et d'observation sont abordées. Plusieurs techniques originales dérivées de la rétrodiffusion Raman sont mises en oeuvre. L'utilisation de l'ultraviolet proche permet d'améliorer considérablement la résolution spatiale des mesures Raman. Une méthode de mesure des contraintes basée sur le couplage entre simulations et expériences est développée. Différents dispositifs microélectroniques sont étudiés par cette méthode. Les résultats obtenus permettent de valider et d'étendre le champ d'application de la méthode. Des expériences de spectro-tomographie Raman sont réalisées sur des structures d'isolation. Enfin, une étude est menée sur des alliages silicium germanium.
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Aron, Christophe. "Étude des propiétés magnétiques de multicouches métalliques par spectroscopie Mössbauer et mesures d'aimantation." Grenoble INPG, 1991. http://www.theses.fr/1991INPG0108.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire, nous présentons les propriétés magnétiques de deux systèmes multicouches de natures cristallographiques très différentes: l'un est amorphe (les multicouches FeₓSi₁₀₀₋ₓ/si), alors que l'autre est monocristallin (les super-réseaux Fe/Ru). Dans ces deux cas, l'objectif est l'étude des propriétés magnétiques du système en fonction de l'épaisseur et de la composition des couches. La première partie de la thèse est consacrée aux multicouches amorphes FeₓSi₁₀₀₋ₓ/Si. Nous avons synthétise des multicouches amorphes par pulvérisation cathodique triode sur des substrats de kapton maintenus à 77 °K pour deux compositions différentes (x=62 et x=70). La structure des multicouches a été étudiée par diffraction de rayons-X. Nous avons ainsi constate que la température du substrat permet d'obtenir des échantillons entièrement amorphes et que l'alternance des couches est de bonne qualité si la longueur de modulation est supérieure à 20 Å. Mesures d'aimantation et spectroscopie Mössbauer ont permis de mettre en évidence des propriétés originales, telles que la décroissance du moment magnétique avec l'épaisseur de la couche de FeₓSi₁₀₀₋ₓ et l'apparition d'une anisotropie perpendiculaire pour les plus faibles épaisseurs de cette couche. Pour les plus grandes épaisseurs, l'aimantation suit la loi de Bloch en T3/2, caractéristique d'un comportement tridimensionnel. Aucun couplage entre couches n'a pu être observe. Un modèle décrivant l'évolution de la composition chimique dans une bicouche en fonction de l'épaisseur de chacun des constituants est propose; il permet de rendre compte des propriétés magnétiques étudiées. La seconde partie de la these est consacrée aux super-réseaux Fe/Ru. Les échantillons ont été synthétises par épitaxie par jets moléculaires au laboratoire mixte CNRS-St Gobain et caractérises par rheed et par diffraction de rayons-X. Ces super-réseaux hexagonaux ont des propriétés magnétiques originales, dues à la phase hexagonale dilatée du fer. Des mesures de spectroscopie Mössbauer ont permis de confirmer la qualité de l'épitaxie et de distinguer deux types d'atomes de fer: des atomes non-magnétiques dans les deux premières monocouches de fer à l'interface avec le ruthénium et des atomes magnétiques dans les couches suivantes. Le moment magnétique, parallèle au plan des couches, a été évalue à 2. µB. Un couplage entre les couches de fer apparait lorsque la couche de ruthénium est mince (13 Å)
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Zamora, Gaël. "Caractéristiques énergétiques, électriques et morphologiques de couches anodiques poreuses, imprégnées ou non par un métal sur l'alliage d'aluminium 1050A." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30281.
Full textAbstract:
Ces travaux concernent dans un premier temps l'anodisation poreuse de l'alliage d'aluminium 1050A par des procédés tous exempts de chrome. En particulier des corrélations entre les caractéristiques morphologiques de la structure anodique et la dépense énergétique de ces traitements ont été établies pour trois électrolytes (sulfo-borique, phosphorique et borate). L'étude électrochimique des différentes couches anodiques a montré en outre que celles-ci peuvent être assimilées à leur sous-couche barrière, qui présente les caractéristiques d'un semi-conducteur de type n pour les trois électrolytes étudiés. Dans un second temps, l'étude se focalise sur l'imprégnation métallique des couches anodiques formées. Grâce aux représentations de Lissajous des signaux électriques, la consommation énergétique de ce traitement a été quantifiée et corrélée à la quantité de métal insérée dans les pores. Enfin, l'existence d'une tension seuil d'imprégnation et d'une sur-anodisation menant à l'augmentation de la sous-couche barrière, a été expliquée en considérant les propriétés électriques du matériau<br>This study is at first focused on the porous anodization of 1050A aluminium alloy using three different electrolytes without chromium. The morphology of the anodic layer was correlated with the energetic cost of the anodizing treatment for the three baths. The electrochemical study of the anodic layers shows that their electrical characteristics are directly linked with the compact sub-layer, showing n-type semi-conducting behaviour in all cases. The aim of the second part is the study of metallic impregnation of the previous anodic layers. Using Lissajous representation of the electric signals, experimental relations were established between energetic cost and metal deposition. Moreover, the threshold voltage and the additional anodization occurring during metallic impregnation were explained in the light of the electrical characteristics of the anodized material
