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Dissertations / Theses on the topic 'Tracé de rayon'
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Sittler, Gilles. "Conception of an augmented reality system for applications in surgery." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. http://www.theses.fr/2008STR13154.
Full textAbstract:
Les systèmes de réalité augmentée ont pris une importance croissante dans de nombreux domaines. On peut citer par exemple la conception aéronautique, le domaine militaire ou encore l’instrumentalisation chirurgicale. Dans ce dernier domaine, les systèmes de réalité augmentée sont souvent utilisés à des fins de formation des chirurgiens, le fait de pouvoir superposer des éléments virtuels à la vision de l’environnement réel du chirurgien apportant un plus indéniable. Ce travail de thèse s’est articulé autour de la conception de la partie optique d’un tel système. Commençant par un travail bibliographique fourni, nous détaillons les différents types de systèmes et de domaines d’applications. Dans la seconde partie de ce manuscrit, nous présentons le cahier des charges du système que nous avons développé, dont les différentes caractéristiques ont pu être extraites de publications trouvées dans la littérature. Ces dernières nous ont permis d’établir un cheminement pour les simulations optiques qui ont été suivies, de même qu’un gabarit géométrique définissant l’encombrement du système à concevoir en tenant compte de l’application visée. Dans la troisième et dernière partie de cette étude, nous détaillons les différentes simulations optiques réalisées à l’aide du logiciel de tracé de rayons CodeV. En suivant les caractéristiques imposées par le cahier des charges, nous présentons les premières simulations utilisant uniquement des « singlets » de façon à assurer une conjugaison correcte entre pupille d’entrée et de sortie du système en n’utilisant qu’un unique point source sur l’axe. Nous détaillons ensuite les différents sous-systèmes conduisant à la simulation d’une grille complète de points sources. Concernant l’introduction de la courbure de l’axe optique de façon à intégrer le système dans le gabarit géométrique défini précédemment, nous introduisons un élément holographique en transmission et les simulations ayant été menées. Les dites simulations incluent des instructions spécialement développées pour CodeV de façon à pouvoir simuler le comportement de l’élément holographique en séparant sa surface en différentes surfaces de moindre taille et en reconstruisant cette mosaïque dans une étape ultérieure. Il est ainsi possible d’obtenir une solution idéale par zone et d’évaluer les performances de l’élément conçu. Le même travail a été mené pour l’élément holographique servant de combineur holographique et les résultats et perspectives sont présentés dans une dernière étapeAugmented reality systems are taking more and more importance in varied contexts. Aeronautic conception, military applications or conception of surgical tools are examples of possible applications of such systems. In this last field of application, augmented reality systems are mostly used for teaching purposes, using the capability of these systems to superimpose virtual elements onto the vision of the surgeon. This PhD work is articulated around the conception of the optical part of such a system. Starting with a detailed bibliographic work, we detail different type of systems and fields of application. Starting from this study, we concentrate our work on the medical applications, detailing different systems developed and present on the market. In the second part of this manuscript, we present the specifications of the system we developed, said specifications being extracted from relevant publications found in the literature. Additionally, the specifications obtained enable us to define a framework of the optical simulations that have been undergone and a geometrical framework in which the system should fit to be in accordance with the field of application aimed at. In the third and last part of this study, we detail the different simulations done using the ray tracing software CodeV. Following the specifications, we present a first approach using singlets ensuring a correct first order optics conjugation of entrance and exit pupils using a single on-axis point. Then, we detail the different steps followed for a complete grid of source points, describing the different consecutive subsystems simulated. For the introduction of the bending of the optical axis to fit the system in the geometrical framework, we introduce a transmission Holographic Optical Element and the simulations that have been undergone. These simulations include custom-made macros using CodeV programming language that had to be developed in order to split the surface of the transmission HOE in smaller areas. This mosaic of small HOEs enabled us to find an ideal solution for each of the sub-zone to simulate the behavior of the whole transmission HOE. The same procedure has been applied to the reflection HOE acting as a holographic combiner. By extracting the values of the diffraction efficiency from these simulations, we have been able to characterize the behavior of both HOEs
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Le, Pape Sébastien. "Etude expérimentale du front d'onde des lasers X : application à la focalisation : modalisation de la propagation des lasers X dans leur milieu amplificateur." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066534.
Full text
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Dehghan, Kaveh. "Prise en compte d'une anisotropie réaliste dans l'imagerie sismique des zones complexes." Paris, Institut de physique du globe, 2007. http://www.theses.fr/2007GLOB0015.
Full textAbstract:
In order to respond to world energy demand in the years to come and renew reserves, it is essential to support ongoing exploration efforts by developing new methods. In this way the zones with complex geological structures are one of the main explorationzones to study. To explore these zones and reduce the risk of dry wells we need to develop high performance methods through seismic imaging which could be also used for surveying the new exploration zones and re-evaluating the potential of oil fields already exploited. Anisotropy is an omnipresent property in the sedimentary layers which is mainly originated from fine stratification, effect of mineral particles and in-situ stress conditions. For the complex geological structures, the layers dip is largely variable which can lead the principal directions of sedimentary anisotropy to vary through the layers as a function of stratification. The main goal of this work is to provide a 3D modeling software which can be used for realistic layered anisotropic media in the complex tectonics area, to study the effects of such anisotropy on seismic imaging, and proposing some solutions for taking into account the anisotropy in the treatment procedure. For defining the anisotropic media, we consider here the special case of transverse isotropy (TI) with a spatially varying symmetry axis conformed with the structure (STI). The first chapter of this thesis is consecrated to a brief introduction to seismic anisotropy. Different types of seismic anisotropy and their geologic aspects are explained. Also the way we define the STI media is presented. In the second section we present the approximate ray tracing for qP waves in inhomogeneous layered STI media. All needed equations for calculating cinematic and dynamic parameters using first-order ray tracing are given in this chapter. All the quantities required for evaluation of the Green s function are calculated to first order, except the traveltime that is calculated to second order. In this chapter the accuracy of developed algorithm is verified on simple models with respect to exact ray-tracing results, then the method is applied to simple STI models and to a realistic overthrust model to study the cinematic and dynamic effects of STI media. The two next sections are consecrated to applications of developed algorithm to AVAZ study and tomography. The third chapter includes an application of our dynamic ray tracing algorithm to AVA analysis. The relative importance of several factors affecting the amplitude versus azimuth in a realistic 3D model is analyzed and the results obtained by using our dynamic ray tracing algorithm are compared with 1D analytical solutions which are current in the industry. Then we present the first attempts to STI inversion using our ray tracing algorithm. It is explained how we can calculate the partial derivatives of traveltimes with respect to the model parameters in TI media. Then the formulation used by the 3D reflection tomography software (called Jerry) developed by KIM research consortium (IFP) is presented, and the inversion method is applied to a synthetic STI example. Finally, the main points are summarized in the fifth chapter of thesis which is consecrated to conclusions and some perspectives to this study
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Ferrand, Adrien. "Développement de modèles asymptotiques en Contrôle Non Destructif (CND) par ultrasons : Interaction des ondes élastiques avec des irrégularités géométriques et prise en compte des ondes de tête." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01072253.
Full textAbstract:
L'onde de tête est l'onde de première arrivée observée au cours d'une inspection TOFD (Time Of Flight Diffraction). La technique TOFD est une méthode d'inspection très répandue en CND (Contrôle Non Destructif) par ultrasons, faisant appel à deux capteurs piézoélectriques positionnés symétriquement et en vis-à-vis, avec un écartement constant, au-dessus de la surface d'entrée de la pièce à inspecter. Une étude numérique montre que la propagation de l'onde de tête près d'une surface d'entrée irrégulière n'est plus un phénomène de propagation uniquement surfacique comme dans le cas d'une surface plane, mais fait aussi intervenir un phénomène de propagation volumique induit par des diffractions du champ ultrasonore sur les irrégularités de surface. Pour modéliser ces phénomènes, une méthode générique de tracé de rayons fondée sur le principe de Fermat généralisé est développée et détermine le parcours effectif dans une pièce de surface irrégulière de toutes les ondes ultrasonores se propageant dont l'onde de tête. L'évaluation des phénomènes de diffraction par des modèles d'amplitude suivant une approche rayons permet ensuite d'obtenir une simulation complète (temps de vol, front d'onde et amplitude) de l'onde de tête pour plusieurs types d'irrégularités surfaciques. Des validations théoriques et expérimentales de l'outil de simulation développé ont été effectuées et se sont avérées concluantes.
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Devillers, Olivier. "Méthodes d'optimisation du tracé de rayons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00772857.
Full textAbstract:
Le tracé de rayons est la seule technique de synthèse d'images permettant le réalisation d'effets lumineux spéculaires. Cet algorithme est très coûteux en temps de calcul. Nous nous intéressons aux diverses méthodes d'optimisation du tracé de rayons basées sur la subdivision de l'espace. Nous proposons une structure de subdivision originale : les macro-régions. Cette structure utilise un grid dans lequel les éléments de grid appartenant à des zones à faible densité d'information sont regroupées en macro-régions. Nous présentons ensuite une étude théorique et pratique du coût de dif- férentes méthodes de subdivision de l'espace : grid, octree, boîtes englobantes et la structure de macro-régions. Le coût moyen d'un rayon est étudié d'un point de vue pratique d'après les résultats d'une implantation de l'algorithme, et théorique en utilisant des résultats de géométrie stochastique. Ce coût est divisé en deux parties, on calculera tout d'abord le nombre moyen d'objets rencontrés par un rayon, puis le nombre moyen de régions rencontrées par un rayon dans les différents cas de subdivision. Cette étude fournit un certain nombre de résultats généraux permettant de mener à bien les mêmes calculs pour d'autres structures. Les résultats exposés établissent l'efficacité de la subdivision par macro- régions.
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Dauphin, Myriam. "Amélioration des simulations thermiques dans les systèmes d'éclairage automobiles." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2014. http://www.theses.fr/2014EMAC0005/document.
Full textAbstract:
Les systèmes d'éclairage automobiles sont conçus pour éclairer la route de manière optimale. Une dégradation des optiques et des matériaux plastiques peut altérer la qualité du faisceau lumineux. En phase de conception, les simulations thermiques visent à minimiser les coûts engendrés par les tests expérimentaux réalisés sur des maquettes. Avec le développement de nouvelles optiques, la méthode numérique des ordonnées discrètes, utilisée pour le calcul des transferts radiatifs, souffre d'un manque de précision en raison d'une discrétisation spatiale limitée pour les réflexions spéculaires. Une augmentation de la discrétisation pourrait mener à des temps de calculs importants. Pour palier à ce problème, la méthode de Monte Carlo a été choisie afin d'évaluer les densités de flux aux parois dans le cas des surfaces opaques, ou un terme source radiatif dans le cas des matériaux semi-Transparents. Notre algorithme est implémenté dans l'environnement de développement EDStar. Cet environnement inclut la bibliothèque de synthèses d'images PBRT permettant de reproduire les trajets optiques dans une géométrie 3D complexe. L'étude porte sur des produits d'éclairage composés de lampes, ainsi le développement d'un modèle numérique fiable requiert des paramètres pertinents en entrée de modèle. Les travaux ont donc été scindés en trois axes d'études. Le premier inclut une phase de caractérisation des propriétés thermiques d'une lampe à incandescence (25W). Différentes méthodes de mesures ont été étudiées pour déterminer la température du filament, moteur des transferts thermiques, et la température de l'enveloppe. Le second axe consiste à développer un modèle des transferts radiatifs dans le système d'éclairage. L'objectif est de localiser les zones de concentration du rayonnement et estimer leur étendue. Enfin, le troisième axe vise à coupler le calcul radiatif à des simulations thermiques dans l'outil de CFD Fluent. La CFD (Computational Fluid Dynamics) est ici nécessaire pour résoudre les problèmes convectifs couplés aux autres transferts thermiques dans un produit industrielAutomotive lighting systems are designed to illuminate the road optimally. Degradation of optical properties or plastics materials may altering the quality of lighting. In the design stage, thermal simulations are intended to minimize the costs of experimental tests performed on prototypes. With the apparition of new headlights optics, the Discrete Ordinates method (DO) is not suitable in certain cases due to a lack of accuracy when dealing with specular reflections and refractions. A raise of the spatial discretization could lead to significant time computation. To overcome this problem, we chose the Monte Carlo method in order to estimate flux densities to the walls in the case of opaque surfaces, or to estimate a radiative source term in the case of semi-Transparent media. Our algorithm is implemented in EDStar coding environment. This environment includes the PBRT synthesis images library allowing the use of raytracing techniques with our algorithm, thus reproducing optical paths of rays in a complex 3D geometry. The development of a reliable numerical model requires relevant parameters in input. This need led us to split the work into three main parts. The first axis includes a characterization phase of thermal properties of an incandescent lamp (25W) in order to model its radiative emission. Different measurements methods have been investigated to determine the temperature of the filament, which is the origine of heat transfers, and the temperature of the glass envelope. The second axis consists in obtaining a precise distribution of flux density distributions in order to locate hot spots and assess their extent. Finally, the third part of study is to couple the radiative calculation to CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations. CFD is here necessary to solve problems with convective phenomena coupled with other heat transfers in an industrial product
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Maillot, Jean-Luc. "Pseudo-réalisme et progressivité pour le tracé de rayons." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00825860.
