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Dissertations / Theses on the topic 'Spectroscopie Doppler'
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Moufarej, Elias. "Infiltration d’une vapeur diluée dans une opale artificielle Langmuir-Blodgett : études optiques et spectroscopiques." Thesis, Paris 13, 2014. http://www.theses.fr/2014PA132061/document.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous nous intéressons à la spectroscopie optique par réflexion d’une vapeur diluée de césium infiltrée dans des opales artificielles Langmuir-Blodgett. Après une étude microscopique de la structure des opales, nous rapportons des expériences de réflexion, transmission et diffraction (sans atomes) effectuées sur diverses opales, dans le but d’explorer la propagation du champ lumineux dans ces milieux. En effectuant des expériences de réflexion sélective, nous observons que pour une polarisation TM, le signal atomique s’annule à 45° et à l’angle de Brewster, et entre ces deux zéros le signe du signal est inversé. Cet effet était prédit théoriquement mais n’avait jamais été observé. Nous rapportons aussi les expériences de spectroscopie par réflexion d’une vapeur infiltrée dans diverses opales et pour différentes longueurs d’onde. Sur des opales multicouches, nous observons des spectres sub-Doppler en incidence oblique, dont la forme est sensible à l’incidence, la polarisation et la longueur d’onde. Ces spectres ont été interprétés comme une signature d’un confinement tridimensionnel. Les expériences sur une opale multizone montre que sur une opale monocouche, nous observons aussi un signal sub-Doppler où il n’y a pas de confinement tridimensionnelIn this work, we are interested in reflection optical spectroscopy of diluted cesium vapor infiltrated in Langmuir-Blodgett artificial opals. After a microscopic study of the structure of opals, we report experiments of reflection, transmission and diffraction (without atoms) carried out on various opals, with the aim of exploring the propagation of the light field in these media. By carrying out selective reflection experiments, we observe that for a TM polarization the atomic signal vanishes at 45° and the Brewster angle, and between these two zeros the sign of the signal is reversed. This effect was predicted theoretically but had never been observed. We also report the experiments of reflection spectroscopy of a vapor infiltrated in various opals and for different wavelengths. On multi-layered opals, we observe sub-Doppler spectra in oblique incidence, the shape of wich in sensitive to incidence, polarization and wavelength. These spectra were interpreted as a signature of a three-dimensional confinement. Experiments on a multi-zone opal show that on a monolayer opal, we also observe a sub-Doppler signal where there is no three-dimensional confinement
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Boisse, Isabelle. "Diagnostics de spectroscopie Doppler pour la recherche et la caractérisation des exoplanètes." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00556754.
Full textAbstract:
La spectroscopie Doppler a conduit à la découverte de la plupart des 500 exoplanètes connues à ce jour. En améliorant la précision des mesures de vitesse radiale, on révèle différentes populations de planètes de masses et de rayons plus faibles et/ou plus éloignées de leur étoile. Cette thèse examine les différentes causes de variations des mesures de vitesse radiale de façon d'une part à améliorer la précision des mesures et d'autre part à détecter et caractériser des exoplanètes. Tout d'abord, je détermine et propose des corrections aux limitations instrumentales du spectrographe à haute-résolution SOPHIE; les effets en vitesse radiale pouvant provenir de la réduction des données comme du matériel (correcteurs de dispersion atmosphérique, stabilité de l'illumination du spectrographe). La variabilité des étoiles est aussi une source importante de bruit. Des indices spectroscopiques et des simulations sont étudiés dans une deuxième partie afin de repérer, caractériser puis soustraire les effets de l'activité stellaire photosphérique. Dans un troisième temps, je décris l'analyse des mesures de vitesse radiale qui a conduit à la détection de plusieurs planètes dans le cadre des programmes de recherche du Consortium SOPHIE. Les paramètres de ces systèmes sont discutés en regard de ceux des planètes connues ainsi que leurs apports pour les scénarios théoriques de formation et d'évolution des exoplanètes. La spectroscopie Doppler est aussi utilisée pour caractériser les planètes en transit. Dans une dernière partie, on aborde le suivi en vitesse radiale des détections par transit, la mesure de l'effet Rossiter-MacLaughlin et la recherche de composants atmosphériques.
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Wlodarczak, Georges. "Spectroscopie sub-Doppler de CH3 35Cl : étude combinée millimétrique et laser - Stark de la bande V6." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10016.
Full text
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Amiryan, Arevik. "Formation of narrow optical resonances in thin atomic vapor layers of Cs, Rb, K and applications." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCK028/document.
Full textAbstract:
Cette thèse présente l'étude de l'interaction de lumière cohérente avec une couche sub-longueur d'onde de vapeur alcaline atomique confinée en nano-cellule et applications pour la formation de résonances optiques étroites.Nous développons un modèle théorique décrivant l'interaction résonante de lumière laser avec la couche mince de vapeur alcaline en présence d'un champ magnétique. Nous montrons qu'en raison d'un régime transitoire d'interaction, seuls les atomes lents contribuent au signal et leur spectre de transmission est essentiellement sans effet Doppler. La nature des spectres obtenus fait de la spectroscopie de transmission, en nano-cellule, une technique pratique pour l'étude de transitions très rapprochées et l'évolution de leur comportement dans un champ magnétique. Des expériences réalisées pour des champs magnétiques jusqu'à 7000 G montrent un excellent accord entre théorie et expérience.Nous explorons aussi la rotation Faraday du plan de polarisation de la lumière lors de sa propagation dans la couche mince atomique. Bien que l'angle de rotation soit très faible, nous observons que les résonances des spectres de rotation Faraday sont plus étroites que celles de transmission. Enfin, nous étudions de nouvelles possibilités pour former des résonances optiques étroites et montrons qu'un traitement par deuxième dérivée des spectres de transmission donne le meilleur rétrécissement de raies parmi toutes les méthodes étudiées dans cette thèseThis thesis presents the study of coherent light interaction with a sub-wavelength atomic alkali vapor layer confined in a nano-cell and applications for the formation of narrow optical resonances.We develop a theoretical model describing the resonant interaction of the laser light with the thin alkali vapor layer in the presence of an external static magnetic field. We show that due to a transient regime of interaction, only slow atoms contribute to the signal and their transmission spectrum is essentially Doppler-free. The nature of the obtained spectra makes the transmission spectroscopy from a nano-cell a convenient technique to perform studies of closely-spaced atomic transitions and investigate their behavior in magnetic fields. Experimental realizations for magnetic field up to 7000~G show an excellent agreement between theory and experiment.We also explore the Faraday rotation of the plane polarization of light with the propagation through the thin atomic slab. We see that despite a small angle of rotation, Faraday rotation spectra exhibit resonances narrower than that for transmission. At last, we investigate new possibilities to form narrow optical resonances in nano-cells and show that second derivation processing of transmission spectra yields the strongest line narrowing among all methods studied in this thesis
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Besson, Olivier. "Analyse spectrale paramétrique et modèles multiplicatifs : application aux signaux de radar Doppler." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT013H.
Full textAbstract:
Le but de cette these est l'etude et la realisation d'un odometre temps reel destine a mesurer de maniere precise et fiable la vitesse, donc la position, d'un train sur un reseau ferroviaire. A cet effet, on utilise un radar doppler, embarque a bord du vehicule et dont on sait que la frequence du signal reemis est directement proportionnelle a la vitesse du vehicule. Dans la premiere partie, nous faisons quelques rappels sur l'effet doppler et tentons de cerner la nature de ces signaux afin de mettre en evidence l'originalite du probleme a traiter. Dans la deuxieme partie de ce manuscrit, nous presentons divers modeles parametriques (ar, arma) pour le signal doppler. Puis un modele original (arcos), qui tient compte des specificites du signal doppler, et tout particulierement etudie. Enfin une generalisation au cas de processus multiplicatifs est proposee. L'adequation de chacun de ces modeles au signal reel est ensuite etudiee et permet de degager des idees directrices. La 3eme partie concerne l'estimation de la frequence doppler. Notre but etant une estimation temps reel, nous proposons un estimateur qui combine precision et rapidite de calcul: celui-ci est etudie du point de vue statistique. Dans la quatrieme partie, nous etablissons une comparaison des differentes methodes d'estimation et degageons une hierarchie et la methode adequate. Enfin, la cinquieme partie est consacree a l'implantation temps reel des methodes retenues. Nous presentons tout d'abord le processeur de traitement du signal utilise (tms320c30). Puis nous detaillons une application temps reel effectuee sur un train ainsi que les resultats obtenus
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Fichoux, Héléne. "Précision de mesure et résolution en spectroscopie subdoppler infrarouge à bandes latérales : application à l'étude des molécules d'OCS, NH3, CDF3 et N2H4." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-213.pdf.
