Academic literature on the topic 'Ultra haute résolution'

Cette thèse s'inscrit dans un projet visant à réaliser un étalon de fréquence optique à ion unique de calcium confiné dans un piège de Paul. Après avoir passé en revue les différents types d'étalons de fréquence dans le domaine optique actuellement développés (atomes neutres en piège magnéto-optique, atomes neutres dans un réseau optique et ions piégés), l'accent est mis sur le concept d'horloge a ion unique confiné dans une piège radiofréquence. Les notions de piégeage des ions, de refroidissement laser, d'effet systématique et les techniques d'asservissement laser y sont étudiées en détail. Les aspect expérimentaux sont ensuite présentés, en insistant particulièrement sur les deux pièges utilisés au cours des expériences ainsi que sur le protocole expérimental qui détermine le cahier des charges du laser d'horloge. Afin de réaliser un étalon de fréquence optique il faut posséder une source laser dont les propriétés spectrales soient meilleures ou identiques à celle de la transition atomique afin de tirer pleinement profit du facteur de qualité de la transition atomique. L'ensemble des systèmes d'asservissement du laser, lui permettant d'atteindre ces performances, sont décrits. Dans une première partie, l'asservissement du laser sur une cavité Invar de pré-stabilisation est présenté. On peut ainsi atteindre une largeur de raie du laser de l'ordre de 1 kHz. Dans une seconde partie la réalisation et le montage de l'asservissement sur une cavité ULE de haute finesse est détaillé. En utilisant ce dernier étage nous avons estimé la largeur de raie du laser à 120 mHz. Enfin le dernier chapitre est consacré à l'utilisation d'une technique d'optique adaptative afin d'améliorer la qualité des faisceaux laser et ainsi réduire le bruit de fond du système de détection des ions, qui a pour conséquence de dégrader la stabilité du système.

Cette thèse s'inscrit dans un projet visant à réaliser un étalon de fréquence optique à ion unique de calcium confiné dans un piège de Paul. Après avoir passé en revue les différents types d'étalons de fréquence dans le domaine optique actuellement développés (atomes neutres en piège magnéto-optique, atomes neutres dans un réseau optique et ions piégés), l'accent est mis sur le concept d'horloge à ion unique confiné dans un piège radiofréquence. Les notions de piégeage des ions, de refroidissement laser, d'effet systématique et les techniques d'asservissement laser y sont étudiées en détail. Les aspects expérimentaux sont ensuite présentés, en insistant particulièrement sur les deux pièges utilisés au cours des expériences ainsi que sur le protocole expérimental qui détermine le cahier des charges du laser d'horloge. Afin de réaliser un étalon de fréquence optique il faut posséder une source laser dont les propriétés spectrales soient meilleures ou identiques à celle de la transition atomique afin de tirer pleinement profit du facteur de qualité de la transition atomique. L'ensemble des systèmes d'asservissement du laser, lui permettant d'atteindre ces performances, sont décrits. Dans une première partie, l'asservissement du laser sur une cavité Invar de pré-stabilisation est présenté. On peut ainsi atteindre une largeur de raie du laser de l'ordre de 1 kHz. Dans une seconde partie la réalisation et le montage de l'asservissement sur une cavité ULE de haute finesse est détaillé. En utilisant ce dernier étage nous avons estimé la largeur de raie du laser à 120 mHz. Enfin le dernier chapitre est consacré à l'utilisation d'une technique d'optique adaptative afin d'améliorer la qualité des faisceaux laser et ainsi réduire le bruit de fond du système de détection des ions, qui a pour conséquence de dégrader la stabilité du système.