Full textAbstract:
La résolution de l'éclairement global d'une scène par le trace de rayons implique l'élaboration de méthodes de Monté Carlo adaptées à la complexité de l'équation de rendu. Nous proposons une méthode de résolution globale et adaptative un trace de chemin spectral partant de l'il basée sur un échantillonnage d'importance permettant d'augmenter la vitesse de convergence de la résolution. Notre méthode consiste à mimer les variations de la luminance réfléchie en tenant compte de la fonction de réflectance bidirectionnelle et des caractéristiques des sources. Ce premier échantillonnage a priori est progressivement modifie par un schéma a posteriori s'adaptant à la luminance réellement réfléchie à mesure qu'elle est connue. Le deuxième aspect de nos travaux porte sur la génération des points de l'écran afin de ne calculer que ceux qui sont nécessaires à une qualité d'image donnée. Nous proposons une technique progressive basée sur une notion d'homogénéité visuelle locale de l'image. Cette homogénéité est testée à l'aide d'un procède statistique puissant utilisant l'analyse séquentielle. Notre méthode permet souvent des gains en temps de calcul très substantiels pour une bonne qualité d'image. L'ensemble de nos travaux a été inspire par la notion de réalisme. Nous montrons que le photoréalisme est insuffisant au contrôle d'une image et proposons des pistes de réflexion pour ce concept trop peu aborde en synthèse d'images
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Drouet, Florence. "Mesures 3D et d'épaisseur par imagerie sur des objets en verre creux." Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS062.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l’étude et le développement d’une méthode de mesure d’épaisseur et de reconstruction 3D d’objets en verre creux, dans le cadre d’une application de contrôle industriel sur ligne de production. Les techniques de mesure d’épaisseur de parois transparentes sont actuellement très limitées par leur faible tolérance angulaire sur l’orientation des surfaces. Elles nécessitent une rotation de l’article devant le capteur, donc une manutention contraignante. De plus, les surfaces considérées étant spéculaires, les techniques de numérisation standard ne fonctionnent pas. Nous avons développé deux méthodes basées sur l’observation des réflexions d’une source diffuse ponctuelle sur les deux surfaces de la paroi de l’objet. Une observation simple à l’aide d’une caméra implique une ambiguïté entre l’orientation et la position de chacune des deux surfaces. Notre première méthode consiste à utiliser des informations de polarisation pour lever cette ambiguïté. Des résultats expérimentaux, obtenus avec un ou plusieurs points source témoignent de la faisabilité de la mesure. La seconde méthode consiste à utiliser une seconde caméra, associée à un dispositif optique spécifique. Ceci permet de trianguler directement les points d’incidence sur les deux surfaces. De plus, la source peut être étendue verticalement, de manière à augmenter la taille de la zone inspectée. Les résultats obtenus avec cette seconde technique attestent de la possibilité d’une mise en oeuvre industrielleThe work presented in this thesis focuses on the study and development of a method for measuringthe thickness and reconstructing the 3D shape of glass containers, within the frame of an industrialon-line quality monitoring. Measuring thickness techniques of transparent objects are currently limited by their lack of toleranceregarding the surface orientation at a given reflection point. A rotation of the article in front ofthe sensor is thus required, which adds complexity to the mechanical handling of the item beingmeasured. Moreover, conventional scanning techniques do not work well on specular surfaces.We developed two methods based on the observation of the reflections by both surfaces of the wallof a given item of a diffuse, point light source. Imaging these reflections with a plain camera leavesan ambiguity between the orientation and position of each surface. Our first approach uses light polarization to remove this ambiguity. Experimental results, obtainedwith one or several point sources have demonstrated the feasibility of the measure. The second approach uses a second camera, associated with a specific optical design, whichenables a mere triangulation of the incident points on the two surfaces. Moreover, the light sourcecan be vertically extended to increase the size of the inspected area. The results obtained with thissecond technique show that industrial implementation is feasible
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Leung, Yee Yiu. "Study of factors affecting the measurements of concentrations of radon gas, thoron gas and radon progeny using solid state nuclear track detectors /." access abstract and table of contents access full-text, 2006. http://libweb.cityu.edu.hk/cgi-bin/ezdb/thesis.pl?mphil-ap-b21471484a.pdf.
Full textAbstract:
Thesis (M.Phil.)--City University of Hong Kong, 2006."Submitted to Department of Physics and Materials Science in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Philosophy" Includes bibliographical references (leaves 106-116)
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Roelens, Marc. "Un environnement pour le tracé de rayons utilisant une modélisation par arbre de construction." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00828017.
Full textAbstract:
Le tracé de rayons est désormais un algorithme classique pour la visualisation en synthèse d'images. Nous nous sommes cependant efforcés de ne pas le considérer comme un simple algorithme de visualisation mais comme un algorithme plus général de simulation de transfert d'énergie au sein d'un environnement géométrique. Ce choix a conduit à la définition d'un modèle géométrique indépendant du modèle de rendu qui lui est associé. Ce modèle utilise une méthode par arbre de construction (CSG) avec deux améliorations essentielles: l'utilisation d'un graphe au lieu d'un arbre ainsi que la possibilité d'associer des propriétés à n'importe quel objet du modèle. L'algorithme de calcul d'intersection entre un rayon et un objet est spécialement adapte à ce modèle, et il utilise une technique d'accélération nouvelle, basée sur l'utilisation d'englobant appelés boites englobantes généralisées, palliant certains inconvénients des techniques classiques. L'algorithme de rendu a été rendu générique, ce qui permet de changer facilement d'implémentation de l'algorithme de rendu. Les modèles classiques (Lambert et Phong) sont présentés en détail. Enfin, nous présentons trois applications de notre environnement: l'utilisation de nouveaux systèmes de perspectives, la visualisation de densités volumiques et de primitives de lumière, ainsi qu'une version parallèle de notre algorithme.
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Fertey, Gilles. "Deux problèmes en synthèse d'images : les sources directionnelles de lumière et une interface évoluée." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1990. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00817447.
Full textAbstract:
Le présent travail est intégré au sein du logiciel interne de synthèse d'images, ILLUMINES. Il porte sur deux points : Les lampes de bureau, les phares de voitures, les lampadaires dans les rues, ... éclairent le plus souvent selon une direction et une portée déterminées. Nous présentons dans la première partie de la thèse une méthode permettant de simuler ce type de source lumineuse, avec une modélisation par arbre de construction, dans un environnement de tracé de rayons. Notre méthode permet de visualiser les zones éclairées par le faisceau de la source lumineuse, mais également le faisceau lui-même. La conception d'une image de synthèse s'avère, pour un non-spécialiste, une réalisation pénible et difficile. A partir d'une hiérarchie orientée objet, d'un moteur d'inférence et des techniques interactives traditionnelles, nous proposons à l'utilisateur un outil d'aide à la conception d'images de synthèse simple et efficace. Une construction par les contraintes est générée par le moteur d'inférence et rendue accessible par l'utilisation de la fonction de contrainte : poser_sur. Diverses autres fonctions de haut niveau sont proposées pour la modification de la scène : déplacer_ vers, modifier_taille, éloigner_de, rapprocher_de, ... La préservation des contraintes est effectuée par envoi de messages. Ce prototype d'interface évolué interactif a été implanté au sein du logiciel ILLUMINES et permet d'envisager ce qui est en droit de s'appeler, la conception d'images de synthèse assistée par ordinateur.
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Albin, Stéphane. "Simulation de sources lumineuses complexes en tracé de rayons : application à la simulation de dispositifs optiques." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00785196.
Full textAbstract:
En synthèse d'images réaliste, nous simulons fidèlement les lois physiques pour créer une image. Les sources lumineuses sont alors un élément essentiel car ce sont elles qui produisent l'énergie répartie dans la scène. Ce document caractérise les modèles de sources actuels et propose des méthodes pour accélérer leur traitement. Après une étude détaillée du domaine au chapitre 2, nous recensons au chapitre 3 les solutions les plus efficaces pour modéliser une source lumineuse. Dans le chapitre 4, nous proposons une solution innovante pour traiter les sources en champ lointain. Le chapitre 5 est consacré au cas du champ proche. Nous introduisons une nouvelle structure de données, dite lumigraphe sphérique, réduisant par 100 les temps de calcul de traitement des rayons d'ombre. Une source de lumière moderne peut être composée d'objets complémentaires tels que des miroirs. L'ensemble des rayons en sortie de cet objet peut être vu comme une source à part entière. Le chapitre 6 traite de telles sources, dites virtuelles.
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Barros, Nirmalla. "Predictability of radon airborne measurements based on surrogate measures." Diss., University of Iowa, 2012. https://ir.uiowa.edu/etd/4570.
Full textAbstract:
This research focuses on the evaluation of temporal and spatial variability associated with radon airborne measurements and the predictive utility of surrogate measures to estimate radon concentrations within the same environment as well as in other environments. This dissertation consists of three components.
In Chapter II, "Evaluation of agreement of time-integrated basement residential radon measurements and correctness of further radon testing indicators", we investigated the temporal variability between short-term and annual residential radon measurements collected on the lowest livable level and identified housing/occupant factors that influenced each measurement as well as their differences. The false negative rate of how often the short-term test incorrectly indicated that further radon testing was unnecessary based on an annual measurement was 12 percent at the action level of 148 Bq m-3, but dropped to two percent at a 74 Bq m-3 reference level. The foundation wall material of the basement was the only significant factor to have an impact on the absolute difference between both measurements. This study has the potential to significantly influence public health policy concerning radon testing protocols, specifically the need to re-assess the EPA's current radon mitigation guidance level of 148 Bq m-3.
In Chapter III, "Temporal and spatial variation associated with residential airborne radon measurements", we investigated the temporal and spatial variability between basement winter short-term and annual radon measurements performed in upper floors (i.e., non-basement) of the home and identified housing/occupant factors that influenced each measurement as well as their differences. This study found that individuals would be falsely overestimating their potential exposure to radon half the time at the EPA's action level of 148 Bq m-3 based on basement short-term tests and much more frequently (80 percent of the time) at a lower reference level of 74 Bq m-3. The presence of a sump was the only factor that was significantly associated with the absolute difference between both these measurements. This study has the potential to influence public health policy in regard to exposure surrogate measures, specifically to encourage testing of radon in living areas of the home and not relying solely on a screening measurement to estimate the concentration of radon in the entire home.
In Chapter IV, "Comparative survey of outdoor, residential, and workplace radon concentrations", we investigated occupational radon concentrations in above ground workplaces in Missouri and compared them to above ground radon concentrations in nearby homes and outdoor locations and evaluated the utility of above ground annual home and outdoor concentrations to predict above ground radon concentrations at a nearby workplace. Employees at county agencies, schools, and businesses were recruited to participate in the study. Annual above ground workplace radon concentrations were found to be similar to annual radon concentrations in the upper floor of homes. Annual non-basement first floor home and outdoor radon concentrations were poor predictors of annual above ground radon concentrations at a nearby workplace. This study provides insights into the potential for above-ground radon exposures in the workplace and the potential agreement between workplace and residential radon concentrations.
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Gainville, Olaf. "Modélisation de la propagation atmosphérique des ondes infrasonores par une méthode de tracé de rayons non linéaire." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0007.