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Claudel, Julien. "Spectroscopie d'impédance électrique par biocapteur à micro-électrodes : application à la cytométrie de flux de cellules sanguines." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0169/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur la réalisation et la validation d'un capteur pour la mesure d'impédance en cytométrie de flux associée à un dispositif microfluidique pour des cellules sanguines dans la gamme de fréquences (100 kHz-10 MHz). Un premier chapitre introduit les propriétés électriques et diélectriques des tissus vivants. Les effets de chaque élément des cellules sur l'impédance globale mesurée sont décrits, ainsi que les modèles associés. Un état de l'art, sur les mesures de l'échelle macroscopique à la mesure unitaire de cellules, est exposé dans le second chapitre. Les mesures en cytométrie de flux et l'utilisation possible des actionneurs à ondes acoustiques de surface (SAW) y sont aussi étudiées. Le troisième chapitre concerne la modélisation analytique et la simulation par la méthode des éléments finis de cellules unitaires par des microélectrodes de différentes géométries. Les résultats de cette section ont permis de déterminer les meilleures géométries, leurs sensibilités, et leurs réponses. La fabrication du capteur est étudiée dans le quatrième chapitre. Les contraintes liées à la faisabilité par les techniques de micro-fabrication et la biocompatibilité des matériaux y sont développées. Des premiers tests de validation sur les écoulements y sont effectués. Le cinquième et dernier chapitre est centré sur la mesure de cellules et particules. Des tests de calibration ont été réalisés pour déterminer le facteur de forme des électrodes et les impédances parasites. Les mesures suivantes sur des cellules et particules ont permis de valider les résultats obtenus en simulation, ainsi que la discrimination des particules testées en fonction de leurs dimensions<br>This thesis focuses on the implementation and validation of a microfluidic bioimpedance sensor for cytometric measures in the frequency range ( 100kHz - 10MHz ) of biological cells ( blood cells) combined with a microfluidic device. The first chapter introduces the electrical and dielectric properties of living tissues and summarizes the state of the art. The effects of each element of the cells on the overall measured impedance are described, as well as the associated models. A state of the art, on the bioimpedance macroscopic measurements unit cell is outlined in the second chapter. Measurements by flow cytometry and the possible use of surface acoustic wave (SAW) devices as actuators are also studied. The third chapter deals with analytical modeling and simulation by the finite element method of unit cells by microelectrodes of different geometries. 3D simulations were done showing the best configuration for the electrodes design. The results of this section were used to determine the best geometry, their sensibilities, and their answers. The sensor design is described in the fourth chapter. Technological constraints related to its micro- fabrication techniques feasibility and biocompatibility of materials are developed. Flows validation tests were done and are described. The fifth and final chapter focuses on the measurement of cells and particles. In a first step, calibration tests were carried out to determine the form factor of the electrodes and the parasitic impedances. Measurements on cells and particles were used to validate the results obtained in simulation, as well as discrimination based particles tested their dimensions
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Loridant, Stéphane. "Transitions structurales et stabilité chimique de cérates de baryum : étude par spectroscopie Raman et spectrométrie d'impédance couplées." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0141.
Full textAbstract:
Le cerate de baryum devient conducteur protonique lorsqu'il est dope et traite sous atmosphere hydrogenante. Il peut ainsi avoir des applications comme electrolyte solide dans les piles a combustible. Le but de ce travail etait d'etudier les transitions structurales et les evolutions chimiques pouvant modifier les proprietes electriques de ce compose. Les transitions structurales avec la temperature (pnmaimmar3cpm3m) ont ete caracterisees par spectroscopie raman et diffraction de neutrons et nous avons analyse les mecanismes de ces transitions. Une etude sur monocristal a permis d'attribuer la symetrie des modes vibrationnels de la phase pnma. Des calculs de mode normaux bases notamment sur cette attribution ont permis de connaitre leurs deplacements atomiques. Nous avons examine comment ces modes sont modifies au cours des evolutions structurales. Des modes presentent des abaissements de frequence importants a l'approche de la premiere transition sans toutefois posseder un caractere de mode mou. Nous avons montre que certains modes perdent progressivement de l'intensite avant de disparaitre dans imma car ils deviennent des modes situes au point x de la premiere zone de brillouin de imma. Nous avons egalement recherche des modes susceptibles d'activer la creation d'axes c#3 presents dans la structure r3c et pm3m. Une etude structurale sous haute pression a ete realisee par spectroscopie raman et a permis de mettre en evidence deux nouvelles phases. L'evolution chimique du compose lors de recuits sous differentes atmospheres a egalement ete suivie par spectroscopie raman : la decomposition des cerates de baryum en carbonate de baryum et cerine est rapide sous co#2 et atmosphere humide vers 600c ce qui reduit l'utilisation de ce compose comme electrolyte solide. Une etude electrique couplee a la caracterisation raman a ete realisee sur differents cerates jusqu'a 600c sous differentes atmospheres. Elle montre que l'augmentation de la resistance au cours de recuits a 600c est due a la croissance de la phase r3c pour baceo#3 non dope et a une decomposition pour baceo#3 dope 5%pr#3#+.
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Gagou, Yaovi Agbeko. "Etude du changement de phase dans le composé PbK2LiNb5O15 de la famille des TTB." Toulon, 2002. http://www.theses.fr/2002TOUL0005.
Full text
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Joly, Maxime. "Conception d'un accessoire pour l'automatisation du balayage de mesures par spectrométrie." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69191.