Full textAbstract:
Des donnees spectroscopiques precises sont necessaires pour modeliser les spectres des molecules constituant les atmospheres planetaires. La qualite de modelisation est tres dependante des proprietes des outils qui servent a observer les spectres moleculaires et a effectuer leur analyse, et c'est sur elle que repose entierement l'identification de composants atmospheriques terrestres ou extraterrestres et leur repartition. Le recent developpement d'un spectrometre infrarouge a tres haute resolution au laboratoire autorise un test extremement severe a la fois pour recueillir des donnees spectroscopiques tres precises et pour juger de la validite des modeles moleculaires qui servent a leur analyse. Dans un premier temps, nous avons exploite les proprietes de ce spectrometre pour etudier les bandes 2#2 et 3#2#2 d'ocs, les dedoublements a#1a#2 de la bande #5 de cdf#3, une transition
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Rosato, Joël. "Modélisation en spectroscopie et application au plasma de bord des tokamaks." Aix-Marseille 1, 2007. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2007AIX11025.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse expose des résultats théoriques obtenus en spectroscopie de l'hydrogène avec application au plasma de bord des tokamaks. Divers modèles d’élargissement de raie sont développés puis appliqués dans trois contextes : le diagnostic des paramètres du plasma, le diagnostic des fluctuations turbulentes du plasma, et l’étude de l'opacité dans le plasma de bord. Une revue est d’abord effectuée (Chap. 1) sur les mécanismes physiques qui contribuent à l’élargissement d’une raie, comme par exemple le mouvement des émetteurs (effet Doppler) ou le champ électrique du plasma (effet Stark). Un modèle analytique est développé (Chap. 2) pour l'opacité de la raie Lyman a (transition 2 → 1) ; ce modèle, qui tient compte simultanément de l’effet Doppler, l’effet Zeeman, l’effet Stark et la structure fine, a été incorporé dans un code de transport pour l'étude du transfert radiatif dans le plasma de bord d'ITER. Un raffinement de la description de l’élargissement Stark est ensuite effectué (Chap. 3), avec la prise en compte de l’effet Stark quadratique apporté par la levée de dégénérescence Zeeman des niveaux atomiques. Le modèle est validé par un outil de simulation numérique. Enfin, une étude est présentée (Chap. 4) sur l'élargissement de raie en présence de turbulence. Il est montré comment un profil de raie est relié à la fonction de distribution de probabilité (FDP) des champs fluides ; une application du formalisme est alors effectuée pour modéliser l’élargissement Doppler de la raie Da (transition 3 → 2 du deutérium) puis l’élargissement Stark de la raie D10 (transition 10 → 2). Les conséquences sur l’interprétation des diagnostics sont discutéesThis thesis brings theoretical results on spectroscopy of hydrogen and gives some applications to tokamak edge plasmas. Miscellaneous line broadening models are developed and applied in three ways: diagnostic of plasma parameters, diagnostic of turbulent fluctuations of the plasma, and opacity studies. A review is first made (Chap. 1) on physical mechanisms which contribute to line broadening, such as for example motion of the emitters (Doppler effect) or electric field of the plasma (Stark effect). An analytical model is developed (Chap. 2) for opacity of Lyman a line (transition 2 → 1); this model, which takes into account Doppler effect, Zeeman effect, Stark effect and fine structure, has been incorporated into a transport code for studies of radiative transfer in ITER edge plasma. A refinement of Stark broadening description is next made (Chap. 3), in order to take into account quadratic Stark effect induced by the Zeeman degeneracy removal of atomic levels. The model is validated by a numerical simulation method. Finally, a study is presented (Chap. 4) on line broadening in presence of turbulence. It is shown how a line profile is related to the probability density function (PDF) of fluid fields; an application of formalism is then made to describe Doppler broadening of Da line (transition 3 → 2 of deuterium) and Stark broadening of D10 line (transition 10 → 2). Consequences for diagnostic interpretation are discussed
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Ramond, Alain. "Traitement des signaux fournis par un vélocimètre laser : application à la caractérisation d'écoulements turbulents." Toulouse, ENSAE, 2000. http://www.theses.fr/2000ESAE0008.
Full textAbstract:
Depuis son introduction en 1964, l'anémométrie laser Doppler, a su montrer ses potentialités en tant qu'outil de mesure de la turbulence, fiable et non intrusif. Fondée sur la mesure de la vitesse de particules transportées par le fluide, elle entraîne cependant de nombreuses difficultées, inhérentes à son principe même, dont l'une est le post traitement des données qu'elle délivre. En effet, le signal fourni par un vélocimètre laser est composé des vitesses des particules mesurées ainsi que de la date de leur passage. Il constitue donc un enregistrement temporel de la vitesse échantillonné aux instants de passage aléatoires des particules. L'utilisation des informations temporelles contenues dans ce signal nécessite donc le développement de méthodes spécifiques adaptées à ce mode d'échantillonnage. Dans un premier temps, une caractérisation des phénomènes régissant l'acquisition des données de vélocimétrie laser est menée. Trois aspects sont détaillés : tout d'abord leur mode d'échantillonnage et notamment le biais sur les grandeurs moyennes qu'il peut entraîner. Ensuite, au travers de la fonction d'autocorrélation du signal, la résolution du système est analysée. Enfin une méthode d'évaluation des échelles caractéristiques de l'écoulement est présentée. Dans un deuxième temps, l'analyse spectrale de la turbulence à partir de mesures de vélocimétrie laser est étudiée. La bibliographie des techniques d'analyse spectrale et de reconstruction spécifiques aux signaux de vélocimétrie laser est détaillée. Une procédure de test des principales méthodes est présentée, pour évaluer leurs limitations majeures et les perspectives qu'elles offrent. Enfin une nouvelle méthode de reconstruction et de filtrage des signaux de vélocimétrie laser est proposée et évaluée. Enfin, l'ensemble des techniques développées est appliqué à la caractérisation de l'écoulement turbulent se développant à l'aval d'une marche descendante.
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Goupil, Philippe. "Estimation de la température virtuelle de l'atmosphère : modélisation et analyse spectrale de signaux de télédétection radio acoustique (RASS)." Toulouse, INPT, 2002. http://www.theses.fr/2002INPT030H.
Full textAbstract:
"Dans cette thèse, on étudie les signaux d'un système de télédétection associant un radar météorologique et un dispositif sonore (RASS : Radio Acoustic Sounding System). L'ensemble permet de mesurer la température virtuelle de l'atmosphère. L'objectif de ces travaux est d'améliorer la portée et la précision de l'instrument. Le premier chapitre décrit le fonctionnement d'un radar météorologique ST (Stratosphère-Troposphère). Couplé à un dispositif sonore, il forme le RASS. On présente son principe général, ses limitations et ses performances. Dans la deuxième partie, on montre l'influence de la géométrie du radar et des conditions météorologiques. On propose une disposition originale des sources sonores et on montre de façon théorique son intérêt. On propose une amélioration de la chaîne d'acquisition pour obtenir des signaux de meilleure qualité. Dans le troisième chapitre, on propose et on valide un modèle théorique des signaux. On étudie les performances ultimes que l'on peut espérer atteindre en terme de précision des estimations des paramètres de ce modèle. On présente les bornes de Rao-Cramèr (BRC) sur l'estimation de la température et des autres paramètres. On étudie ensuite l'estimateur par Maximum de Vraisemblance. Étant donnée la formulation du problème, on propose de mettre en place cet estimateur par l'algorithme du recuit simulé. Dans le quatrième chapitre, on traite de l'estimation du SNR, basée sur la méthode de Hildebrand-Sekhon. On montre qu'elle présente certaines limites pour les faibles SNR et on l'améliore. On présente une technique d'élimination des parasites, appelée "Prony-déflation", et on propose de débruiter les séries temporelles par filtrages par ondelettes. On étudie des méthodes d'analyse spectrale non-paramétriques et une méthode paramétrique. Des comparaisons sont effectuées avec les BRC. Le dernier chapitre propose une application sur des données réelles à long terme afin d'illustrer les méthodes proposées. "
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Boyer, Eric. "Estimation paramétrique de moments spectraux d'échos doppler : application aux radars strato-troposphériques." Cachan, Ecole normale supérieure, 2002. http://www.theses.fr/2002DENS0037.
Full text
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Karoui, Asma. "Caractérisation de l'hydrodynamique et du mélange dans les mélangeurs statiques sulzer smv." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT017G.
Full textAbstract:
L'etude porte sur la caracterisation de l'hydrodynamique et des performances de melange des melangeurs statiques sulzer smv. Nous avons dans un premier temps realise une cartographie des vitesses et des fluctuations de vitesses locales a la sortie du melangeur par velocimetrie laser doppler. Les donnees experimentales mesurees a la sortie de melangeurs composes d'un et deux elements nous ont permis d'etablir le comportement hydrodynamique local engendre par le melangeur statique et d'etudier l'influence de la geometrie et du nombre d'elements sur l'ecoulement. L'analyse spectrale des fluctuations de vitesses locales et la mesure des pertes de charge creees par le melangeur nous ont permis de quantifier l'energie dissipee par le melangeur statique. Dans une deuxieme partie, nous avons utilise une technique experimentale non intrusive, la fluorescence induite par laser, pour etudier le melange local a la sortie du melangeur en fonction du nombre d'elements utilises et de la distance les separant. Nous montrons qu'il existe une distance optimale a garder entre deux elements consecutifs pour ameliorer les criteres de melange. Enfin, une derniere partie a ete consacree a la simulation numerique de l'ecoulement a l'interieur et a la sortie du melangeur, grace a l'utilisation d'un code de calcul commercial fluent.