Full textAbstract:
Dans le cadre du Traité d’Interdiction Complète des Essais nucléaires, nous souhaitons, afin d’aider à l’analyse et à l’interprétation des mesures barométriques effectuées par le réseau infrason du Système de Surveillance International, établir des relations entre les signaux mesurés et les caractéristiques de la source (nature, puissance, mouvement,. . . ). Etant donnée la complexité de l’atmosphère et sa variabilité dans le temps, la modélisation occupe une place privilégiée en propagation atmosphérique. L’objectif de ce travail de thèse est de modéliser la propagation atmosphérique des ondes infrasonores à grande distance émises par différents types de sources. Cette modélisation passe par un approfondissement des connaissances dans le domaine de la propagation atmosphérique et par l’identification des principaux mécanismes influençant la propagation des ondes. Notre travail vise à quantifier l’importance de la convection, de la diffraction, du scattering, des effets non linéaires et de l'absorption atmosphérique sur la répartition du niveau de pression acoustique et sur les formes d’onde. Nous développons un modèle de propagation des ondes infrasonores basé sur la méthode de tracé de rayons. Ce modèle est obtenu à partir d’une analyse asymptotique des équations du mouvement pour un fluide thermovisqueux avec relaxation moléculaire basé sur les hypothèses de milieu lentement variable et de front d’onde localement plan. L’évolution de la forme d’onde vérifie une équation de Burgers généralisée intégrant les effets non linéaires, pour les chocs faibles, et l’absorption atmosphérique. Le modèle tient compte du déphasage au passage des caustiques. Les méthodes numériques nécessaires à la résolution du modèle physique sont développées. Une méthode de recherche des rayons propres en 3D reliant la source au capteur est proposée. L’équation de Burgers généralisée est intégrée à l’aide d’une méthode spectrale de Fourier Galerkin à pas variable et maillage adaptatif. Enfin, nous étudions deux cas de propagation des ondes infrasonores. L’expérience Misty Picture consiste en l’explosion de 4684 tonnes d’ANFO en 1987 dans le Nouveau Mexique (Etats-Unis). Cette expérience particulièrement bien instrumentée permet de construire un cas d’étude de référence pour la propagation des ondes infrasonores à très basse fréquence (0,1Hz). Cette étude montre en particulier que l’énergie acoustique arrivant dans les zones d’ombre est essentiellement due au scattering. Les enregistrements quotidiens du Concorde réalisés entre 1998 et 2003 à la station de Flers (France) offrent un grand nombre de cas d’étude. Les différentes phases mesurées sont identifiées malgré la complexité du champ de pression acoustique. L’année 2002 est étudiée systématiquement afin d’évaluer l'importance des variations de l’atmosphère sur la propagation des infrasons ainsi que la fidélité des méthodes numériques. Les simulations par la méthode de tracé de rayons, en accord avec les mesures, mettent en évidence l’importance des effets non linéaires et du scattering sur la signature en pression. Ces études sont également utilisées afin de caractériser et de quantifier les limites de la méthode de tracé de rayons. Malgré une forte sensibilité des résultats aux conditions météorologiques, nous estimons que la méthode de tracé de rayons est adaptée pour simuler la propagation d’ondes de fréquence centrale supérieure à 1 HertzIn the framework of the comprehensive test bang treaty, we wish to link measured signals with infrasonic source characteristics (kind, power, motion\dots), in order to analyze and to understand International Monitoring System infrasonic network barometric measurements. Because of the complexity and the time variability of the atmosphere, modeling is necessary for atmospheric propagation. The goal of the work conducted during this thesis is to model the long range proagation of infrasonic wavesemitted by various source kinds. A better understanding of atmospheric propagation and the identification of phenomena which influence wave propagation are first steps in this direction. We need to quantify convection, diffraction, scattering, non linearity, atmospheric asorption effects onboth acoustic pressure levels and pressure signatures. In this thesis report, we develop an infrasonic wave propagation model based on a ray tracing method. A mathematical asymptotic analysis of motion equations for a relaxing thermoviscous fluid is performed under the hypothesis of a high frequency approximation and of a locally plane wave. The waveform evolution follows a generalized Burgers equation which takes into account non linearity for weak shocks, and atmospheric absorption. Caustic phase shift is also included. The physical model is solved using adapted numerical methods. These methods include an efficient eigenray research method for 3D problems. The generalized Burgers' equation is integrated using an adaptative mesh and step Fourier Galerkin spectral method. Finally we study two infrasound propagation problems. The Misty Picture experiment consists in a 4684 ton of ANFO exposure realized in 1987 in New Mexico (United States). This particularly well instrumente experiment is a long range infrasound propagation reference study at very low frequencies (0. 1\,Hz). This study shows that acoustic energy in the shadow zone is associated to scattering by atmospheric inhomogeneities. Daily Concorde infrasonic records performed since 1998 until 2003 at Flers station (France) offer numerous studies. In spite of the acoustical pressure level spreading complexity, infrasonic recorded arrivals are identified. The year 2002 is systematically studying to evaluate seasonal atmospheric variations effects on atmospheric infrasonic wave propagation. Ray tracing simulations, in agreement with measures, show the importance of non linear effects and of scattering ont he pressure signature. These studies are also used to characterize and quantify ray tracing method limits. In spite of a strong sensitivity of results to the atmospheric conditions, we show that the ray tracing method is adapted to model the propagation of infrasonic waves of central frequency higher than 1 Hertz
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Pillet, Grimaud. "Attracteurs d'ondes internes à trois dimensions : analyse par tracés de rayons et étude expérimentale." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEN018/document.
Full textAbstract:
Les ondes internes de gravité jouent un rôle essentiel dans la dynamique océanique. La relation de dispersion anisotrope de ces ondes conduit à des lois de réflexion qui sont différentes de celles dont nous avons l'habitude avec les ondes acoustiques ou les rayons lumineux. Dans cette thèse de doctorat, nous nous intéressons aux structures créées par ces ondes en deux dimensions puis en trois dimensions. Dans la plupart des géométries 2D, le parcours des ondes va converger vers un attracteur. Nous étudions d'abord expérimentalement, dans une géométrie trapézoïdale, l'aspect énergétique d'un de ces attracteurs d'ondes. Nous examinons ensuite expérimentalement la transformation de ces attracteurs dans des géométries tridimensionnelles. Dans certaines géométries, la réflexion des ondes conduit à un phénomène de piégeage dans un plan 2D. Ce phénomène, d'abord étudié à l'aide de tracés de rayons, a été reproduit dans une géométrie trapézoïdale ainsi que dans une géométrie de canal. Cette mise en évidence expérimentale du piégeage pourrait expliquer certaines mesures in-situ réalisées dans l'estuaire du Saint Laurent où la propagation des ondes internes est encore mal comprise. Cette thèse est enrichie par deux études expérimentales portant sur la propagation et la réflexion d'un faisceau d'ondes interne : d'une part, l'instabilité créant un courant moyen dans le cas d'un faisceau se propageant dans une géométrie tridimensionnelle et d'autre part la génération d'ondes rétro-réfléchies lors de la réflexion sur des surfaces courbesInternal waves play a critical rôle in the ocean dynamics. The anisotropic dispersion relation of these waves leads to reflexion law which are different from what we are used to with acoustic waves or light rays. In the PhD thesis, we are interested in structures generated by these waves, in two dimensions then in three dimensions. In most of the 2D geometries, wave path will converge onto an attractor. We firstly study experimentally, in a trapezoidal geometry, the energy aspect of one of these attractors. Then, we survey experimentally the future of these attractors in tridimensional geometries. In some of them, reflexion leads to a trapping event in a 2D plan. This phenomenon was firstly studied by means of ray tracing, and was reproduced in both a trapezoidal and a canal geometry. The experimental obtainment of trapping could explain some in-situ measurements done in the Saint Laurent estuary, where internal wave propagation is still under scrutiny. This thesis is enhanced by two experimental studies on propagation and reflexion of an internal wave beam. Firstly, the instability generating a mean flow from a beam propagating in a three-dimensional geometry. Secondly, the generation of back-reflected waves from beam reflexion on a curved surface
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Mialle, Pierrick. "Contribution d'un modèle 3D de tracé de rayons dans un milieu complexe pour la localisation de sources infrasonores." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653258.
Full textAbstract:
La localisation des sources infrasonores est un exercice difficile, de par les grandes distances de propagation en jeu et en raison de la complexité du milieu atmosphérique. La compréhension de la propagation des ondes, le rôle et l'influence de l'atmosphère et de ses variations spatiales et temporelles, la connaissance des sources et des différents paramètres de détection, mais aussi la configuration et la répartition des stations du réseau de surveillance sont autant d'informations essentielles pour appréhender cet exercice. Dans l'optique de de l'obtention de localisations précises des évènements infrasonores, deux méthodes de construction de tables de propagations dépendant des stations, de la date et de l'heure sont introduites. Ces tables se basent sur des simulations par tracé de rayons par WASP-3D Sph (Windy Atmospheric Sonic Propagation), outil intégrant l'estimation de l'amplitude à l'aide de rais paraxiaux et la prise en compte des champs de vents horizontaux, en espace et en temps, le longs des trajectoires des rais. Les deux méthodes sont ensuite discutées et leurs performances comparées. Les tables sont centrées sur le récepteur, elles décrivent les variations spatiales des principaux observables infrasonores. Celles-ci offrent alors un instantané de la propagation atmosphérique dépendant de la distance entre la source et le récepteur, pour tout type de phases simulées. Pour chaque trajectoire de rai, les paramètres de propagation tels que la célérité, la déviation d'azimut, l'atténuation et l'altitude de retour sont prédits et permettent la construction des tables. Ces dernières aident à identifier les phases détectées et sont intégrées dans une démarche précise de localisation de source. La procédure de localisation est ensuite testées sur plusieurs cas d'études, tels que l'explosion d'une conduite de gaz à Ghislenghien, Belgique, le 30 juillet 2004, l'explosion d'une usine militaire à Novaky, Slovaquie, le 2 mars 2007 ou encore l'explosion du dépôt de carburant de Buncefield, Angleterre, le 11 décembre 2005. Les spécificités de chacun des évènements, les paramètres de propagations et les configurations utilisées pour les trois cas sont également introduites. L'accent est mis sur la précision de la localisation et son optimisation. Une étude de validation des tables de propagation est enfin abordée en considérant des stations du Système de Surveillance Internationale (SSI) situées le long d'un méridien - I18DK (Groenland, Danemark), I51UK (Bermudes, Angleterre), I25FR (Guyane, France), I08BO (La Paz, Bolivie), I01AR (Paso Flores, Argentine), I02AR (Ushuaia, Argentine), I54US (Antarctique, États-Unis). Ces tables permettent d'évaluer les variabilités spatiales, saisonnières et quotidiennes obtenues pour différents modèles atmosphériques empiriques HWM-93/MSISE-90 et réalistes ECMWF.