Full textAbstract:
La spectrométrie est utilisée pour étudier la composition chimique de la matière. Elle aide les chercheurs à étudier et comprendre tout ce qui nous entoure. Plusieurs technologies de spectrométrie sont offertes sur le marché, mais elles ne permettent d’effectuer des mesures que sur un échantillon à la fois. Si un chercheur souhaite comparer l’évolution de plusieurs échantillons sur un temps donné dans un environnement précis, aucune technologie offerte présentement sur le marché ne le permet. L’accessoire développé dans le cadre de ce projet de maîtrise a comme objectif d’ajouter un paramètre dimensionnel à la spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Une fente déplacée linéairement sous un cristal à réflectance totale atténuée (ATR) permet de sélectionner précisément la région de l’échantillon à mesurer. L’accessoire complètement automatisé offre une solution compacte, rapide et abordable pour faire des mesures complexes en spectrométrie. Le prototype de l’accessoire a été développé durant ce projet de maîtrise. Ses performances, notamment en ce qui concerne la précision du positionnement de la fente, sont analysées et optimisées. Une simulation du parcours de la lumière dans le cristal ATR permet de reproduire et de comprendre les premières mesures effectuées avec l’accessoire. Elle permet également de définir la précision requise pour soutirer les performances optimales du cristal ATR utilisé. Des recommandations découlant de l’analyse des premières mesures et de la simulation seront prises en compte pour l’optimisation future de l’accessoire.<br>Spectrometry is used to study the chemical composition of matter. It helps researchers study and understand everything around us. Several spectrometry technologies are available on the market, but they only allow measurements to be taken on one sample at a time. If a researcher wishes to compare the evolution of several samples over a given time in a specific environment, no technology currently available on the market allows it.The accessory developed as part of this master’s project aims to add a dimensional parameter to Fourier transform infrared spectrometry (FTIR). A linearly displaced rectangular aperture placed under an attenuated total reflectance (ATR) crystal allows precise selection of the region of the sample to be measured. The fully automated accessory offers a compact, fast and affordable solution for making complex spectrometry measurements. The accessory prototype was developed during this master’s project. Its performances, in particular regarding the precision of the positioning of the aperture, is analyzed and optimized. A simulation of the path of light in theATR crystal makes it possible to reproduce and understand the first measurements made with the accessory. Italso makes it possible to define the precision required to extract optimum use of the ATR crystal used. Recommendations from the analysis of the first measurements and the simulation will be taken into account forfuture optimization of the accessory
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Yang, Yaqin. "Surface treated cp-titanium for biomedical applications : a combined corrosion, tribocorrosion and biological approach." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0050/document.
Full textAbstract:
La tribocorrosion peut être définie comme l’ étude de l’influence des facteurs environnementaux (chimiques et/ou électrochimiques) et mécanique (frottement) sur le comportement tribologique de surfaces en mouvement relatifs. En raison de leurs caractéristiques particulières: performances mécaniques, associées à une faible densité, bonne tenue à la corrosion, biocompatibilité, le titane et ses alliages sont souvent utilisés dans le domaine médical comme implants dentaires et orthopédiques. Cependant, leur faible résistance vis-À-Vis du frottement en milieu agressif et plus spécifiquement biologique reste un frein à leur usage courant dans le domaine prothétique. Pour améliorer la résistance à la corrosion et à l'usure du titane et de ses alliages, différentes méthodes de modification de la surface ont été proposées durant ces dernières décennies. Dans ce cadre, le but de ce travail est de comparer les comportements en corrosion et tribocorrosion du titane commercialement pur (cp Ti), avec ce même matériau ayant subi au préalable les traitements suivants :- soit une étape d'oxydation thermique à 650 °C à l’air durant 48 h (formation d’un film d'oxyde de titane (TiO2) en surface),- soit un dépôt électrochimique de calcium phosphate (CaP) en surface,- soit un dépôt électrochimique de calcium phosphate (CaP) suivi d’une tape d’oxydation thermique à 650 °C à l’air durant 6 h (formation d’un dépôt de type CaP/TiO2 en surface). Les phases cristallines des films modifiés ont été identifiées par diffraction des rayons X (XRD). La microscopie électronique à balayage (MEB) en combinaison avec la spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) a été utilisée pour caractériser la morphologie et la composition de ces films.Le comportement en corrosion pure des échantillons cp Ti avec ou sans modifications de surface à été étudié in situ à partir des mesures électrochimiques de suivi du potentiel en circuit ouvert (OCP), de la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) et du tracé de courbes de polarisation potentio-Dynamiques.Le comportement en tribocorrosion à été étudié quant à lui à l'aide d'un tribomètre de type pion-Disque apte à travailler en milieu aqueux et permettant outre l’enregistrement des paramètres tribologiques classiques, la mise en œuvre in situ des techniques électrochimiques utilisées lors de l’étude en corrosion pure. Caractérisation et analyses de la surface(composition, morphologie, rugosité …) sont effectuées avant et après chaque étude de comportement (corrosion et tribocorrosion). Un protocole pour la culture des cellules sur la surface de titane a été validé, en se basant sur les résultats expérimentaux préliminaires<br>Tribocorrosion is defined as the study of the interplay between chemical, electrochemical and mechanical processes that leads to a degradation of passivating materials in a corrosive environment. Due to the low density, excellent mechanical properties, high corrosion resistance and good biocompatibility, titanium and its alloys are widely used as dental and orthopedic implants. However, the poor wear resistant and bio-Inert properties limit their further development as more efficient and economic biomedical implants. To improve the corrosion-Wear resistance and even bioactivity of metallic implants, different surface modification methods are imposed in the past decades.The aim of this work is to provide a deep insight in the area of corrosion and tribocorrosion behavior of commercially pure titanium (cp Ti) under the guidance of a tribocorrosion protocol for passivating materials. And then three different surface modification treatments, as:- one-Step thermal oxidation at 650 °C for 48 h in air atmosphere to form a titania (TiO2) film on the surface of cp Ti.- one-Step electrochemical deposition of calcium phosphate (CaP) bioactive film on the surface of cp Ti.- electrochemical deposition of CaP bioactive film followed by thermal oxidation at 650 °C for 6 h in air atmosphere to form a CaP/TiO2 bioceramic film on cp Ti surface.The crystalline phases of the modified films were identified by X-Ray diffraction (XRD). Scanning electron microscopy (SEM) combined with energy dispersive spectroscopy (EDS) was used to characterize the morphology and composition of these films on cp Ti surface. In situ electrochemical measurements, like open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization are used to characterize the corrosion behavior of cp Ti samples without or with surface modification. The tribocorrosion behavior was investigated in an aqueous environment by combining a pin-On-Disc tribometer with the in situ electrochemical equipment. The classical tribological parameters could be also recorded under mechanical loaded condition. Surface characterization and analysis (like chemical composition, morphology, roughness...) are carried out before and after each corrosion and tribocorrosion test. A protocol for the culture of cells on the surface of titanium was validated, basing on the preliminary experimental results