Les propriétés électrostatiques sont d’une grande importance dans de nombreux processus biologiques (catalyse, reconnaissance moléculaire, fixation de ligands) et dans la formation des cristaux de petites molécules. Le calcul de l’énergie d’interaction électrostatique entre une protéine et son ligand permet l’analyse des relations entre la structure et la fonction protéique. Une description précise de la densité électronique des molécules étudiées est alors nécessaire, ce qui peut être obtenu en utilisant un modèle d'atome non sphérique, comme le modèle multipolaire de Hansen &amp; Coppens, affiné à partir de données de diffraction des rayons X à ultra haute résolution. Afin de calculer la contribution électrostatique de l'énergie d'interaction, des méthodes évoluées d'intégration numérique ont été implémentées dans le logiciel VMoPro. Pour analyser les différentes propriétés électrostatiques, le programme a été modernisé et développé: calculs de grille 2D et 3D, sélection d'atomes, synthèse de Fourier, Laplacien et analyse des points critiques, potentiel électrostatique, énergie de van der Waals, énergie d'interaction électrostatique. Des tests de précision ont permis de valider le méthode d'intégration et d'effectuer les premières applications dans un cristal d'urée. La méthodologie est en cours d'application au calcul d'interaction entre la protéine aldose réductase humaine et le ligand Fidarestat. Dans le but d'étendre la librairie d'atomes multipolaires décrivant la densité électronique des biomolécules, la densité de charge expérimentale de deux bases d'acides nucléiques (la thymidine ribonucléotide et la cytosine) ont été étudiées<br>The electrostatic properties are of major importance in many biological processes (catalysis, molecular recognition, ligand affinity) and in the crystal packing formation of small molecules. The calculation of the electrostatic interaction energy between a protein and a ligand allows the analysis of the structure/function relationships of the protein. A precise description of the electron density of the studied molecules is then necessary. This can be obtained by using an aspherical atom model, like the multipolar model of Hansen &amp; Coppens, refined from X-ray diffraction data at ultra high resolution. In order to calculate the electrostatic contribution of the interaction energy, advanced methods of numerical integration were implemented in the VMoPro software. To analyze the various electrostatic properties, the program was modernized and developed: 2D and 3D grids calculations, atom selection, Fourier synthesis, Laplacian and critical point analysis, electrostatic potential, van der Waals energy and electrostatic interaction energy. Tests of precision were made to validate the integration method and to carry out the first applications in a urea crystal. The methodology is currently applied to the calculation of the interactions between the human aldose reductase protein and the Fidarestat ligand. The experimental charge densities of two nucleic acids bases (ribonucleotide thymidine and cytosine) were analyzed to extend the multipolar atom databank describing the electron density of biomolecules

Le spectromètre infra rouge à absorption saturée du Laboratoire de Physique des Lasers de Villetaneuse permet d'obtenir une résolution d'environ 1kHz en utilisant des lasers CO2 ultra stables à 10 [micro]m. La résolution obtenue reste principalement limitée par le temps d'interaction cohérente fini des molécules avec l'onde lumineuse. L'augmentation de ce temps nécessite une séction optique des molécules lentes. Cela se passe par l'utilisation de champs lasers plus faibles et par la diminution de la pression dans la cuve d'absorption. L'abaissement de ces deux parmètres entraîne une forte diminution du signal détecté. Nous avons mis au point une méthode de détection hétérodyne qui nous permet d'atteindre pratiquement le bruit de photons pour une puissance laser inférieure à 1 [micro]W. A l'aide d'une modulation haute fréquence, une demi largeur de 230 Hz pour une résonance de OsO4 a été atteinte à 2 10[puissance -6] Torrs. Nous avons dû détecter un signal de 10[puissance -14]W environ sur un faisceau de 3 10[puissance -8]W. L'adjonction d'une seconde modulation basse fréquence assure l'élimination du bruit basse fréquence résiduel. En outre, elle permet d'observer la dérivée seconde du signal de saturation ce qui s'accompagne d'un affinement spectaculaire de la raie (80 Hz pour la dérivée seconde à 3 10[puissance -6 Torrs). Ce signal met en jeu les seules molécules lentes(=5 m/s) et constitue un progrès d'un ordre de grandeur du pouvoir de résolution de l'instrument. Cette méthode a permis de résoudre 7 composantes hyperfines d'une structure de 5 kHz d'une raie de SF6

L’objet de cette thèse est le développement d’un standard de fréquence optique base sur l’atome de mercure 199Hg piégé dans un réseau optique. Je présenterai le dispositif expérimental et les améliorations apportées au cours de la thèse qui ont permis d’effectuer la spectroscopie de la transition doublement interdite 1S0 – 3P0 du mercure dans le domaine ultraviolet avec une résolution de l’ordre du Hz. Une telle résolution nous a permis de mener une étude approfondie des effets physiques affectant la fréquence de la transition d’horloge. Cette étude a permis un gain d’un facteur 60 sur la connaissance de la fréquence de la transition d’horloge, et de pousser l’incertitude au-delà de la réalisation de la seconde si par les étalons de fréquence basés sur le césium. Enfin je présenterai les résultats de plusieurs campagnes de comparaison entre notre étalon au mercure et d’autres horloges de très haute précision fonctionnant dans le domaine optique ainsi que dans le domaine micro-onde<br>This thesis presents the development of a high-accuracy optical frequency standard based on neutral mercury 199Hg atoms trapped in an optical lattice.I will present the experimental setup and the improvements that were made during this thesis, which have allowed us to perform spectroscopy on the doubly forbidden 1S0 - 3P0 mercury clock transition with Hz level resolution. With such a resolution, we have been able to conduct an in-depth study of the physical effects affecting the clock transition. This study represents a factor 60 in accuracy on the knowledge of the clock transitions frequency, pushing the accuracy below the current realization of the si second by the best cesium atomic fountains. Finally, i will present the results of several comparison campaigns between the mercury clock and other state-of-the-art frequency standards, both in the optical and in the microwave domain

