Thèses sur le sujet « Intensité infrarouge »

Nous présentons un travail portant sur la détermination du champ électrique dans les zéolithes NaA, CaNaA et Ca₆A. Expérimentalement par spectroscopie infrarouge, le champ a été mesuré à partir de la bande induite de l'azote dont l'intensité est proportionnelle à ce champ. Afin d'appuyer les résultats expérimentaux un calcul du champ a ensuite été entrepris à partir des charges ioniques du cristal, dans l'hypothèse d'un cristal purement ionique et sur la base de deux approximations faites sur la répartition des charges de la charpente anionique. Pour les trois zéolithes étudiées le champ expérimental a été trouvé plus faible que celui calculé. Plusieurs explications ont été données l'hypothèse qui considère la zéolithe comme un cristal purement ionique surestime le champ. D'autre part, d'un point de vue expérimental, la molécule serait mobile dans la cavité et ressentirait un champ moyen plus faible. Pour cette raison un calcul de la moyenne du carré du champ, dans différents volumes censés être occupés par la molécule, a été effectué. Il montre que le champ ressenti par la molécule diminue considérablement dès que celle-ci s'éloigne du cation le plus attractif. Le champ moyen peut varier du simple au double selon le volume d'intégration choisi.

Le but de cette thèse est d'améliorer les connaissances des données spectroscopiques relatives à CO2, en vue de la modélisation précise des transferts radiatifs dans des systèmes en combustion ou dans des conditions de télédétection. La phase expérimentale a consisté à obtenir des spectres fiables de CO2, pur et mélangé à N2, à température relativement élevée et a moyenne résolution spectrale (environ 1 cm-1). Un premier objectif de la partie théorique a été d'engendrer une base spectroscopique approchée qui permette de calculer de façon fiable des spectres avec une résolution de l'ordre du cm-1. La nouvelle base conduit à des spectres calculés en très bon accord avec des spectres expérimentaux disponibles jusqu'à 2850 k et a moyenne résolution. Le deuxième objectif de la partie théorique a été d'utiliser la nouvelle base de données spectroscopiques pour construire les paramètres de plusieurs modèles de rayonnement des gaz (modèle statistique à bande étroite, modèle CK et modèle CKFG). Nous avons étudié la validité de ces modèles dans différentes conditions de transfert radiatif.

Le comportement de l'intensité intégrée infrarouge a été observé pour divers vibrateurs correspondant soit à des molécules polaires (nitriles) soit à des molécules non polaires étudiées en solution dans de nombreux solvants polaires et non polaires sur tout le domaine de concentration. La théorie développée utilisant le modèle à cavité d'onsager conduit à une formulation reliant l'intensité intégrée d'une vibration de coordonnée normale Q aux dérivées de celles-ci par rapport à la coordonnée normale, ainsi qu'à la constante diélectrique du milieu et aux indices de réfraction du solvant et du soluté

Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l’étude de la spectroscopie FTIR à très haute résolution de la molécule de fluorure de sulfuryle SO2F2 qui est apparu récemment comme un polluant atmosphérique important. Une très bonne modélisation de son spectre d’absorption est donc essentielle pour les mesures de concentration atmosphérique.Ce manuscrit comporte cinq parties. La première partie de ce travail de thèse concerne les propriétés de la molécule du fluorure de sulfuryle. La deuxième partie décrit le modèle théorique (formalisme tensoriel, Hamiltonien et moment dipolaire effectifs) que nous avons utilisé pour effectuer les analyses. La troisième partie expose les conditions expérimentales des différents spectres que nous avons enregistré à la ligne AILES du synchrotron SOLEIL à Saint-Aubin (Paris). La quatrième partie décrit le logiciel C2vTDS et enfin dans la cinquième partie, nous présentons les résultats des différentes analyses.Cette thèse a été effectuée au sein du Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GSMA) de l’Université de Reims Champagne-Ardenne et au Laboratoire Dynamique Moléculaire et Matériaux Photoniques (LDMMP) à l’Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs de l’Université de Tunis
The work presented in this manuscript is devoted to the study of very high resolution FTIR spectroscopy of the molecule of sulfuryl fluoride, SO2F2, which recently appeared as an important atmospheric pollutant. However, a very good modeling of its absorption spectrum is essential for atmospheric concentration measurements.This manuscript has five parts. The first part deals with the properties of the molecule of sulfuryl fluoride. The second part describes the theoretical model (tensor formalism and effective Hamiltonian and dipole moment) that we used to perform the analyzes. The third part presents the experimental conditions of the different spectra that we recorded at the AILES line of the SOLEIL synchrotron at Saint-Aubin (Paris). The fourth part describes the software C2vTDS and finally in the fifth part we present the results of the different analyzes.This thesis was performed in the Molecular and Atmospheric Spectrometry Group (GSMA) of the University of Reims Champagne-Ardenne and the Laboratory of Molecular Dynamics and Photonic Materials (LDMMP - ENSIT) of the University of Tunis

The present investigation was mainly motived by some problems encountered in the calculation of atmospheric transmission, which do not succeed in fitting the observed data More specifically, we performed both an experimental investigation and a modeling of the absorption of CO2 ,around the Q branch located at 14 µm, laying stress on the importance of line coupling effects. A tunable diode laser mounting was used, allowing resolution of 1. 10-3 cm-1 or better. This enabled us to measure accurately the individual intensities and widths of lines in this Q branch. Then the absorption profile has been systematicaly measured as a function of pressure, and the departure fom the lorentzien model clearly pointed out. Ln order to account for the observed absorption, we were therefore led to include in the calculation the line-coupling coefficients ( usually disregarded in the Lorentzien model). This requires the calculation of the off-diagonal elements of the diffusion matrix. For this purpose, the only tractable procedure is to use a "scaling-law" approach. The obtained values allowed us to obtain quite excellent agreement with the experiment data
Les problèmes liés au calcul de la transmission spectrale terrestre ont été à l'origine de cette étude : quels que soient les types de modélisation utilisés, ceux-ci butent sur l'impossibilité fondamentale à rendre compte des observations dans certaines des régions spectrales concernées. Ce travail, entrepris à la fois sur un plan expérimental et théorique, a donc consisté à modéliser l'absorption infrarouge de C02 dans la région de 14 µm. Dans cette région, la nécessité de tenir compte des effets d'interférence entre raies a été clairement mise en évidence, notamment dans la zone de la branche "Q" de la transition 10°← 0110 située à 720 cm-1. La technique expérimentale adoptée a été la spectroscopie par diodes laser accordables qui permet d'atteindre des résolutions voisines de 1. 10-3 cm-1. Nous avons ainsi pu mesurer avec précision les intensités et les coefficients d'élargissement des raies de cette branche. Nous avons ensuite effectué une série d'enregistrements pour observer l'évolution du profil d'absorption en fonction de la pression, et mettre en évidence les effets de non-additivité des profils. A partir de ces données expérimentales "haute pression" ainsi que des paramètres individuels de raies précédemment mesurés, un essai de modélisation théorique a été entrepris afin de rendre compte des écarts au profil de Lorentz usuellement adopté dans les modèles de reconstitution des profils spectraux. Cette modélisation requiert le calcul des éléments matriciels non-diagonaux de la matrice représentant l'opérateur de diffusion. Dans l'état actuel de la théorie, un calcul à priori de ces éléments est impraticable. On a donc adopté un modèle du type " loi d'échelle " qui a donné des résultats tout à fait satisfaisants