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Safa, Mohamad. "Modélisation réduite de la pile à combustible en vue de la surveillance et du diagnostic par spectroscopie d'impédance." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00855160.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la modélisation des piles à combustible à membrane d'échange de protons (PEMFC), en vue de leur surveillance et de leur diagnostic par spectroscopie d'impédance. La première partie du document présente le principe de fonctionnement de ces piles, ainsi que l'état de l'art de la modélisation et des méthodes de surveillance et diagnostic. Le modèle physique multi échelle particulièrement détaillé publié en 2005 par A.A. Franco sert de point de départ. Il est simplifié de façon à aboutir à un système d'équations aux dérivées partielles en une unique dimension spatiale. L'objectif principal de la seconde partie est l'analyse harmonique du fonctionnement de la pile. En s'inspirant de travaux classiques sur l'analyse géométrique de réseaux de réactions électrochimiques, un modèle réduit compatible avec la thermodynamique est obtenu. Cette classe de systèmes dynamiques permet de déterminer, pour un tel réseau, une formule analytique de l'impédance de l'anode et de la cathode d'une pile PEMFC. Un modèle complet de la pile est obtenu en connectant ces éléments à des éléments représentant la membrane, les couches diffuses et les couches de diffusion des gaz. Les modèles précédents supposent la pile représentée par une cellule unique et homogène. Afin de permettre d'en décrire les hétérogénéités spatiales, nous proposons finalement un résultat de modélisation réduite d'un réseau de cellules représentées par leur impédance. Ce modèle approxime l'impédance globale du réseau par une "cellule moyenne", connectée à deux cellules "série" et "parallèle" représentatives d'écart par rapport à la moyenne.
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Galicia, Aguilar Gonzalo. "Etude par spectroscopie d'impédance globale et locale de la corrosion du magnésium et des alliages de magnésium AZ91." Paris 6, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01378620.
Full textAbstract:
Dans un premier temps nous avons étudié l’influence de la microstructure sur le processus de corrosion d’un alliage de magnésium AZ91 élaboré par deux technologies différentes. Nous expliquons la similitude des résultats en prenant en compte que les techniques électrochimiques utilisées pour l’étude de la corrosion correspondent à une valeur moyenne des phénomènes qui se déroulent à la surface métallique. Ensuite, nous avons étudié la corrosion des alliages à l’aide des mesures électrochimiques locales. Pour ce faire, nous avons développé un dispositif pour faire des mesures locales, notamment de la spectroscopie d’impédance électrochimique locale. Les mesures d’impédance locale montrent que la principale réponse lors des expériences électrochimiques correspond au magnésium, ce qui explique pourquoi la forme des diagrammes d’impédance globale ne varie pas en fonction de la nature de l’électrolyte, de la concentration, du pH et du temps d’immersion. La technique du microscope électrochimique a mis en évidence la présence d’un film qui recouvre partiellement la surface métallique du magnésium. Ainsi, à partir des résultats expérimentaux globaux et locaux nous proposons un modèle cinétique permettant d’expliquer la corrosion du magnésium et de ses alliages<br>We have studied the microstructure influence on the corrosion behavior of two kinds of AZ91 magnesium alloy. The same qualitative electrochemical response has been explained taking into account that electrochemical techniques used (chronopotentiometry, voltametry and electrochemical impedance spectroscopy) involve a global answer of the whole surface metal. To overcome this problem, local electrochemical techniques have been used particularly local electrochemical impedance spectroscopy. In order to carry out local electrochemical measurements, a home-made probe has been developed in our laboratory. The local electrochemical impedance diagrams and global impedance diagrams obtained for pure magnesium and for AZ91 alloy presented the same shape as a function of electrolyte type, concentration, pH and immersion time. Thus, it was assumed that the magnesium matrix of the magnesium alloys corrodes first. The experimental results obtained with the SECM technique shown that the metallic surface is cover by a partially protector film. From global and local electrochemical results a kinetic model was proposed to explain the corrosion process of magnesium pure and its alloys
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Vermare, Laure. "Mesures de l'activité magnétohydrodynamique et de la micro-turbulence par réflectométrie à balayage." Aix-Marseille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX11014.
Full textAbstract:
La réflectométrie à balayage est une technique radar communément utilisée pour déterminer le profil radial de la densité électronique dans les plasmas de fusion. Tore Supra est équipé de deux réflectomètres à balayage ultra rapide opérant en polarisation extraordinaire. L'objectif de ce travail était de développer des nouvelles méthodes d'analyse des données brutes de ces réflectomètres de manière à caractériser la turbulence présente dans le plasma. Nous montrons qu'en adoptant des approches différentes il est possible d'une part de mesurer l'activité MHD et d'autre part de caractériser la micro-turbulence. Nous proposons une méthode d'analyse permettant de localiser les surfaces rationnelles où s'est développée une instabilité MHD. La méthode est basée sur la détection de l'îlot magnétique qui est caractérisé par un aplatissement local du profil de densité, et provoque une brutale perturbation de la phase du signal du réflectomètre. De plus, le balayage rapide associé à une acquisition rapide permet de suivre la dynamique des modes MHD associés. La localisation des surfaces q=1, q=2, q=3 et q=3/2 ainsi que la dynamique des îlots (m=1, n=1) et (m=2, n=1) sont présentées. La détermination des fluctuations de phase de l'onde sonde dues à la micro-turbulence est réalisée par une approche statistique où chaque rampe de fréquence constitue un échantillon indépendant de fluctuations de phase. Les transformées de Fourier sur des fenêtres radiales permettent d'obtenir les spectres locaux en fonction du nombre d'onde radial de ces fluctuations. La relation entre le spectre des fluctuations de phase et le spectre des fluctuations de densité n'est pas établi [. . . ]
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Catala, Alexandre. "Détermination des spectres photons issus des accélérateurs à usage médical par mesures de transmission." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30066.