-Utilisation de l’interaction non-linéaire entre des impulsions laser (proche infrarouge) ultracourtes et le silicium, en mode d’absorption multiphotonique ou de génération d’harmoniques optiques, pour la stimulation et le test photo-électrique. - Développement des méthodes d’imagerie statique et dynamique pour l’analyse de défaillance en appliquant les techniques d’optique femtoseconde sur circuits intégrés. - Modélisation de l’interaction laser-silicium avec la méthode FDTD (Rsoft)<br>Using the nonlinear interaction between ultra-short laser pulses (λ ~ 0.8μm to1.3μm) and silicon, with multi-photon absorption or optical harmonic generation, to achieve photoelectric stimulation and testing. Development of imaging methods for static and dynamic failure analysis techniques using femtosecond laser (TOBIC, 2pLADA) on integrated circuits

L'auteur etablit la faisabilite d'une gamma-camera au germanium ultra-pur de 4 cm de cote comprenant 20 pistes par face pour localiser par coincidence les evenements. Des codes de simulations numeriques par la methode de monte carlo permettent de definir un collimateur haute resolution de 40 cm de haut fabrique avec des lames de tungstene de 0,2 mm d'epaisseur. Cet element est introduit dans le cryostat pour minimiser sa distance avec le cristal. La connaissance de la fonction de transfert du systeme permet d'introduire des algorithmes de correction de perte de resolution avec l'augmentation de la distance entre la source et le collimateur. L'isosensibilite intrinseque du detecteur est verifiee mais des defauts au niveau du collimateur creent une mauvaise uniformite qui necessite une correction a posteriori des images. Apres avoir mesure les resolutions energetique (1,6 et 2,2 kev a 140 kev pour les pistes lithium et bore) et spatiale, l'auteur compare des images de fantomes et de souris obtenues avec ce systeme et avec une gamma-camera conventionnelle. En imagerie plane ou en tomographie d'emission, le systeme au germanium offre une meilleure qualite d'image (contraste, resolution). Des lacunes correspondant a des barreaux de plexiglas de 2 mm de diametre dans une solution active sont visibles sur des coupes tomographiques reconstruites. Le probleme actuel est l'extension de la surface de detection; meme si l'association de cristaux pose des difficultes technologiques, elle n'est pas impossible

Nous nous sommes intéressés dans ce travail aux numériseurs ultra large bande et haute résolution qui représentent un maillon essentiel pour le traitement numérique de signaux fugitifs. Notre objectif final était de réaliser un numériseur large bande [DC - 20 GHz), ultra rapide (40GE/s) et à haute résolution (Enob = 7 bits à 10 GHz) permettant d'effectuer la métrologie des signaux générés dans le projet laser Mégajoule. Le travail présenté dans cette thèse a conduit à la conception et la réalisation d'un numériseur 200 voies, basé sur le principe d'échantillonnage spatial non simultané, qui a fait l'objet d'un brevet international CEAIIEMN en 2004. Les avantages liés à l'architecture spatio-temporelle en termes de bande passante, de résolution, de dynamique et de fréquence d'échantillonnage ont été mis en évidence. Le choix de la filière technologique, TBH sur InP, élément crucial dans la conception du numériseur a été justifée. Des bancs de mesure spécifiques ont été mis en œuvre pour permettre la caractérisation expérimentale de ces circuits numériques très rapides, notammant des jitters et des temps de propagation très faibles. Les résultats expérimentaux obtenus à ce jour confortent les prévisions théoriques et nous laissent espérer la réalisation très prochaine d'un numériseur 200 voies 40 GE/s, 20 GHz de bande passante, 60 dB de dynamique, avec une résolution de 6 bits effectifs à 10 GHz.