Nous reportons dans ces travaux de thèse le développement de deux spectromètres à lasers fonctionnant dans la région spectrale du moyen infrarouge (2,78 µm et 8 µm) correspondant aux deux fenêtres atmosphériques pour la détection de traces de gaz. Le premier spectromètre, basé sur la génération de différence de fréquences (DFG) vers 2,78 µm, est couplé à un spectromètre utilisant un laser à cascade quantique (QCL) vers 8 µm dans une cellule multipassages. Ce montage croisé nous a permis de déterminer pour la première fois expérimentalement les intensités de 31 raies d’absorption les plus intenses de la branche Q de la bande fondamentale ν₁ de l’isomère trans de l’acide nitreux (trans-HONO), considéré comme espèce clé pour la capacité d'oxydation atmosphérique. Nous avons exploité le spectromètre à QCL lors d’une campagne de mesures ciblée sur la surveillance continue du méthane (CH₄) pendant le mois de janvier 2013 à Dunkerque. Les observations de la variation de la concentration du CH₄ ont été analysées à l'aide des paramètres météorologiques simultanément enregistrées. Face au besoin d’identification de ses sources d’émission, nous avons développé la technique IRLS (Isotope Ratio Laser Spectrometry) pour la mesure du taux isotopique de ¹³CH₄/¹²CH₄. Les résultats préliminaires sont présentés
I report in this PhD thesis on the development of two mid-infrared laser spectrometers, based on difference-frequency generation (DFG) and quantum cascade laser (QCL), for application to trace gas monitoring. The DFG spectrometer (2.78 µm) was coupled with the QCL spectrometer (8 µm) to simultaneously measure nitrous acid (HONO) absorption spectra of the v₁ and v₃ bands respectively. Such crossing measurements allow us to determine experimentally, for the first time, the line strengths of 31 absorption lines of the ν1 band of trans isomer of nitrous acid that significantly impacts the air quality and climate change because of its crucial role in the atmospheric oxidation capacity. The QCL spectrometer is also deployed for continuous monitoring of methane (CH₄) during January 2013 in Dunkirk. Methane concentration variation is analyzed with the help of the simultaneously recorded meteorological parameters. In order to identify the sources of CH₄ emission, I developed an Isotope Ratio Laser Spectrometry (IRLS) technique to measure the isotopic ratio of ¹³CH₄/¹²CH₄. Preliminary results are presented

Cette thèse aborde la performance du codage de canal pour les communications optiques sans fil indoor. L’application visée concerne la télésurveillance des données physiologiques de patients mobiles en milieu hospitalier. Après avoir présenté les caractéristiques des liens optiques infrarouges en visibilité directe et en diffus, les techniques permettant de fiabiliser le canal optique non stationnaire à variations lentes notamment par l’emploi de codes correcteurs d’erreurs et de codes correcteurs d’effacements, sont introduites. Les performances des codes de Reed Solomon et LDPC sont évaluées et comparées à la probabilité de blocage du canal optique mobile. L’étude permet de montrer que l’efficacité des codes augmente avec le rendement au prix d’une probabilité de blocage élevée impactant directement les couches supérieures. La performance du codage correcteur d’effacement (codage LT) est alors étudiée en termes de débits atteignables et comparée à la performance de l’ARQ hybride ainsi qu’à la capacité avec blocage. L’étude met en évidence que le codage LT permet d’augmenter le débit effectif et de réduire la puissance optique émise ce qui est important pour une application de télésurveillance médicale, embarquée sur le patient
This thesis deals with the performance of channel coding for wireless optical communications in an indoor environment in the context of mobile patient monitoring. After presenting the optical channel characteristics of LOS and diffuse links, error correcting codes and erasure correcting codes are introduced as a way to achieve reliable transmissions over the non stationary optical channel. The performance of Reed Solomon codes and LDPC codes is then determined and compared to the outage probability of the optical channel. The results show that the performance of LDPC codes increases with the code rate at the expense of an higher outage probability which is a typical parameter for the higher layers. The performance of erasure correcting codes (LT codes) is then studied in terms of achievable rate and compared to the performance of hybrid ARQ and outage capacity. The study shows that LT codes can increase the achievable rate and reduce the optical emitted power which is important for healthcare applications, embedded on the patient

