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Dissertations / Theses on the topic 'Tube à onde progressive'
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Guyomarc'h, Didier. "Un tube à onde progressive pour l'étude de la turbulence plasma." Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11040.
Full textAbstract:
Le systeme faisceau-plasma peut-etre considere comme un paradigme de la turbulence plasma. Dans ce systeme, le faisceau constitue une source d'energie libre pour l'excitation des ondes turbulentes: ces ondes modifient le mouvement des particules du faisceau qui elles-memes affectent l'evolution des ondes. L'effet autocoherent de l'interaction ondes-particules est un probleme ouvert. Notamment l'influence des couplages de modes induits par les particules resonnantes reste un sujet controverse. Dans un tel systeme, le plasma joue essentiellement le role d'un dielectrique supportant des ondes electromagnetiques et peut etre avantageusement remplace par la structure a onde lente d'un top. Nous montrons dans la premiere partie l'analogie qui existe entre les deux systemes faisceau-plasma et top. En deuxieme partie, nous presentons les resultats de simulations numeriques decrivant, a l'aide d'un hamiltonien autocoherent, l'interaction de n particules avec une seule onde. Pour differentes conditions initiales, nous observons la croissance exponentielle de l'onde de faible amplitude prevue par la theorie lineaire. Alors que pour n particules regroupees en un faisceau monocinetique, nous observons bien le regime de saturation non lineaire associe au piegeage du faisceau prevu theoriquement, lorsque le faisceau presente une grande dispersion en vitesse, le systeme developpe, apres la premiere saturation, une instabilite dont l'origine demeure inexpliquee. En troisieme partie, nous decrivons precisement le dispositif experimental: il est constitue d'une helice de 4 m de long, de 4 sondes mobiles pour le controle et la mesure de la turbulence, d'un canon pouvant travailler en mode continu ou pulse. Il est suivi d'un dispositif de controle de la temperature du faisceau et d'un analyseur trochoidal pour la mesure de la distribution energetique des electrons du faisceau. Enfin nous presentons les mesures des parametres lineaires du tube et comme test de validite le cas de l'interaction d'un faisceau monocinetique avec une onde
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Theveny, Stéphane. "Approches fréquentielle et temporelle de la dynamique des tubes à onde progressive." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4741.
Full textAbstract:
Le tube à onde progressive (TOP) est un dispositif où un faisceau d’électrons se déplaçant sur l’axe d’une hélice interagit avec les ondes électromagnétiques propagées par cette hélice. Il est le siège de nombreuses instabilités : des oscillations (génération d’ondes hyperfréquences parasites), mais aussi des instabilités du faisceau qui ont pour conséquence une dissipation parasite due à l'interception du faisceau par l'hélice. L’objectif de cette thèse est de développer une formulation hamiltonienne au problème permettant des modèles approchés plus compacts, plus précis et plus complets. Après l'avoir exposée, nous présentons un schéma numérique contenant notre modèle discret pour la simulation du TOP. Ce modèle discret a été mis au point pour tenir compte des conditions d'adaptation et de changements de géométrie. Le couplage avec les électrons met en jeu des champs de base simples, et le modèle tient compte de la charge d'espace. Différentes méthodes d'intégration numérique sont développées, dont nous comparons l'efficacité. Nous comparons ce modèle discret avec divers modèles d'amplification des ondes à froid, dont le modèle actuellement utilisé chez Thales pour la conception des tubes ({texttt{MVTRAD}}). Nous montrons aussi que les modèles d'amplification des ondes à froid à deux ou trois dimensions comme {texttt{MVTRAD}} ou {texttt{BWIS}} (prenant en compte les ondes inverses) ne respectent pas nécessairement l'équation de Maxwell-Faraday, contrairement au nôtre. Enfin, nous comparons notre modèle discret de circuit et le modèle d'amplification des ondes à froid dans le cas d'un faisceau linéaireA traveling-wave tube (TWT) is a device where an electron beam traveling along the axis of a helix interacts with the electromagnetic waves propagated by this helix. It is sensitive to many instabilities : oscillators (generating noise microwave), but also beam instabilities that generate a noise dissipation due to the interception of the beam by the helix. The aim of this thesis is to find a Hamiltonian formulation of the problem to allow more compact, more accurate and more complete approximate models. Having found one, we start to develop a numerical scheme containing our discrete model for the simulation of TOP. This discrete model has been developed to take into account the tapering sections, geometry changes and adaptations. The coupling with electrons involves simple functions of space, and the model takes space charge into account. Different methods of numerical integration are developed, of which we compare the efficiency. We compared the discrete model with various cold waves amplification models, especially with the model currently used at Thales for the design of their tubes ({texttt{MVTRAD}}). Moreover, we showed that two- or three-dimensional cold wave amplification models like {texttt{MVTRAD}} or {texttt{BWIS}} (which takes into account the backward waves) fail to respect the Maxwell-Faraday equation, contrary to ours. Finally we made a comparison between our circuit discrete model and the amplification model of cold waves in the case of a linear beam
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Aïssi, Anass. "La modélisation des tubes à onde progressive à hélice en domaine temporel." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00406576.
Full textAbstract:
Les tubes à onde progressive (TOP) sont des dispositifs où une onde électromagnétique interagit avec un faisceau d'électrons le long d'une structure à onde lente. Ils sont de nos jours utilisés comme amplificateurs de signaux hyperfréquences, et constituent par ailleurs un outil particulièrement simple et robuste pour étudier l'interaction onde-particule.Le fonctionnement des TOP est aujourd'hui majoritairement simulé en utilisant une approche fréquentielle. Cette approche suppose que l'on ait défini a priori les fréquences qui entrent en jeu dans la dynamique du TOP, ce qui limite son application aux régimes stationnaires.
Motivée par le besoin de simuler les régimes non-stationnaires des TOP, cette thèse propose de recourir à une approche en domaine temporel. Deux méthodes pour modéliser la structure à onde lente sont montrées :
1. L'utilisation d'un circuit équivalent.
2. L'utilisation d'une méthode de « réduction de modèle ».
Chaque méthode est étudiée, puis implémentée et essayée sur des exemples physiques.
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Bernardi, Pierre. "Utilisation et Amélioration du Modèle Discret d'Excitation d'un Guide d'Onde Périodique pour la Simulation Pratique du Tube à Onde Progressive en Domaine Temporel." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00708349.
Full textAbstract:
Ce mémoire porte sur la modélisation et la simulation non-stationnaires de l'interaction entre le faisceau d'électrons et l'onde électromagnétique dans les tubes à onde progressives (TOP) à hélice. Le TOP étant un instrument sur-dimensionné, les modèles non-stationnaires généraux sur lesquels se basent la plupart des logiciels commerciaux nécessitent de trop grosses ressources de calcul pour pouvoir être utilisés en un temps raisonnable pour des activités de conception industrielle. Il est donc nécessaire de faire appel à des modèles dits 'spécialisés'. Cette thèse porte sur le modèle discret non-stationnaire d'excitation d'un guide d'onde périodique de S. Kuznetsov. Avant nos travaux, il avait été démontré (N. Ryskin et al., 2007) que ce modèle pouvait s'appliquer aux TOP à cavités couplées dans le cadre d'un modèle à une dimension. Néanmoins, il n'existait alors aucune étude venant confirmer ou infirmer son application aux TOP à hélice. Lors de cette thèse, nous avons démontré, via le développement d'un code à une dimension (HelL-1D), que le modèle discret s'applique convenablement aux TOP à hélice. L'utilisation de ce modèle dans un code à deux dimensions (HelL-2D) a, elle aussi, été effectuée. Enfin, nous avons développé une méthode permettant de contrôler quantitativement les réflexions d'onde aux extrémités de la ligne à retard dans le modèle discret. Cette dernière étude constitue une avancée importante vers la simulation pratique des TOP en utilisant le modèle discret.
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Martinez, Thomas. "Etude d'un transformateur piézoélectrique à onde progressive et de son application aux convertisseurs de puissance." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN047/document.
Full textAbstract:
Les transformateurs piézoélectriques présentent de nombreux intérêts en électronique de puissance par rapport aux transformateurs magnétiques : gains en tension élevé, forte densité de puissance, compacité, rendements élevés, forte isolation galvanique et faibles rayonnement électromagnétiques. Toutefois, les structures classiques sont basées sur la génération d’une onde stationnaire qui limite le nombre d’électrodes et de tensions disponibles en sortie. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle topologie de transformateur piézoélectrique qui utilise une onde progressive au lieu d’une onde stationnaire. Avec cette solution, il est possible d’obtenir un système polyphasé de tensions en sortie du transformateur ce qui rend possible plusieurs types de conversion (DC-DC, DC-AC à fréquence variable).Dans un premier temps, nous avons développé un nouveau modèle analytique permettant de décrire le comportement du transformateur à partir de ses dimensions et des propriétés du matériau. Différents prototypes ont été développés pour valider le concept du transformateur et des séries de mesures ont permis de valider le modèle. Concernant les performances, un transformateur cylindrique basé sur une onde de volume a pu fournir un système quadriphasé avec une puissance maximale de 6 W et des rendements de 90%.Une autre approche visait à décrire le comportement d’un transformateur déjà réalisé par l’extraction de ses paramètres Y. A partir de cela, une représentation compatible avec les logiciels de simulation de type Spice a permis une simulation précise du transformateur et du convertisseur de puissance associé.Enfin, deux convertisseurs de puissances ont été conçus basés sur ce transformateur à onde progressive. Le premier est un convertisseur DC-DC basé sur un redresseur polyphasé pour l’alimentation de drivers isolés. Les différentes tensions disponibles à la sortie permettent l’alimentation de plusieurs drivers avec un seul transformateur. Le second convertisseur est un convertisseur DC-AC basé sur le principe d’un cycloconvertisseur. La recombinaison des phases à la sortie permet d’obtenir un signal ACPiezoelectric transformers propose several advantages over magnetic ones for power conversion : high voltage gain, compactness, high power density, high efficiency due to their high quality factor, strong galvanic isolation and low electro-magnetic emissions. However, in general, they are based on the generation of a standing wave that limits the number of electrodes at the surface of the transformer. In this PhD, we propose the use of a traveling wave instead of a standing wave. With this solution, it is possible to obtain a multi-phase system of voltages at the output which makes it suitable for different types of conversion (DC-DC, DC-AC with variable frequency).During this work, we developed a new analytical modelling of the transformer that describes its electrical behavior based on geometry and material properties. Different prototypes of TWPT were conceived to validate the concept and on which we perform measurements to validate the analytical modelling. Among them, cylinder-type TWTP based on longitudinal waves outputs a four-phase system with an output power of 6 W and efficiencies as high as 90%.A second approach developed consisted in the modelling of an already made transformer based on the experimental extraction of admittance parameters and its representation for simulation in Spice-type software. This approach allows for precise simulation of the transformer and the associated power converters.Finally, we designed two power converters based on this traveling wave piezoelectric transformers. The first one is a DC-DC converter that is based on a polyphase rectifier for isolated gate-drive power supply. The several phases available at the output allows for the generation of the supply for numerous drivers. The second one is a DC-AC converter similar to a matrix converter. The combination of the phases at the output of the TWPT allows for generation an AC signal at any frequency
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Bessard, Gilles. "Caractérisation de matériaux de découplage à l'aide d'un tube à ondes progressives." Valenciennes, 1995. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/e4a4a16f-0fa8-410d-80df-f3a641cf6b61.