Full textAbstract:
La reconstruction, a partir de mesures de transmission, du spectre de rayons x issu d'un accelerateur lineaire a ete etudiee par resolution directe du systeme a*f=t. Celle-ci s'est effectuee en utilisant l'algebre spectrale. Prealablement, une etude complete des contraintes theoriques, numeriques et physiques a ete realisee pour s'assurer de la validite de la solution obtenue. Ainsi, nous avons explique les mauvais resultats de la methode des moindres carres pour des spectres photons d'energie superieure a 10 mv. Notre methode ne necessite pas le calcul prealable d'un spectre pour debuter la reconstruction. De nombreuses simulations ont ete realisees pour tester des spectres d'energie maximale differente et differents attenuateurs tels que l'eau, le carbone et aluminium. Celles-ci ont mis en evidence l'influence du choix de l'attenuateur sur la possibilite d'obtention d'une solution unique. La reconstruction, a partir de ces spectres simules, donne de tres bons resultats meme en prenant les incertitudes de mesure en compte. Nous avons teste notre methode en condition reelle sur un faisceau de 12 mv. Une etude complete du montage experimental nous a permis d'evaluer, et de reduire, les incertitudes de mesure qui pourraient alterer le resultat final. Afin de convertir f(e) (fraction du signal due aux photons d'energie e) en fluence, nous avons determine une expression analytique de la reponse du detecteur r(e) en fonction de l'energie. Des reconstructions, a partir de diverses courbes d'attenuation (utilisation de differents detecteurs, chambres d'ionisation et attenuateurs), ont ete comparees pour s'assurer de l'unicite du spectre reconstruit. Pour tester la validite du resultat, diverses constantes dosimetriques (rtm, pouvoir de ralentissement) ont ete calculees a partir de ce spectre. Ces dernieres coincident avec les valeurs mesurees. Le calcul peut s'effectuer a partir d'un micro-ordinateur muni d'un coprocesseur mathematique
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Naiim, Habib Marie. "Caractérisation d'une source de particules de carbone créée par ablation laser pour calibrer les mesures d'érosion par spectrosamakcopie dans un tok." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22122/document.
Full textAbstract:
Dans un tokamak, les interactions entre le plasma et la paroi conduisent à l'érosion des composants face au plasma. Celle-ci peut nuire au fonctionnement et à la sûreté du tokamak. Afin de respecter les limites imposées pour la sûreté du projet ITER, il est donc nécessaire de contrôler la quantité de matière érodée. La spectroscopie optique d’émission dans le domaine visible est traditionnellement utilisée pour mesurer des flux de particules de la paroi vers le plasma. Ces mesures sont permises grâce à un modèle collisionnel-radiatif s’appuyant sur des données de physique atomique. Cependant, ces données ne prennent pas en compte la géométrie d’observation du diagnostic de spectroscopie, et présentent des incertitudes relativement importantes. D'autre part, les phénomènes de transport, de déposition et de ré-érosion, ainsi que la modification de la transmission ou de la réflexion des optiques peuvent conduire à une mesure erronée de la quantité de matière effectivement érodée. Une méthode de calibration in situ, qui consiste à injecter par laser une source connue de particules de carbone dans la ligne de visée du diagnostic de spectroscopie pendant les décharges plasma, est proposée. L’étude expérimentale de l’ablation laser du carbone a permis de déterminer les conditions optimales à la constitution de cette source, et de caractériser les espèces ablatées. Ces expériences sont complétées par une modélisation du spectre d’émission du plasma induit par laser, afin d’obtenir des informations sur son degré d’ionisation. Enfin, les résultats des premières expériences de validation réalisées sur le tokamak allemand TEXTOR sont présentés et discutés<br>In a tokamak, plasma-wall interactions lead to the erosion of plasma facing components, which can be detrimental to plasma operation and to the safety of the tokamak. In order to fulfil the safety requirements imposed to the ITER project, it is necessary to monitor the amount of eroded material. Optical emission spectroscopy in the visible range is traditionally used to measure particle fluxes from the wall to the plasma. These measurements are done thanks to a collisionnal-radiative model based on atomic physics data. However, these data don’t take into account the observation geometry of the spectroscopic diagnostic, and suffer from relatively large uncertainties. Furthermore, transport, deposition and re-erosion phenomena, as well as the evolution of the transmission or the reflection of optical components can lead to an incorrect estimation of the amount of effectively eroded material. An in situ calibration technique, which consists in injecting by laser a known carbon particle source in the line of sight of the spectroscopic diagnostic during plasma operation, is proposed. The experimental study of laser ablation of carbon allowed to determine the optimal conditions for the constitution of this source, and to characterise the ablated species. These experiments are completed by a modelling of the emission spectrum of the laser induced plasma, in order to obtain information on its ionisation degree. Finally, results of the first validation experiments realised in the German TEXTOR tokamak are presented and discussed