Les intensités absolues des 4 bandes chaudes reliant les niveaux vibrationnels: (V::(4)=1, V::(4)=2), (V::(2)=1, V::(2)=V::(4)=1); (V::(4)=1,V::(2)=V::(4)=1) ET (V::(2)=1,V::(2)=2) sont analysées séparément avec un modèle de bandes isolées. Comme ces 4 bandes relèvent partiellement des mêmes paramètres du moment dipolaire effectif que les bandes fondamentales (v::(4)=1) et (v::(4)=2), ces analyses sont faites soit par extrapolation, soit directement en ajustant l'ensemble des parametres. Le modèle de bandes isolées s'avère insuffisant pour que les bandes atteignent le niveau perturbe. L'étude simultanée des 10 bandes chaudes est entreprise sur la base des schémas diade pour les niveaux inferieurs et pentade pour les niveaux supérieurs

Monitoring non-invasively muscle oxygenation (mO2), inferred from oxygenated haemoglobin (Hb)/myoglobin (Mb) and deoxygenated Hb/Mb measures, has emerged at the end of the 80s with the develoment of near-infrared spectroscopy (NIRS). Today, NIRS devices are portable and make possible to continuously and remotely monitor the balance between oxygen (O2) delivery to working muscles and muscle O2 uptake in cpillary beds of the investigated muscle. For instance, while a high muscle O2 uptake ability in generaly associated with performance improvement, a low muscle O2 uptake ability may be associated with delayed metabolic recovery between successive efforts. The aims of this thesis were to examine the methodological considerations on the use of NIRS to asses mO2 and muscle O2 uptake (mVO2) (studies 1 and 2) and to consider the eventual relashionship that can exist between mO2 and physical performance during repeated high-intensity exercices (studies 2, 4 and 5). We first investigated the reliability and the sensitivity of the post exercise mO2 (study 1). We found a moderate level of reliability, which was independent of exercise intensity during an occlusion-free recovery condition. Conversely, when the recovery of NIRS-derived mVO2 was considered, measures were also moderately reliable but exercise-intensity dependent. In a subsequent study (studie 2), we examined the influence of changes of direction (COD) on mVO2. We observed a greaterm VO2 with COD (i. E. , at similar absolute running speeds, 20-m shuttle runs were associated with higher mVO2 than straight-line runs). These results suggested that mVO2 is also sensitive to running modality (i. E. , COD). In the second part of the thesis, we first examined the role of mO2 recovery in muscular force recovery during repeated-maximal effort (study 3). The results confirmed that mO2 recovery may play a moderate role on the maximal force production. Afterward, we investigated the influence of training background on mVO2 recovery post-exercise (study 4). We found that an endurance training background is associated with faster mVO2 recovery compared with a sprint training background, which was itself related to better repeated-sprint ability. Finally, in a longitudinal study (study 5), we examined the chronic changes on post-sprints mO2 after an aerobic training period. The improvement in repeated-sprint ability after training was related to the acceleration of the mO2 post-sprints, suggesting again that muscle aerobic function might play a role in the (metabolic) between-sprints recovery
Il est généralement accepté qu'une plus grande capacité de consommation d'O2 musculaire est associée à une meilleure performance aérobie. A l'inverse, une faible capacité de consommation d'O2 musculaire est également associée à une récupération inter-effort réduite/ralentie. A la fin des années 80, le suivi non invasif de l'oxygénation musculaire (mO2), déduite par la mesure de l'hémoglobine ([Hb]) / myoglobine ([Mb]) saturé en oxygène (O2) et de l'[Hb]/[Mb] dépourvu d'O2, a émergé dans de nombreuses études avec l'inclusion de la spectroscopie du proche infrarouge (NIRS). Le fait que la NIRS soit devenue portable rend libre l'évaluation continue de la balance entre apport d'O2 aux muscles en action et consommation musculaire d'O2 des lits capillaires du muscle considéré. Dans cette thèse, nous nous sommes attachés à examiner les considérations méthodologiques de l'utilisation de la NIRS pour évaluer mO2 et consommation d’oxygène musculaire (mVO2) (Etudes 1 et 2). Les études 2, 4 et 5 ont étudié les relations éventuelles qui peuvent exister entre la mO2 et la performance lors d'exercices répétés à haute intensité. Initialement nous avons étudié la reproductibilité et la sensibilité de mO2 post-exercice (Etude 1). Un niveau modéré de reproductibilité, ainsi qu'une indépendance des relevés en fonction de l'intensité d'exercice lors de la récupération sans occlusion ont été constatés. Par contre, lorsque la récupération de la mVO2 était observée, il fut relevé que les mesures étaient, certes modérément reproductibles à l’instar de mO2 post-exercice mais à contrario dépendantes de l'intensité d'exercice. Dans une étude subséquente (Etude 2), nous avons inspecté l'influence des changements de direction (COD) sur la mVO2. Nous avons ainsi observé une plus grande mVO2 avec COD : pour des vitesses similaires absolues de course, les courses en navette sur 20 m étaient associées à de plus grandes mVO2 que lors des courses en ligne droite. Ces résultats suggéraient que mVO2 déjà sensible à l’intensité de l’exercice, l’était aussi à la modalité de course (avec ou sans COD). En second lieu, le rôle de la mO2 sur le paramètre de récupération de force musculaire durant des efforts maximaux répétés a été examiné (Etude 3). Les résultats ont confirmé que la récupération de mO2 peut jouer un rôle modéré dans la production de force maximale. Suite à cette étude, nous avons souhaité évaluer l'influence du type d'entraînement sur la récupération de mVO2 (Etude 4). Ainsi, la comparaison entre entraînement en endurance et entraînement au sprint révèle une meilleure récupération de mVO2 dans le groupe endurance. Cette accélération de la récupération de mVO2 était liée à une meilleure capacité à répéter des sprints. L’entraînement agit donc sur le paramètre de récupération de mV2. En dernière partie, nous avons inspecté dans une étude longitudinale (Etude 5) les effets d’une période d'entraînement aérobie sur la mO2 post-sprints. L'amélioration de la capacité à répéter des sprints a été associée à l'accélération de la mO2 post-sprints, ce qui confirme que la fonction musculaire aérobie pourrait jouer un rôle au niveau dans la récupération métabolique entre les sprints