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Yang, Ruiping. "Simulation numérique de diffusion de la lumiére par une goutte pendante par tracé de rayons vectoriels complexes statistiques." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR143.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à la simulation numérique tridimensionnelle de la diffusion d’une onde plane par une gouttelette pendante à l’aide d’un modèle de Tracé de Rayons Vectoriels Complexes Statistiques (TRVCS), basé sur modèle de Tracé de Rayons Vectoriels Complexes (TRVC) précédemment mis au point par le laboratoire CORIA. La métrologie optique est largement utilisée dans de nombreux domaines de la recherche scientifique et non intrusive. De nombreuses techniques de mesure ont été développées pour caractériser la taille, la température, ... des particules. Mais la plupart d’entre elles sont limitées aux particules de forme simple en raison de l’absence d’outils théorique ou numérique permettant de prédire la relation entre la lumière diffusée et les propriétés des diffuseurs, en particulier pour les grosses particules non sphériques. Pour surmonter cet obstacle, TRVC a été développé. Dans ce modèle, la courbe du front d’onde est introduite comme une nouvelle propriété des rayons lumineux. La divergence et la convergence d’une onde sur la surface courbée de la particule peuvent être facilement prédites par l’équation du front d’onde. Ainsi, il peut être appliqué à la diffusion de la lumière par de grosses particules de forme quelconque et de surface lisse. La TRVC a été validée expérimentalement et numériquement dans les cas de diffusion dans un plan de diffusion symétrique. Afin de contourner le problème de l’interpolation 2D avec des données irrégulières, nous proposons un modèle de TRVCS. Mais le phénomène d’interférence n’est pas pris en compte dans sa version initiale. Dans cette thèse, la méthode de calcul de la phase due au chemin optique, aux coefficients de Fresnel et aux lignes focales sont soigneusement étudiés pour une particule non sphérique dans le cadre de TRVCS. Il est ensuite appliqué à la simulation de la diffusion en trois dimensions d’une gouttelette pendante. Les figures de diffusion aux alentours des arcs-en-ciel du premier et du second ordre, dans la direction avant, sont simulées pour quatre formes typiques de gouttelettes pendantes obtenues expérimentalement. Les résultats numériques sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Le mécanisme de diffusion et la contribution de différents ordres de rayons sont également étudiésThis thesis is devoted to the numerical simulation of the scattering of plane wave by a pendent droplet in three dimensions using the Statistic Vectorial Complex Ray Model (SVCRM), which is based on the Vectorial Complex Ray Model (VCRM) developed in the laboratory CORIA. Optical metrology is widely used in many domains of scientific research due to its advantages of being fast and non-intrusive. Numerous measurement techniques have been developed to characterize the size, the temperature, ... of the particles. But most of them are limited to the particles of simple shape because of the lack of theoretical model to predict the relation of the scattered light with the properties of the scatterers, especially for the large non-spherical particle. To overcome this obstacle, the Vectorial Complex Ray Model (VCRM) has been developed. In this model, the wave front curvature is introduced as a new property of light rays. The divergence and the convergence of a wave on the curved surface of the particle can be described easily by the wave front equation. So it can be applied to the scattering of light by large particles of any shape with smooth surface. The VCRM has been validated experimentally and numerically in the cases of scattering in a symmetric plane of scatterer. In order to get over the problem of 2D interpolation with irregular data, Statistic Vectorial Complex Ray Model (SVCRM) is proposed. But the interference phenomena is not considered in its initial version. In this thesis, the method to count the phase due to the optical path, the Fresnel coefficients and the focal liens are carefully studied for a non-spherical particle in the framework of SVCRM. It is then applied to the simulation of the three dimension scattering of a pendent droplet. The scattering patterns around the first and the second order rainbows, in the forward direction are exampled for four typical shapes of pendent droplets obtained experimentally. The results are found in good agreement with experimental scattering patterns. The scattering mechanism and the contribution of different orders of rays are also investigated
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Ma, Zelong. "Extension du modèle de tracé de rayons vectoriels complexes et application à la caractérisation d'une particule non-sphérique." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR053/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est dédiée à l'extension du Tracé de Rayons Vectoriels Complexes (TRVC) développé au laboratoire et son application à la caractérisation des particules non-sphériques. Dans divers domaines de recherche, tels que la mécanique des fluides et la combustion, nous devons mesurer les caractéristiques des particules. Parmi les différents types de techniques de mesure, la métrologie optique est largement utilisée grâce à sa précision et sa fiabilité. Cependant, la forme des particules est souvent considérée comme sphérique principalement à cause du manque de moyens pour prédire avec précision l'interaction de la lumière avec de grandes particules non-sphériques. TRVC a été développé pour répondre à ces besoins. Il est basé sur le modèle de rayons mais une amélioration radicale a été apportée dans ce nouveau modèle par l'introduction d'une nouvelle propriété dans la notion de rayons lumineux - la courbure de front d'onde. Dans cette thèse, le modèle est appliqué à réexaminer la théorie d'Airy. Il a été montré que TRVC prédit mieux les intensités et les positions des lobes secondaires dans les arcs-en-ciel d'une particule sphérique que la théorie d'Airy. Ensuite, TRVC est appliqué à l'étude des propriétés des arcs-en-ciel formés par les ellipsoïdes allongé et aplati. Il est montré que TRVC peut prédire analytiquement les positions et les intensités de lobes secondaires dans les arcs-en-ciel d’une particule sphéroïdale lorsqu’elle est éclairée par une onde plane dans le plan symétrique. Les pics dus à l'effet focal d'une particule sphéroïdale aplatie ont également été évalués analytiquement en utilisantle facteur de divergence de TRVC. Un système de mesure est aussi mis en place dans le laboratoire pour la diffusion de la lumière par des gouttes pendantes. Il a été montré que le rapport des intensités des deux premiers arcs-en-ciel est sensible à l'ellipticité d'un sphéroïde équivalent. Ceci ouvre un champ d'application potentiel pour caractériser la déformation d'une goutte pendanteThis thesis is dedicated to the extension of Vectorial Complex Ray Model (VCRM)developed in the laboratory and its application in the characterization of large nonspherical particles. In various research domains, such as the uid mechanics and the combustion field, we need to measure the characteristics of the particles. Among di_erent kinds of measurement techniques, the optical metrology is largely employed due to its advantage of being accurate, reliable and non-intrusive. However, in many optical techniques, the shape of the particles is assumed to be spherical. The main reason of this limit is due to the lack of theoretical model to describe with precision the interaction of light with large non-spherical particles. The Vectorial Complex Ray Model has been developed to reply this demand. It is based on the ray model but a radical improvement has been done by introducing a new property the wave front curvatures in the ray model. In this thesis, the model is firstly applied to reexamine the Airy theory. It is shown that even in the case of spherical particle VCRM predicts better the intensity and positions of supernumerary bows of rainbow than the Airy theory. Then VCRM is applied to investigate the properties of the rainbows formed by a spheroidal (prolate or oblate) particle. It is shown that VCRM can predict analytically the positions and the intensity of supernumerary bows and the peaks due to the focal effect when it is illuminated by a plane wave in the symmetrical plane.The theoretical research results have been also applied to the experimental characterization of a pendant drop. The intensity ratio of the two first orders of rainbow is shown sensible to the aspect ratio of the equivalent spheroid and it opens a potential to develop a measurement technique to characterize the deformation of pendant drop
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Dessarce, Rémi. "Calculs par lancer des rayons." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10161.
Full textAbstract:
Les techniques de lancer de rayons ont été développées initialement dans le cadre du calcul d'images de synthèse. Par la suite, d'autres méthodes de rayons de type Monte-Carlo ont été utilisées pour la résolution de problèmes en optique et électromagnétisme. Nous présentons ici une méthode de calcul de la surface équivalente RADAR (S. E. R. ) d'un objet 3D à l'aide d'une méthode de lancer de rayonL’emploi des méthodes asymptotiques nous permet d'obtenir une formulation moderne de l'optique géométrique qui constitue le fondement théorique de toutes les méthodes de rayons
La mise en œuvre d'une méthode de lancer de rayons en électromagnétisme passe par la maitrise d'une modélisation géométrique sophistiquée. Il nous faudra, en effet, satisfaire à des contraintes de précision importantes dues à l'instabilité des trajectoires mais aussi parvenir à effectuer un suivi d'informations d'ordre 2 (courbures) le long du trajet de chaque rayon. C’est pourquoi nous travaillerons sur une modélisation de l'objet 3D à base de surfaces polynomiales ou rationnelles
Nous présentons deux méthodes d'intersection rayon/surface de Bézier. La première, introduite par l. Biard est basée sur l'implicitisation de la surface. Nous présentons ses limitations en termes de coûts et de stabilité et nous proposons une alternative à l'aide d'une méthode de subdivision d'un système algébrique étendue au cas des surfaces de Bézier rationnelles
Pour les surfaces de révolution, nous avons traite le problème grâce a une formulation semi-implicite permettant de ramener le problème de l'intersection rayon/surface de révolution a la recherche des racines positives d'un polynôme univarié
Au total, nous présentons un code autonome complet permettant le calcul de la S. E. R. D'une géométrie 3D. D’autre part, les nouvelles méthodes d'intersection rayon/objet ont été intégrées au sein d'un logiciel de calcul d'images de synthèse
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Ross, Andrew N. "Etching behaviour and application of TASTRAK CR-39 to the study of radon decay product deposition in the presence of electric fields." Thesis, University of Bristol, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.337225.
Full text
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Argence, Jacqueline. "Algorithmes pour le trace de rayons dans le cadre d'une modélisation par arbre de construction." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00812738.
Full textAbstract:
Plusieurs méthodes d'optimisation sont proposées. Un algorithme original d'antialiassage rapide est présenté pour améliorer la qualité des images sans trop augmenter les temps de calcul. Une méthode de construction d'une table de couleurs variable par quantification des couleurs dans un OCTREE en utilisant le balayage de PEANS est étudiée.
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Argence, Jacqueline. "Algorithmes pour le trace de rayons dans le cadre d'une modelisation par arbre de construction." Saint-Etienne, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/81/27/38/PDF/1988_Argence_Jacqueline.pdf.
Full textAbstract:
Le tracé de rayons est à l'heure actuelle un des algorithmes permettant de produire les images les plus réalistes. Mais cette technique est très coûteuse en temps de calcul. Plusieurs nouvelles méthodes d'optimisation sont proposées. Une extension de la modélisation par arbre de construction a été développée. Pour améliorer la qualité des images sans trop augmenter les temps de calcul, un algorithme d'antialiassage rapide est présenté. Une méthode de construction d'une table de couleurs par quantification des couleurs dans un octree en utilisant le balayage de Peano est étudiée. Ces techniques ont été implantées au sein du logiciel SKY, porté sur une machine parallèle.
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Thisse, Pascal. "Tracé de rayons et migration 3D pour des interfaces triangulées : conception orientée objets et application à la sismique réflexion profonde." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1994. http://www.theses.fr/1994STR13232.
Full textAbstract:
Cette these presente differents outils, dans le domaine de l'imagerie sismique, pour elaborer un macro-modele de vitesses par discretisation des interfaces en triangles. Le modele geologique est constitue de blocs homogenes. La modelisation directe par trace de rayons 3d entre deux points fixes calcule la trajectoire d'un rai associe a un couple source-recepteur, pour un modele geologique et un reflecteur donnes. L'algorithme de trace de rayons, base sur le principe de fermat, comprend trois etapes qui convergent successivement vers le rai reel. La signature du rai est soigneusement verifiee a chaque etape. Les exemples synthetiques presentent le cas d'un milieu faille et d'un dome de sel. Differentes techniques de migration de surfaces (avant et apres addition) par trace de rayons en 3d ont ete mises au point. Apres addition, la migration de cartes propage soit des rais a incidence normale sur le reflecteur (migration profondeur) soit des rais images (conversion temps-profondeur). Pour des surfaces temps deduites de points de tir, le trajet du rai est decompose en un trajet source (source-point migre) et un trajet recepteur (recepteur-point migre) de telle facon que la somme des temps de trajet source et recepteur ne differe que peu du temps pointe. La mise en uvre informatique des techniques geophysiques a conduit a la creation de deux logiciels ossiris et isis. Ils reposent sur une analyse et une conception orientee objets ; la mise en uvre est effectuee en c++. Les choix de conception sont decrits par des diagrammes de classe. La migration de surfaces et le trace de rayons sont appliques sur les donnees de sismique reflexion profonde ecors 2. 5d. Des surfaces en temps sont construites a partir d'un pointe effectue sur les 140 lignes du volume de stack. Les surfaces profondeur resultent de la migration de cartes avec une vitesse constante et imagent la geometrie profonde du chevauchement nord-pyreneen
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FABRE, Bruno. "Nouvelles variations sur des théorèmes d'Abel et Lie." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008886.
Full textAbstract:
The thesis gives a further step in the generalizations of the theorem of Lie, which have been already generalized by Saint-Donat, Griffíths, Henkin and Passare. He also gives applications of this theorem to characterization of complete intersection families, and goes further in the case of plane curves with the study of linear systems. He concludes with an application of the Abel's theorem to the construction of a domain with Levi-flat boundary on some "strongly singular" projective variety, which intersects every projective variety of complementary dimension.
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Duan, Qingwei. "Diffusion de la lumière en trois dimensions par des grosses particules non-sphériques par le modèle de Tracé de Rayons Vectoriels Complexes." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR018.