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Mansouri, Chemseddine. "Traitement des signaux laser Doppler et modélisation spatio-temporelle de la spectroscopie tissulaire diffuse et de fluorescence par les méthodes de Monte Carlo et des éléments finis : application au diagnostic médical." Angers, 2009. http://www.theses.fr/2009ANGE0027.
Full textAbstract:
Ce travail a trait à l'exploration des tissus biologiques par la lumière laser, avec pour objectif le diagnostic des insuffisances microcirculatoires et la localisation de cellules cancéreuses rendues fluorescentes par un marqueur spécifique. Le problème posé s'inscrit globalement dans le contexte de la lutte contre le cancer. Il vise à aider les praticiens à effectuer leur diagnostic à partir d'un faisceau de mesures optiques, non traumatiques et non invasives, aux longueurs d'onde retenues (visible et proche infrarouge). . . .This work is related to the exploration of biological tissues using laser to diagnose microcirculatory insufficiencies and the localization of cancer cells made fluorescent by contribution of a specific marker. It aims at helping experts to carry out their diagnosis non-invasively from a beam of optical measurements, in the spectra of the selected wavelenghts (visible and near infrared). . . .
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Herbin, Hervé. "Spectroscopie sélective de TiCl et NO : détection infrarouge ultrasensible de N2O et N2." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112279.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne l'application de nouvelles méthodes de spectroscopie sélective ou ultrasensible à la détermination de paramètres spectroscopiques de molécules stables et instables, difficilement accessibles par ailleurs. Dans un premier temps, la spectroscopie par transformation de Fourier sélective a été utilisée pour caractériser des plasmas TiCl4/He et N2O/He. Le spectre de l'ensemble des émissions d'un plasma et des spectres qui sélectionnent une classe particulière de molécules (faible durée de vie ou ions) sont enregistrés simultanément. En particulier, la transition X - C de 48Ti35Cl a été observée dans la région de 3 µm. Son analyse a mis en évidence des perturbations de très faible amplitude. De plus, les spectres sélectifs du plasma N2O/He, supposés ne retenir que les raies des ions, ont révélé d'intenses transitions entre états de Rydberg de NO. Ces raies subissent un déplacement Doppler similaire à celui d'un ion positif. Une interprétation de ce phénomène inattendu, mis en évidence pour la première fois pour une molécule neutre, est proposée. Dans un second temps, des spectres avec des longueurs d'absorption de plusieurs dizaines de kilomètres ont été enregistrés en utilisant le couplage de la spectroscopie d'absorption intracavité laser et de la spectroscopie de Fourier résolue en temps. Deux expériences différentes ont permis de sonder, de façon très sensible, des domaines spectraux infrarouge relativement étendus. Autour de 2. 5 µm, de nombreuses transitions de faible intensité de la molécule d'intérêt atmosphérique N2O ont été identifiées et analysées. Des espèces instables formées dans un plasma N2/He ont également été détectées autour de 1. 05 µmThis PhD thesis deals with the application of recent high resolution spectroscopic methods that are either selective or ultrasensitive. Spectroscopic parameters of stable and transient molecular species, difficult to reach otherwise, are determined. First, selective Fourier transform spectroscopy is used to characterize TiCl4/He and N2O/He plasmas. The spectrum of the whole emission of a plasma and spectra, which select a given class of molecules (for instance short-lived or ions) are simultaneously recorded. In particular, the rovibronic transition X - C of the 48Ti35Cl radical is observed around 3 µm. Its analysis has shown a very weak perturbation, which affects the C 4D1/2 state. Moreover, selective spectra of a N2O/He plasma, expected to only retain the ion lines, have revealed NO rovibronic transitions between the A, C, D and E Rydberg states. Under specific experimental conditions, a Doppler shift of the NO transitions, similar to the one of a positive ion, is observed. An interpretation of this unexpected phenomenon, highlighted for the first time for a neutral molecule, is proposed. Second, spectra with absorption lengths of several tens kilometers are recorded by coupling intracavity laser absorption spectroscopy (ICLAS) and time-resolved Fourier transform spectroscopy (TRFTS). Two different experiments have make it possible to probe, with high sensitivity, relatively wide infrared spectral ranges. Around 2. 5 µm, lots of weak intensity rovibrational transitions of the atmospherically relevant molecule N2O are identified and analysed. Unstable species created in a N2/He plasma are also detected for the first time around 1. 05 µm
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Courcol-Rozès, Bastien. "Détection et propriétés des exo-Neptunes et Super-Terres : synergies entre SOPHIE et CHEOPS." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4727/document.
Full textAbstract:
L’amélioration des techniques de détection d’exoplanètes permet à present de sonder des populations d’objets de plus en plus petits. Mais si plusieurs centaines de petites planètes ont été découvertes, leur détection et surtout leur caractérisation précise reste un défi. À cause de ce manque de contraintes observationnelles, cette population est encore mal connue.Ma thèse a donc porté sur la détection en vitesses radiales de planètes de faible masse avec le spectrographe SOPHIE et en préparation à la mission CHEOPS. J’ai tout d’abord mené un travail d’analyse des systématiques instrumentales de SOPHIE qui m’a permis d’améliorer sa précision à un niveau de 2 m/s. Grâce à cela j’ai pu sécuriser la nature planétaire de HD 164595 b, un Neptune sur une orbite de 40 jours autour d’une étoile très similaire au Soleil. J’ai également calculé les limites de détection et établi un bilan à mi-parcours du programme à haute précision de SOPHIE après 5 ans d’observations et plus de 3000 mesures. Le satellite CHEOPS sera dédié à la recherche de transit de planètes de faibles masses déjà détectées en vitesses radiales autour d’étoiles brillantes. En préparation à son programme d’observation, j’ai en particulier établi une liste de cibles en provenance des relevés en vitesse radiale. Ce programme pourra mener à l’identification de 3 à 9 nouvelles planètes de faible masse en transit. Je me suis également intéressé aux propriétés statistiques de cette population de petites planètes. À partir de la centaine de planètes bien caractérisées dans ce domaine de masse, j’ai mis en évidence une dépendance entre la masse maximale d’une planète de ce type et la métallicité de son étoile hôteWith the improvement of the detection techniques of exoplanets, we are able to probe populations of ever smaller objects. But if several hundreds of these small planets have been discovered, their detection and especially their precise characterization is still a challenge. Because of the lack of observatio- nal constrains, this population remains poorly known. My thesis focused on the detection in radial velocity of low mass planets with the SOPHIE spectrograph in preparation of the CHEOPS mission. I first analyzed, interpreted and corrected the instrumental systematics of SOPHIE which lead to an improvement in precision down to the 2 m/s level. Thanks to this work, I uncovered the planetary nature of HD 164595 b, a Neptune-like planet on a circular 40 days orbit around a solar twin. I also computed the detection limits and established an assessment of the high precision program on SOPHIE after 5 years of observations and more than 3000 measurements.The CHEOPS satellite will be dedicated to the search of transits of small planets already detected in radial velocities around bright stars. In order to prepare its observing program, I built a list of targets from radial velocity surveys. CHEOPS, with its high precision photometry, will then be able to to measure very accurately their radius and constrain their density. This program could lead to the identification of 3 to 9 new low mass transiting planets.I also studied the statistical properties of this low-mass planets population. Based on the hundred of planets that are well characterized in this mass regime, I uncovered a link between the maximal mass of these planets and the metallicity of their host-stars
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Belleguic-Pigeard, de Gurbert Marjorie. "Spectroscopie γ en ligne au moyen de la fragmentation du projectile au G. A. N. I. L. : structure des noyaux riches en neutrons autour de N = 20." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10077.
Full textAbstract:
Depuis l'observation, en 1975, du comportement anormal de certains noyaux légers riches en neutrons, de nombreuses tentatives ont été faites d'expliquer l'apparition de la déformation dans des noyaux situés à la fermeture de couche sphérique N=20. L'une des explications apportées consisterait dans le fait que les nombres magiques sphériques disparaîtraient loin de la stabilité. Ce travail consiste à étudier la structure des noyaux exotiques de la région N=20, dans le but de confirmer cette hypothèse de la disparition de l'effet de couche sphérique N=20. Dans cette perspective, une expérience a été faite au G. A. N. I. L. à l'aide d'une nouvelle méthode, utilisant la spectroscopie γ en ligne associée aux réactions de fragmentation. Les fragments sont identifiés par S. P. E. G. , et la détection γ est assurée par 74 cristaux de BaF2 et 4 détecteurs Ge. Les rayonnements γ détectés en coïncidence avec les fragments qui les ont émis permets d'accéder au spectre de désexcitation de ces fragments. L'état 4+ du 32Mg a été mesuré lors de cette expérience, et se trouve à 2315 ± 15 keV de l'état fondamental. La comparaison entre le schéma de niveau expérimental et des calculs de modèle en couche suggère que l'état fondamental, ainsi que les premiers états excités de ce noyau correspondent à une configuration déformée, mais qu'il existe à plus haute énergie des états où ce noyau est sphérique. Ainsi, la déformation dans cette région proviendrait d'une coexistence de formes, plutôt que de la disparition du gap sphérique N=20. Le premier état 2+ de 28Ne est situé à plus basse énergie que celui de 26 Ne, ce qui signifie que les isotopes de Ne se comportent comme ceux de Mg à l'approche de N=20, et les calculs théoriques suggèrent que, comme 32Mg, le noyau 29Ne est déformé dans son état fondamental. Le premier état 2+ du noyau 22O se situe à 3190 ± 15 keV, suggérant l'apparition d'un gap sphérique N=14 dans les isotopes d'oxygène. D'autres isotopes tels que 33Al et 31Na ont été étudiés.