Cette étude a été motivée par l’absence de données spectroscopiques infrarouge de CO² fiables à hautes résolution spectrale, pour des applications à température élevée. Les énergies des niveaux vibro-rotationnels du dioxyde de carbone sont calculées numériquement par la méthode de Lanczos, et les vecteurs propres associés à ces niveaux à l’aide de la méthode de l’itération inverse couplée à la méthode du gradient conjugué. Le Hamiltonien est projeté sur la base des états des oscillateurs harmoniques et de la toupie symétrique. Dans une première étape, les paramètres de la surface du potentiel et du moment dipolaire de l’isotope principal de CO2 ont été déterminés par ajustement sur un ensemble de mesures de fréquences de transitions et d’intensités de raies respectivement. 46 paramètres du potentiel de CO2 ont été ajustés, et 19 paramètres du moment dipolaire ont été obtenus après ajustement (7 et 12 associés à des composantes perpendiculaires et parallèles respectivement). Les accords entre les énergies calculées et mesurées d’une part, et entre intensités calculées et mesurées ou issues d’autres calculs d’autre part, est bon. Les énergies totales des états de symétries e ont été calculés pour toutes les valeurs de J jusqu’à 201 et des énergies vibrationnelles aussi élevées que 13000 cm -1. Les vecteurs propres et les moments de transitions ont été calculés pour un nombre restreint de valeurs de J. L’assignation des niveaux à partir des vecteurs propres n’étant pas toujours réalisable, une méthode complémentaire d’assignation par continuité a été développée. Des procédures d’ajustement des moments de transition en fonction de J ont été mises au point pour pouvoir obtenir par interpolation tous les moments de transitions appartenant aux bandes susceptibles de jouer un rôle jusqu’à 3000 K
This study was motivated by the lack of infrared spectroscopic data of CO2 for high temperature applications. Rovibrational energies of carbon dioxide were computed using the Lanczos method. The eigenvectors were computed with the help of the inverse iteration method coupled to the conjugate gradient method. The Hamiltonian of CO2 was projected on the harmonic oscillators and the symmetric top rotor basis. In a first step, the potential energy surface and the dipole moment parameters of the main CO2 isotope were adjusted to some measured transition frequencies and line strengths respectively. This leads to the determination of 46 potential parameters and 19 dipolar moment parameters. 7 parameters of this dipole moment surface are related to its perpendicular component and 12 to its parallel component. The rovibrational energies of the e symmetry were then calculated for all J values up to 201 and for vibrational energies as high as 13000 cm-1. Eigenvectors and transition moments were computed for a limited number of j values. The energies and line strengths computed in this study are in good agreement with the available data measured or computed with other methods. To assign the rovibrational states, a continuity assignation method was developed in this work to improve the eigenvectors assignation method, which is not adapted for high J values. Finally, two procedures were proposed to compute, by interpolation of the calculated transition moments, the transition moments for all J belonging to bands likely to contribute to the infrared emission of CO2 at 3000 K