Full textAbstract:
L'efficacité croissante dans le domaine des basses fréquences des moyens de détection des cibles sous-marines implique une amélioration des matériaux d'isolement ou de découplage. Cette amélioration passe par la connaissance précise des caractéristiques acoustiques des matériaux employés. Dans ce contexte, l'objet de ce mémoire est la mise au point d'une méthode de caractérisation de ces matériaux utilisable à la pression atmosphérique mais susceptible d'être transposée à quelques dizaines de bars. Pour cela, un tube d'acier rempli d'eau et fermé à chacune de ses extrémités par un transducteur est utilisé. Le transducteur dit récepteur est commandé en tension afin d'établir un système d'ondes progressives. Selon les caractéristiques recherchées, l'échantillon est soit placé au milieu du tube, soit collé sur le pavillon d'un des deux transducteurs. Les paramètres obtenus, dans une gamme de fréquence s'étendant de 500 hz a 3000 hz, sont respectivement les coefficients de réflexion et de transmission ou les coefficients de masquage et d'anechoicite. Le principal matériau étudié dans ce mémoire est le microvon. C'est un matériau viscoélastique utilisé principalement comme matériau de masquage ou comme réflecteur mou. Les mesures du coefficient de masquage de ce matériau sont tout d'abord présentées. Ces mesures sont comparées aux mesures réalisées à la dcn/toulon. Un bon accord est trouvé. Les mesures du coefficient d'anechoicite sont présentées à la suite. Puis l'échantillon est déplacé au milieu du tube pour les mesures des coefficients de réflexion et de transmission. Dans cette position, la mesure de la fonction de transfert de l'échantillon permet de calculer l'ensemble des coefficients décrits dans ce mémoire. En conclusion, plusieurs extensions de la méthode sont envisagées.
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Minenna, Damien F. G. "Modélisation hamiltonienne N-corps de l'échange de moment dans l'interaction onde-particule non-linéaire." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0328.
Full textAbstract:
On s'intéresse à l'interaction onde-particule au travers d'une description N-corps (souvent jugée difficile à mettre en œuvre à cause du nombre de degrés de libertés mis en jeu). Pour les guides d'ondes périodiques, nous employons une technique de réduction, appelée le "modèle discret", pour diminuer drastiquement le nombre de degrés de libertés. Notre hamiltonien est ré-exprimé avec le modèle discret pour obtenir une théorie N-corps auto-cohérente unidimensionnelle capable de décrire les effets non-linéaires (oscillations, piégeages et chaos) de l'interaction onde-particule en domaine temporel. De plus, notre théorie est validée analytiquement avec un modèle robuste de circuit équivalent. Nous étudions aussi une version tridimensionnelle de notre théorie reposant sur la géométrie hélicoïdale. Notre hamiltonien sert de base à la construction d'un intégrateur numérique symplectique. Cet algorithme est utilisé pour modéliser diverses géométries de tubes à ondes progressives. Une validation de notre algorithme est réalisée avec des mesures expérimentales. Notre algorithme permet aussi l'étude de ces tubes, notamment des effets non-linéaire ainsi que la distorsion de signaux de télécommunication. Finalement, nous montrons que, lorsque la vitesse de phase d'un champ électromagnétique n'est pas égale à la célérité de la lumière dans le vide, alors ce champ admet une quantité de mouvement mécanique et un moment conjugué distincts. Ce phénomène, au cœur de la controverse Abraham-Minkowski, n'avait été observé que dans les milieux diélectriques. Nous étendons sa portée aux guides d'ondes et aux plasmas et suggérons l'universalité de ce dilemmeWe investigate the wave-particle dynamics using an N-body description (often deemed impossible due to the number of degrees of freedom involved). For periodic waveguides, we use a model reduction, called the "discrete model", to drastically reduce the number of degrees of freedom. This technique enables us to obtain smooth coupling terms, enabling the use of macro-particles. Our hamiltonian is reformulated with the discrete model to obtain a one-dimensional N-body self-consistent theory able to describe non-linear effects (oscillations, trapping and chaos) of the wave-particle interaction in time domain. Moreover, our theory is validated analytically against a robust equivalent circuit model. We also investigate a tridimensional version of our theory resting on the helix geometry. Our hamiltonian provides the basis to build a numerical symplectic integrator. This algorithm is used to simulate several traveling-wave tube geometries. Our algorithm is benchmarked against experimental measurements. It also allows the investigation of nonlinear effects in tubes as well as the analysis of the distortion of telecommunication signals. Finally, we demonstrate that, when the phase velocity of an electromagnetic field is not equal to the speed of light in vacuum, then this field has distinct kinematic and canonical momenta.This phenomenon, at the heart of the Abraham-Minkowski controversy, was only observed in dielectric materials so far. We extend its scope to vacuum waveguides and to plasmas, and we suggest its universality
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Cussac, Philippe. "Étude et réalisation d'une alimentation de tube à ondes progressives." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT089H.
Full textAbstract:
Ce memoire est consacre a l'etude et a la realisation d'un convertisseur delivrant les hautes tensions necessaires a l'alimentation d'un tube a ondes progressives (t. O. P. ). Dans la premiere partie, l'analyse du cahier des charges conduit a definir l'architecture du dispositif haute tension. La seconde partie concerne la conception de ce dispositif, c'est-a-dire l'elaboration de hautes tensions continues. L'etude consacree au fonctionnement a haute frequence d'un transformateur tres elevateur et de multiplicateurs capacitifs, nous permet de definir la structure du dispositif haute tension et de proceder a sa realisation. Enfin, la troisieme partie est consacree a l'onduleur a resonance serie qui alimente le dispositif haute tension. L'analyse des differents modes de fonctionnement d'un bras d'onduleur de tension nous conduit a proposer une nouvelle logique de commande des interrupteurs, autorisant une frequence de decoupage elevee sans restreindre le domaine de fonctionnement, et assurance une grande fiabilite. La realisation d'un onduleur en pont complet a transistors m. O. S. Permet de mettre en uvre un controle par dephasage du convertisseur
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Plouin, Juliette. "Injection d' harmonique dans un tube à ondes progressives : amélioration de la puissance de sortie." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00007146.
Full text
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AUNE, PASCAL. "Oscillations et instabilites dans les tubes hyperfrequences. Application aux tubes a ondes progressives." Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077007.
Full textAbstract:
Les oscillations dans les tubes hyperfrequences sont des problemes courants et importants pour leur developpement et leur utilisation. Les limitations des criteres de bers-briggs, generalement appliques aux systemes infinis sont ici evites par une nouvelle methode basee sur l'etablissement d'un systeme d'equations differentielles qui decrit le dispositif electronique. Cette methode est suffisamment generale pour etre utilisee sur une large gamme de tubes (tubes a ondes progressives, gyrotrons, laser a electrons libres,. . . ). Un critere original de caracterisation du demarrage d'une oscillation est applique a des tubes a ondes progressives avec une tres bonne adequation aux resultats experimentaux
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Hadouej, Taher. "Linéarisation par pré-distorsion cubique d’un tube à ondes progressives en bande C." Mémoire, École de technologie supérieure, 2013. http://espace.etsmtl.ca/1146/1/HADOUEJ_Taher.pdf.
Full textAbstract:
Les tubes à ondes progressives sont largement utilisés dans les applications satellitaires (comme par exemple le répéteur satellite) qui requièrent de hauts niveaux de puissances (de l’ordre des Kwatts) à très hautes fréquences (> 4 GHz). Ces amplificateurs de puissance délivrent d’importantes puissances de sortie avec une grande efficacité mais souffrent d’un problème de non-linéarité à l’approche du point de saturation. Ceci oblige à opérer un recul en sortie de l’ordre de 6 dB par rapport à ce point ce qui diminue considérablement la puissance de sortie utile de ce type d’amplificateur. La pré-distorsion analogique (RF et IF), sous différentes topologies, a été alors proposée parmi les meilleures techniques de linéarisation des TWTA (Travelling Wave Tube Amplifiers) en termes de simplicité, de coût et de linéarité. C’est dans ce cadre que s’inscrit notre travail et qui consiste à concevoir, fabriquer et tester un circuit de pré-distorsion cubique pour un tube à ondes progressives de laboratoire opérant en bande C. Ce circuit utilise une architecture de pré-distorsion RF à deux branches. Dans la branche non-linéaire, le générateur de distorsion (GD) permet de produire une expansion ou une compression contrôlée par la polarisation des diodes Schottky. Les circuits de contrôles (atténuateurs, déphaseur, étage amplificateur) de la branche linéaire permettent d’ajuster le niveau de compression à la fonction inverse du tube et de contrôler sa linéarité. À 5.2 GHz, le circuit assemblé permet d’améliorer la puissance de sortie d’environ 1.7 dB au point de compression 1 dB du TWTA et de réduire considérablement la variation de déphasage. Pour un recul de puissance de 6 dB, l’ACPR (Adjcent Chanel Power Ratio) est amélioré d’environ 7 dB pour un signal QAM16 et le rapport C/I3 est réduit de 15 dB. Ceci permet un gain approximatif de 2.5 dB en puissance de sortie du TWTA considéré pour un ACPR de 40 dBc.
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Plouin, Juliette. "Injection d'harmonique dans un Tube à Ondes Progressives : amélioration de la puissance de sortie." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007146.
Full textAbstract:
Les Tubes à Ondes Progressives (TOP), utilisés pour amplifier des signaux hyperfréquences, présentent un comportement non-linéaire pour des puissances d'entrée élevées, ce qui limite leurs performances. Ce travail vise à améliorer la linéarité des TOP, et propose une solution consistant à injecter, en plus d'une l'onde fondamentale F, sa seconde harmonique 2F, afin d'améliorer la puissance de sortie.Une étude théorique approfondie de la non-linéarité dans les TOP a identifié la "saturation inertielle", comme un aspect essentiel de la saturation de la puissance de sortie. La possibilité d'améliorer la linéarité des TOP par injection d'harmonique a été étudiée à l'aide de modèles analytiques et de simulations numériques, puis validée par des mesures sur des tubes industriels.
Ce travail a ouvert des perspectives pour des applications industrielles qui amélioreront le rendement des TOP.
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Bullo, Matteo. "Modélisation et commande du moteur piézoélectrique à onde progressive /." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://library.epfl.ch/theses/?nr=3348.
Full text
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Chbiki, Mounir. "Caractérisation thermomécanique des lignes de transmission et des collecteurs dans les tubes à ondes progressives." Thesis, Paris 10, 2014. http://www.theses.fr/2014PA100168/document.
Full textAbstract:
Durant ces quarante dernières années, les Tubes à Ondes Progressives (TOP) n’ont cessé de se développer, orienté par la demande croissante des nouvelles applications (Internet Haut débit, TV HD…). Cette demande croissante en fréquence et en puissance se traduit par des problèmes d’échauffement thermique. En effet, l’augmentation de la puissance de sortie augmente la puissance dissipée. De plus, la montée en fréquence nécessite une diminution des dimensions, qui conduit tout logiquement à des densités de puissance plus importantes. Cette chaleur produite doit être évacuée par des petites surfaces de contact qui dépendent fortement du type d’assemblage. Cet échauffement thermique implique également des changements du comportement mécanique. Dans ce travail de thèse, le point principal a été l’étude du comportement des interfaces dans les tubes à ondes progressive. Il est question d’étudier les interfaces thermomécaniques produites lors de l'assemblage (frettage à chaud). L’objectif est de fournir un modèle de détermination de la température d’hélice en fonctionnement. Compte tenu des configurations de fonctionnement (Vide, haute tension, petite dimension…) une mesure directe n’est pas réalisable. Néanmoins plusieurs méthodes de mesure indirectes ont été investiguées afin de trouver la plus appropriée. Cette étude porte dans un premier temps sur les lignes de transmissions puis sur les collecteurs des TOPs. Nous avons réalisé un modèle analytique purement thermique permettant d’identifier rapidement l’impédance thermique des dispositifs. Une mesure de RTC et une coupe métallographique déterminant les surfaces de contact alimente ce modèle afin de lui donner une meilleure précision. Un modèle élément finis 2D nous permet d’identifier une pression moyenne de contact afin d’utiliser la RTC correspondante.L’impédance thermique, nous permet de trouver la température d’hélice en indiquant la puissance dissipée dans la ligneDuring these last forty years traveling Waves tubes did not stop developing directed by the increasing request of the new applications (High-speed Internet, TV HD). This increasing request in frequency and in power is translated by thermal heating problems. Indeed, the more the output power will be high, the more there will be of the dissipated power, with smaller and smaller size. This leads logically to bigger and bigger power densities. This produced heat must be evacuated by small contact areas, which depend strongly on the type of assembly. This thermal heating also involves changes of the mechanical behaviour. The principal point will be the study of the behaviour of the interfaces in traveling waves tubes. Thesis work, we study the thermal and mechanical interfaces produced during a hot shrinking. Goal of this work is to supply a numerical or analytical model of helix temperature determination with functioning. Considering the configurations of functioning (Vacuum, high-voltage, small dimension) a direct measure is not impossible. Nevertheless several indirect measure methods were investigated to find the most appropriate. This study concerns at first the transmissions lines then the collectors of TOPS. We realized an analytical thermal model allowing to identify quickly the thermal impedance of devices. A thermal contact resistance measurement and a metallographic cutting determining the contact areas feeds this model to give it a better precision. A 2D finite element allows us to identify an average pressure of contact to use the corresponding RTC. The thermal resistance, allows us to find the helix temperature by indicating the power dissipated in the line
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Buchaillot, Lionel. "Modélisation mécanique théorique des moteurs piézo-électriques à onde progressive." Besançon, 1995. http://www.theses.fr/1995BESA0473.