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Masson, Cécile. "Caractérisation des films passifs formés sur aciers inoxydables en milieux électrolytiques : modélisation par spectrométrie d'impédance." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10155.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'etude des proprietes des films passifs formes sur aciers inoxydables en milieux electrolytiques. Les caracteristiques physico-chimiques des films passifs conditionnent leur proprietes protectrices et donc la plus ou moins grande resistance a la corrosion des aciers inoxydables. Au cours de ce travail, nous avons donc cherche a etablir une relation entre les proprietes electriques des films passifs, leur composition chimique et leur structure. Dans une premiere partie, l'etude du comportement electrochimique des films passifs formes sur differents aciers est realisee par des techniques electrochimiques classiques de mesure de tensions d'abandon, de test de piqure et de voltammetrie cyclique. Dans une seconde partie, les proprietes electriques des films passifs ont ete etudiees par spectrometrie d'impedance. La caracterisation des couches passives etant difficile a partir des diagrammes d'impedance obtenus, les resultats experimentaux sont retraites soit en terme de capacite de charge d'espace d'un semi conducteur, soit en terme de capacite complexe. Les resultats obtenus par la premiere approche mettent en evidence les proprietes electroniques du film passif qui se comporte comme un semi-conducteur de type n fortement dope sur une plage de tensions reduite. L'existence de reactions d'oxydo-reduction dans le film passif revelee par voltammetrie cyclique et les variations d'epaisseur observees par spectrometrie esca permettent de proposer, dans la deuxieme approche, une modelisation du film de passivation. Le schema electrique equivalent propose assimile le film passif a un materiau dielectrique hote au sein duquel se produit des variations du degre d'oxydation et qui echange des charges avec le milieu electrolytique
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Nguyen, Ba Tong. "Mesures de traces de gaz par spectroscopie d'absorption par diodes lasers accordables. Application à la surveillance de l'environnement." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20201.
Full textAbstract:
Le besoin d'analyse de gaz à l'état de traces s'est accentué ces dernières années en raison des préoccupations du public et de l'industrie sur des questions telles que le contrôle des émissions de polluants atmosphériques, la surveillance de l'environnement au sens large, la santé et la sécurité au travail. Il est donc nécessaire de posséder des instruments de détection sélectifs, sensibles et capables d'effectuer une mesure directe en temps réel. La fiabilité des systèmes de mesure est également un critère important et, selon l'application envisagée, s'ajoute aussi le besoin de miniaturisation pour aller vers des microsystèmes permettant le développement de dispositifs portables pour des opérations sur site.Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit est situé dans ce contexte et porte sur l'étude et la mise au point d'un système sensible, efficace et assez simple à mettre en œuvre permettant de réaliser des mesures de traces de gaz sélectives, en temps réel et in-situ. Ce système est basé sur la spectroscopie d'absorption par quartz (QEPAS, Quartz Enhanced PhotoAcoustic Spectrocopy) qui consiste en la mesure d'une onde acoustique générée après la relaxation non-radiative des molécules excitées par l'absorption de la lumière modulée émise par des diodes lasers accordables, à l'aide d'un diapason à quartz (QTF). Le fonctionnement des sources lasers accordables et du QTF ainsi que différentes configurations du spectrophone (association du micro-résonateur et du QTF) utilisés dans cette technique QEPAS sont détaillés. Une modélisation de l'onde acoustique et de la réponse du capteur est également proposée. Deux dispositifs ont été réalisés. Le premier, nommé banc QEPAS prototype, est dédié à la mesure de l'éthylène avec une diode laser DFB émettant à 3,32 µm. Le second dispositif est une nouvelle version de capteur QEPAS, plus compacte que des dispositifs existant actuellement, dans laquelle il est possible de placer tout type de diode laser commerciale montée dans des supports de type T0xx. Ce banc compact est utilisé pour la mesure de méthane avec notamment une diode laser DFB émettant à 3,26 µm<br>The need for trace gas analysis has increased in recent years due to an important concern of the public and industry on issues such as the control of emissions of air pollutants, environmental monitoring, health and security. It is therefore necessary to have the trace gas sensors able of high selectivity, sensitivity and a direct measurement in real time. The reliability of the measurement systems is also an important criterion, depending on the intended application, the need to move towards miniaturization of microsystems for the development of portable devices for on-site operations is also interesting.This thesis is in this context and focuses on the study and development of a sensitive, efficient and simple setup to make selective, in-situ and in real time measurements of trace gases. This system is based on quartz enhanced photoacoustic spectrocopy (QEPAS) which consists on the measurement of an acoustic wave generated by the non-radiative relaxation of the excited molecules after light absorption, with a quartz tuning fork (QTF). The operation of tunable laser sources, of QTF and different spectrophone configurations (combination of the micro-resonator and QTF) used in QEPAS technique are detailed. A model of the acoustic wave and the response of the sensor are also proposed. Two devices have been designed. The first one is a QEPAS prototype bench, dedicated to the measurement of ethylene with a DFB laser diode emitting at 3.32 µm. The second device is a new version of QEPAS sensor that is more compact than the currently existing devices and where it is possible to place any type of commercial laser diode. This compact bench is used for methane measurement with a DFB laser diode emitting at 3.26 µm
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Makhoukhi, Naoual. "Détermination du pouvoir calorifique supérieur et de la composition du gaz naturel par la spectroscopie infrarouge et les méthodes chimiométriques." Pau, 2005. http://www.theses.fr/2005PAUU3031.