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Sanquer, Stéphane. "Etude expérimentale du sillage d'un obstacle, en présence de combustion, dans un écoulement de canal turbulent pleinement développé : échelles de la turbulence et analyse critique des modèles de transport et de combustion." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2323.
Full textAbstract:
L'etude experimentale que nous presentons dans ce memoire de these concerne la caracterisation de la structure moyenne et instantanee des sillages inertes et reactifs se developpant derriere un obstacle place dans un canal alimente par de l'air ou par un premelange de propane et d'air. Cette etude se place dans le cadre de la validation et l'amelioration des codes de calcul et des modeles de turbulence incluant la separation des echelles coherentes et energetiques des echelles dissipatives a caractere isotrope et universel. L'ecoulement de canal en amont de la veine d'essai, ainsi que les ecoulements de sillages inertes et reactifs sont etudies au moyen d'un velocimetre doppler laser pour le champ de vitesse, de thermocouples pour le champ de temperature. Des traitements statistiques appropries fournissent les moments statistiques d'ordre 1 a 4, les fonctions densite de probabilite, les densite spectrale d'energie ainsi que les echelles de la turbulence. Nous nous interessons plus specifiquement aux modifications qu'induit la combustion sur les caracteristiques de la turbulence et des structures coherentes typiques des ecoulements de sillage etudies. Nous montrons que l'introduction de la combustion dans le sillage est responsable d'une restructuration complete du sillage avec la disparition des structures periodiques dues a l'echappement tourbillonnaire alternes. La decomposition de l'energie associee au mouvement instationnaire dans le domaine spectral montre que la combustion induit egalement une modification des fluctuations de vitesse associees aux mouvements stochastiques. L'ensemble des echelles et des grandeurs statistiques determinees dans cette etude est analyse dans le but de preciser la coherence et le domaine de validite des differents modeles et equations de fermeture habituellement utilises pour les transports et la combustion pour une modelisation numerique des ecoulements turbulents reactifs.
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Zheng, Ximeng. "Fiber post-processing and atomic spectroscopy for the development of atomic-vapour photonic microcell." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0031/document.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne la spectroscopie atomique pour le développement de microcellules photoniques à base de vapeur atomique alcaline (PMC). Le travail est motivé par reproduire les performances remarquables obtenues dans les domaines des références de fréquences et de l’optique cohérente en environnement laboratoire et à les transférer dans des dispositifs très compacts et autonomes accessibles à une communauté scientifique plus large ou à un marché commercial. Dans notre cas, ces futurs composants seront basés sur une fibre à cristal photonique à coeur creux (HC-PCF) remplie d'un matériau en phase gazeuse pour former la PMC et se distingue par une longueur d'interaction ultra longue associée à des dimensions modales transverses micrométriques. Cependant, cette échelle micrométrique du coeur creux de la fibre contenant les atomes soulève plusieurs défis techniques et scientifiques. Parmi les défis techniques, nous énumérons le développement d'un processus efficace pour le chargement d'atomes dans une telle fibre optique, la suppression ou l'atténuation de la réactivité physio-chimique des atomes (c'est-à-dire le rubidium) avec la surface interne silice entourant le coeur de la fibre, etc... En parallèle, le rapport large surface / volume du coeur de la fibre soulève des questions comme la dynamique de relaxation de la cohérence et la nature et l'effet de l'interaction atome-surface. Ainsi, les travaux de thèse reposent sur l’utilisation de revêtements spécifiques de la surface interne du coeur de la fibre avec différents matériaux pour atténuer ces réactions physico-chimiques, sur l'amincissement des larges coeurs creux des HC-PCF Kagomé à couplage inhibé et sur une technique de soudure qui garantit de faibles pertes d’insertion et l’absence de réactivité avec les atomes. Parallèlement, la thèse rapporte un ensemble d'expériences de spectroscopie pour évaluer la dynamique de relaxation des atomes à l'intérieur des HC-PCF et l’observation de nouvelles transparences sous-DopplerThis thesis reported on atomic spectroscopy for the development of alkaline atomic vapor photonic microcell (PMC). The work is motivated by reproducing the outstanding laboratory environment based performances achieved in the fields of frequency standard and coherent optics in highly compact and stand-alone devices that can be accessible to a wider scientific community or to a commercial market. In our case these future devices will be based a Hollow-core photonic crystal fiber (HC-PCF) filled with a gas phase material to form a PMC, and outstands with an ultra-long long interaction length and micrometric modal area. However, the micrometric scale of the fiber core harboring the atoms raises several technical and scientific challenges. Among the technical challenges, we list the development of efficient process for atom loading inside long hollow fiber with small core diameter, the suppression or mitigation of physio-chemical reactivity of the atoms (i.e. Rubidium) with the fiber core inner-surface silica etc. In parallel, the large surface-to-volume ratio of the fiber-core raises questions like the coherence relaxation dynamics and the nature and effect of the atom-surface interaction. The thesis reports on fiber-core inner surface coating with different materials to mitigate the physio-chemical reactions of the confined atoms with the surface, on tapering large core inhibited coupling Kagome HC-PCF, and splicing technique that ensures low splice loss and no atomic reactivity during the splicing process. In parallel, the thesis reports on a set of spectroscopy experiments to assess the relaxation dynamics of atoms inside HC-PCF and to report on novel sub-Doppler transparencies
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Courtois, Jérémie. "Développements de systèmes multipassages pour application à la spectroscopie d'absorption : Cavity Ring Down Spectroscopy multimode et cellules à passages multiples." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00458101.
Full textAbstract:
La spectroscopie d'absorption par mesure du temps de vie des photons piégés dans une cavité optique haute-finesse, ou Cavity Ring Down Spectroscopy (CRDS), compte parmi les outils de diagnostic optique les plus sensibles. L'excitation « mode matchée » d'un laser continu rapidement et continûment balayé (~4 THz.s-1 durant ~2 ms), i.e. la cw-CRDS monomode rapide, garantit à la technique ses meilleures performances en termes de limites de détectivité avec, en contrepartie, des points de mesures séparés de l'Intervalle Spectral Libre du résonateur (ISL=c/2L) : le dosage d'environnements basse pression requiert de longues cavités. Cette étude originale propose de mettre à profit la structure transverse du résonateur afin de rendre possible la miniaturisation du dispositif de cw-CRDS rapide. L'excitation multimode d'une cavité fractionnellement dégénérée (dite de taille « magique »), ici présentée, permet de bénéficier d'un gain d'échantillonnage spectral qui vaut l'ordre réentrant N employé. Nous développons deux schémas d'injection multimode : l'injection multimode axiale et l'injection multimode réentrante, dite dans ce dernier cas hors de l'axe optique, de telles cavités et nous en étudions les principales différences. Une étude détaillée du champ intracavité existant aux N résonances constitutives de l'ISL est proposée afin de rendre compte des limites de détectivités associées à ces deux schémas d'injection multimode sensiblement distincts. Une seconde partie de ce travail de thèse est dédiée à caractériser de façon approfondie l'observation des profils spatiaux intracavités formés en injection hors axe lorsque la cavité souffre d'un faible astigmatisme (ΔR/R~2 %) : on parle de profil de Lissajous. Cette étude rend compte des mécanismes fondamentaux, telle la coïncidence particulière de modes particuliers par dispersion modale, qui aboutissent en un intervalle millimétrique de dégénérescence. Celui-ci est le siège d'une succession de profils transverses de Lissajous symétriques les uns des autres de part et d'autre d'une taille particulière de cavité : nous en précisons les causes. Le résiduel astigmatisme ainsi mis en évidence et mesuré permet, en outre, d'expliquer la disparition des oscillations Doppler normalement présentent en début de décroissance ring down dans ce type d'injection dynamique. De façon connexe, nous développons plusieurs types de cellules multipassages non-résonantes comme alternative à la CRDS pour le dosage d'environnements hostiles.
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Krutkin, Oleg. "Theoretical analysis and full-wave simulations combined in the development of the synthetic Doppler reflectometry diagnostics for tokamaks." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0042.