Full textAbstract:
Parmi les moteurs piézo-électriques ultrasonores, les moteurs à onde progressive sont les plus utilisés dans les applications industrielles. L'objectif de cette étude est d'établir la modélisation mécanique théorique des moteurs piézo-électriques à onde progressive. Le principe de fonctionnement de ces moteurs est basé sur une double transduction d'énergie : la première a lieu entre la céramique piézo-électrique et le résonateur métallique, formant tous deux le stator, où l'énergie électrique est transformée en énergie vibratoire ; la seconde se produit à l'interface stator/rotor, où se produit la conversion par frottement de l'énergie vibratoire statorique en mouvement de corps rigide du rotor, grâce au revêtement de friction collé à l'élément rotorique. L'hypothèse d'équilibre des forces tangentielles en l'absence de couple résistant est telle que la vitesse de corps rigide résultante du rotor, dépend du degré d'interpénétration entre le revêtement de friction et le stator. L'évolution du taux d'interpénétration stator/rotor a donc été définie, et exprimée sous la forme d'une loi de contact généralisée. . .
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Giraud, Frédéric Lemaire-Semail Betty. "Modélisation causale et commande d'un actionneur piézo-électrique à onde progressive." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2002-109-110.pdf.
Full text
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Rouchon, Jean-François. "Approche tribologique du fonctionnement des moteurs à ultrasons à onde progressive." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1996. http://www.theses.fr/1996ECDL0021.
Full textAbstract:
L'emploi de moteurs piézo-électriques suscitent depuis les années 1970 l'intérêt des industriels et des laboratoires. En effet, leur très bon rapport couple/encombrement permet d'entrevoir leur utilisation dans bon nombre d'applications industrielles. Le mode de fonctionnement particulier des moteurs à ultrasons réside dans une double conversion d'énergie: la première électrique/mécanique par l'intermédiaire d'un matériau actif dont le but est de faire vibrer à fréquence ultrasonore l'élément statorique, la seconde mécanique/mécanique par l'intermédiaire de la force de frottement à l'interface rotor/stator due au mouvement elliptique des points de la surface du stator entraînant le rotor. Si les performances de ces moteurs en terme de caractéristiques couple et vitesse sont intéressantes, par contre le rendement reste faible. L'objet de cette étude est l'optimisation des caractéristiques et de la durée de vie en agissant sur le contact rotor/stator. Nous avons en particulier étudié par une approche tribologique la modélisation du fonctionnement du moteur à onde progressive. L'expérimentation a permis l'optimisation du matériau de frottement présent à l'interface et la comparaison avec les résultats théoriques. Nous avons aussi montré l'intérêt à utiliser des matériaux polymères ou composites à haut module d'élasticité permettant conjointement l'augmentation des performances et de la durée de vie du moteur.
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Giraud, Frédéric. "Modélisation causale et commande d'un actionneur piézo-électrique à onde progressive." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2002-109-110.pdf.
Full textAbstract:
Les moteurs piézo-électriques à onde progressive, grâce à leur caractéristique fort couple - basse vitesse et leur faible encombrement, proposent une alternative intéressante aux machines électromagnétiques dans les systèmes automatisés. Cependant, leur structure vibrante et les caractéristiques tribologiques complexes à l'interface stator-rotor les rendent difficiles à commander. C'est afin de déterminer les lois de commande adaptées que nous avons d'abord modélisé de manière causale le moteur. Nous avons discuté de la pertinence de ce modèle, soit par comparaison avec un modèle plus complexe et plus précis, soit expérimentalement par des relevés sur un moteur commercialisé. Cette modélisation a conduit d'une part à l'élaboration d'un protocole d'identification des paramètres du moteur insensible aux non linéarités inhérentes aux matériaux piézo-électriques. D'autre part, le Graphe Informationnel Causal, utilisé pour la représentation du modèle, a permis, par son inversion, l'établissement des lois de commande. Nous avons alors été capables d'établir plusieurs stratégies d'autopilotage originales; nous n'en avons retenu qu'une, qui a été mise en œuvre sur un banc expérimental. Cette commande a été testée sur un dispositif à retour d'effort, car cette application à basse vitesse fait partie du domaine privilégié de l'utilisation des moteurs piézo-électriques.
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Mirshekari, Gholamreza. "Microscale shock tube." Thèse, Université de Sherbrooke, 2008. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1897.
Full textAbstract:
Abstract : This project aims at the simulation, design, fabrication and testing of a microscale shock tube. A step by step procedure has been followed to develop the different components of the microscale shock tube and then combine them together to realize the final device. The document reports on the numerical simulation of flows in a microscale shock tube, the experimental study of gas flow in microchannels, the design, microfabrication, and the test of a microscale shock tube. In the first step, a one-dimensional numerical model for simulation of transport effects at small-scale, appeared in low Reynolds number shock tubes is developed. The conservation equations have been integrated in the lateral directions and threedimensional effects have been introduced as carefully controlled sources of mass, momentum and energy, into the one-dimensional model. The unsteady flow of gas behind the shock wave is reduced to a quasi-steady laminar flow solution, similar to the Blasius solution. The resulting one-dimensional equations are solved numerically and the simulations are performed for previously reported low Reynolds number shock tube experiments. Good agreement between the shock structure simulation and the attenuation due to the boundary layers has been observed. The simulation for predicting the performance of a microscale shock tube shows the large attenuation of shock wave at low pressure ratios. In the next step the steady flow inside microchannels has been experimentally studied. A set of microchannels with different geometries were fabricated. These microchannels have been used to measure the pressure drop as a function of flow rate in a steady compressible flow. The results of the experiments confirm that the flow inside the microscale shock tube follows the laminar model over the experiment's range of Knudsen number. The microscale shock tube is fabricated by deposition and patterning of different thin layers of selected materials on the silicon substrate. The direct sensing piezoelectric sensors were fabricated and integrated with microchannels patterned on the substrate. The channels were then covered with another substrate. This shock tube is 2000 µm long and it has a 2000 µm wide and 17 µm high rectangular cross section equipped with 5 piezoelectric sensors along the tube. The packaged microscale shock tube was installed in an ordinary shock tube and shock waves with different Mach numbers were directed into the channel. A one-dimensional inviscid calculation as well as viscous simulation using the one-dimensional model have also been performed for the above mentioned geometry. The comparison of results with those of the same geometry for an inviscid flow shows the considerable attenuation of shock strength and deceleration of the shock wave for both incident and reflected shock waves in the channel. The comparison of results with numerically generated results with the one-dimensional model presents good agreement for incident shock waves. // Résumé : Ce projet vise à la simulation, la conception, la fabrication et l'essai d'un tube à choc a l'échelle micrométrique. Une procédure étape par étape a été suivie pour développer les différentes composantes du tube à choc à l'échelle micrométrique, puis les assembler pour la réalisation finale du dispositif. Le document rend compte de la simulation numérique, de l'étude expérimentale de l'écoulement du gaz dans les microcanaux, de la conception, de la microfabrication, et de l'essai d'un tube à choc à l'échelle micrométrique. Dans la première étape, un modèle numérique unidimensionnel pour la simulation des effets de transport à des petites échelles dans des tubes à choc à faible nombre de Reynolds, est développé. Les équations de conservation ont été intégrés latéralement et les effets tridimensionnels ont été mis en place avec des sources bien contrôlées de masse, du moment et de l'énergie, dans un modelé à une dimension. L'écoulement non stable du gaz après le choc est réduit à un flux laminaire quasi permanent, solution similaire à la solution de Blasius. Les équations unidimensionnelles résultantes sont résolues numériquement et des simulations sont effectuées pour des expériences précédemment rapportées de tube à choc en faible nombre de Reynolds. II y a une bonne correspondance entre la structure du choc et la simulation. L'atténuation due à la couche limite a été observée. La simulation pour prédire les performances d'un tube à choc à l'échelle micrométrique a montré la grande atténuation de l'onde de choc à faible taux de pression. Dans l'étape suivante, le flux constant à l'intérieur des microcanaux a été étudié expérimentalement. Quelques microcanaux avec différentes géométries ont été fabriqués. Ces microcanaux ont été utilises pour mesurer la chute de pression en fonction du débit dans un écoulement compressible flux stable. Les résultats de l'expérience confirment que l'écoulement à l'intérieur du tube à choc à l'échelle micrométrique suit le modèle laminaire sur un large éventail de nombre de Knudsen. Le tube à choc à l'échelle micrométrique est fabrique par les dépôts et gravure des différentes couches minces de certains matériaux sur un substrat de silicium. Des capteurs piézoélectriques à détection directe sont fabriques et intégrés avec les microcanaux caïques sur le substrat. Les canaux sont ensuite recouverts d'un autre substrat. Le tube à choc est long de 2000 µm et a une section rectangulaire de 2000 µm de large et 17 µm de haut et es téquipé avec 5 capteurs piézoélectriques dans le tube. Le tube à choc à l'échelle micrométrique est installé dans un tube à choc standard afin d'entre exposés à une onde de choc avec différents nombres de Mach. Un calcul unidimensionnel inviscide ainsi que la simulation visqueuse avec le modèle unidimensionnel a aussi été effectué pour cette géometrie. La comparaison des résultats avec ceux obtenus avec la même géométrie avec avec un flux Inviscid montre une large atténuation de la force de choc et une décélération de l'onde de choc pour les deux ondes de choc incidentes et réfléchies dans le canal. La comparaison de résultats avec les résultats générés numériquement par modèle unidimensionnel pressent un bon accord pour onde de choc de l'incident.
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Waller, Pierre. "Modélisation numérique de l'interaction et diagnostic expérimental du faisceau d'électrons dans un Tube à Ondes Progressives spatial." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077247.
Full text
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Belmekki, Najib. "Étude de l'oxydation de composés insaturés en tube à onde de choc." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL048N.