Une base de données spectroscopiques est requise dans de nombreuses applications industrielles ou intervient le rayonnement I. R. De gaz chauds. La première partie du travail est consacré à une étude expérimentale sur les données spectroscopiques relatives à CO2 jusqu'à 800 K. Un dispositif expérimental, utilisant un laser à diode, a été conçu pour mesurer les intensités de raies chaudes des gaz. Nous avons déterminé, à partir de l'obtention des transmittivités expérimentales au centre des raies et de méthodes d'élimination des contributions des raies voisines, les intensités d'une trentaine de transitions appartenant à des bandes vibrationnelles telles que Δ1"=0 et Δv3=1. Nous en avons déduit les intensités des huit bandes, dont trois n'avaient pas, à notre connaissance, été déterminées expérimentalement. Les résultats sont en accord à mieux que 4% avec des résultats expérimentaux existants, obtenus par Johns à température ambiante et valident un calcul D. N. D. De Wattson pour les trois bandes non encore étudiées expérimentalement. A partir d'une cellule de grande dimension (1m), permettant d'isoler une colonne de gaz isotherme, nous avons mesuré des spectres a moyenne résolution entre 300 et 750 K, pour des pressions ≤ 1 atm, autour de 2. 7 m et 4. 3 m. Ces spectres nous ont permis de valider la méthode expérimentale grâce à la comparaison avec des spectres synthétiques calculés par un code raie par raie, de tester la qualité de certaines bases de données et de valider des modèles pragmatiques permettant de tenir compte du couplage entre raies grâce à l'utilisation de facteur de forme. La deuxième partie a trait à la constitution d'une base approchée de données relatives à H2O valable au moins jusqu'à 2600 K pour des applications requérant une résolution de l'ordre de 10 cm-1. Le modèle utilise l'approche de Tyuterev pour les énergies et la prise en compte d'oscillateurs de morse pour le calcul de la partie vibrationnelle des intensités des bandes chaudes : ceci conduit à la détermination des positions et intensités des raies chaudes des trois bandes 010<-000, 100<-000 et 001<-000. Dans une deuxième phase, les positions et intensités des raies des bandes chaudes centrées en 1. 9, 2. 7 et 6 m sont déduites des précédentes. Le critère de coupure sur l'énergie rovibrationnelle du niveau bas de la transition a été fixé, dans tous les cas, à 13000 cm-1. Les données de départ sont extraites, d'une part, de la base HITRAN, d'autre part, d'une base due à J. M. Flaud et C. Camy-Peyret, valable à 1000 K autour de 4. 3 m. Nous avons validé la base approchée obtenue à 900, 1200 et 1500 K, en montrant une interprétation correcte des spectres expérimentaux dus à Burch et du spectre expérimentale à 2550 K dû à Ludwig.