Full textAbstract:
Les transactions commerciales du gaz naturel sont basées sur la détermination de son Pouvoir Calorifique Supérieur PCS. Actuellement, cette grandeur est calculée par les industriels gaziers à partir de la composition du gaz naturel obtenue par Chromatographie en Phase Gazeuse (CPG) en utilisant l'équation fournie par la norme ISO 6976. Cependant, un chromatographe coûte cher et ne peut être aisément utilisé directement en ligne, nécessitant de ce fait un prélèvement préalable à l'analyse. C'est pourquoi la spectroscopie infrarouge SIR est envisagée comme technique alternative. Nous avons évalué une approche à partir de mélange de gaz synthétiques en hydrocarbures légers pour tester les modèles obtenus sur des échantillons de gaz naturel. Ensuite, nous avons rajouté aux matrices d'étalonnage des échantillons de gaz naturel préparés par la méthode des ajouts dosés. La première partie de l'étude concerne la détermination de la composition du gaz naturel par SIR en la comparant à celle obtenue par CPG utilisée comme méthode de référence. Afin d'obtenir l'erreur standard de validation croisée (RMSECV) la plus faible possible, différents paramètres variants sont évalués. Une approche statistique permet d'obtenir le meilleur modèle d'étalonnage en terme de résolution spectrale, régions spectrales, prétraitements spectraux, méthodes de régression et domaines infrarouges (PIC ou MIR). Ainsi des RMSECV de 0. 65, 0. 3 et 0. 35 pour cent sont obtenus respectivement pour le méthane, l'éthane et le propane sur des gammes de concentrations de 86 à 95 %, de 2 à 10% et de 0 à 4 %. La seconde partie développe une deuxième alternative qui consiste en la détermination directe du PCS du gaz naturel à partir du spectre infrarouge. Les paramètres variants sont évalués en appliquant la même démarche que pour la détermination de la composition du gaz naturel. Dans ce cas, le RMSECV obtenu est de 0. 088 kWh/m3 et les moyennes des erreurs relatives de prédiction sont inférieures à 2% en prenant toujours la CPG comme référence. Il semble possible donc de déterminer la composition et le PCS du gaz naturel par spectroscopie infrarouge en conservant une précision très proche de celle de la méthode utilisée aujourd'hui comme référence<br>The commercial transactions of natural gas are based on the determination of its gross calorific value GCV. Currently, this value is calculated by the gas suppliers from the composition of natural gas obtained by gas chromatography (GC), using the equation provided in standard ISO 6976. However, chromatographs are expensive, cannot be easily used on line, and require sample, collection prior to the analysis. Infra-red spectroscopy is a useful alternative technique. We evaluated a method on mixtures of synthetic light hydrocarbon gases and tested it on samples of natural gas. Then, we added in the calibration matrices the natural gas samples prepared by the method of proportioned additions. The first part of the study relates to the determination of the composition of natural gas by IR spectroscopy using a GC like reference method. In order to obtain the smallest possible root mean squares errors of the cross validation (RMSECV), various variable parameters are evaluated. A statistical approach makes it possible to obtain the best model of calibration in term of spectral resolution, spectral areas, spectral pretreatments, methods of regression and infra-red ranges (NIR or MIR). Thus RMSECV's of 0. 65, 0. 3 and 0. 35 percent are obtained for methane, ethane and propane in concentration ranges from 86 to 95 %, 2 to 10% and 0 to 4%. The second part develops a second alternative: direct determination of the GCV of natural gas starting from the infra-red spectrum. The variable parameters are evaluated by applying the same steps as for the determination of the composition of natural gas. In this case, the RMSECV obtained is 0. 088 kWh/m3 and the averages of the relative errors of prediction are lower than 2%. It is thus possible to determine the composition and the GCV of natural gas by infra-red spectroscopy, with accuracy comparable to present methods
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Kahloun, Charlie. "Etude des contraintes résiduelles par diffraction de rayons X : statistiques et déconvolution des mesures." Dijon, 1991. http://www.theses.fr/1991DIJOS008.
Full textAbstract:
La technique de détermination des contraintes par diffractométrie X connait des limitations qui sont particulièrement sensibles lors de son application aux joints soudés. Ces limitations sont principalement : 1) la texture cristallographique ; 2) la grosseur des grains dimension et répartition des phases ; 3) la nécessité d'avoir un état des contraintes macroscopiques homogène dans la zone d'analyse. Pour les joints de faibles dimensions tels ceux obtenus par soudage TIG, faisceau laser ou faisceau d'électrons, seules les deux dernières limitations posent un problème à l'expérimentateur. L'étude qui est présentée a pour but de repousser plus loin ces deux limitations en proposant un mode opératoire et un nouveau traitement numérique des mesures. C'est en considérant les déterminations de contraintes obtenues en filiation le long d'un axe comme étant un signal bruité et convolué que nous avons pu répondre aux problèmes posés. Le traitement de ce signal consiste à le modéliser pour s'affranchir du bruit de mesure, et le déconvoluer pour restituer le champ de contraintes réellement existant dans la pièce. Ce traitement a demandé une étude statistique qui a permis d'optimiser le mode opératoire en permettant à l'opérateur, à partir de critères rigoureusement établis, d'obtenir une dispersion minimum des mesures pour un temps d'analyse minimum. Le mode opératoire et le traitement des mesures ont été appliqués à titre d'exemple à des joints soudés par faisceau laser et par faisceau d'électrons.
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Dollé, Mickael. "Etude par spectroscopie d'impédance électrochimique, couplée à la microscopie électronique, d'interfaces de batteries au lithium et à ions lithium." Amiens, 2002. http://www.theses.fr/2002AMIE0207.