Full textAbstract:
L'optimisation du rendement des moteurs à allumage commandé et la reformulation des carburants (essence et diesel) ayant pour but la réduction des émissions nocives rendent indispensable une représentation détaillée des mécanismes de combustion basée sur l'écriture de processus élémentaires. Néanmoins, si le mécanisme d'oxydation primaire des alcanes est maintenant relativement bien compris, les réactions des composés insaturés et aromatiques ne sont pas encore bien définies. Un travail expérimental à été réalisé en tube à onde de choc et a permis d'étudier la réaction globale d'oxydation à haute température (> 1100 K) et haute pression (> 6 bar) du 1- butyne, du 2-butyne, du 1-butène, et des otho-, para et méta-xylènes. Des mécanismes détaillés des réactions du 1-butyne, du 2-butyne et du 1-butène ont été développés et validés en comparant les résultats de simulations aux résultats expérimentaux obtenus pour les délais d'auto-inflammation. Dans les conditions de cette étude, les trois xylènes ont la même réactivité. Ce résultat est qualitativement en accord avec le fait que les xylènes ont des constantes de vitesse très proches pour les décompositions unimoléculaires formant des atomes d'hydrogène et des radicaux méthylbenzyles, qui sont des réactions déterminantes pour les délais d'auto-inflammationThe optimization of functioning of spark ignited engines and the reformulation of automobile fuels (gasolines or Diesel fuels) in order to decrease the quantities of pollutants emitted require a fundamental approach built on predictive kinetic mechanisms based on the writing of elementary reactions. Nevertheless, if the primary mechanism of the oxidation of alkanes is now well understood, the reactions of unsaturated and aromatic compounds are not yet well defined. An experimental work has been performed using a shock tube ans has allowed us to study the the global oxidation reactions of 1-butyne, 2-butyne, I-butene and otho-, para et meta-xylenes at high temperatures (> 1100 K) and high pressure (> 6 bar). Detailed kinetic mechanisms have been developped and validated by comparing experimental and computed ignition delays. In the conditions of this study, the three xylenes show the same reactivity. This results agrees qualitatively with the measurement of similar values for the rate constants of the unimolecular decompositions giving hydrogen atoms and methylbenzyl radicals, since these reactions are very important for auto-ignition delays
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Sun, Ruoci. "Comportement en grand temps et intégrabilité de certaines équations dispersives sur l'espace de Hardy Long time behavior of the NLS-Szegö equation Traveling waves of the quintic focusing NLS-Szegö equation Complete integrability of the Benjamin-Ono equation on the multi-soliton manifolds." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS111.
Full textAbstract:
On s'intéresse dans cette thèse à trois modèles d'équations hamiltoniennes dispersives non linéaires : l'équation de Schrödinger cubique défocalisante sur le cercle, filtrée par le projecteur de Szegö, qui enlève tous les modes de Fourier strictement négatifs (NLS--Szegö cubique), l'équation de Schrödinger quintique focalisante filtrée par le projecteur de Szegö sur la droite (NLS--Szegö quintique) et l'équation de Benjamin--Ono (BO) sur la droite. Comme pour les deux modèles précédents, l'équation de BO peut encore s'écrire sous la forme d'une équation de Schrödinger quadratique filtrée par le projecteur de Szegö. Ces trois modèles nous donnent l'occasion d'étudier les propriétés qualitatives de certaines ondes progressives, le phénomène de croissance des normes de Sobolev, le phénomène de diffusion non linéaire et certaines propriétés d'intégrabilité de systèmes dynamiques hamiltoniens. Le but de cette thèse est de comprendre l'influence des opérateurs de Szegö (non locaux) sur les équations de type Schrödinger, et d'adapter les outils liés à l'espace de Hardy sur le cercle et sur la droite. On applique aussi la méthode de forme normale de Birkhoff, l'argument de concentration--compacité, qui est précisé à travers le théorème de d'ecomposition en profils, et la transformée spectrale inverse pour résoudre ces problèmes. Dans le troisième modèle, la théorie de l'intégrabilité permet de faire le lien avec certains aspects algébriques et géométriquesWe are interested in three non linear dispersive Hamiltonian equations: the defocusing cubic Schrödinger equation filtered by the Szegö projector on the torus that cancels every negative Fourier modes, leading to the cubic NLS--Szegö equation on the torus; the focusing quintic Schrödinger equation, which is filtered by the Szegö projector on the line, leading to the quintic NLS--Szegö equation on the line and the Benjamin--Ono (BO) equation on the line. Similarly to the other two models, the BO equation on the line can be written as a quadratic Schrödinger-type equation that is filtered by the Szegö projector on the line. These three models allow us to study their qualitative properties of some traveling waves, the phenomenon of the growth of Sobolev norms, the phenomenon of non linear scattering and some properties about the complete integrability of Hamiltonian dynamical systems. The goal of this thesis is to investigate the influence of the Szegö projector on some one-dimensional Schrödinger-type equations and to adapt the tools of the Hardy space on the torus and on the line. We also use the Birkhoff normal form transform, the concentration--compactness argument, refined as the profile decomposition theorem, and the inverse spectral transform in order to solve these problems. In the third model, the integrability theory allows to establish the connection with some algebraic and geometric aspects
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Pasquiers, Stéphane. "Décharge créée par une onde progressive en présence d'un champ magnétique statique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608705z.
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Pasquiers, Stéphane. "Décharge créée par une onde progressive en présence d'un champ magnétique statique." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112373.
Full textAbstract:
Ce travail présente l'étude d'une décharge microonde d'argon basse pression (5 à 100 m Torr), créée et entretenue par une onde progressive de fréquence fixée (390MHz), en présence d'un champ magnétique statique axial (jusqu'à 550 Gs). Pour comprendre le fonctionnement et l'entretien de la décharge, il faut connaître la distribution de l'énergie micro-onde. Ceci nécessite l'étude de la propagation de l'onde entretenant cette décharge. En conséquence, les caractéristiques de l'onde sont calculées dans la première partie, et leurs évolutions décrites en fonction de la fréquence plasma et du champ magnétique, pour une fréquence d'onde fixée. Ainsi, il est obtenu : les "relations de phase" donnant le nombre d'onde et l'atténuation de l'onde due aux collisions électron neutre, en fonction de la densité électronique la distribution radiale de l'énergie électro-magnétique. Il est montré que, suivant les valeurs de densité électronique et de champ magnétique, l'onde est soit une onde de surface, soit une onde de volume décharge. La seconde partie présente les résultats de l'étude expérimentale de la décharge. La mesure du nombre d'onde permet le diagnostic de la densité électronique. A l'aide d'une modélisation simple de la colonne de plasma, ce diagnostic conduit aux caractéristiques de la décharge la fréquence effective de collision électron neutre, la puissance nécessaire au maintien d'un électron et le champ électrique effectif de maintien. A pression fixée, ce champ électrique est une fonction décroissante du champ magnétique. Ce phénomène est interprété à l'aide d'un modèle décrivant la réduction des pertes électroniques par diffusion vers les parois du tube à déchargeThis report deals with the study of a low pressure argon microwave discharge (5 to 100 m Torr) created and sustained by a propagative wave with a fixed frequency (390 z) in presence of an axial static magnetic field (up to 550 Gs). To understand the discharge sustaining conditions, the microwave energy distribution has to be determined. For that purpose the wave propagation has to be studied. Therefore the wave characteristics are first of all computed and their evolutions with the plasma frequency and the magnetic field are described for a fixed wave frequency. The characteristics are: - the "phase relations" giving the wave number and the wave attenuation due to to the electron-neutral. Collisions as functions of the electron density. - the radial distribution of the electromagnetic energy. Lt is shown that according to the values of the electron density and the magnetic field the wave is either a surface or a volume one. Secondly the results of the experimental discharge study are presented. The measure of the wave number enables the electron density diagnostic. With the help of a theoretical description of the plasma column this diagnostic leads to the discharge characteristics: the effective electron-neutral collision frequency the power needed to maintain an electron and the effective electric fieId. At a fixed pressure the effective electric field is a decreasing function of the magnetic field. This behavior is explained in a theoretical way taking into account the reduction due to magnetic field, of the electron losses by diffusion to the tube walls
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Duffait, Roland. "Micromoteur piézoelectrique : analyse de la mécanique du contact, miniaturisation du moteur "butterfly"." Besançon, 2004. http://www.theses.fr/2004BESA2050.
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Chiumia, Jeremiah Gibson. "Diffusion acoustique par des coques cylindriques et axisymétriques : influence d'une hétérogénéité d'épaisseur interne." Le Havre, 1998. http://www.theses.fr/1998LEHA0009.
Full textAbstract:
L'influence d'une hétérogénéité d'épaisseur sur la diffusion acoustique par des objets cylindriques fermes par deux coques hémisphériques (objets line) immerges dans l'eau est analysée dans ce mémoire. L'hétérogénéité se présente sous la forme d'une surépaisseur interne créée par la soudure au niveau des jonctions hémisphères/tube. L'approche est expérimentale et, étant donné les caractéristiques des objets et la gamme de fréquence de l'étude, seule l'influence des ondes A et Z#o est observable sur les niveaux de pression acoustique rétrodiffusée. Une première étude est menée sur des objets présentant une géométrie plus simple : un tube comportant une soudure axiale de même type et un objet cylindrique ferme d'un seul côté par une coque hémisphérique (objet liné coupé). Pour le tube soude, l'analyse des signaux obtenus sous incidence normale a son axe met en évidence plusieurs phénomènes liés à la présence de l'hétérogénéité : l'excitation et la réémission directe d'ondes au niveau de la surépaisseur d'une part, et, d'autre part, la conversion du type d'ondes accompagnée d'une réflexion ou d'une transmission. L'analyse des signaux temporels, enregistres pour des directions d'incidence différentes par rapport à la soudure, permet d'identifier les nombreux échos supplémentaires attribues a la présence de l'hétérogénéité. Sur le plan fréquentiel, la comparaison avec les résultats théoriques et expérimentaux obtenus pour un tube non soude rend possible l'interprétation des modifications, dues à la surépaisseur, observées sur les spectres de rétrodiffusion et de résonances. Les résultats obtenus sur l'objet liné coupé mettent en évidence des phénomènes identiques liés à l'interaction des ondes avec l'hétérogénéité d'épaisseur. Ces deux études rendent possible l'interprétation des signaux temporels et des spectres de rétrodiffusion et de résonances obtenus pour l'objet line complet, comportant deux surépaisseurs (tube fermé par deux hémisphères) en incidence axiale.
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Dornier, Aurélie. "Etude du mouvement de kinésine par suivi de particule unique par onde évanescente progressive." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066085.
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Baresch, Diego. "Pince acoustique : piégeage et manipulation d'un objet par pression de radiation d'une onde progressive." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066542/document.
Full textAbstract:
La pression de radiation acoustique est la force moyenne qu'une onde peut exercer sur un obstacle. Initialement, la faible manifestation de cette force ne suggérait pas d'applications potentielles. Néanmoins, avec l'avènement de sources acoustiques de haute puissance, il a rapidement été envisagé de manipuler de petits objets à distance par pression de radiation. Depuis, c'est via l'excitation d'ondes stationnaires dans des cavités que cette méthodologie connait son essor. Parallèlement, la pression de radiation de la lumière a rapidement permis de piéger et de manipuler des petits objets. Grâce à un laser fortement focalisé, la pince optique a donné une grande flexibilité aux techniques de manipulation sans contact et est devenue un outil fondamental pour de nombreuses disciplines scientifiques. Cependant, les faibles forces développées, les importantes intensités lumineuses requises et la petite taille des objets sont d'importantes limites tout particulièrement pour leur application en biologie.A l'heure actuelle, il n'existe pas l'équivalent de la pince optique en acoustique utilisant un unique faisceau. Le travail présenté donne un ensemble d'éléments théoriques et expérimentaux profitables pour la compréhension de la pression de radiation en acoustique et le dimensionnement d'une pince acoustique utilisant un unique faisceau ultrasonore : le vortex acoustique. Ce travail esquisse l'ébauche d'une nouvelle méthode de manipulation sans contact donnant une véritable dextérité de préhension. Les faibles intensités nécessaires associées aux larges forces développées sauront se montrer attractives pour imaginer un large panel de nouvelles applications scientifiquesAs an acoustic wave impinges an obstacle, a mean force is exerted on its surface. This so-called radiation pressure arises from the non linear interaction between the wave and the object.The early history of this force did not suggest any application of such a feeble effect. Nevertheless, as technological advances improved the prospects of new powerful sound sources, it was rapidly considered to use the acoustic radiation pressure as a mean of non-contact manipulation of small objects. Ever since, standing wave schemes excited in cavities has been the preferred strategy that is becoming considerably popular.In the same time, the radiation pressure of light was also recognised to trap and manipulate very small objects. Using a single focused laser beam, optical tweezers brought a great dexterity to non contact manipulation techniques and rapidly grew to become a fundamental tool in many scientific fields. However, the minuteness of the force, the high intensities required and the smallness of trappable objects are well-known limitations in particular for biological applications.Although optics and acoustics have shown many similarities, an acoustical analogue to optical tweezers using a single beam is yet to be demonstrated. Theoretical and experimental efforts are presented here and shed light on the underpinning mechanisms of single-beam acoustical tweezers. The analysis of a peculiar beam's radiation pressure, i.e. acoustical vortices, unveiled new characteristics for single-beam trapping. Our experimental demonstration along with the low intensities required and the large forces developed show promise for a wide spectrum of new scientific applications
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Hernandez, Camilo. "Réalisation d’une micropompe à actionnement piézoélectrique." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112384.