Full textAbstract:
Cette thèse est dédiée à une étude de diffusion de la lumière dans l’espace (3D) d’une onde plane ou d’un faisceau laser, dans le cadre du modèle tracée de rayons vectoriels complexes (VCRM Vectorial Complex Ray Model en anglais), par une grosse particule de surface lisse. Les principaux travaux réalisés se résument comme suit : Dans un premier temps, une méthode de calcul pour la diffusion 2D de l’onde plane par un cylindre infini de section quelconque est proposée. Cette méthode est ensuite appliquée à la simulation de l’intensité diffusée de l’onde plane par un cylindre elliptique composé (CEC), dont la section est formée par deux demi-ellipses de paramètres différents. Les effets de la déformation, de l’indice de réfraction et de la direction de l’onde incidente sur les champs diffusés, en particulier les positions des arcs-en-ciel ainsi que leurs dispositions de l’intensité, sont analysées quantitativement. Puis, les travaux se sont étendus à la diffusion dans l’espace (3D) d’une onde plane par une particule de forme quelconque en tenant en compte les déphasages dus aux lignes focales et au chemin optique, la divergence et la convergence du front d’onde, et la polarisation croisée. Un algorithme d’interpolation basé sur la triangulation est développé qui permet de prendre en compte l’inférence des rayons diffusés dans l’espace. La méthode proposée pour la diffusion 3D est appliquée à la simulation de l’intensité diffusée d’une onde plane par un jet de liquide réel. Ceci a permis d’interpréter le mécanisme de diffusion dans l’espace: l’analyse de mode de diffusion, la séparation ou l’interférence de différents ordres. Une expérience est menée pour vérifier la méthode de calcul et pour examiner les résultats simulés. Afin de prendre en compte la forme du faisceau incident, une méthode de description d’un faisceau gaussien elliptique incident par rayons est proposée, qui permet de calculer l’intensité diffusée en 3D d’un faisceau gaussien circulaire ou elliptique par une grosse particule. Le calcul de l’intensité diffusée en champ lointain d’un faisceau gaussien elliptique par un jet de liquide réel est réalisé avec succès. Les champs de diffusion aux alentours des arcs-en-ciel du premier et du second ordre pour les faisceaux incidents de différents angles et divergences sont étudiésIn the framework of vectorial complex ray model (VCRM), this thesis aims to solve the three-dimensional (3D) scattered intensity of plane wave or shaped beam by a large particle of any smooth surface. The main work and achievements are summarized as follows: As the first step, the calculation method based on VCRM for the 2D scattered intensity of plane wave by a cylinder of any smooth cross section is proposed. And the proposed method is applied to solving the scattered intensity of plane wave by a composite elliptical cylinder (CEC), whose cross section can take various shapes ranging from circular, elliptical to highly-deformed. The effects of shape deformation, refractive index and incident direction on the scattering fields, especially on the rainbows, are quantitatively analyzed. Based on VCRM, the ray tracing, the phase shifts due to focal lines and optical path, the divergence and convergence of wavefront, and the cross polarization in 3D scattering are addressed. An interpolation algorithm based on triangulation has been developed which permits to take into account the interference of 3D scattered rays, thus breaking through the bottle-neck problem for VCRM in the extension to 3D scattering. The proposed method, which is based on VCRM while allows to calculate 3D scattering field, is applied to simulating the 3D scattered intensity of plane wave by a real liquid jet. Furthermore, taking advantage of the ability of VCRM for interpreting the scattering mechanism, a systematic analysis is made for the scattered light of different orders, in regard to their separation or interference in 3D space. An experiment is carried out to verify the proposed method for 3D scattering and to examine the simulated results. In the framework of VCRM, a ray description method for incident elliptical Gaussian beam is proposed, thus providing one feasible way to calculate the 3D scattered intensity of elliptical or circular Gaussian beam by a large particle of any smooth surface. The calculation for the 3D far-field scattered intensity of elliptical Gaussian beam by a real liquid jet is successfully achieved. The scattering fields near the first- and second-order rainbows for incident beams of different divergence angles are investigated in 3D space. These results as well as the proposed method open a promising way to characterize finely the structure of a real liquid jet and particles of other complex surfaces
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Vivian, Robin. "Définition d'une approche adaptative : une application à la visualisation en CAO." Metz, 1993. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1993/Vivian.Robin.SMZ932.pdf.
Full textAbstract:
Le tracé de rayons est une des techniques de synthèse d'images permettant de simuler des effets optiques complexes comme la refraction et la réflexion. Malheureusement, cet algorithme reste très coûteux en temps de calcul. Afin de diminuer ces temps de traitements, nous proposons une optimisation basée sur une décompostion adaptative de l'espace de travail et une rationalisation des techniques d'optimisation. Une analyse du contenu de la scène et une localisation de l'information permettent une application sélective de l'algorithme de rendu. La méthode consiste en une analyse de la position et de la répartition des objets afin de déterminer des possibilités d'intersection. Une décomposition récursive et adaptative guidée par une étude du contenu permet de diminuer localement la complexité de la scène ce qui favorise une diminution des temps de traitement. Une propagation des résultats obtenus sur les rayons primaires et les rayons d'ombrage vers les rayons secondaires (réfléchis et réfractés) permet, sous certaines conditions, d'apporter une solution efficace au traitement des objets réfléchissants et transparentsRay tracing is an image synthesis technique which allows the simulation of complex optic effects like refraction and reflection. Unfortunately this algorithm remains very expensive in computation. In order to minimize the processing times we propose an optimisation based on an adaptative décomposition of the working space and the rationalization of the optimization techniques. An analysis of the content and the localization of the information allow a selective application of the ray tracing. The method consists in an analysis of the position and of the repartition of the objects in order to determine the intersection possibilities. An recursive and adaptative decomposition, directed by a study of the content, reduces localy the complexity of the scene which helps for a reduction of the processing times. A propagation of the results which have been obtained with the primary rays and shade rays, to secondary rays (reflected and bend rays) allows under particular conditions to give an efficient solution to the processing of reflected and transparent objects
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Maria, Maxime. "Partition spatiale contrainte et convexe pour la simulation basée rayons." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2292/document.
Full textAbstract:
Les méthodes basées rayons sont connues pour simuler précisément les phénomènes d'ondes acoustiques, thermiques, radios ou encore optiques. L'efficacité de telles méthodes réside dans leur capacité à déterminer rapidement l'intersection la plus proche entre un rayon et les primitives géométriques composant l'environnement de simulation. Le plus souvent, une structure accélératrice est utilisée pour réduire la complexité algorithmique de la recherche. Ces trente dernières années, de nombreuses structures performantes ont été proposées. Cependant, toutes ont des inconvénients en fonction du type d'application et de la configuration de la scène.Nous proposons d'explorer une voie peu étudiée jusqu'alors, en utilisant une partition de l'espace convexe et contrainte (CCSP) comme structure accélératrice. Ce type de partition se distingue des structures classiques par plusieurs concepts apportant des propriétés uniques et intéressantes. Dans un premier temps, nous proposons une nouvelle structure accélératrice, de type CCSP, spécialement dédiée à la simulation en environnement architectural. Ensuite, nous utilisons ces résultats pour généraliser l'approche à des scènes quelconques. Nous nous concentrons notamment sur l'utilisation d'une tétraédrisation de Delaunay contrainte comme structure accélératrice et proposons un nouvel algorithme de parcoursRay-based methods are known to simulate accurately acoustic, thermic, radios or optic wave propagation phenomena. The efficiency of such a method lies in its capacity to quickly determine the closest intersection between a ray and the geometric primitives making up the simulation environment. Generally, an acceleration structure is used to reduce the algorithmic complexity of the search. These last thirty years, a lot of efficient structures have been proposed. However, all have drawbacks according to the application kind and the scene configuration. We propose to explore a way slightly studied up to then, using a constrained convex space partition (CCSP) as an acceleration structure. This kind of partition differs from conventional structures by several concepts bringing unique and interesting properties. In a first phase, we propose a new acceleration structure, based on a CCSP, specifically dedicated to simulation in architectural environments. Then, we used these results to generalize the approach to any kind of scene. In particular, we focus on the use of a constrained Delaunay tetrahedralization as an acceleration structure and propose a new traversal algorithm
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Lam, Hoi-ching. "Dose modelling of the recoil effect of radon progeny attached aerosol in human respiratory tract by Monte Carlo method /." View the Table of Contents & Abstract, 2007. http://sunzi.lib.hku.hk/hkuto/record/B38030913.
Full text
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Lam, Hoi-ching, and 林海清. "Dose modelling of the recoil effect of radon progeny attached aerosol in human respiratory tract by Monte Carlo method." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2007. http://hub.hku.hk/bib/B45015570.
Full text
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Pannier, Nayely. "Modélisation de couches de grains luminophores : évolution de la morphologie durant le recuit de synthèse et efficacité optique." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00682611.
Full textAbstract:
La partie centrale des lampes à basse consommation est constituée d'un tube en verre rempli de plasma de mercure et recouvert d'une couche de grains de luminophores. Ces grains de quelques microns absorbent la radiation UV et émettent de la lumière visible. Dans cette thèse, deux problèmes liés à ces couches sont étudiés. Dans une première partie, un modèle de champ de phase est développé pour décrire le changement de la morphologie des grains lors du recuit de synthèse en présence d'un fondant. A l'aide de ce modèle, nous avons mis en évidence le rôle des tensions de surface et des mécanismes de transport de matière dans le liquide. Dans une seconde partie, nous utilisons la méthode du tracé de rayons pour modéliser les propriétés optiques d'une couche de grains de luminophores. Cette dernière a deux buts qui peuvent sembler contradictoire : absorber le maximum de rayons UV et maximiser l'extraction de lumière visible. Nous avons mis en évidence l'existence d'un optimum d'efficacité d'extraction, ce qui suggère que les pertes de lumière visible dans la lampe peuvent être atténuées en utilisant des couches peu compactes.
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Excoffier, Thierry. "Construction géométrique de solides et accélération des algorithmes de lancer de rayons." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10164.
Full textAbstract:
Les méthodes d'accélération liées à la technique du lancer de rayons sont étudiées. Présentation d'outils de manipulation d'arbres CSG et d'une expansion des objets pris en compte. Différents modèles géométriques ainsi que les méthodes de visualisation associées sont proposées
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Amgarou, Khalil. "Long-Term Measurements of Indoor Radon and its Progeny in the Presence of Thoron Using Nuclear Track Detectors. A Novel Approach." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2002. http://hdl.handle.net/10803/3339.
Full textAbstract:
En este trabajo, hemos establecido una nueva aproximación para determinar el factor de equilibrio de los descendientes de 222Rn, durante periodos largos de tiempo y en presencia de 220Rn, utilizando un sistema pasivo, integrador y multicomponente de detectores de trazas nucleares. El método se basa en el hecho de que los periodos de semidesintegración del 222Rn y del 220Rn son diferentes, de que ambos isótopos tienen el mismo coeficiente de difusión en un medio dado, y de que la respuesta de los detectores de trazas nucleares depende de las condiciones del revelado electroquímico utilizadas. El dosímetro puesto a punto consta de: i) dos detectores de Makrofol, designados como detectores A y B, que están situados en el interior de dos cámaras de difusión - cada una con un filtro diferente - para medir 222Rn+220Rn y 222Rn, además de ii) dos detectores de Makrofol (C y D) que están en contacto directo con el aire y a los cuales se les aplica diferentes condiciones de revelado electroquímico para obtener las concentraciones del 218Po y del 214Po.Las sensibilidades de cada detector de Makrofol con respecto al 222Rn, 220Rn y progenie se han calculado teóricamente utilizando la técnica de Monte Carlo, teniendo en cuenta: (1) la ecuación de Bethe-Bloch para determinar el poder de frenado de partículas cargadas pesadas en un medio material, (2) las propiedades y el comportamiento del 222Rn, 220Rn y descendientes en el aire libre y dentro de una cámara de difusión, y (3) el rango de energías de partículas a que registra cada detector. El código desarrollado para estos cálculos se ha validado reproduciendo la respuesta de un detector ideal, tanto en el aire libre como dentro de una cámara de difusión.
Se ha llevado a cabo un estudio experimental detallado en el que se han determinado los filtros óptimos para la separación 222Rn/220Rn y las condiciones de revelado electroquímico apropiadas para cada detector. Asimismo, hemos calibrado los detectores A y B en atmósferas puras de 222Rn y hemos confirmado experimentalmente que los valores del factor de equilibrio determinados con nuestro dosímetro están en buen acuerdo con los obtenidos mediante sistemas activos.
Finalmente, como experiencia piloto, varios dosímetros han sido expuestos en una casa unifamiliar habitada de Suecia. Los resultados de esta exposición indican la utilidad de nuestro método para llevar a cabo campañas de medida de los niveles de 222Rn, en lugares de trabajo y en casas privadas, a fin de estimar la dosis efectiva anual recibida por los trabajadores y por el público en general.
In this work, we establish a novel approach for long-term determination of indoor 222Rn progeny equilibrium factor, even in the presence of 220Rn, using a passive, integrating and multi-component system of nuclear track detectors. The method is based on the fact that the half-lives of 222Rn and 220Rn are different, that both isotopes have the same diffusion coefficient in a given medium and that the response of the nuclear track detectors depends on the electrochemical etching conditions used. The new dosimeter set up for this purpose consists of: i) two Makrofol detectors, namely detectors A and B, which are enclosed within two diffusion chambers - each one with different filter membrane - to measure indoor 222Rn+220Rn and 222Rn, together with ii) two Makrofol detectors (C and D) that are kept in direct contact with air and that are electrochemically etched at different conditions to obtain the airborne 218Po and 214Po concentrations.
The sensitivities of each Makrofol detector in front of 222Rn, 220Rn and their decay products have been theoretically obtained using Monte-Carlo technique, taking into account: (1) the Bethe-Bloch expression for the stopping power of heavily charged particles in a medium, (2) the behaviour of 222Rn, 220Rn and their progeny in the open air and within the diffusion chamber, and (3) the a-energy window response of each detector. The computer code used for the calculation has been validated by reproducing the response of an ideal detector, both in the free air and enclosed within a diffusion chamber.
A detailed experimental study has been carried out in which we have determined the optimum filters for 222Rn/220Rn separation and the appropriate electrochemical etching conditions for each of the Makrofol detector used. Otherwise, we have calibrated the detectors A and B in pure 222Rn atmospheres and we have confirmed experimentally that the equilibrium factor values determined with our system agree with those obtained by active methods.