Full textAbstract:
La turbulence du plasma est considérée aujourd'hui comme le mécanisme responsable du transport anormal induisant la dégradation du confinement de l'énergie des plasmas de fusion confinés magnétiquement, tels que les tokamaks. Le temps de confinement de l'énergie est un paramètre crucial pour atteindre un rendement énergétique positif. La maîtrise de ce paramètre passe la compréhension et le contrôle de la turbulence du plasma. Ces thèmes de recherche correspondent actuellement aux principaux objectifs de la recherche sur la fusion par confinement magnétique. Pour réaliser l'étude de la turbulence plasma, des outils expérimentaux capables de fournir ses caractéristiques sont nécessaires. Ces outils comprennent les diagnostics par micro-ondes et, en particulier, la réflectométrie Doppler et la réflectométrie de corrélation radiale Doppler. Bien que ces diagnostics non invasifs bénéficient d'une configuration simple, il existe un certain nombre de problèmes non résolus associés à l'interprétation des données expérimentales. Des problèmes tels que la diffusion aux petits angles et les effets de courbure du plasma limitent le champ d'application d'une interprétation simple des mesures. La prise en compte des effets de diffusion non linéaire rende l'interprétation standard inapplicable. Ces problèmes nécessitent de valider l'interprétation des données expérimentales. Ainsi, l'objectif principal de cette thèse était de créer un diagnostic de réflectométrie Doppler synthétique et de réflectométrie de corrélation radiale Doppler pour l'interprétation des résultats expérimentaux du tokamak FT-2. Cet objectif fut atteint en appliquant le code full-wave IPF-FD3D aux résultats d'une modélisation gyrocinétique du plasma turbulent avec le code ELMFIRE pour obtenir les signaux synthétiques. Ces derniers sont ensuite comparés avec des mesures expérimentales. Le diagnostic synthétique est également utilisé pour une étude plus générale de la contribution des effets non linéaires lors des mesures expérimentales. Un objectif secondaire de cette thèse correspondait à une recherche analytique sur les effets de courbure du plasma et de la diffusion non linéaire puis sur une nouvelle technique pour la caractérisation des structures turbulentes. L'étude analytique basée sur les premiers principes a été réalisée en considérant l'équation de Helmholtz et en obtenant une expression analytique pour les signaux expérimentaux. Les résultats pour ces deux derniers sujets ont été validés numériquement avec l'utilisation partielle d'un modèle numérique linéaire spécialement développé pour ce type d'études et du code IPF-FD3DPlasma turbulence is nowadays believed to be responsible for the anomalous transport and consequently the degradation of discharge conditions in magnetic confined fusion devices, such as tokamaks. Since a good energy confinement time is crucial for achieving a positive energy yield, understanding and control of turbulent processes is currently one of the major goals of the Magnetic Confinement Fusion research. To study the plasma turbulence, experimental tools that are able to provide information about its characteristics are necessary. Such tools include microwave diagnostics and, in particular, Doppler reflectometry and radial correlation Doppler reflectometry. While these non-invasive diagnostics benefit from the simplicity of the setup, there are a number of unresolved issues when it comes to the interpretation of the experimental data. Issues such are small-angle scattering and plasma curvature effects limit the range of applicability of the simple interpretation of the measurements, while nonlinear scattering effects make it inapplicable altogether. These problems make it necessary to validate the interpretation of experimental data. Thus, the primary goal of this thesis was to create a synthetic Doppler reflectometry and radial correlation Doppler reflectometry diagnostic for the interpretation of the FT-2 tokamak experimental results. This goal is achieved by applying full-wave IPF-FD3D code to the results of gyrokinetic plasma modelling with ELMFIRE code to obtain the synthetic signals, which are then benchmarked with experimental measurements. The synthetic diagnostic is also used for a more general study of the possibility of nonlinear effects influencing the experimental measurements. Finally, the secondary goal of this thesis was to perform an analytical research of plasma curvature effects, nonlinear scattering and a novel technique for turbulence structures’ characterization. The first principles analytical study was performed by considering the Helmholtz equation and obtaining an analytical expression for the experimental signals. The results for the latter two topics were numerically validated with the partial use of specially developed linear numerical model and the full-wave IPF-FD3D code
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Hagel, Gaëtan. "Spectroscopie de l'atome d'hydrogène. Vers une mesure absolue de la fréquence de la transition 1S-3S." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00000848.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'amélioration d'un dispositif expérimental existant en vue d'une mesure absolue de la fréquence de la transition 1S-3S dans l'atome d'hydrogène au kilohertz près.Le premier chapitre de ce manuscrit commence par quelques rappels sommaires sur le calcul des niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène. Il se poursuit par la description de quelques expériences de spectroscopie de cet atome et par un bilan des déterminations actuelles de la constante de Rydberg et du déplacement de Lamb du niveau fondamental de l'atome d'hydrogène. Enfin, les motivations qui ont conduit à l'étude de la transition 1S-3S sont détaillées, ainsi que le schéma général de cette expérience.
La description du montage expérimental est scindée entre les deuxième et troisième chapitre. Plus particulièrement, le chapitre 2 détaille les parties de l'expérience permettant de générer la radiation à 205 nm, nécessaire à l'excitation de la transition 1S-3S à deux-photons. Ainsi ce chapitre contient la description du laser titane-saphir, de ses asservissements et celle des deux cavités de doublage de fréquence. On y voit le rôle déterminant du second doublage de fréquence et les problèmes dus à un effet photoréfractif limitants pour cette expérience.
Le troisième chapitre est consacré à la partie de l'expérience relative à l'observation du signal atomique, de sa détection et de son traitement tant électronique qu'informatique.
Le quatrième chapitre regroupe les calculs et les mesures qui ont permis une première détermination du décalage Doppler du second ordre sur cette expérience. Les effets d'un champ magnétique appliqué et du champ électrique motionnel induit y sont détaillés, ainsi que les calculs relatifs à l'influence de ces effets sur la fluorescence à 656 nm (3S-2P) que nous détectons. Enfin, la mesure de la distribution de vitesse et la détermination expérimentale du décalage Doppler au second ordre sont commentées.
Pour finir, le dernier chapitre de ce manuscrit aborde la mesure absolue de fréquence. On estime l'incertitude potentielle dans l'état actuel de l'expérience à environ 10 kHz. Les possibilités d'amélioration sont également regroupées dans ce chapitre.
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Delon, Antoine. "Le chaos quantique dans la molécule de NO2 : spectroscopie en jet supersonique et modélisation des couplages vibroniques." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10019.
Full textAbstract:
Nous avons etudie par differentes techniques de spectroscopie en jet supersonique la structure vibronique de no#2 dans trois regions d'energie distinctes: 1) nous avons realise des spectres de fluorescence resolue en excitant 11 niveaux d'energie differents autour de 2,85 ev. Nous avons ainsi pu observer et identifier tous les niveaux vibrationnels du fondamental (191) jusqu'a 1,24 ev. Ceci signifie qu'en dessous du premier etat excite (situe a environ 1,24 ev) les niveaux d'energie vibrationnelle et fonctions d'onde associees sont reguliers; 2) des spectres d'excitation enregistres entre 2,02 et 2,30 ev nous ont permis d'extraire 166 niveaux d'energie vibronique dont nous avons analyse les proprietes statistiques. Celles-ci sont proches de celles obtenues par la theorie du g. O. E. De plus les distributions des ecarts de structure fine et de rotation indiquent la presence de perturbations rovibroniques. Celles-ci ont pu etre precisement caracterisees grace a des spectres zeeman enregistres entre 0 et 8 tesla; 3) enfin, des spectres d'excitation enregistres entre 2,70 et 2,93 ev confirment les resultats obtenus en excitation a plus basses energies. Les interactions rovibroniques sont toutefois significativement plus fortes rendant ambigue la notion de niveau d'energie vibronique
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Acef, Mohand Ouali. "Améliorations et comparaisons d'étalons de fréquences optiques : développement d'un spectromètre à très haute résolution autour de 28 THz et application à la spectroscopie de SF6." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112052.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'amélioration des caractéristiques des lasers à CO2 stabilisés utilisés comme étalon de fréquence à 28 THz, leur évaluation au moyen de 2 systèmes de mesures indépendants et le développement d'un spectromètre à très haute résolution autour de 28 THz. La première partie traite de la possibilité de réduire l'influence des effets qui limitent la précision d'un laser asservi sur une transition moléculaire (effet Doppler du second ordre, effets de pression. . . . ), par l'utilisation de la technique de détection hétérodyne. La possibilité d'utiliser l'absorption saturée de CO2 dans une cavité Fabry-Pérot de grande finesse, pour stabiliser le laser à CO2 avec une exactitude de quelques 10 puissance -12 est présentée. Nous présenterons enfin les résultats de deux comparaisons des performances de cet étalon de fréquence (laser à CO2 /OsO4) dans les régions à 88 THz et 28 THz. La première avec un laser He-Ne stabilisé sur une transition de CH4 ; la seconde avec un système de conception différente, utilisé pour une spectroscopie à ultra-haute résolution. La deuxième partie traite du développement d'un spectromètre, autour de 28 THz, d'une précision de quelques 10 puissance-12 et un pouvoir de résolution voisin de 10 puissance -10. Nous l'avons particulièrement utilisé pour spectroscopie de la bande v3 de SF6. Les résultats obtenus montrent les limites de validité du modèle théorique utilisé pour la déterminiation des constantes moléculaires de cette bande fondamentale de vibration-rotation.