Full textAbstract:
Cette thèse a comme objectif de développer un nouveau type de micro-pompe piézo-électrique avec une structure facilement adaptable à plusieurs applications et conditions de travail. Ceci afin de surmonter les limitations qui se trouvent chez les architectures existantes. Le principe du dispositif proposé consiste à utiliser une onde progressive mécanique induite dans une poutre métallique afin de fournir du mouvement à un fluide placé au-dessus et contenu dans des canaux flexiblesThe objective of this thesis is to develop a new type of piezoelectric micro-pump with a structure easily adaptable to multiple applications, sizes and operating conditions. This in order to overcome the limitations found in the existing architectures. The principle of the proposed device consists of using a mechanical travelling wave induced on a metallic beam to create motion in a fluid placed above it and enclosed by flexible containers
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Renard, Jérôme. "Réponse d'un confinement circulaire mince à une onde de pression." Orléans, 1986. http://www.theses.fr/1986ORLE0214.
Full textAbstract:
Etude de la réponse axisymétrique d'un tube circulaire à une onde de pression le parcourant longitudinalement. Rappel de la méthode analytique, et prise en compte des comportements rhéologiques viscoélastiques linéaires. Ainsi ce travail peut-il s'appliquer aux problèmes de sécurité industrielle relatifs aux confinements des matières explosibles, mais aussi contribuer à l'étude de la rhéologie des matériaux charges à haute vitesse de sollicitation ou à la détonique des mélanges gazeux
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Bauge, Jean-Christophe. "Étude de l'oxydation de composés insaturés en réacteur parfaitement agité et en tube à onde de choc." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL017N.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une meilleure compréhension des mécanismes réactionnels liés à la combustion anormale dans les moteurs à allumage commandé (cliquetis) et à la formation de polluants émis à l'échappement des moteurs diesel (polyaromatiques, suies). L’oxydation de l'isobutène (responsable de l'effet anti-détonant des éthers ajoutés dans les essences) a été étudiée sur deux appareillages complémentaires afin de couvrir un vaste domaine de température. Le réacteur auto-agité par jets gazeux a permis une étude à température modérée (< 640C°), avec identification et analyse quantitative des produits formés par chromatographie en phase gazeuse. Le tube à onde de choc développé récemment au laboratoire a permis une étude à haute température (> 1200C°) par la mesure de délais d'auto-inflammation de mélanges isobutène-oxygène-argon. Un mécanisme réactionnel de 136 réactions a été proposé et validé à l'aide de simulations. L’analyse de ce mécanisme nous a permis de corroborer des résultats déjà publiès sur le caractère inhibiteur de l'isobutène et d'expliquer l'allure auto-accélérée des courbes de consommation des réactifs. L'étude de l'oxydation de quatre précurseurs des suies (l'acetylène, le propyne, l'allène et le 1,3-butadiène) a été réalisée expérimentalement en tube à onde de choc en mesurant des délais d'auto-inflammation de mélanges composé insaturé-oxygéne-argon entre 1011 et 1742 K. Un mécanisme comportant 206 réactions élaboré au laboratoire a été utilisé pour modéliser nos résultats. Des analyses de sensibilité et de vitesse ont permis de dégager les voies réactionnelles prépondérantes : la formation de benzène à notamment été attribuée à la combinaison de deux radicaux propargyle C₃H₃.
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Seez, William. "Rotational, progressive and periodic free-surface waves : determination and stability." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0130.
Full textAbstract:
En zones côtières, une onde se propageant à la surface de l'océan est fortement influencée par le courant sous-jacent. Les profiles de vitesses sont variables en profondeur du fait du vent soufflant à la surface et des frottements au fond. En considérant les équations d'Euler pour un fluide non-visqueux et incompressible, accompagnées des conditions de surface cinématiques et dynamiques appropriées, l'interaction entre une onde de surface bi-dimensionnelle, progressive et périodique et un courant sous-jacent est étudiée. En ne considérant pas uniquement un champs de vitesses dérivant d'un potentiel scalaire, ce travail étend le modèle d'un courant cisaillé linéairement à des profiles de courant définis par une classe de fonctions de vorticité exponentielle.Il est montré que ces profiles de courant bi-dimensionnelles sont linéairement stables en l'absence d'une perturbation à la surface. L'influence du courant sous-jacent sur des ondes d'amplitude et de profondeur arbitraire est ensuite étudiée numériquement, en présence ou non de capillarité. Malgré le fait que la célérité et l'énergie potentielle et cinématique de l'onde sont fortement influencées par le paramètre de non-linéarité que représente la cambrure, il est montré que l'effet de la vorticité est non-négligeable, surtout pour des ondes de gravité pure. Finalement, des résultats sont présentés pour une étude de stabilité linéaire d'ondes d'amplitude finie (2D) perturbées en trois dimensions. Les classes d'instabilité classiques sont détectées en présence de vorticité constante et non-constante. De plus, un mécanisme est proposé pour une instabilité tri-dimensionnelle dominante en présence de vorticitéIn coastal zones, waves propagating at the surface of the ocean are strongly influenced by underlying shear currents. Depth-dependent velocity profiles are generated by wind blowing at the surface and friction at the bed. Considering the Euler equations for an inviscid and incompressible fluid, along with the appropriate free-surface kinematic and dynamic boundary conditions, the interaction between a two-dimensional progressive periodic free-surface wave of permanent form and an underlying current is studied. By not assuming that the velocity field derives from a scalar potential, this work extends the linear, constant vorticity, shear model to velocity profiles defined by a class of exponential vorticity functions. The two-dimensional current profiles are first shown to be linearly stable in the absence of a free-surface perturbation. The influence of the underlying shear on waves of arbitrary amplitude and depth is then studied numerically, both in the absence and presence of capillarity. Although the celerity and potential and kinetic energy of the wave are strongly influenced by the nonlinear wave steepness parameter, the effect of vorticity is shown to be non-negligible, especially for pure gravity waves. Finally, results are presented for a linear stability analysis of these finite amplitude (2D) waves under three-dimensional perturbations. It is found that the classical classes of instability corresponding to four and five wave resonances are recovered in three-dimensions in the presence of constant or depth-dependent vorticities. Finally, a mechanism is proposed for the dominant three-dimensional instability caused by the presence of an underlying shear current
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Trimeche, Azer. "Décélération Zeeman-Stern Gerlach d'un jet supersonique de particules paramagnétiques par une onde de champ magnétique progressive." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00935655.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude et la réalisation d'une nouvelle technique de décélération d'un jet supersonique de particules paramagnétiques en utilisant une onde de champ magnétique progressive co-mobile. Cette technique repose sur une méthode de ralentissement basée sur les forces de type Stern Gerlach agissant sur un système paramagnétique en mouvement en présence d'un champ magnétique co-propageant. Cette méthode très innovatrice a l'avantage de pouvoir s'appliquer à une grande palette d'espèces ouvrant ainsi de nouvelles possibilités d'applications. On décrit une approche théorique adaptée qui permet de faire un lien direct entre la théorie, la programmation des paramètres expérimentaux, les résultats obtenus et ce d'une manière systématique, rationnelle et prédictive.Ce mémoire est composé de trois parties. La première porte sur les forces décélératrices et le calcul des différentes forces, de type Stern Gerlach, utilisées dans nos expériences. Les formules établies dans cette partie sont essentielles pour l'interprétation des résultats expérimentaux. La deuxième partie porte sur le dispositif expérimental : le jet supersonique pré-refroidi, la zone d'interaction et la détection. On donne le détail de la réalisation des circuits créant les champs magnétiques nécessaires au guidage et à la décélération du jet. La troisième partie porte sur les résultats des expériences réalisées et leur interprétation directement à partir des équations du mouvement de l'effet Stern Gerlach. Des simulations sont présentées pour étayer les interprétations. On présente les résultats de décélération obtenus récemment sur l'argon et le néon métastables. Ces résultats valident clairement l'importance de l'ajout d'un champ magnétique uniforme qui définit un axe de quantification adiabatique global pour toutes les particules du jet et permet le découplage entre la précession des moments magnétiques et l'action des forces de gradient. Ces résultats mettent en évidence, aussi, l'effet de polarisation du jet qui dépend du sens relatif du champ magnétique uniforme ajouté par rapport à l'onde de champ magnétique progressive.Enfin, la compréhension et le contrôle de la dynamique du piégeage à une vitesse donnée, de l'accélération et de la décélération nécessitent le découplage entre les effets transverses et les effets longitudinaux de l'onde. Ces derniers sont clairement visibles quand le champ magnétique uniforme ajouté vient limiter les effets transverses de l'onde de champ magnétiques progressive. Les perspectives pour ce nouveau décélérateur Zeeman Stern Gerlach sont grandes. Un premier résultat de piégeage du di-azote métastable à 560m/s est présenté et ceci ouvre la voie pour décélérer les molécules paramagnétiques en jet supersonique pulsé. La décélération des radicaux libres et des neutrons est aussi envisageable.
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Trimeche, Azer. "Décélération Zeeman-Stern Gerlach d’un jet supersonique de particules paramagnétiques par une onde de champ magnétique progressive." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112330/document.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude et la réalisation d’une nouvelle technique de décélération d’un jet supersonique de particules paramagnétiques en utilisant une onde de champ magnétique progressive co-mobile. Cette technique repose sur une méthode de ralentissement basée sur les forces de type Stern Gerlach agissant sur un système paramagnétique en mouvement en présence d’un champ magnétique co-propageant. Cette méthode très innovatrice a l’avantage de pouvoir s’appliquer à une grande palette d’espèces ouvrant ainsi de nouvelles possibilités d’applications. On décrit une approche théorique adaptée qui permet de faire un lien direct entre la théorie, la programmation des paramètres expérimentaux, les résultats obtenus et ce d’une manière systématique, rationnelle et prédictive.Ce mémoire est composé de trois parties. La première porte sur les forces décélératrices et le calcul des différentes forces, de type Stern Gerlach, utilisées dans nos expériences. Les formules établies dans cette partie sont essentielles pour l’interprétation des résultats expérimentaux. La deuxième partie porte sur le dispositif expérimental : le jet supersonique pré-refroidi, la zone d’interaction et la détection. On donne le détail de la réalisation des circuits créant les champs magnétiques nécessaires au guidage et à la décélération du jet. La troisième partie porte sur les résultats des expériences réalisées et leur interprétation directement à partir des équations du mouvement de l’effet Stern Gerlach. Des simulations sont présentées pour étayer les interprétations. On présente les résultats de décélération obtenus récemment sur l’argon et le néon métastables. Ces résultats valident clairement l’importance de l’ajout d’un champ magnétique uniforme qui définit un axe de quantification adiabatique global pour toutes les particules du jet et permet le découplage entre la précession des moments magnétiques et l’action des forces de gradient. Ces résultats mettent en évidence, aussi, l’effet de polarisation du jet qui dépend du sens relatif du champ magnétique uniforme ajouté par rapport à l’onde de champ magnétique progressive.Enfin, la compréhension et le contrôle de la dynamique du piégeage à une vitesse donnée, de l’accélération et de la décélération nécessitent le découplage entre les effets transverses et les effets longitudinaux de l’onde. Ces derniers sont clairement visibles quand le champ magnétique uniforme ajouté vient limiter les effets transverses de l’onde de champ magnétiques progressive. Les perspectives pour ce nouveau décélérateur Zeeman Stern Gerlach sont grandes. Un premier résultat de piégeage du di-azote métastable à 560m/s est présenté et ceci ouvre la voie pour décélérer les molécules paramagnétiques en jet supersonique pulsé. La décélération des radicaux libres et des neutrons est aussi envisageableThis work focuses on the study and implementation of a new technique of deceleration of a supersonic beam of paramagnetic particles using a co-moving progressive wave of magnetic field. This technique relies on a method of slowing based on Stern-Gerlach forces acting on a paramagnetic system in motion in the presence of a co-propagating magnetic field. This highly innovative approach has the advantage of being applicable to a wide range of species and opens up new opportunities. A suitable theoretical approach is followed, that allows for a direct link between theory, programming of experimental parameters, and experimental results in a systematic, rational and predictive manner.This thesis is composed of three parts. The first concerns the calculation of the various Stern Gerlach forces used in our experiments to decelerate the paramagnetic particles. Formulas established in this section are essential for the interpretation of experimental results. The second part is devoted to the experimental device: the creation of the cooled supersonic beam, interaction zone and detection. A separate chapter is devoted to the detailed description of the different setups of coils used to create the magnetic fields necessary to guide and to decelerate the particles of the beam.The third part is devoted to the experimental results and their direct interpretation using the equations of motion in Stern Gerlach forces. Simulations are presented to embody the interpretations. We present results about the deceleration of metastable argon and neon atoms. These results validate the significance of the addition of a uniform magnetic field defining a global adiabatic quantization axis for all the particles in the beam. This realizes the decoupling between the precession of the magnetic moments and Stern Gerlach forces. The results demonstrate the polarization effect of the beam that depends on the direction of the added uniform magnetic field relative to the progressive wave of the magnetic field.Finally, the understanding and control of the dynamics of trapping at a given speed, acceleration and deceleration require decoupling between the transverse and longitudinal effects of the wave. These effects are clearly visible when the added uniform magnetic field limits the transverse effects of the progressive wave of magnetic field. The outlooks for the new Zeeman Stern Gerlach decelerator are numerous. A first result of trapping di-nitrogen metastable at 560m/s is presented and the road is open to decelerate paramagnetic molecules in pulsed supersonic jet. Deceleration free radicals and neutrons are also possible
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Szlabowicz, Wojciech. "Contribution au dimensionnement et à la réalisation d'actionneur piézoélectrique à rotation de mode fort couple pour applications aéronautiques." Toulouse, INPT, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000337/.