Full textAbstract:
Les interfaces lithium/électrolyte polymère et carbone/électrolyte ont une importance primordiale sur les performances des batteries au lithium et à ions lithium. L'objectif de ce travail était d'acquérir une meilleure compréhension de ces interfaces dans le but d'optimiser leur fonctionnement. Pour cela, des mesures d'impédance électrochimique 3 électrodes dans des cellules de configurations variées ont été mises au point et un microscope électronique à balayage (MEB) a été amélioré afin de permettre l'étude in situ de l'interface lithium/électrolyte polymère. L'influence de la température et du régime de formation sur la nature chimique et l'épaisseur de la couche de passivation formée à l'interface carbone/électrolyte a ainsi été démontrée tout comme l'importance des conditions de formation sur les performances des matériaux carbonés. L'étude par spectroscopie d'impédance électrochimique a alors été étendue à des batteries LiCoO2/graphite en configuration plastique. Enfin, l'influence de la densité de courant sur la morphologie des dendrites à l'interface lithium/électrolyte polymère a été confirmée et les premières observations par MEB de la croissance de dendrites en direct ont été obtenues. L'ensemble des résultats a permis de mieux comprendre chacune des interfaces étudiées et ainsi de proposer des mécanismes
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Wan, Shi-Wei. "Etude expérimentale des propriétés vibrationnelles du tétraiodozincate de tétraméthylammonium par spectroscopie Raman et mesures optiques." Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS048.
Full textAbstract:
L'étude des propriétés vibrationnelles par spectroscopie Raman et mesures optiques du tétraméthylammonium tétraiodozincate, composé isolant de la famille A2BX4 possédant généralement une phase incommensurable dans la séquence des phases a permis d'obtenir les résultats suivants : 1) caractérisation des modes observés en liaison avec la symétrie cristalline ; 2) absence des excitations spécifiques de la phase incommensurable dans la phase intermédiaire monoclinique ; 3) similarités de certains spectres Raman pour différentes géométries diffusées dans la phase intermédiaire ; ces similarités peuvent être interprétées par la rotation de l'ellipsoïde des indices mise en évidence avec les mesures optiques en fonction de la température. En comparant les propriétés avec les autres composés de type A2BX4, la discussion sur les résultats obtenus pour ce cristal montre qu'il a des caractéristiques originales.
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EL, MARSS MIMOUN. "Le comportement relaxeur/ferroelectrique dans les ceramiques plzt : etude par spectroscopie raman et mesures electriques." Amiens, 1997. http://www.theses.fr/1997AMIE0123.
Full textAbstract:
L'incorporation d'ions lanthane (la#3#+) dans les composes ferroelectriques pzt (pb(zr#yti#1#-#y)o#3) induit des champs aleatoires qui ralentissent la dynamique du systeme et stabilisent une phase moyennement cubique a toute temperature. Mais le lanthane a aussi pour effet de relaxer les contraintes internes en favorisant une structure en domaines de grande taille. Ainsi, pour des faibles concentrations en la, le caractere ferroelectrique peut etre conserve. En revanche, pour des concentrations en la tres importantes un phenomene relaxeur apparait. L'objet de ce travail est d'etudier, par spectroscopie raman et mesures electriques, l'evolution du caractere ferroelectrique et relaxeur en fonction de la concentration en la dans les ceramiques perovskites plzt (pb#1#-#xla#x(zr#yti#1#-#y)#1#-#x#/#4o#3) de symetries quadratique x/40/60 et rhomboedrique x/65/35. Pour les faibles concentrations en la, une structure en domaines ferroelectriques de plus grande taille que ceux qui existent dans les pzt peut etre stabilisee et un ordre ferroelectrique a longue distance s'etablit. Quand la concentration en lanthane augmente, la proportion en microdomaines ferroelectriques diminue en faveur d'une structure en sous-domaines de faible taille. Ceci se manifeste par une dispersion en frequence sur les mesures dielectriques (' (t) et ''(t)), comme dans les composes 12/40/60 et 5/65/35. Par ailleurs, nous avons montre que l'application d'un champ electrique exterieur pouvait favoriser la formation d'une phase ferroelectrique formee de microdomaines au detriment de la structure en sous-domaines. Pour des concentrations encore plus importantes en la, une phase moyennement cubique peut etre stabilisee a toute temperature et un comportement relaxeur est observe, qui est d'autant plus important que la concentration en la est plus grande. Ce comportement a ete etudie, en particulier, dans les composes rhomboedriques 8/65/35/, 9/65/35 et 12/65/35. En micro-raman, nous avons montre que l'etat relaxeur est caracterise par l'existence de regles de selection raman du second ordre faisant intervenir un couplage entre la polarisation de relaxation et les modes normaux de vibration. Enfin, nous avons montre que l'application d'un champ electrique exterieur pourrait stabiliser une phase ferroelectrique a partir d'un etat relaxeur a des temperatures inferieures a t#0.
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Chino, Chantal. "Elaboration par procédé sol-gel et caractérisation de couches minces de zircone déposées sur acier inoxydable." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10230.
Full textAbstract:
Ce travail a consiste a elaborer par la voie sol-gel des couches minces de zircone deposees sur acier inoxydable et a etudier ensuite le comportement du substrat revetu en milieu chlorure. Les depots ont ete prepares a partir de solutions renfermant du n-butoxyde de zirconium dilue dans de l'isopropanol, en presence ou non d'un agent chelatant l'acetylacetone. Leur caracterisation a necessite la mise en uvre de nombreuses techniques (microscopie a balayage; ellipsometrie; diffraction des rayons x en incidence rasante; spectrometrie ftir, xps, sims et impedance electrochimique. . . ). Parmi les resultats obtenus, il convient de mentionner en particulier: la structure cubique de la zircone preparee dans nos conditions experimentales, la migration, tant sous forme oxydee que metallique des principaux constituants de l'acier a l'interieur de la ceramique, le role important joue par l'acetylacetone. Sa presence dans la solution permet d'obtenir des couches non fissurees jusqu'a 150 nanometres d'epaisseur de faible porosite. Enfin, a partir de mesures d'impedance electrochimique, une modelisation electrique des revetements de zircone est proposee