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Simon, Patrick. "Investigation of geodesic acoustic mode flow oscillations using Doppler reflectometry in ASDEX Upgrade." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0076/document.
Full textAbstract:
La fusion par confinement magnétique est prometteuse en tant que future source d’énergie. Son efficience est cependant limitée par le transport de particules et de chaleur résultant de la turbulence du plasma. Une compréhension approfondie de la turbulence et des mécanismes qui la tempère est donc nécessaire. Le mode géo-acoustique (GAM) est une oscillation de l’écoulement du plasma, radialement localisée, qui contribue à la réduction du transport turbulent en cisaillant le champ de vitesse. Dans cette thèse on étudie le comportement fondamental du GAM par une étude expérimentale systématique de ses propriétés dans le tokamak ASDEX Upgrade. En particulier, le rôle de la géométrie du plasma sur les lois d’évolution de la fréquence et de l’amplitude du GAM, ainsi que sa structure radiale sont étudiés en détail. Les données expérimentales ont été obtenues à l'aide du diagnostic de réflectométrie Doppler par micro-ondes. Le type d’évolution de la fréquence du GAM est comparé à de multiples modèles qui reproduisent la loi de comportement fondamental attendu, mais sans fournir de prédiction précise de manière satisfaisante. L'amplitude GAM est étudiée en relation avec les taux d'amortissement prédits par les modèles pour les processus d'amortissement collisionnel et Landau non collisionnel. On trouve que les effets de largeur d'orbite finie doivent être pris en compte et que les effets d'amortissement collisionnel ne peuvent pas être négligés. En étudiant la structure radiale du GAM, trois états distincts sont identifiés pour différentes conditions de plasma. Les transitions entre ces états sont observées en variant la géométrie du plasmaMagnetic confinement fusion is a promising candidate for a future energy source. Its efficiency is limited by particle and heat transport due to plasma turbulence. A thorough understanding of the turbulence and turbulence moderation mechanisms, is therefore needed. The geodesic acoustic mode (GAM) is a radially localised plasma flow oscillation which contributes to the reduction of turbulent transport through velocity shearing. This thesis investigates the fundamental behaviour of the GAM through a systematic experimental study of its properties in the ASDEX Upgrade tokamak. In particular, the role of the plasma geometry on the scaling of the GAM frequency and amplitude, as well as the GAM radial structure are investigated in detail. The experimental data was obtained with the aid of the microwave Doppler reflectometry diagnostic. The GAM frequency scaling is compared with multiple models which reproduce the expected fundamental scaling behaviour, but do not give a satisfyingly accurate prediction. The GAM amplitude is studied in connection with damping rates predicted by models for collisional and collisionless Landau damping processes. It is found that finite orbit width effects need to be considered and that collisional damping effects cannot be neglected. In studying the GAM radial structure, three distinct states are identified for different plasma conditions. Transitions between these states are observed under variations of the plasma geometry
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Montes, Jean-Luc. "Étude expérimentale des fluctuations de vitesse de basse fréquence dans une cuve agitée axialement." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT117H.
Full textAbstract:
Une experimentation a ete conduite pour decrire l'organisation des structures de grandes echelles temporelles et spatiales du melange non prises en compte dans les modeles numeriques actuels. L'ecoulement genere par une turbine a 6 pales inclinees a 45 dans une cuve agitee munie de 4 chicanes est ici considere. Le milieu est newtonien et les fluides utilises sont l'eau et une solution de glycerine. Le regime est transitionnel ou turbulent. L'analyse est faite en combinant une approche qualitative basee sur la visualisation et une approche quantitative s'appuyant sur l'analyse de signaux issus de la velocimetrie laser a effet doppler. Une base de donnees etablie par l'enregistrement de deux composantes de la vitesse est constituee pour plusieurs nombre de reynolds. Les visualisations montrent que ces structures se developpent entre la turbine et la surface libre et modifient l'ecoulement. Nees d'une violente activite de l'ecoulement, elles ne rentrent pas dans la description du champ moyen. L'analyse spectrale revele un phenomene de basse frequence, 90 fois plus faible que la frequence de passage des pales et couple lineairement a la vitesse de rotation. Cette basse frequence, presente dans une region proche de la turbine, correspond a des oscillations de la boucle principale caracterisees par des variations de l'angle de refoulement de la turbine. L'action de la turbine sur l'ecoulement est etroitement liee au mecanisme de formation des structures. Une representation non stationnaire, a travers une transformee en ondelettes, montre un phenomene pseudo-periodique present sur plus de 16% du temps total dans l'eau et 25% dans la solution de glycerine, pour une meme vitesse de rotation. La frequence moyenne d'apparition du phenomene depend de la viscosite. Cela se repercute sur le nombre de reynolds critique d'apparition de la basse frequence. Il est de 500 pour une solution de glycerine a 85% et de quelques milliers dans l'eau. Nous avons ensuite realise une decomposition orthogonale d'un signal temporel apres avoir reconstruit la matrice des correlations par la methode du delai temporel. Le phenomene basse frequence se caracterise par deux modes propres particuliers et sa contribution energetique peut atteindre 16% de l'energie cinetique totale dans l'eau et pres de 40% dans la solution de glycerine.
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Chaussard, Frédéric. "Effets collisionnels homogènes et inhomogènes dans les spectres Raman rovibrationnels de H2, du régime Doppler au régime collisionnel : applications au diagnostic optique de la température dans les milieux en combustion." Dijon, 2001. http://www.theses.fr/2001DIJOS045.
Full text
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Bahmed, Youcef. "Contribution à l'étude de l'organisation d'un jet légèrement pulsé." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10036.
Full textAbstract:
Le travail concerne l'étude expérimentale, d'un jet axisymétrique d'eau (Re ≈ 10[puissance]4), libre ou légèrement pulsé. Les mesures de ce dernier, sont réalisées par vélocimétrie laser et/ou vélocimétrie à film chaud. Dans une première approche, l'étude du champ des vitesses moyennes et fluctuantes, permet de retrouver les descriptions habituellement rencontrées dans l'analyse bibliographique. Notre contribution, a été d'apporter des informations supplémentaires concernant la formation et le développement des structures périodiques à l'aide d'une analyse spectrale et spatio-temporelle assez détaillée. L'analyse spectrale des fluctuations de vitesses longitudinales et radiales met ainsi en évidence des distances radiales privilégiées mais différentes pour chaque composante. Par ailleurs, il semble que juste en sortie de buse on assiste simultanément à la naissance de deux sortes de structures périodiques dont les caractéristiques sont pour l'une liées à l'épaisseur de la couche limite et pour l'autre au diamètre du jet. On note enfin que les phénomènes d'appariement ne concernent que la dernière structure signalée. Une légère pulsation du jet, ne modifie pas sensiblement les caractères globaux de son développement. En revanche, dans ce cas on assiste uniquement à la naissance de structures liées à la fréquence de pulsation ainsi qu'à leurs appariements successifs. Ayant montré que ce dernier phénomène avait les mêmes caractéristiques que celui enregistré dans le jet libre, l'analyse spatio-temporelle permet de suivre le développement de ces structures et de proposer un mécanisme décrivant leur origine et leur développementThe present study is concerned with the experimental analysis of an axisymmetric water jet (Re ≈10 [to the power] 4), free or slightly excited. The velocity measurements are realised with laser anemometer and/or hot film anemometer. In a first approaches, the study of the fields of average and fluctuation velocities allows the observation of a behaviour already met in literature. Our contribution is concerned with the supply of additional information regarding the formation and development of periodic structure by means of an exhaustive spectral and space-time analysis. Through spectral analysis of the fluctuations of longitudinal and radial velocities, it cornes forward sorne preferential radial distances which are distinct for each component. However, it seems that just at the outlet of the nozzle there is generation of two periodic structures, with characteristics related to the boundary layer thickness for the first, and to the jet diameter for the second. We note that pairing phenomena regards only the lastly designed structure. A slight pulsation of the jet, does not alter significantly the global behaviour of its development. However, in this case we observe only the generation of structures related to the pulsation frequency and to their successive pairing. Since this last phenomenon has the same characteristics as the one recorded for a free jet, the space-time analysis allows the tracking of the development of the structures and the proposition of a mechanism describing their origin development
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Herlemont, François. "Contribution à des études de spectroscopie haute résolution par laser à C02 guide d'onde." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10095.