Finally, as a pilot test, several dosimeters were exposed in an inhabited Swedish single-family house. The results of this exposure suggest the usefulness of this method to perform routine surveys for 222Rn level measurements in private homes and in workplaces in order to estimate the annual effective dose received by the general public and the workers.
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Nguyen, Phuoc Tai. "Trace au bord de solutions d'équations de Hamilton-Jacobi elliptiques et trace initiale de solutions d'équations de la chaleur avec absorption sur-linéaire." Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00710410.
Full textAbstract:
Cette thèse est constituée de trois parties. Dans la première partie, on s'intéresse au problème de trace au bord d'une solution positive de l'équation de Hamilton-Jacobi (E1) $-\Delta u+g(|\nabla u|)=0$ dans un domaine borné $\Omega$ de ${\mathbb R}^N$, satisfaisant (E2) $u = \mu$ sur $\partial \Omega$. Si $g(r) \geq r^q$ avec $q > 1$, on prouve que toute solution positive de (E1) admet une trace au bord considérée comme une mesure de Borel régulière, pas nécessairement localement bornée. Si $g(r) = r^q$ avec $1 < q < q_c = \frac{N+1}{N}$ , on montre l'existence d'une solution positive dont la trace au bord est une mesure de Borel régulière $\nu \not \equiv \infty$ et on caractérise les singularités frontières isolées de solutions positives. Si $g(r) = r^q$ avec $q_c \leq q < 2$, on établit une condition nécessaire de résolution en terme de capacité de Bessel $C_{\frac{2-q}{q},q'} . On étudie aussi des ensembles éliminables au bord pour des solutions modérées. La deuxième partie est consacrée à étudier la limite, lorsque $k \to \infty$, de solutions d'équation $\partial_t u - \Delta u + f(u) =0$ dans ${\mathbb R}^N \times (0;\infty)$ avec donnée initiale $k\delta_0$ où $0$ est la masse de Dirac concentrée à l'origine et f est une fonction positive, continue, croissante et satisfaisant $f(0) = f^{-1}(0) = 0$. On prouve, sous certaines hypothèses portant sur f, qu'il existe essentiellement trois types de comportement possible en fonction des valeurs finies ou infinies des intégrales $\int_1^\infty f^{-1}(s)ds$ et $\int_1^\infty F^{-1/2}(s)ds$, où $F(s)=\int_0^s f(r)dr$. Grâce à ces résultats, on donne une nouvelle construction de la trace initiale et quelques résultats d'unicité et de non-unicité de solutions dont la donnée initiale n'est pas bornée. Dans la troisième partie, on élargit le cadre de nos investigations et généralise les résultats obtenus dans la deuxième partie au cas où l'opérateur est non-linéaire. En particulier, on s'intéresse à des propriétés qualitatives de solutions positives de l'équation $ \partial_t u-\Delta_p u+f(u)=0$ où $p > 1, \Delta_p u = div(\abs{\nabla u}^{p-2}\nabla u)$ et $f$ est une fonction continue, croissante, positive et satisfaisant $f(0) = 0 = f^{-1}(0)$. Si $p > \frac{2N}{N+1}$, on fournit une condition suffisante portant sur f pour l'existence et l'unicité des solutions fondamentales de données initiales $k\delta_0$ et on étudie la limite, lorsque $k \to \infty$, qui dépend du fait que $f^{-1}$ et $F^{-1/p}$ soient intégrables à l'infini ou pas, où $F(s) =\int_0^s f(r)dr. On donne aussi de nouveaux résultats de non-unicité de solutions avec donnée initiale non bornée. Si $p \geq 2$, on prouve que toute solution positive admet une trace initiale dans la classe de mesures de Borel régulières positives. Finalement on applique les résultats ci-dessus au cas modèle $f(u)=u^\alpha \ln^\beta(u+1)$ avec $\alpha>0$ et $\beta>0$.
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Traore, Issiaka. "Etude et caractérisation des fonctions de réponse des détecteurs solides de traces nucléaires : applications à la dosimétrie radon et neutron." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01067060.
Full textAbstract:
Cette thèse a été préparée en cotutelle entre l'Université de Strasbourg et l'Université des SciencesTechniques et Technologies de Bamako (Mali). Elle s'articule principalement autour de la caractérisation des Détecteurs Solides de Traces Nucléaires (DSTN) afin de les utiliser pour la métrologie du radon et des neutrons conformément aux nouvelles recommandations de la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR-103). Les fonctions de réponse de PN3 et Neutrak, associés avec des convertisseurs adaptés, ont été étudiés en les irradiant par des neutrons du calibrateur Am-Be de l'IPHC (Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien), aux protons de 1 à 3 MeV de l'accélérateur Van de Graaff de l'INESS (INstitut d'Electronique du Solide et des Systèmes) et par des neutrons de référence thermiques et rapides auprès des installations de l'IRSN (Institut de Radiologie et de Sûreté Nucléaire). En dosimétrie neutronique, nous avons pu reproduire les résultats d'un test d'intercomparaison pour des neutrons rapides organisé par l'IRSN qui a validé nos mesures expérimentales, ce qui a permis de les appliquer aux neutrons thermiques. Un prototype de dosimètre neutrons basé sur la détection des thermiques a été testé avec succès au calibrateur de l'IPHC. Nous avons ainsi pu démontrer la faisabilité d'un dosimètre pouvant discriminer la contribution des neutrons thermiques des neutrons rapides par des convertisseurs chargés en bore BE10 et BN1. Les étalonnages de PN3 par des protons et des particules alpha permettraient de reconstituer le spectre en énergie des neutrons et de déterminer la dose associée.En métrologie radon, l'étalonnage de CR-39 dans une chambre à 222Rn a fourni une valeur de 0,12±0,02tr.cm-2.j-1.Bq-1.m3. Elle a été comparée à la valeur 0,13 tr.cm-2.j-1.Bq-1.m3 obtenue par simulation Monte Carlo à l'aide du code MCNPX. Comme application, la concentration et la dose effective annuelle du radon ont été déterminées pour la première fois dans des habitats de Bamako. Toutes les valeurs obtenues se trouvent dans les limites de sécurité recommandées par la CIPR. Également pour la première fois, des mesures par spectrométrie gamma et par contact radiographie ont été réalisées sur des échantillons de sol malien. Les activités massiques mesurées pour les régions de Ségou, Sikasso, Bamako et Kayes se trouvent dans la gamme de 19,9 à 132 Bq.kg-1.
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CACCURI, LILIAN S. "Avaliação da exposição ocupacional ao sup(222)Rn no galpão da salvaguardas do IPEN." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2007. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/11598.
Full textAbstract:
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Dissertação (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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ALBERIGI, SIMONE. "Sobre a influencia de fatores ambientais nos niveis de radonio em cavernas dos Parques Estaduais do Vale do Ribeira, SP e avaliacao do equilibrio radioativo e fator de equilibrio entre radonio e seus descendentes." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2011. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9956.
Full textAbstract:
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Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Coutaud, Aude Margot. "Contribution des biofilms phototrophes d'écosystèmes aquatiques continentaux aux flux et fractionnements isotopiques des éléments en trace métallique (cuivre, zinc)." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30391.
Full textAbstract:
La compréhension des mécanismes qui contrôlent le transfert des éléments en traces métalliques (ETM) dans les hydro-systèmes est fondamentale car ceux-ci constituent des contaminants toxiques potentiels pour l'environnement et l'Homme. Dans ces travaux, la contribution des biofilms phototrophes, principaux acteurs du fonctionnement écologique et biogéochimique des eaux courantes continentales, a été évaluée dans le transfert et le fractionnement isotopique des ETM choisis, le cuivre (Cu) et le zinc (Zn). L'objectif est de mieux appréhender, via le couplage géochimique, microbiologique et écologique, les effets de l'exposition de biofilms aux ETM, conduite en conditions contrôlées, tant sur le comportement des ETM que la réponse de la communauté microbienne. Les expérimentations de 96 h d'exposition d'un biofilm mature aux ETM en milieux fermés et ouverts montrent un fractionnement isotopique opposé entre les processus physico-chimiques et biologiques sollicités. L'adsorption induit un enrichissement du biofilm en isotopes lourds par rapport à la solution avec un facteur d'enrichissement de +1,1±0,3 ‰ pour le Cu et de +1,2±0,4 ‰ pour le Zn. Inversement, le fractionnement isotopique induit lors de l'incorporation du Cu et du Zn dans le biofilm varie avec un facteur d'enrichissement allant de -0,6 à +0,8 ‰ pour le Cu et de +0,1 à +0,5 ‰ pour le Zn. Les analyses in-situ XAS (au seuil K du Cu) montrent que l'enrichissement en isotopes légers lors de l'incorporation du Cu est contrôlé par une réduction du Cu(II) en Cu(I). La variabilité du fractionnement isotopique lors de l'incorporation est expliquée par les différents processus intervenant au sein de la matrice du biofilm (diffusion, adsorption sur les groupes fonctionnels de la matrice d'exopolymères et à la surface des cellules, incorporation intracellulaire). Lors de l'excrétion de ces ETM, le biofilm induit aussi un fractionnement opposé et différent en fonction de la nature de l'ETM. La fraction métallique désorbée par le biofilm lors des premières heures est enrichie en isotopes légers de Zn et en isotopes lourds de Cu par rapport au biofilm avec un enrichissement variant respectivement entre -1,4 et 0 ‰ et entre +0,8 et +0,5 ‰. Les mécanismes d'efflux et de diffusion diminuent la magnitude de l'enrichissement et enduisent un enrichissement de la fraction excrétée par rapport au biofilm compris entre -0,7 et -0,3 ‰ pour le Zn et entre -0,36 et +0,35 ‰ pour le Cu. Ces résultats sont également obtenus dans le cadre d'une étude dynamique du fractionnement isotopique sur deux cycles circadiens consécutifs en système ouvert. Les études du fractionnement isotopique en fonction de la croissance du biofilm en relation avec l'évolution des communautés durant 59 jours de culture montrent une dépendance du fractionnement isotopique à la diversité des communautés et à son évolution temporelle. Le biofilm induit un enrichissement en isotopes lourds de +0,5±0,1 ‰ au 24ième jour qui diminue avec la diminution du rapport de la surface du biofilm sur son volume pour atteindre +0,0±0,3 ‰ au 59ième jour. Pour le Zn, en fonction de la diversité algale, la croissance du biofilm induit soit un fractionnement négatif d'une valeur moyenne de -0,16±0,04 ‰, soit n'induit pas de fractionnement entre le 24ième et 59ième jour (-0,1 <-66Zn(biofilm-solution) <+0,1 ‰). Cette étude reflète la complexité des processus biologiques associés aux biofilms phototrophes. Ainsi, l'utilisation des isotopes pour tracer les processus contrôlés biologiquement lors du transport du Cu et du Zn dans les cours d'eau demande i) la connaissance du temps de résidence du métal dans le biofilm, ii) le degré d'assimilation du métal dans la biomasse par rapport à son adsorption en surface, et iii) les différentes réactions élémentaires intervenant dans le biofilmUnderstanding mechanisms that control the metal trace elements (MTE) transfer in aquatic systems is fundamental because MTE are potential toxic contaminants to the environment and human populations. In this work, the contribution of benthic microbial aggregates (phototrophic biofilms), main actors of the ecological functioning and biogeochemistry of freshwater, was evaluated by the transfer and isotopic fractionation of selected two toxic and potentially essential metals, Cu and Zn. The aim is to better understand, via the coupling between different approaches (geochemical, isotopic, structural, microbiological, ecotoxicological), the relation between MTE concentration and isotope signature in solution and within the biofilm, depending on environmental conditions and the microbial community response. Sorption by a mature phototrophic biofilm of MTE during 96 h exposure in batch and open systems reactors exhibits opposite isotopic fractionation between physico-chemical and biological processes. The adsorption induces an enrichment in heavy isotopes of the biofilm relative to the solution during metal complexation with the surface functional groups with an enrichment factor of +1.1±0.3‰ for Cu and +1.2±0.4‰ for Zn. Conversely, the isotopic fractionation during Cu and Zn incorporation inside the biofilm is variable with an enrichment factor between the biofilm and the solution ranging from -0.6 to +0.8 ‰ for Cu and +0.1 to +0.5‰ for Zn. In situ X-ray Absorption Spectroscopy analysis of Cu chemical and structural status in the biofilm show that the enrichment in light isotopes during Cu incorporation is controlled by the reduction of Cu(II) in Cu(I). The variability of isotopic fractionation during incorporation are explained by different processes involved in the biofilm matrix (diffusion, adsorption by the functional groups of the exopolymeric matrix and at the surface of the cells, intracellular incorporation). During ETM excretion from the biofilm into the solution, contrasting fractionation of Cu and Zn is observed. The metal fraction desorbed by the biofilm at the beginning of excretion is enriched in lighter isotopes of Zn and in heavy isotope of Cu compared to the biofilm with an enrichment ranging from 0 to -1.4‰ and from +0.8 to +0.5‰ for Zn and Cu, respectively. Active efflux and diffusion processes decrease the isotopic enrichment magnitude inducing an enrichment of the excreted fraction compared to the biofilm ranging from -0.7 and -0.3‰ for Zn and from -0.36 and +0.35‰ for Cu. The isotopic results found for a dynamic study of Cu and Zn isotopic fractionation on two consecutive circadian cycles in open system are in general agreement with our 96 h sorption and excretion experiments. The isotopic fractionation experiments during the biofilm growth in relation to the evolution of communities (ecological succession) over 59 days exhibit a relationship between metallic isotopic fractionation and the community diversity and its temporal evolution. However, a general trend is observed for Cu with an enrichment in heavy isotopes of +0.5±0.1‰ after 24th day of growth that decreases with the decrease of the biofilm's surface/volume ratio to reach a value of +0.0±0.3 ‰ at the 59th day of growth. For Zn, in relation to algal diversity, the growth of the biofilm produces whether a negative isotopic fractionation equal to -0.16±0.04‰, or does not produce any isotopic fractionation between the 24th and 59th days of growth (-0.1<-66Zn(biofilm-solution)<+0.1 ‰).This study reflects the complexity of biological processes associated with phototrophic biofilms. The use of stable isotopes to trace the processes controlled biologically during transport of Cu and Zn in surface waters requests i) knowledge of metal residence time in the biofilm, ii) the degree of assimilation of the metal in biomass compared to its surface adsorption, and iii) the various elementary reactions involved in the biofilm
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MLYNARCZYK, JANUSZ. "Contribution au developpement d'un logiciel universel et performant de trace de rayons en 3d, destine a la simulation des trajectoires des ondes electromagnetiques dans l'environnement terrestre." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112047.