Full textAbstract:
La présente recherche s’inscrit dans le cadre de travaux sur les Commandes de Vol de Futur (marché COVAN) de la société AIRBUS France. Si l’intérêt potentiel des moteurs piézoélectriques dans les applications avions de fortes puissance a été précédemment démontré, l’objectif général de l’étude est maintenant de concrétiser sur le plan applicatif l’introduction de cette technologie. L'étude porte donc sur la conception, la réalisation et la caractérisation d'un actionneur piézoélectrique à rotation de mode à double rotor, ainsi que de son alimentation électronique dédiée, en vue d'une application pour Trim de palonnier. Les performances obtenues montrent l'intérêt de cette solution technologique vis-à-vis du couple massique obtenu d'environ 8 N. M/kg très prisé pour les applications embarquéesPresent research deals with the aim of work on the Future of Flight Control (Market COVAN) of the AIRBUS France company. If the potential interest of the piezoelectric motors in the high power aeronautic applications were previously shown, the general objective of the study is now to concretize in an operationg actuator the introduction of this technology. The study deals to the design, the realization and the characterization of a rotating-mode piezoelectric actuator with a double rotor, dedicated electronic power supply, with aim to the Trim application. The performances obtained show the interest of this technological solution because of the torque/mass ratio obtained approximately in the range 8 N. M/kg, witch is a very interesting parameter in the field of the embedded applications
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Costa, Isabelle Da. "Étude cinétique de réactions de composés monoaromatiques en tube à onde de choc et en réacteur parfaitement agité." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01750303.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une meilleure compréhension des mécanismes réactionnels liés à la combustion anormale dans les moteurs à allumage commandé (cliquetis) et à la formation de polluants émis à l'échappement des moteurs diesel (polyaromatiques, suies). L'étude expérimentale de l'oxydation du benzène et du toluène été réalisée sur deux appareillages complémentaires afin de couvrir un vaste domaine de température: un tube à onde de choc et un réacteur parfaitement agité. Le tube à onde de choc permet de déterminer les délais d'auto-inflammation de mélanges composés d'aromatiques, d'oxygène et d'argon à haute température (de 1 1300 à 2200 K) et à haute pression (de 6,5 à 9,5 atm) en suivant l'émission des radicaux OH- à 306 nm. Le réacteur auto-agité par jets gazeux permet de mesurer, par chromatographie en phase gazeuse, les profils des produits de réactions en fonction du temps de passage à pression atmosphérique à température modérée (de 873 à 933 K). Un mécanisme a été écrit à partir d'une analyse des principales voies réactionnelles proposées dans la littérature. Les paramètres cinétiques associés (facteurs pré-exponentiels et énergies d'activation) sont soit issus de la littérature, soit calculés par des méthodes d'estimation basées sur des analogies. Le mécanisme proposé contient plus de 160 espèces et 1080 réactions élémentaires et est fondé, pour les espèces contenant moins de 6 atomes de carbone, sur une base de réactions déjà validée. Des simulations ont été effectuées à l'aide de la bibliothèque de logiciel CHEMKIN II et permettent d'obtenir un accord satisfaisant avec les résultats expérimentaux, aussi bien pour les délais d'auto-inflammation que pour la distribution des espèces obtenue en réacteurs dynamiques. Des analyses de sensibilité et de vitesse ont permis de dégager les voies réactionnelles prépondérantes. En parallèle, une étude expérimentale de pyrolyse en tube à onde de choc des xylènes a été réalisée en utilisant la méthode de détection ARAS. Elle a permis de déterminer les constantes de vitesse de décomposition unimoléculaire du para-xylène, du méta-xylène et de l'ortho-xylène. Ces constantes de vitesse sont proches quelque soit l'isomère considéré.
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Alsabbah, Shebel Asad. "Mise en oeuvre de techniques issues de l'intelligence artificielle pour le contrôle de moteurs ultrasoniques à onde progressive." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112190.
Full textAbstract:
Le principal objectif de cette thèse consiste en la commande en vitesse de moteurs piézoélectriques ultrasoniques à onde progressive en étant robuste aux fortes non-linéarités présentes dans ce type de moteur et aux effets de la température sur le fonctionnement. En outre, dans le but de mettre en œuvre un système de commande ne nécessitant pas la mesure de la position et/ou de la vitesse mécanique, un estimateur de celle-ci basé uniquement sur la mesure de grandeurs électriques a été développé. Ainsi, cette thèse est constituée de 2 parties principales. Dans un premier temps, un modèle analytique simplifié, qui représente le moteur ultrasonique à onde progressive a été développé et évalué, numériquement et expérimentalement. Grâce à ce modèle, plusieurs stratégies de contrôle peuvent être étudiées, qu'elles soient conventionnelles (e. G. De type PID) ou basées sur des techniques issues de l'intelligence artificielle (i. E. Logique floue ou réseaux de neurones). Ainsi, la deuxième partie de cette thèse est consacrée, d'une part, à une étude comparative d'un contrôleur logique flou du type PID et d'un " self tuning controller STC " pour les systèmes de commande des moteurs piézoélectriques. La fréquence d'alimentation qui est une fonction non linéaire de la vitesse du moteur est utilisée comme variable de contrôle. Et d'autre part, au développement d'un estimateur de vitesse mécanique basé sur des réseaux de neurones permettant au système de s'affranchir de tout capteur mécaniqueThis thesis consists of two main parts: Firstly, a simplified analytical model, which represents the travelling wave ultrasonic motor, has been derived and evaluated, numerically and experimentally. With this model many control strategies can be investigated including conventional and fuzzy model-based control approaches. That is why, the second part of this thesis is designed to consider a comparative study of a rule-based fuzzy PID controller and a self-tuning controller STC for the ultrasonic piezoelectric motor drive system. The driving frequency which has an inversely non-linear relationship with the motor speed is used as a control variable. Different numerical and practical control solutions have been proposed and studied
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Bouchel, Olivier. "Quelques équations et systèmes d'équations de Schrödinger non linéaires." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112243.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse étudie quelques équations et systèmes d'équations de Schrödinger non linéaires. L'équation de Schrödingernon linéaire est un des modèles les plus importants dans la description des phénomènes de l'optique non linéaire, de la superfluiditéou de la supraconductivité. Une formulation plus précise de l'équation de Schrödinger non linéaire dérivée des équations de laphysique fait apparaître un terme de dispersion d'ordre quatre anisotrope en temps supplémentaire : dans les premier et cinquième chapitres, nous avons étudié pour cette équation les problèmes de Cauchy dans les espaces ad hoc, ainsi que l'existence et les propriétés qualitatives de ses ondes solitaires, les questions de stabilité et de blow up, tant d'un point de vue théorique que numérique. Dans le troisième chapitre, sur l'exemple d'un système d'équations de Schrödinger non linéaires couplées intervenant en optique non linéaire, nous nous sommes intéressés à l'existence d'ondes solitaires, ainsi qu'à leurs propriétés de symétrie. Dans les deuxième et quatrième chapitres, nous avons envisagé le cas de conditions non nulles à l'infini pour l'équation deSchrödinger non linéaire : nous avons considéré cette problématique, qui intervient naturellement dans la théorie de la condensationde Bose-Einstein, à travers l'exemple du comportement asymptotique d'un système de Gross-Pitaevskii-Schrödinger, puis del'existence des bulles instationnaires en dimensions deux et troisThis PhD thesis is devoted to a few nonlinear Schrödinger equations and systems. The nonlinear Schrödinger equation is one of themost important models in the description of phenomena in nonlinear optics, in superfluidity or in supra-conductivity. Deriving fromphysics equations one more accurate form of the nonlinear Schrödinger equation, we get one additional fourth order anisotropic dispersion term in the time variable : in the first and in the fifth sections, we study for this equation the Cauchy problems in suitable spaces, the existence and qualitative properties of its solitary waves, stability and blowup issues, theoretically as well as numerically. In the third section, considering the example of one system of coupled nonlinear Schrödinger equations arising in nonlinear optics, we investigate the existence of solitary waves and their symmetry properties. In the second and fourth sections, non zero boundary conditions in some nonlinear Schrödinger equations are required : this issue,which appears naturally in the Bose Einstein condensation theory, is illustrated with the study of the asymptotic behaviour of oneGross-Pitaevskii-Schrödinger system, and of the existence of nonstationary bubbles in dimensions two and three
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Carpentier, Jean-Baptiste. "Influence d’une onde acoustique plane transverse sur l’atomisation des jets liquides non-assistés cylindriques à faible vitesse." Rouen, 2007. http://www.theses.fr/2007ROUES072.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente une étude théorique et expérimentale du comportement de jets liquides non assistés cylindriques lorsque l’on soumet ces derniers à une onde acoustique plane transverse. L’expérience démontre que la vitesse acoustique peut provoquer l’atomisation prématurée d’un jet. Deux processus de rupture distincts sont isolés et décrits qui dépendent du diamètre intérieur de buse. Il est aussi rapporté la déviation stationnaire de la trajectoire de l’écoulement pour certaines conditions de champ acoustique. Deux approches théoriques du comportement des jets sont proposées. La première consiste en une analyse modale des vibrations d’un jet liquide débitant dans un champ acoustique stationnaire transverse ; elle met en lumière le phénomène physique qui est à l’origine d’un des processus de rupture observés au cours des expériences. La deuxième approche fait appel à la pression de radiation acoustique pour expliquer la déviation des jetsThis survey consists in a theoretical and an experimental study of non-assisted cylindrical liquid jets under transverse planar acoustic waves. Experiments show that acoustic velocity can lead to severe atomization. Two different breakup modes are pointed out and described which depend on the nozzle diameter. It is also reported that jet trajectory can deviate under specific acoustic conditions. Two theoretical models are proposed. The first one consists in a modal analysis of the vibrations of a jet when it flows into a transverse stationary acoustic field ; it shows the underlying physical phenomenon which is responsible for one of the breakup mode experimentally observed. The second model calls out for acoustic radiation pressure to explain deviation of jets
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Bocage, Stéphane. "Conception et mise en oeuvre d'actionneurs piézo-électriques à fréquence de rotation synchronisée." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT049H.