Full textAbstract:
La spectroscopie haute résolution dans la cavité d'un laser à C02 est une méthode de spectroscopie utilisée maintenant dans divers laboratoires. La mise au point de laser à C02 guide d'onde ayant des caractéristiques fort différentes des lasers à onde libre nous a conduit à exploiter ses spécificités en spectroscopie intracavité haute résolution. Deux types de spectroscopie subDoppler ont ainsi été développés: - La spectroscopie de saturation. Dans ce cas, c'est la gamme d'accord importante du laser à C02 guide d'onde qui est exploitée. Le Bromure de Methyle a servi de gaz test. Les nombreuses observations ont permis une analyse détaillée de la bande de vibration v6 des deux espèces isotopiques. - La spectroscopie à deux photons à effet Doppler compensé. Cette technique de spectroscopie haute résolution est surtout utilisée dans le domaine visible. Son extension au domaine infrarouge n'est pas sans poser de problèmes. Nous montrons comment la disposition intracavité du gaz absorbant associée à l'utilisation d'un amplificateur à C02 guide d'onde réalise un compromis entre les différents paramètres intervenant dans le processus d'absorption à deux photons (densité de puissance gamme d'accord, résolution). Nous avons appliqué cette méthode de spectroscopie à l'étude de la bande de vibration v3 = 0 + v3 = 2 de SF6, molécule type pour les expériences d'excitation multiphotonique. Par ailleurs, une nouvelle voie de recherche permettant 1'étude d'absorption à deux photons a été mise au point : le gaz absorbant est placé dans une cavité passive en dehors de cette cavité laser. Cette configuration originale fournit une phénoménologie riche dont les principaux aspects sont abordés. Au cours de ces études, de nombreux effets ont été observés et analysés: régime de Q-switch (automodulation de la puissance laser), régime de bistabilité d'absorption, de bistabilité dispersive, dispersion à deux photons.
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Ballin, Philippe. "Confinement tridimensionnel d'une vapeur de césium dans une opale de nanobilles." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728333.
Full textAbstract:
Ce mémoire rapporte diverses expériences de spectroscopie visant à étudier le comportement d'une vapeur atomique soumise à un confinement tridimensionnel sub-micrométrique. Nous présentons notamment les spectres expérimentaux de réflexion (raies D1 et D2) réalisées sur des cellules macroscopiques contenant une vapeur de césium et une opale constituée d'un nombre contrôlé de couches de nano-billes de silice (déposé par la technique Langmuir-Blodgett). En fonction de l'angle incidence du faisceau illuminant l'opale, deux types de signaux sub-Doppler sont observés via une détection par modulation de fréquence : l'un observable à des angles d'incidence faibles, rappelant les formes de raies habituelles d'une réflexion sélective sur une interface plane de verre, et l'autre, superposé à un signal de fond large, pour des angles d'incidence importants. Cette structure, inédite pour des expériences de réflexion sélective, peut être isolée par une expérience pompe-sonde ou une détection 2f. Elle pourrait être la signature d'un rétrécissement Dicke, conséquence du confinement des atomes sur une distance équivalente à une fraction de longueur d'onde.
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Nazih, Abdelhamid. "Applications de la spectroscopie par corrélation de photons à : 1) la granulométrie des imbrûlés : 2) la vélocimétrie." Rouen, 1989. http://www.theses.fr/1989ROUES030.
Full textAbstract:
Mesure de la distribution granulométrique de particules de suies dans un tunnel de dilution. Application d'une méthode vélocimétrique basée sur l'annulation de la fonction de corrélation de l'intensité à des temps finis. Bon accord des résultats expérimentaux et des prévisions théoriques
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Jacquin, Daniel. "Diagnostics et modélisation d'un plasma multipolaire d'hydrogène utilisé dans le nettoyage de surfaces d'arséniure de gallium." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112193.
Full textAbstract:
Les plasmas multipolaires sont utilisés couramment pour les traitements de surfaces. Nous nous sommes intéressés à un plasma d’hydrogène utilisé pour le nettoyage de surfaces d’arséniure de gallium. Nous avons effectué une modélisation du plasma en volume. Parallèlement nous avons développé des diagnostics tant du plasma que de la surface de l’échantillon d’arséniure de gallium. La modélisation de ce plasma moléculaire utilise deux approches complémentaires : la modélisation du dépôt d’énergie par les électrons énergétiques qui induisent un ensemble de processus excitations, ionisations, collisions coulombiennes, etc. La connaissance des taux de ces différents processus nécessite la connaissance de l’évolution de la fonction de distribution en énergie des électrons (F. D. E. E. ) qui est calculée à partir de la résolution numérique de l'équation de Boltzmann. La modélisation de l'évolution des espèces atomiques et moléculaires, neutres ou ionisées : (H, H2, W, H2, Hj), qui fait intervenir les collisions électroniques, donc la F. D. E. E. Et les collisions entre particules lourdes. Cette évolution est régie par un ensemble d'équations cinétiques relatives aux différentes espèces. Nous avons effectué une étude systématique du plasma en fonction des paramètres expérimentaux accessibles à l'utilisateur afin d'optimiser la configuration expérimentale en vue d'une application particulière. Les moyens expérimentaux de diagnostics que nous avons développés sont :-pour l'analyse du plasma en volume, les sondes de Langmuir et la spectroscopie d'émission, notamment, par l'analyse des profils des raies de Balmer. Les résultats obtenus sont confrontés aux résultats de la modélisation. -pour l'analyse de surface, l'ellipsométrie cinétique pour le contrôle de l'évolution de la surface lors de son exposition au plasma d'hydrogène.
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Hariss, Abdelmajid. "Etude préliminaire du mécanisme de dépôt, de l'aérothermie et de l'hydrodynamique de l'E. P. V. O. M. De GaAs." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO11723.
Full textAbstract:
Etude par spectrometrie raman, visualisation laser et anemometrie laser doppler. Etude du comportement thermique et hydrodynamique des gaz vecteurs et mise en evidence de l'existence d'un fort gradient thermique au voisinage du suscepteur. Le regime de convection mixte dominee soit par la convection naturelle soit par la convection forcee est caracterisee par le nombre sans dimension de froude relie simplement aux nombres de rayleigh et de reynolds
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Jouette, Christian. "Conception d'un appareil de mesure du débit sanguin tissulaire par effet doppler optique : choix des paramètres d'échantillonnage et d'analyse spectrale, et détermination d'un indice débit métrique." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10106.
Full textAbstract:
La mesure du débit sanguin tissulaire par effet doppler optique est une idée séduisante. L'utilisation d'une source laser, par la cohérence spatiale et géométrique qu'elle offre, en simplifie la réalisation pratique. La vitesse des différentes composantes, notamment les hématies, n'est pas uniforme. Il en résulte donc une distribution spectrale image de cette répartition. De plus, l'environnement du faisceau laser étant constitué par de la matière vivante, de nombreux paramètres influencent les résultats. Dans un premier temps, nous décrivons l'évolution des doppler-lasers, et nous exposons les problèmes qu'ils soulèvent. Ceci nous amène à considérer ensuite, que seule une étude fine du spectre peut nous conduire à un appareil fiable et réellement utilisable en routine. Nous présentons ici un doppler-laser à traitement numérique. La distribution spectrale est calculée par un processeur de signaux numérique (dsp) grâce à un algorithme de transformée de Fourier rapide. Nous donnons les paramètres caractéristiques qui nous paraissent optimaux, et relevons les difficultés qui subsistent avant de pouvoir réaliser un système performant
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Grazzini, Fabienne. "Étude expérimentale de la dispersion de polluants en présence d'obstacles." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT001H.
Full textAbstract:
Nous étudions la dispersion d'un polluant rejeté à proximité d'obstacles placés dans une couche limite atmosphérique neutre reproduite dans un canal hydraulique. Pour recréer un tel écoulement, nous avons adapté une méthode développée pour les souffleries, et nous obtenons ainsi une couche limite périurbaine. Après validation de ce moyen d'essai, nous nous intéressons aux modifications du champ dynamique induites par un cube, puis par trois cubes, afin de caractériser les interactions de leurs sillages et des différentes échelles de turbulence mises en jeu. Des mesures de concentration d'un traceur, supposé passif et émis à proximité des cubes, sont faites par fluorescence induite par plan laser (PLIF). En nous appuyant sur l'analyse des champs de vitesse, nous montrons, pour deux positions de la source et deux configurations des cubes, que le polluant présente une forte anisotropie dans sa dispersion, et qui est étroitement liée aux vitesses moyennes et turbulentes proches du point d'émission.
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Dutier, Gabriel. "Cavité nanométrique de vapeur de Césium : spectroscopie à haute résolution et interaction de surface de type van der Waals." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00583452.
Full textAbstract:
Cette thèse expose différentes expériences de spectroscopie dans des cellules de vapeur ultra minces d'épaisseurs comprises entre 30 et 1300 nm. Nous présentons la réponse optique en transmission et en réflexion de la transition D1 du Cs en fonction de l'épaisseur. Elle est transitoire car induite par le confinement des atomes entre les parois. L'interaction de van der Waals attractive entre atome et surface résolue avec la distance est observée et nous proposons un modèle théorique d'interaction avec deux parois utilisant les réflexions multiples du dipôle atomique fluctuant. Le niveau de Cs(6D3/2) est peuplé par différentes techniques à deux photons pour des épaisseurs inférieures à 100 nm. Nous présentons aussi une investigation du croisement des potentiels répulsif (de ce niveau résonnant avec la surface de saphir) et attractif (du niveau 6D5/2 non résonnant) pour une distance à la surface estimée à 5 nm.