Full textAbstract:
Ce memoire de these presente le developpement d'un logiciel de simulation de la propagation des ondes electromagnetique de haute frequence (3 a 30 mhz), qui ont la propriete d'etre refractees par l'ionosphere. La premiere partie est dediee au calcul analytique de la propagation. L'emploi d'un modele integrable (modele multi-quasi-parabolique) a permis d'etablir les expressions analytiques de la trajectoire dans le cas isotrope. Son implantation sur ordinateur a rendu possible la simulation en temps reel de la propagation des ondes, ainsi que la simulation des ionogrammes obliques et de retrodiffusion. La deuxieme partie de ce memoire est consacree a la simulation de la propagation par trace de rayons numerique, qui permet de prendre en compte l'effet de l'anisotropie et de la birefringence du milieu ionospherique, ainsi que d'employer un modele quelconque d'ionisation. Le procede consiste en la resolution numerique des equations differentielles de la trajectoire en chaque point du milieu, et ceci pour une direction d'incidence et une frequence de l'onde donnees. L'algorithme retenu pour la resolution des equations differentielles emploie une methode d'adams-bashforth-moulton a 4 pas. La troisieme partie est dediee au developpement du code source du logiciel. Le logiciel a ete developpe en c++ pour le systeme d'exploitation windows. Le concept general et les differents modules du logiciel ont ete decrits et illustres par quelques parties du code source. Le dernier chapitre presente des exemples d'exploitation du logiciel pour l'analyse de donnees experimentales. Une comparaison entre des ionogrammes obliques mesures et simules a ete effectuee. La bonne correlation entre les mesures et les simulations a permis de confirmer l'interet du logiciel developpe pour l'analyse de la propagation hf, mais aussi de montrer les limites de la modelisation, et d'ouvrir la voie pour des developpements futurs.
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Sillion, François X. "Simulation de l'éclairage pour la synthèse d'images : réalisme et interactivité." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112208.
Full textAbstract:
Cette thèse traite des algorithmes de calcul de l'éclairage utilisés pour la réalisation d'images de synthèse. Nous commençons par passer en revue les lois physiques régissant les phénomènes lumineux, à partir desquelles les différents modèles sont construits, selon diverses approximations. Les modèles classiques permettant un traitement global de l'éclairage, c'est-à-dire tenant compte de l'inter-réflexion de la lumière entre les objets, sont ensuite présentés. Nous proposons une nouvelle méthode de calcul adaptée à la méthode de radiosité, qui se révèle particulièrement intéressante pour effectuer des calculs très précis. Nous présentons ensuite un nouveau modèle de calcul de l'éclairage, qui combine les points forts des deux grandes approches antérieures, et permet d'obtenir des images plus réalistes, en modélisant simultanément les réflexions spéculaires et diffuses. Les algorithmes présentés au cours des dernières années pour simuler la réflexion de la lumière sont discutés et comparés à notre méthode, de façon à permettre un choix raisonné de l'algorithme le mieux adapté aux besoins et aux moyens de chaque utilisateur. Finalement, un ensemble de techniques visant à améliorer l'interactivité entre l'utilisateur et le programme de calcul sont proposées. L'organisation d'un système interactif de simulation de l'éclairage est présentée, et les applications possibles sont discutéesThis work is dealing with lighting models for image synthesis. We first review the physical laws governing the interaction of light with the objects, from which the lighting calculation algorithms are derived, using various approximations. The classical models allowing a global treatment of the illumination, namely by considering the interreflection of light between objects, are then presented. We propose a new calculation algorithm for the radiosity method, which proves especially useful when a high precision is seeked. We then present a new lighting model which combines the strengths of the two main previous methods, and allows a greater realism for the pictures produced, as it models simultaneously specular and diffuse reflection. The algorithms presented in the past few years to simulate light reflection are discussed and compared to our method, so as to allow a motivated choice of the algorithm best suited to one's goals and possibilities. Finally, a set of interaction techniques are proposed, which make the light simulation process easier to use. The organisation of an interactive lighting simulation system is presented, and possible applications are discussed
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CAZULA, CAMILA D. "Dosimetria de sup(222)Rn no ar em ambientes localizados acima e abaixo do nível do solo." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2015. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/23739.
Full textAbstract:
Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-06-11T17:49:32Z
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
FAPESP:13/01841-9
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Matschek, Romain. "Amélioration des méthodes optiques pour la prise en compte des matériaux diélectriques à pertes : optimisation par algorithme génétique d’un tracé de rayons basé sur l’optique géométrique et la théorie uniforme de la diffraction." Marne-la-Vallée, 2004. http://www.theses.fr/2004MARN0231.
Full textAbstract:
Après un rappel des fondements théoriques et du domaine de validité de l’Optique Géométrique et de la Théorie Uniforme de la Diffraction (TUD), la prise en compte des interactions multiples à l’intérieur des lames et dièdres diélectriques à pertes est explicitée, évaluée, justifiée puis validée par la FDTD. La diffraction de pente, notamment celle associée au champ transmis, est également détaillée et illustrée sur quelques exemples. Un tracé de rayons totalement 3D a été implémenté, intégrant un algorithme génétique pour calibrer les caractéristiques intrinsèques des matériaux à partir de mesures de champ radioélectrique. La recherche combinée des réflexions, transmissions et diffractions multiples est exposée, les performances du tracé et des calculs de champ sont ensuite confrontées à des mesures réalisées à l’intérieur d’un bâtiment. La prise en compte de la végétation est finalement abordée, les simulations étant comparées à des mesures de champ radioélectriqueAfter having pointed out the theoretical bases and the validity domain of Geometrical Optics and Uniform Theory of Diffraction (UTD), the taking into account of the multiple interactions inside lossy dielectric slabs and wedges is clarified, evaluated, justified then validated with FDTD. Slope diffraction, in particular that associated to the transmitted field, is detailed and also illustrated on some examples. A full-3D ray tracing was implemented, integrating a genetic algorithm to optimise intrinsic characteristics of materials starting from measurements. Combination of reflected, transmitted and diffracted rays is exposed. Results of our ray-tracing and field calculations are compared with measurements for an indoor environment. Vegetation is finally taken into account, simulations being compared with outdoor measurements
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Benna, Mehdi. "Génération et inversion de données de propagation d'ondes radio à travers un noyau cométaire (simulation de l'expérience CONSERT)." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30116.
Full text
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Ahumada, Bustamante Guido. "Analyse harmonique sur l'espace des chemins d'un arbre." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37611090m.
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Masson, Emilie. "Etude de la propagation des ondes électromagnétiques dans les tunnels courbes de section non droite pour des applications métro et ferroviaire." Phd thesis, Université de Poitiers, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00615291.
Full textAbstract:
Le travail de thèse porte sur la conception et le développement d'une technique de modélisation de la propagation d'ondes radioélectriques dans des tunnels non rectilignes de section non droite rencontrés en milieu ferroviaire. Les solutions développées sous forme de modules appelés ≪ plugin ≫, ont été ajoutées au noyau de l'outil de modélisation de la propagation d'ondes, RaPSor, issu des recherches menées par le laboratoire XLIM-SIC de l'Université de Poitiers. Dans ce travail, nous avons montre que les techniques classiques mises en œuvre afin de modéliser la propagation des ondes en tunnel rectiligne infini de section rectangulaire, ne peuvent pas être transposées au cas des tunnels courbes de section courbe. Apres avoir rappelé les différentes méthodes disponibles, nous avons testé une technique de facettisation de la section courbe d'un tunnel rectiligne avec le tracé de rayons existant dans RaPSor, puis avec un lancer de rayons développé et implémenté au cours de la thèse. Les limites de cette technique de facettisation ont été mises en évidence. La deuxième partie du travail représente le cœur du travail de thèse. Nous avons développé une méthode qui se fonde sur une représentation analytique spécifique des surfaces courbes associée à un lancer de rayons et une optimisation originale des trajets reçus. La répartition uniforme des rayons lancés à l'émission repose sur l'utilisation de séquences quasi-aléatoires de Hammersley. Une sphère adaptative est utilisée à la réception. L'optimisation des rayons reçus est réalisée avec la technique de minimisation de Levenberg-Marquardt. Il s'agit de minimiser la distance totale des trajets afin d'approcher les trajets réels au sens de l'Optique Géométrique. L'ensemble des méthodes développées ont été testées et validées par comparaisons avec des résultats de la littérature mais aussi avec des résultats de mesures réalisées par le LEOST et ALSTOM-TIS
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Costa, Lucas José Pereira da. "Estudo da exalação de radônio em placas e tijolos de fosfogesso de diferentes procedências." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-03042012-135433/.
Full textAbstract:
O fosfogesso é um resíduo da indústria de fertilizantes fosfatados que concentra radionuclídeos naturais. Neste trabalho foi estudada a taxa de exalação de 222Rn em placas e tijolos de fosfogesso, visando sua utilização na construção de residências. Para tanto, foram determinadas a taxa de exalação de 222Rn por meio da técnica da câmara de acumulação com detectores sólidos de traços nucleares (SSNTD) inseridos em uma câmara de difusão e a dose efetiva para um indivíduo habitando uma residência construída com esses materiais. A título de comparação foi também determinada a taxa de exalação teórica, por meio do modelo proposto pela UNSCEAR, a partir da concentração de 226Ra nas placas e tijolos de fosfogesso. A contribuição do revestimento na superfície dos materiais para a diminuição da taxa de exalação de radônio foi também avaliada. Foram estudados placas e tijolos fabricados com fosfogesso das empresas Bunge Fertilizantes, Ultrafertil e Fosfertil e tijolos fabricados com gesso comum. Os valores médios obtidos foram 0,19 0,06 Bq m-2 h-1, 1,3 0,3 Bq m-2 h-1 e 0,41 0,07 Bq m-2 h-1 para as placas fabricadas com fosfogesso proveniente das empresas Bunge, Ultrafertil e Fosfertil, respectivamente. Já para os tijolos de fosfogesso, os valores foram 0,11 0,01 Bq m-2 h-1, 1,2 0,6 Bq m-2 h-1, 0,47 0,15 Bq m-2 h-1, para o fosfogesso da Bunge, Ultrafertil e Fosfertil. O tijolo fabricado com gesso comum apresentou valor médio de 0,18 0,08 Bq m-2 h-1. As doses efetivas anuais para um indivíduo habitando uma residência construída como os tijolos ou placas de fosfogesso de qualquer uma das procedências ficaram abaixo do limite de dose efetiva para indivíduos do público de 1 mSva-1 estabelecido pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica.Phosphogypsum is a waste of the fertilizer industry that concentrates radionuclides. In this work, the 222Rn exhalation rate from phosphogypsum paltes and blocks from different origins used at dwellings construction was studied. The 222Rn exhalation rate was determined through the accumulation chamber technique with solid state nuclear track detectors (SSNTD). The effective dose for an individual living in a residence built with phosphogypsum based materials was evaluated. It also was calculated the 222Rn exhalation rate through the UNSCEAR model, from the 226Ra concentration in the materials, in order to compare the experimental results. It was evaluated the contribution of building component (paint) to the reduction of 222Rn exhalation rate. The plates and blocks were manufactured with phosphogypsum from Bunge Fertilizantes, Ultrafertil and Fosfertil. Blocks manufactured with ordinary gypsum was also evaluated. The average results obtained were 0.19 ± 0.06 Bq m-2 h-1, 1.3 ± 0.3 Bq m-2 h-1 and 0.41 ± 0.07 Bq m-2 h-1for plates manufactured with phosphogypsum from Bunge Fertilizer, Ultrafertil and Fosfertil, respectively. For the phosphogypsum blocks the values were 0.11 ± 0.01 Bq m-2 h-1, 1.2 ± 0.6 Bq m-2 h-1, 0.47 ± 0.15 Bq m-2 h-1, for Bunge, Ultrafertil and Fosfertil. The blocks manufactured with ordinary gypsum presented average value of 0.18 ± 0.08 Bq m-2 h-1. All phosphogypsum plates and blocks evaluated in this study presented effective dose for radon inhalation lower than the recommended value of 1mSv y1, the annual effective dose limit for public exposure by International Commission on Radiological Protection.