Full textAbstract:
Le present ouvrage est consacre a l'etude et a la mise en oeuvre de nouvelles structures de moteurs piezo-electriques assurant un controle intrinseque de position ou de vitesse, sans capteur externe. Apres avoir brievement effectue quelques rappels sur la conversion electromecanique de l'energie par effet piezo-electrique, un etat de l'art du controle en position ou en vitesse des actionneurs piezo-electriques est tout d'abord dresse au cours du chapitre premier. Afin de repondre a un cahier des charges emanent du domaine des motorisations centimetriques a vitesse synchronisee par horloge externe, deux architectures piezomecaniques innovantes sont proposees et etudiees d'un point de vue fonctionnel au chapitre deux. Ces solutions sont toutes deux fondees sur l'exploitation d'un principe d'entrainement par onde progressive. La solution la plus satisfaisante eu egard au caractere faible cout de l'application visee ayant ete selectionnee, le chapitre trois precise les elements necessaires a la conception et au dimensionnement des sous-ensembles mecaniques, magnetiques et electroniques de la maquette realisee. Le dernier chapitre est enfin consacre a l'experimentation et a la caracterisation de la motorisation developpee. La confrontation des resultats experimentaux avec les simulations effectuees a l'echelle du systeme que constitue l'actionneur associe a son electronique valide pleinement les differents types de modeles utilises. Les performances obtenues, tant sur le plan des caracteristiques couple-vitesse que vis a vis des aspects dynamiques, permettent finalement de demontrer l'interet de la solution preconisee
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Chauvin, Alice. "Etude expérimentale de l'atténuation d'une onde de choc par un nuage de gouttes et validation numérique." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4732/document.
Full textAbstract:
L'interaction entre une onde de choc plane et un nuage de gouttes d'eau homogène, monodisperse est étudiée dans un tube à choc. Les influences de la fraction volumique d'eau, αd(1 %, 0.3 % et 0.1%), rapport du volume d'eau sur le volume du nuage, de la hauteur du nuage Hd (70 cm, 40 cm et 15 cm), du diamètre des gouttes φd (250 µm et 500 µm ) et du nombre de Mach M (1.3 et 1.5) sont étudiées pour des fractions volumiques inférieures au pour cent. Lors de cette interaction, la pression en paroi du tube à choc est mesurée et la visualisation du nuage est obtenue par une méthode ombroscopique directe. Une évolution temporelle caractéristique de la pression induite par la propagation d'une onde de choc dans un tel milieu, est mise en évidence. Cette allure, diffère significativement de celle obtenue avec un nuage constitué de particules solides: la fragmentation des gouttes en est responsable. Une zone où la pression diminue directement après le pic de pression est alors observée aux stations de mesure localisées dans le nuage. L'atténuation de la surpression est mise en évidence: elle peut atteindre 80% du pic de pression mesuré sans nuage. Dans la partie numérique de ce travail, deux modèles de fragmentation sont implémentés, comparés et validés dans un code de calcul monodimensionel, instationnaire, Eulérien appliqué aux écoulements dilués (αd<1 %). On montre que la formulation du taux de production des gouttes selon le taux d'accroissement soit de leur nombre, soit de leur diamètre doit être utilisée respectivement soit avec, soit sans la prise en compte l'étape de déformation de la fragmentationThe interaction between a planar shock wave and an both homogeneous and monodispersed droplet water cloud is studied in a shock tube. The effects of the water volume fraction αd (1% %, 0.3 % et 0.1%), ratio between the volume of water and the volume of the cloud, the height of the two-phase medium Hd (70 cm, 40 cm et 15 cm), the droplets diameters φd (250 µm et 500 µm ) and the Mach number M (1.3 et 1.5) are studied for a volume fraction smaller than one per cent. During this interaction, the pressure is measured and the visualization of the cloud is obtained by direct shadowgraphy. A characteristic temporal evolution of the pressure induced by the propagation of the shock wave in such a mixture is highlighted. This behavior differs significatively from the one obtained with a solid particles cloud : the droplet atomization is responsible of this change. A zone where the pressure decreases directly after the pressure peak is observed at different stations located into the water cloud. The mitiagtion of the overpressure is shown: it can reach 80%of the pressure peak measured without cloud. In the numerical part, two fragmentation models are added, compared and validated in a comptutational, one dimensional, instationnary, Eulerien code in the case of dilute flows (αd<1 %). We show that the formulation of the production rate of droplets defined by the number of droplets growth, or the diameter droplet growth, must be used, respectively, with and without taking into account the deformation stage of the droplet breakup. Thus, the numerical results are in good agrement with those obtained experimentally
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Biamino, Laurent. "Etude expérimentale de l'interaction d'une onde de choc avec une structure mobile autour d'un axe." Thesis, Aix-Marseille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX10093/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s’appuie sur une étude expérimentale en tube à choc, plus précisément, c’est une approche expérimentale de l'étude de l'interaction fluide-structure. Considérons un solide indéformable auquel on laisse un degré de liberté en rotation autour d'un axe. Cette structure ferme un espace clos. Si le contenu de l'espace clos subit le passage d'une onde de choc, ce solide va être mis mouvement et tourner autour de son axe. Concrètement, l'onde de choc va augmenter les caractéristiques physiques, en particulier sa pression, du fluide en contact avec la face impactée de cette porte. La face opposée de la porte ne subissant pas ou que très peu l'influence de l'onde de choc, une seule de ses faces est soumise à la surpression. Au moment de l'impact, le déséquilibre ainsi créé impose une action mécanique sur la porte qui va la faire accélérer et tourner autour de son axe de rotation. Jusqu'à ce stade tout est relativement simple. La difficulté intervient à l'instant où la porte commence à s'ouvrir, car les frontières du volume dans lequel le fluide évolue sont modifiées. Des fuites apparaissent et le gaz qui était maintenu dans un volume clos peut maintenant s'écouler vers un milieu libre. Une communication entre les gaz agissant de chaque coté de la porte est créée modifiant leurs propriétés et par conséquent la pression agissant sur chaque côté de la porte. Les actions mécaniques qui s'appliquent sur la porte ne sont plus les mêmes, et par conséquent l'accélération que la porte subit aussi. Au fur et à mesure que la porte change de position, le problème fluide continue d'être modifié et change en retour son action sur la porte. Cette interaction perdure soit jusqu'à ce que les limites du problème cessent d'être modifiées, la porte ne peut plus bouger, ou bien lorsque les actions mécaniques agissant sur la porte s'équilibrent, les fluides de chaque côté de la porte étant dans le même état physique. Le travail présenté ici est une étude des paramètres du fluide ou du solide en mouvement qui sont les acteurs de la loi comportementale gérant ce système complexe. Pour ce faire, nous avons réalisé une maquette expérimentale mettant en action la physique que nous venons de décrire et nous l'avons adaptée à un tube à choc. En éprouvant de nombreuses configurations expérimentales, nous avons pu déterminer comment l'écoulement interne d'un tube à choc évolue lorsqu'il est plus ou moins ouvert à son extrémité. Comment une porte fermée réagit-elle à l'impact d'une onde de choc et quelles en sont les conséquences sur l'évolution des fluides mis en jeu? Quelles sont les conséquences d'une position différente de la porte au moment de l'impact avec l'onde de choc? Ou encore, quel rôle joue l'intensité de l'onde de choc incidente ou l'inertie de la porte sur toute cette dynamique?This thesis is based on an experimental study carried out in shock tube; in particular, this is an experimental approach to the study of fluid-structure interaction. Consider a rigid body which is allowed to rotate only around an axis and which closes a confined space. If a shock wave crosses the content of the confined space, the body will accelerate and rotate around its axis. Specifically, the shock wave will increase the physical characteristics, especially its pressure, of the fluid acting on the impacted face of the door. The opposite side of the door is not influenced by the incident shock wave, only one of its faces is subjected to overpressure. Following the first impact, the resulting imbalance imposes a mechanical action on the door that will increase its speed and make it turn around its rotation axis. The difficulty comes when the door begins to open: the volume boundaries in which the fluid is contained are modified. Leaks occur and the gas kept in this closed volume can now flow to the atmosphere. Communication between the gas acting on each side of the door is created modifying their properties and consequently the pressure acting on each side of the door.The mechanical actions that apply to the door are no more the same with time, and therefore the acceleration of the door is changing. As the door moves, the fluid problem continues to be changed and in turn it changes its action on the door. This interaction process continues until either the limits of the problem ceases to be changed, the door cannot move, or when the mechanical actions acting on the door are in equilibrium, fluids on each side of the door are in the same physical state. The presented work is a study of the parameters of the fluid or the solid motion which are main actors in the behavioral law managing this complex system. In this aim, we designed an experimental device involving the physics that we have described and we have adapted it to a shock tube. Testing many experimental configurations, we could determine how the internal flow of a shock tube evolves when the end of this shock tube is more or less open.How a closed door reacts to the impact of a shock wave and what are the implications for the evolution of the involved fluids? What are the consequences of a different position of the door at the instant of the impact with the incident shock wave? What role plays the intensity of the incident shock wave or the inertia of the door on this dynamic?
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Wojda, Franck. "Mesure de l'amplitude d'une onde de plasma créée par sillage laser guidé." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00485671.
Full textAbstract:
L'interaction d'une impulsion laser intense et de courte durée avec un plasma permet de produire une onde de plasma de grande amplitude dans son sillage, auquel est associé un champ électrique longitudinal. Celui-ci peut être utilisé pour accélérer des électrons relativistes injectés dans l'onde jusqu'à de grandes énergies - de l'ordre du GeV - sur de courtes distances - quelques centimètres - au regard des distances dans les accélérateurs conventionnels. Le contrôle des caractéristiques du faisceau d'électrons lors du processus d'accélération est fondamental pour réaliser un étage d'accélération laser-plasma utilisable. Le travail de thèse a porté sur la création et la caractérisation d'une onde de plasma en régime faiblement non linéaire sur une longueur de plusieurs centimètres. Des tubes capillaires sont utilisés pour guider le faisceau laser sur ces distances tout en maintenant une intensité susante (~ 1E17 W/cm²). Le faisceau laser guidé ionise le gaz contenu dans le tube et crée l'onde de plasma. Un diagnostic optique reposant sur la modification du spectre de l'impulsion laser a été utilisé pour déterminer l'amplitude de l'onde de plasma le long du tube. Sa dépendance en fonction de la pression de remplissage du gaz, de la longueur du capillaire et de l'énergie laser, a été étudiée. Les résultats expérimentaux comparés aux résultats analytiques et de modélisation sont en excellent accord, et montrent que le champ électrique associé à l'onde de plasma est compris entre 1 et 10 GV/m sur une longueur allant jusqu'à 8 cm. Ce travail a permis de montrer la possibilité de créer de façon contrôlée une onde de plasma en régime faiblement non linéaire.
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Guédron, Sylvain. "Etude de l'instabilite du panache au-dessus d'un tube chauffe dispose horizontalement en piscine." Nantes, 1988. http://www.theses.fr/1988NANT2038.
Full textAbstract:
On montre que le phenomene de "balancement" periodique du panache n'est qu'apparent et qu'il est du a une evolution au cours du temps de la direction de la vitesse au point de decollement du panache. Analyse qualitative et quantitative des mesures de temperature et des visualisations mettant en evidence une onde transversale se propageant le long du tube et suivant laquelle le panache se deforme. Determination des parametres influencant le "balancement" du panache
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Chiron, David. "Etude mathématique de modèles issus de la physique de la matière condensée." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066053.