La cristallographie des rayons-X à ultra-haute résolution permet d'analyser la distribution de charge des molécules et d'étudier les interactions intermoléculaires avec précision. Des études structurales de plusieurs composés à base de thiophène ont été menées à bien, et le phénomène de désordre a été discuté. Des analyses expérimentales et théoriques de la densité de charge de deux molécules importantes ont été réalisées en utilisant le modèle d'atome multipolaire. Un nouveau modèle d'atomes virtuels est également testé : il permet le calcul rapide des propriétés électrostatiques. La liaison hydrogène avec l'oxygène comme accepteur est étudiée par l'analyse extensive de plus de 500.000 structures cristallines. Les résultats de stéréochimie sont comparés avec la densité électronique des atomes d'oxygène dans différents environnement chimiques, ce qui permet de montrer la dépendance directionnelle des liaisons hydrogène et des formes et orientations des paires d'électrons libres. Finalement, il est montré qu'en l'absence de données de diffraction des rayons X à haute résolution, le principe de transférabilité des paramètres de la densité électronique peut être exploité pour étudier les propriétés électrostatiques et les interactions intermoléculaires. Ce principe a été utilisé avec succès sur une petite molécule à base de thiophène et sur la protéine FAD-dépendante Cholestérol oxydase<br>Ultra high resolution X-ray crystallography allows for analyzing the charge distribution in the molecules and provides methods to study the intermolecular interactions at a deeper level. Structural studies of several thiophene based compounds have been carried out and the phenomenon of disorder has been discussed. Experimental and theoretical charge density analysis of two important molecules was performed using a multipolar atom model. A new virtual atom model is also tested which allows for a rapid calculation of the electrostatic properties. The hydrogen bonding with oxygen atom acceptor is studied through an extensive survey of more than 500,000 crystal structures. The stereo chemical results are compared with the electron density of the oxygen atoms in different chemical environments which give conclusive evidences for the dependence of directionality of hydrogen bonds on the shape and orientation of the electrons lone pairs. Finally, it has been shown that how in the absence of high resolution X-rays data, principle of transferability of electron density parameters between molecules can be used to study the electrostatic properties and the intermolecular interactions. This principle has been successfully applied to a small thiophene based molecule and the large FAD binding protein Cholesterol oxidase

Ce travail de thèse se décompose en trois parties. La première partie est consacrée à la présentation du concept de génération-recombinaison, au rappel des équations fondamentales du modèle de Shockley-Read et à l'analyse des mécanismes d'émission et de capture des porteurs de charges. Dans la deuxième partie de ce travail, on présente l'ensemble des bancs de caractérisation que nous avons réalisé, en particulier les techniques de caractérisation C(V,T), I(V,T) et DLTS. Ensuite, le principe de la DLTS, ses possibilités et ses limites sont discutés : cinq techniques d'analyse DLTS ont ainsi été développées et évaluées. L'analyse comparée de ces méthodes porte sur les critères de performances principaux qui sont le niveau de complexité de mise en œuvre et la résolution spectrale (c'est-à-dire la capacité à distinguer des niveaux d'énergies très proches dans le cas de transitoires multiexponentiels). Enfin, une étude de quelques techniques de lissage nécessaire pour s'affranchir du bruit affectant les signaux expérimentaux nous a conduit à retenir la Transformée en Ondelettes Discrètes apparaissant comme la plus efficace. La troisième partie du mémoire est consacrée au développement d'une nouvelle technique d'analyse haute résolution des transitoires de capacité. Cette technique que nous avons nommé LM-DLTS est proposée pour améliorer l'extraction des paramètres physiques caractéristiques des défauts profonds, et ce même pour de faibles valeurs du rapport signal sur bruit. Enfin, les possibilités d'application de cette méthode sont ensuite illustrées par une application de la DLTS pour l'analyse des profils de concentration des défauts en fonction de la profondeur et plus particulièrement l'étude des phénomènes de diffusion du bore dans le silicium<br>This work is divided into three parts. The first part will be devoted to the introduction of the generation-recombination concept, to the summary of the fundamental equations of Shockley and Read's model, and to the analysis of the emission and capture mechanisms of charge carriers. In a second part, all the characterization benches are presented, particularly C(V,T), I(V,T) and DLTS characterization techniques. Then we will discuss DLTS principles, possibilities and limits. Indeed, five techniques of DLTS analysis have been developed and tested. The comparison between these methods focuses on their main criteria of performance, i. E. The level of complexity of their implementation as well as the spectral resolution (that is to say the capacity to distinguish between very close energy levels as far as multiexponential transients are concerned). Finally, we studied a few smoothing techniques in order to suppress the noise influencing experimental signals, and that led us to choose the Discret Wavelet Transform, which seemed the most efficient. The last part of this thesis deals with the development of a new technique of high resolution analysis of capacitance transients. This technique, named LM-DLTS, can serve to maximize the extraction of the physical parameters typical of deep defects, even when the signal-to-noise ratio is very low. As a conclusion, the possibilities of implementing this method are illustrated by the use of DLTS for analysing the concentration profiles of the defects according to their depth, specifically for studying the characteristics of boron diffusion in silicon