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Apostolo, Giorgio. "Ultra-trace analysis of contaminants on silicon wafer surfaces : the development of a Synchrotron Radiation - Total reflection X-Ray Fluorescence (SR-TXRF) facility at the ESRF." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10018.
Full text
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Cazula, Camila Dias. "Dosimetria de Rn-222 no ar em ambientes localizados acima e abaixo do nível do solo." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-20052015-143351/.
Full textAbstract:
A exposição da população em geral à radiação ionizante surge principalmente a partir de fontes naturais. A principal contribuição é decorrente da inalação do radônio (Rn-222), um gás que ocorre naturalmente (UNSCEAR, 2000). A concentração de Rn-222 num ambiente é controlada por fatores como a permeabilidade do solo e teor de água, a variabilidade meteorológica, características de construção da fundação e da pressão diferencial positivo habitual entre o solo e o ambiente interno. Estudos indicam que a concentração de radônio, apresenta uma variação significativa no subsolo, térreo e andares superiores das edificações. O objetivo deste estudo é determinar os níveis de radônio, nos subsolos, térreos e andares acima do nível do solo, em uma universidade na cidade de São Paulo e um edifício residencial na cidade de Peruíbe. As medidas de Rn-222 foram realizadas através do método passivo com detectores de traços nucleares de estado sólido (CR-39). Os ambientes estudados apresentam concentrações de Rn-222 bastante inferiores aos valores recomendados pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica, publicados no documento de 2009, de 300 Bq/m3 para residências e 1000 Bq/m3 para locais de trabalho. No edifício residencial na cidade de Peruíbe, analisaram-se ainda, as concentrações de Ra-266, Th-232 e K-40 em materiais de construção utilizados na construção do edifício, por meio de espectrometria gama. A dose efetiva total para o morador devido à exposição externa foi de 0,8 mSv a-1, inferior ao limite de dose anual para público em geral de 1 mSv a-1.Exposure of the general population to ionizing radiation comes mainly from natural sources. The main contribution is due to inhalation of radon (Rn-222), a gas that occurs naturally (UNSCEAR, 2000). The Rn-222 concentration in the environment is controlled by factors such as soil permeability and water content, the weather variability, materials used in the foundation and the usual positive pressure differential between the soil and the internal environment. Studies indicate that the concentration of radon shows a wide variation in the basement, ground floor and upper floors of buildings. The objective of this study is to determine radon levels in basements, ground floor and floors above ground level, at a university in the city of São Paulo and in one residential building in the city of Peruíbe. Rn-222 measurements were performed using the method with nuclear track of solid state detectors (CR-39). The studied environments present Rn-222 concentration well below the values recommended by the International Commission on Radiological Protection, published in the 2009 document, of 300 Bq/m3 for homes and 1000 Bq/m3 for the workplace. In the residential building, the concentration of Ra-266, Th-232 and K-40 in the materials used in the building construction was also analyzed, by gamma spectrometry. The effective total dose for the resident due to external exposure was 0.8 mSv y-1, lower than the annual dose limit for the general public of 1 mSv y-1.
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Foucault, Etienne. "IONO-HF : propagation des ondes hautes fréquences dans l'ionosphère." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30039.
Full textAbstract:
L'étude de la propagation des ondes électromagnétiques en bandes hautes (HF) et très hautes fréquences (VHF) dans l'ionosphère gagne en intérêt avec l'essor des technologies de communication et de positionnement par satellites. Cependant, la transmission des signaux associés est dépendante du milieu qu'ils traversent : l'ionosphère. Cette partie de l'atmosphère terrestre (entre 60 et 2,000 km d'altitude) est composée d'un plasma partiellement ionisé, formé par la photo-dissociation des composants neutres par le rayonnement solaire X et UV et impacte la propagation des ondes radios du fait de son pouvoir réfractant. Ma thèse a consisté à développer un code de tracé de rayons capable de résoudre les trajectoires des ondes radios HF et VHF dans une ionosphère réaliste. Pour cela, j'ai développé un système d'équations permettant de résoudre la trajectoire d'une onde à partir du principe de Fermat ainsi que divers paramètres associés aux ondes et au milieu traversé (temps de propagation, indice de réfraction, absorption, le contenu total d'électrons TEC). Un modèle de champ magnétique dipolaire tilté est également implémenté et permet de résoudre les modes de propagation ordinaire et extraordinaire. Dans une première application, j'ai utilisé ce code de tracé de rayons pour simuler un radar trans-horizon à haute latitude, de type SuperDARN. Dans un premier temps, j'ai étudié la propagation des ondes dans des profils d'ionosphère synthétiques présentant différents types de gradients. J'ai montré qu'une ionosphère présentant une région E développée contraint les régions possibles d'échos à basse altitude et absorbe modérément à fortement les ondes en fonction de la distance parcourue. Lorsque la région E est peu développée, les ondes se propagent vers des altitudes supérieures et forment des régions d'échos avec une large extension en altitude. L'absorption des ondes est également plus faible. L'introduction de gradient horizontaux a montré que les formes des régions d'échos ne changeaient pas fondamentalement mais entrainent un déplacement en distance par rapport au radar de ces régions. Dans un second temps, j'ai utilisé les résultats de cette étude préliminaire pour analyser la propagation modélisée dans un profil d'ionosphère réaliste. Dans une seconde application, j'ai étudié les modes de propagation ordinaire et extraordinaire, dans en premier temps en modélisant le mode de fonctionnement d'une ionosonde. Cet instrument permet d'estimer le profil local de la densité électronique jusqu'au pic de région F. Les simulations effectuées avec le tracé de rayons ont permis de reproduire les différences de propagation (temps de propagation, altitude des échos) entre ces modes de propagation dans le cas d'une propagation parallèle au champ magnétique. [...]Radio wave propagation in high and very high frequency bands is a major subject of interest; mainly because of the rise of telecommunication and GPS technologies. Although, the effective transmission of these signals highly depends on the medium. There is a part of the neutral atmosphere, named ionosphere and located approximately between 60 and 2,000 km, which impact the wave propagation as it is composed of a partially ionised plasma. It is formed through the photo-ionization of neutral species by the solar UV and EUV spectrum. During my Ph.D., my first achievement was to develop a ray tracing tool to solve the HF and VHF radio wave trajectories in a realistic ionosphere. It is based on numerical development of the Fermat's Principle which allows trajectory modelling. To give more insight information on wave propagation, this tool also integrates some wave parameters such as propagation time, total electron content TEC and absorption. A simple tilted dipole magnetic field is implemented, which allow the ordinary and extraordinary propagation mode modelling. As a first application, I used this ray tracing tool to model a SuperDARN coherent HF radar. These radars are dedicated to the observation and study of the high latitude plasma convection. First, I studied the radio wave propagation in synthetic ionosphere profiles, featuring different types of electron density gradients. I have shown that ionosphere profile with a developed E region implies low altitude refraction for waves with low elevation angles and moderate to high absorption. For ionosphere profile with lower density E region, wave may propagate to higher altitude and form echoes region spanning across the F region, while being less absorbed. While adding horizontal electron density gradient in these ionosphere profiles, I have shown that the echoes region keep the same pattern but are shifted in distance respect to the radar. Then, I used these results to study the wave propagation in a realistic ionosphere featuring complex electron density gradients. As a second application, I studied the magnetic field effect on radio wave propagation by modelling the ordinary and extraordinary propagation modes in the case of a ionosonde. It is an instrument dedicated to the sounding of the local vertical electron density profile below the F region peak. In the case of a parallel propagation with respect to the magnetic field, the ray tracing tool modelled the expected behaviour for both propagation modes, in terms of different altitude of reflection and different propagation speed. While modelling ordinary and extraordinary modes in the case of a SuperDARN radar, I have shown that the magnetic field effect was negligible as the propagation is almost perpendicular respect to the magnetic field. [...]
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Erdei, Gabor. "Développements et applications de nouvelles techniques de modélisation pour la conception optique contemporaine." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2002. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00716146.
Full textAbstract:
Actuellement, un intense travail de recherche a lieu dans le domaine de la conception optique, tant au niveau industriel qu'académique. Cette thèse de doctorat s'incrit dans ce contexte général en abordant l'extension et l'utilisation de programmes commerciaux de conception optique dans de nouvelles branches de l'ingénierie optique, incluant l'optique intégrée, la mise en forme de faisceau et les sytèmes optiques hybrides diffractifs/conventionnels. Afin de modéliser ces nouveaux systèmes, j'ai développé de nouvelles techniques permettant de rendre leur analyse et leur conception plus "puissantes" que par les méthodes précédemment en usage, par la précision, la rapidité de calcul, la convivialité ou les degrés de liberté à la disposition du concepteur. Ces travaux ont parfois nécéssité la mise en place de nouvelles descriptions des phénomènes physiques mis en jeu, mais ils ont sutout été axés sur la recherche d'une mise en oeuvre efficace (usuellement basée sur le tracé exact de rayons) d'approches déjà connues...
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Caratori, Julien. "Contribution à l'étude des prévisions à très court terme des transmissions par voie ionosphérique : détermination rapide des conditions moyennes de propagation à partir de sondages par rétrodiffusion." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112351.
Full textAbstract:
L'ionosphère joue un rôle fondamental dans la propagation des ondes courtes, mais son comportement est très complexe et seules des méthodes associant des procédés statistiques à des mesures en temps réel permettent de prévoir précisément ses variations. Un sondeur à rétrodiffusion équipé d'une antenne orientable en azimut est potentiellement capable de tester une zone d'environ 3000km de rayon. Cependant, la détermination du profil d'ionisation à partir de l'ionogramme de rétrodiffusion ou "inversion", est très difficile car le problème appartient à la classe des "problèmes mathématiquement mal posés". Ce mémoire décrit l'élaboration d'une méthode simple et directe d'inversion en temps réel de l'ionogramme de rétrodiffusion. L'originalité de la méthode réside dans une double modélisation : celle du profil d'ionisation et celle de l'ionogramme. Cette procédure offre l'avantage de réduire chaque modèle à un petit nombre de paramètres, entre lesquels il est possible de dégager des relations empiriques grâce aux méthodes de l'analyse numérique. L'ionosphère, représentée par une couche parabolique unique (couche F2) affectée d'un ou de deux types de gradients, est caractérisée par six paramètres, tandis que l'ionogramme ne peut être caractérisé que par deux paramètres : l'inversion nécessite donc l'introduction d'informations complémentaires. Plusieurs méthodes ont été développées. La plus évoluée utilise un sondeur zénithal pour mesurer foF2, puis un sondage à azimut variable pour la détermination de la direction des gradients horizontaux, et enfin deux sondages à fréquence variable pour la mesure de hmF2 et de ymF2 d'une part et pour la mesure des intensités des gradients d'autre part. Cette procédure assure une bonne stabilité de la solution. Les premières vérifications expérimentales ont montré la validité de la méthode, dont les l tes actuelles sont surtout liées à la résolution des sondeurs. Enfin tout le processus d'acquisition et de traitement des données a pu être informatisé grâce à la mise au point de méthodes originales.