Full text
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Ibnkahla, Mohamed. "Réseaux de neurones : nouvelles structures et applications aux communications numériques par satellite." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT123H.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est d'introduire de nouveaux algorithmes et architectures neuronaux afin de les appliquer au domaine des transmissions par satellite. Ce memoire est divise en trois parties. La premiere partie est theorique. Elle propose de nouvelles structures neuronales comme les reseaux de neurones vectoriels, les reseaux de neurones sur des varietes et les reseaux d'operateurs. La deuxieme partie est consacree aux applications aux transmissions par satellite suscites par le centre national d'etudes spatiales (cnes). Nous avons d'abord utilise les reseaux de neurones pour la modelisation de canaux non lineaires sans memoire comme les tubes a onde progressive (top), par exemple. La methode neuronale offre de meilleures performances que les outils classiques. Nous avons ensuite applique les reseaux neuronaux a l'identification et la caracterisation de chaines de transmission par satellite contenant un element non lineaire sans memoire. Les outils neuronaux sont utilises finalement pour la detection et la caracterisation de changements qui peuvent toucher un canal de transmission par satellite. La troisieme partie de la these analyse les proprietes de convergence des reseaux neuronaux. Deux etudes sont presentees. Le premiere etude analyse l'influence du nombre de couches sur les proprietes de convergence de la retropropagation dans le cas d'un reseau multi-couches lineaire. La deuxieme etude est consacree a un reseau non lineaire utilise pour modeliser la caracteristique d'amplitude d'un top.
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Dai, Zheng. "Actionneurs piézo-électriques dans des interfaces homme-machine à retour d'effort." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10007/document.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche s'intéresse à l'utilisation d'actionneur piézoélectrique à onde progressive dans le cadre d'un contexte de retour d'effort comme un choix alternatif par rapport à l'actionneur électromagnétique utilisé très souvent dans le domaine haptique. Ainsi, à partir d'une étude sur les caractéristiques dynamiques et mécaniques du moteur USR30, on a proposé un modèle global en GIC qui prend en compte les phénomènes non linéaires intrinsèques dans le moteur. En inversant ce modèle de GIC, on arrive à valider deux types de commande à retour d'effort, enfin, en présentant les résultats expérimentaux à base de la plateforme de 1ddl de digitracker, la réalisation d'un environnement virtuel qui comprend un ressort et un mur virtuels devient possibleThis research work is interested in the use of travelling wave ultrasonic motor within the framework of a context of force feedback as an alternative choice with regard to the electromagnetic motor which is often used in the haptic domain. So, from a study on the dynamic and mechanical characteristics of the motor USR30, we proposed a global model in GIC who takes into account the intrinsic not linear phenomena in the motor. By inverting this model of GIC, we manage to validate two types of control in force feedback; finally, by presenting the experimental results based of the platform of 1ddl of digitracker, the realization of a virtual environment which includes a virtual spring and a virtual wall becomes possible
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CUSIN, PIERRE. "Comportement mecanique pseudo 3-d des moteurs piezo-electriques a onde progressive : vers une methodologie de conception globale. aspects technologiques de la realisation d'un prototype millimetrique." Besançon, 1998. http://www.theses.fr/1998BESA2017.
Full textAbstract:
Parmi les differents types de moteurs vibrants, c'est au moteur piezo-electrique a onde progressive annulaire qu'il est le plus souvent fait appel dans les applications industrielles. Ceci suscite l'interet pour la presente etude qui concerne l'elaboration d'une methodologie de conception globale de tels moteurs. Le principe de fonctionnement du moteur piezo-electrique a onde progressive annulaire est analyse au travers d'etudes successivement cinematique et tribologiques. Fondee sur ces deux aspects, la modelisation analytique permettant le calcul des caracteristiques mecaniques d'un moteur piezo-electrique a onde progressive est detaillee. Une mesure confrontant la theorie a l'experience met en lumiere les limites de validite de l'hypothese bidimensionnelle qui, dans la precedente approche, caracterise la configuration du contact. Divers types de modelisations numeriques sont developpes de facon a identifier le comportement radial des structures sous haut niveau de chargement. L'influence de ce comportement sur la configuration du contact est demontree, et une largeur de contact equivalente est determinee au travers d'un retour sur les modeles analytiques. Une methodologie de conception globale d'un moteur piezo-electrique a onde progressive est proposee, abordant tour a tour divers aspects de la conception du stator puis du rotor : - optimisation de l'amplitude vibratoire du stator par une etude visant la recherche d'une proportion relative optimale de materiau actif et materiau resonant. - optimisation de la conversion vibrations-deplacements a l'interface basee sur les precedents modeles analytiques, pour laquelle un critere d'usure est envisage, - optimisation des conditions d'interface par le biais d'une methode d'accommodation des deformations des composants statorique et rotorique, dans la direction radiale. Dans le cadre d'une application a caractere microtechnique, le developpement d'un prototype de moteur piezo-electrique a onde progressive de 5 mm de diametre est envisage. Sa realisation par des methodes traditionnelles permet la mise en evidence des potentialites de ce type de moteur, mais egalement de certaines limites associees au mode de fonctionnement. Parallelement, un banc de caracterisation adapte au prototype millimetrique est mis au point.
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Kazeykina, Anna. "Solitons and large time asymptotics of solutions for the Novikov-Veselov equation." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/76/26/62/PDF/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude de l'équation de Novikov-Veselov, un analogue ( 2 + 1 )-dimensionnel de l'équation renommée de Korteweg-de Vries, intégrable via la transformée de la diffusion inverse pour l'équation de Schrödinger stationnaire en dimension 2 à énergie fixe. Nous commençons par étudier une classe spéciale de solutions rationnelles non singulières de l'équation de Novikov-Veselov à énergie positive, construites par Grinevich et Zakharov, et nous démontrons que ces solutions sont multisolitons. Les solutions de Grinevich-Zakharov sont localisées comme $$ O( | x |^{ -2 } ) $$, $$ | x | \to \infty $$, et dans le travail présent, nous prouvons que cette localisation est presque la plus forte possible pour les solitons de l'équation de Novikov-Veselov: nous montrons que l'équation de Novikov-Veselov à énergie non nulle ne possède pas de solitons localisés plus fort que $$ O ( | x |^{ - 3 } ) $$, $$ | x | \to \infty $$. Pour le cas d'énergie zéro, nous montrons que si les solitons de l'équation de Novikov-Veselov appartiennent à l'image des solutions de l'équation de Novikov-Veselov modifiée sous la transformation de Miura, dans ce cas, la localisation plus forte que $$ O( | x |^{ -2 } ) $$ n'est pas possible. Dans le travail présent, nous étudions également la question du comportement asymptotique des solutions du problème de Cauchy pour l'équation de Novikov-Veselov à énergie non nulle (pour le cas d'énergie positive, les solutions transparentes ou " reflectionless " sont considérées). Sous l'hypothèse de non singularité des données de diffusion des solutions nous obtenons que ces solutions décroissent avec le temps de façon uniforme comme $$ O( t^{ -1 } ) $$, $$ t \to +\infty $$, dans le cas d'énergie positive et comme $$ O( t^{ -3/4 } ) $$, $$ t \to +\infty $$, dans le cas d'énergie négative; dans ce dernier cas, nous démontrons également que l'estimation obtenue est optimaleThis work is concerned with the study of the Novikov-Veselov equation, a ( 2 + 1 )-dimensional analog of the renowned Korteweg-de Vries equation, integrable via the inverse scattering transform for the 2-dimensional stationary Schrödinger equation at a fixed energy. We start by studying a special class of rational nonsingular algebraically localized solutions of the Novikov-Veselov equation at positive energy constructed by Grinevich and Zakharov and we demonstrate that these solutions are multisolitons. Grinevich-Zakharov solutions are localized as $$ O( | x |^{ -2 } ) $$, $$ | x | \to \infty $$, and in the present work we prove that this localization is almost the strongest possible: we show that the Novikov-Veselov equation at nonzero energy does not possess solitons localized stronger than $$ O( | x |^{ - 3 } ) $$, $$ | x | \to \infty $$. For the case of zero energy we show that if the solitons of the Novikov-Veselov equation belong to the range of solutions of the modified Novikov-Veselov equation under Miura transform, then localization stronger than $$ O( | x |^{ -2 } ) $$ is not possible. In the present work we also study the question of the asymptotic behavior of solutions to the Cauchy problem for the Novikov-Veselov equation at nonzero energy (for the case of positive energy transparent or reflectionless solutions are considered). Under assumption that the scattering data for the solutions are nonsingular we obtain that these solutions decrease uniformly with time as $$ O( t^{ -1 } ) $$, $$ t \to +\infty $$, in the case of positive energy and as $$ O( t^{ -3/4 } ) $$, $$ t \to +\infty $$, in the case of negative energy ; in the latter case we also demonstrate that the obtained estimate is optimal
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Ju, Jinchuan. "Accélération d'électrons et rayonnement betatron générés par sillage laser dans des tubes capillaires." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860226.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur le rayonnement X bêtatron généré par des électrons accélérés par sillage laser plasma dans des tubes capillaires diélectriques. En l'état actuel de la technologie des impulsions laser multi-térawatts, on peut produire des faisceaux ayant une intensité crête élevée, de l'ordre de 1018 W/cm2 dans le plan focal. Une telle impulsion laser se propageant au sein d'un gaz sous-dense conduit à des phénomènes d'interaction laser-plasma non-linéaires, tels que la création d'une bulle de plasma, i.e. une bulle ne contenant aucun électron, suivant le laser. La séparation spatiale des charges en résultant crée des champs électriques très élevés au sein de la bulle, de l'ordre de 100 GV/m, ce qui offre la possibilité d'accélérer des électrons jusqu'au GeV après seulement quelques centimètres d'interaction. En outre, un rayonnement synchrotron ultra-bref, appelé rayonnement bêtatron, est produit lors de l'accélération des électrons puisque ces derniers, soumis au champ électrique radial de la bulle plasma, ont une trajectoire oscillante. Cette thèse présente des résultats expérimentaux sur la génération et l'optimisation de faisceaux d'électrons et de leur rayonnement X, en particulier lorsque le tube capillaire est utilisé pour recueillir l'énergie du halo laser dans le plan focal facilitant l'autofocalisation du laser sur de longues distances. Des faisceaux d'électrons de quelques dizaines de picocoulomb, avec une énergie maximale allant jusqu'à 300 MeV, et dont le spectre est soit piqué à haute énergie soit exponentiellement décroissant, ont été produits dans des tubes capillaires de 10 mm de long avec l'installation laser du Lund Laser Center (LLC, en Suède) par une impulsion laser de 40 fs d'un 16 TW Ti: Saphir. Un rayonnement bêtatron a également été mesuré, il se compose de de photons X dont l'énergie est comprise entre 1 et 10 keV et atteint une luminosité maximale d'environ 1021 photons/s/mm²/mrad²/0.1%BW. Cela équivaut à environ 30 fois l'intensité des faisceaux générés dans le cas des jets de gaz de longueur 2 mm ne disposant pas de guidage optique externe. La compensation des fluctuations de pointé laser permet de minimiser les fluctuations des propriétés du faisceau d'électrons. On obtient des faisceaux d'électrons dont les fluctuations tir-a-tir sont de 1 mrad en pointé, de quelques pourcents en énergie et d'environ 20% RMS en charge. La fluctuation en charge du faisceau, qui peut être considérée comme relativement grande, s'avère être principalement corrélée à la fluctuation en puissance du laser. De plus, il a été montré que le rayonnement bêtatron pouvait être utilisé pour caractériser le processus d'accélération des électrons en caractérisant le nombre moyen d'oscillations bêtatron effectuées par les électrons à l'intérieur de la bulle plasma. La taille typique des sources de rayonnement X (dimension pour laquelle l'intensité gaussienne est égale à 1/e² de la valeur crête) est estimée à ~ 2.5 µm en utilisant un modèle de diffraction de Fresnel induite par une lame de rasoir. Cela correspond à une émittance RMS normalisée pour le faisceau d'électrons d'environ 0,83π mm.mrad. Des simulations tridimensionnelles particle-in-cell (PIC) ont été effectuées et confirment les résultats expérimentaux. Elles indiquent également que les paquets d'électrons générés ainsi que les flashs X directionnels sont ultra-brefs : ~ 10 fs.