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Hong, Xichun. "Doppler Shifted Fourier Transform Emission Spectroscopy /." The Ohio State University, 1995. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487929745336654.
Full text
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Zhang, Jingdong, and 張敬東. "Development of optimized deconvoluted coincidence doppler broadening spectroscopy and deep level transient spectroscopies with applicationsto various semiconductor materials." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2006. http://hub.hku.hk/bib/B38279010.
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CAPRON, BARBARA ANNE. "TWO-PHOTON MULTIWAVE MIXING (DOPPLER-FREE SPECTROSCOPY)." Diss., The University of Arizona, 1986. http://hdl.handle.net/10150/183854.
Full textAbstract:
This dissertation examines aspects of the interaction of multiple coherent light fields for the two-photon two-level model. In this model the interacting energy levels are not connected by an atomic dipole and a two-photon transition between them is necessary. We employ the density matrix formalism allowing easy comparison between the one- and two-photon two-level models. Significant differences are found due to dynamic Stark shifts and conjugate scattering off the pump-induced two-photon coherence. Averages over Doppler broadening are performed and the new upper-level relaxation mechanisms of decay to an intermediate nonresonant level and ionization from the upper state are included. The new relaxation mechanisms, introduced to the theory to better model experiments, are similar except that ionization is intensity dependent. They cause the resulting probe absorption spectra to become more complex and in general asymmetric. Doppler broadening is also important in experiments using gases. We analytically average over a Lorentzian velocity distribution for both co- and counterpropagating pump and probe beams. For copropagating fields the results are similar to those for the one-photon case averaged over inhomogeneous broadening, whereas counterpropagating pump and probe fields yield the so-called Doppler-free configuration that is normally only modelled to third order in the pump amplitude. We consider the pump field amplitude to all orders and find that as long as the width of the Doppler velocity distribution is significantly larger than the two-photon Rabi frequency the results are Doppler-free. The final part of the dissertation treats the question of two-photon squeezed states. This requires quantized sidemodes. Squeezed states are minimum uncertainty states with unequal variances in the two quadratures of the electromagnetic field amplitude. One way to generate these states is via multiwave mixing and we present here the first calculation for nondegenerate two-photon multiwave mixing as it applies to squeezed states. We find that in general two-photon squeezed states require lower intensities and detuning than those predicted by the one-photon model.
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Zhang, Jingdong. "Development of optimized deconvoluted coincidence doppler broadening spectroscopy and deep level transient spectroscopies with applications to various semiconductor materials." Click to view the E-thesis via HKUTO, 2006. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record/B38279010.
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Benmansour, Malek. "Développement, contrôle et modélisation d'un procédé de projection de poudres de silicium par plasma RF : application aux couches minces photovoltai͏̈ques." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066022.
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Ho, King-fung. "Some studies in deconvoluting Coincidence Doppler Broadening spectra /." Hong Kong : University of Hong Kong, 2001. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B23621953.
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Ho, King-fung, and 何競豐. "Some studies in deconvoluting Coincidence Doppler Broadening spectra." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2001. http://hub.hku.hk/bib/B29773726.
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Menmuir, Sheena. "Visible spectroscopic diagnostics : application and development in fusion plasmas." Doctoral thesis, Stockholm : Fysik, Kungliga Tekniska högskolan, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4541.
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程曦敏 and Hei-man Anita Ching. "Detector noise reduction in positron doppler broadening related spectroscopy systems." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2002. http://hub.hku.hk/bib/B31225846.
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Tolchard, J. M. "Doppler free laser spectroscopy of atomic hydrogen using pulsed lasers." Thesis, University of Southampton, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.383868.
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Ching, Hei-man Anita. "Detector noise reduction in positron doppler broadening related spectroscopy systems /." Hong Kong : University of Hong Kong, 2002. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record.jsp?B25212114.
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Rowan, Michael E. "Doppler-Free Saturated Fluorescence Spectroscopy of Lithium Using a Stabilized Frequency Comb." Oberlin College Honors Theses / OhioLINK, 2013. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=oberlin1368804208.
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Bakule, Pavel. "A solid state laser system for Doppler-free spectroscopy of muonium." Thesis, University of Oxford, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.365885.
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Maeda, Shigenori. "Characterization of aerosols with laser doppler velocimetry for LC/ICPMS." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1993. http://hdl.handle.net/1853/27110.
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Persaud, Michael Alan. "Doppler-free two-photon spectroscopy of one electron atoms using pulsed lasers." Thesis, University of Southampton, 1991. https://eprints.soton.ac.uk/361600/.
Full textAbstract:
In two independent experiments, frequency doubled pulse amplified dye laser light has been used in performing Doppler-free two-photon spectroscopy of the 1S½−2S½ transition in atomic hydrogen and muonium. Absolute values gained for the 1S½−2S½ transition frequencies were 2466 061 416(9) MHz and 2455 528 964(72) MHz for hydrogen and muonium respectively. Values for the ground state Lamb shifts were inferred to be 8171(9) MHz for hydrogen and 8079(73) MHz for muonium. All results were found to be in agreement with current quantum electrodynamic (QED) theory. Assuming QED theory to be accurate, then the hydrogen experiment yielded a new value for the Rydberg constant of 109 737 31.58(4) m−1, which is in agreement with other independent measurements. A separate experiment demonstrated a novel and general technique for efficiently frequency doubling mode-locked laser light, based on second harmonic generation inside an actively stabilised external ring enhancement cavity. When applied to a synchronously pumped mode-locked dye laser, over 100mW average power of tunable light around 243nm was available from the system corresponding to crystal conversion efficiencies in excess of 55%. A simple theoretical model successfully described the performance of this system. FM sideband frequency stabilisation of mode-locked lasers is treated both theoretically and experimentally. For the mode-locked dye laser, a frequency stability to within 500kHz relative to a reference interferometer was routinely possible. The frequency stabilised tunable uv light is ideal for performing Doppler-free coherent multiple pulse spectroscopy and may find application in the synchronous pumping of optical parametric oscillators or in selectively breaking chemical bonds.
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Brossard, Christophe. "Contribution à l'étude de l'inhibition de la post-combustion : caractérisation aérothermochimique d'une flamme plane basse pression ensemencée en potassium." Rouen, 1995. http://www.theses.fr/1995ROUES054.
Full textAbstract:
Afin d'étudier le mécanisme d'inhibition de la combustion par le potassium, un brûleur à flamme plane prémélangée basse pression (environ 60 mbar), ensemencée en potassium, a été mis au point. Des calculs de structure de flamme ont montré que l'ajout d'une infime quantité de potasse gazeuse (fraction molaire 10 puissance-3) peut modifier considérablement les profils de température et de concentration des espèces chimiques de flammes H2/CO/CO2/Ar prémélangées. En l'absence d'additif au potassium, le profil de température a été caractérise précisément par une technique optique non-intrusive, la spectrométrie d'absorption infrarouge à diode laser accordable (S. D. L. A. ). Les profils de concentration des espèces stables ont été caractérisés par spectrométrie de masse quadripolaire. Les profils mesurés s'accordent bien aux profils calculés à partir d'un mécanisme cinétique à 34 réactions. L'ensemencement en potassium de la flamme a été réalisé par introduction, dans les gaz frais, de fines gouttelettes (diamètre moyen d'environ 10 microns), générées par atomisation ultrasonique. Les gouttelettes étaient constituées soit d'une solution aqueuse concentrée de potasse, soit d'eau pure. Les conditions optimales d'ensemencement ont été déterminées par granulométrie-vélocimétrie phase Doppler (PDPA). Cette technique a en outre permis de mesurer la variation, due à l'évaporation, de la distribution granulométrique des gouttelettes. Dans le cas de l'eau pure, les valeurs expérimentales ont été comparées aux valeurs calculées par un modèle d'évaporation, couplé au modèle de structure de flamme et tenant compte de la variation, au cours de la trajectoire de la gouttelette, des propriétés du mélange gazeux environnant. L'ordre de grandeur de la fraction molaire totale de l'élément potassium passée en phase gazeuse, estimé d'après l'analyse des données du PDPA, est extrêmement faible (10 puissance -4). Le profil de vitesse des gaz dans la flamme ensemencée, directement relié au profil de température, a également été établi à partir de la vitesse mesurée des plus fines gouttelettes (diamètre d'environ 1 micron). Malgré une dispersion non négligeable des mesures, les profils obtenus avec solution de potasse ont révélé un niveau de vitesse plus élevé que ceux obtenus avec eau pure. Cette différence, qui reste cependant à confirmer, pourrait être attribuée à l'effet chimique du potassium sur le profil de température des gaz. Néanmoins, aucun effet n'a été détecté sur les profils de concentration des espèces stables.