L'étude détaillée des spectres de H₂S dans les régions spectrales de 4 x 10-6 m and 1. 6 x 10-6 m (spectres par transformée de Fourier à haute résolution) a conduit à un ensemble complet et précis de niveaux rotationnels pour les deux triades d'états vibrationnels {(020),(100),(001)} et {(210),(111),(012)} des principales espèces isotopiques du sulfure d'hydrogène, ainsi qu'à la détermination d’un grand nombre d'intensités expérimentales. Pour chaque triade étudiée, un calcul de moindres carrés sur les niveaux d'énergie expérimentaux a permis de déterminer les énergies vibrationnelles et les constantes rotationnelles et de couplage intervenant dans l'Hamiltonien utilisé. De même, à partir des intensités expérimentales ont été obtenus les moments de transition des bandes apparaissant dans les domaines spectraux étudiés. Enfin, un spectre complet du sulfure d'hydrogène naturel a été calculé d'une part entre 2150 et 2950 cm-1 et d'autre part entre 6000 et 6500 cm-1 et ces spectres synthétiques devraient être utiles pour différentes applications (pollution, astrophysique)
A careful analysis of the H₂S spectrum in the 4 x 10-6 m and 1. 6 x 10-6 m spectral regions (High resolution Fourier transform spectra) has led to a complete and precise set of rotational energy levels of the two triads of interacting vibrational states: {(020), (100), (001)} and {(210), (111), (012)} for the main isotopic species of hydrogen sulfide. Moreover a large number of experimental intensities has been obtained. For each triad of interacting states a least squares fit on the experimental energy levels has provided us with a precise set of vibrational energies and rotational and coupling constants. In the same way from the experimental line intensities it has been possible to determine the transition moments of the bands appearing in he studied spectral regions. Finally a complete spectrum of natural hydrogen sulfide has been computed between 2150 and 2950 cm- 1 and between 6000 and 6500 cm-1 and this synthetic spectra should be useful for different applications

L'extrapolation des resultats des experiences en laboratoire simulant les atmospheres n2-ch4 conduit a supposer que de nombreux composes organiques, en plus de ceux deja detectes, sont presents dans l'atmosphere de titan, le plus grand satellite de saturne. Il s'agit principalement de nitriles en c2-c4, d'hydrocarbures en c2-c6 et d'autres composes, tels les azides et le diazomethane, et les polyacetylenes. Ils pourraient y etre detectes par recherche de leurs signatures sur les spectres ir de cette planete. Ceci necessite de disposer des donnees spectrales relatives a ces composes, en particulier des intensites absolues des bandes ir. Or, c'est rarement le cas. Nous avons developpe un programme d'etude des spectres ir de ces composes, en mettant au point un systeme experimental permettant de determiner les intensites des bandes infrarouges. Les frequences et les attributions des bandes des composes etudies ont ete determinees grace a une etude bibliographique approfondie. Nous avons tout d'abord determine les intensites absolues des bandes ir, avec des barres d'erreur, du cyanopropyne, du cyanoacetylene et du diacetylene. Nous avons aussi mis au point un dispositif experimental qui nous a permis d'etudier les spectres ir a differentes temperatures dans le domaine 220-330 k, etude indispensable pour pouvoir extrapoler les donnees aux basses temperatures de titan. Nous avons pu ainsi etudier l'influence de la temperature sur l'intensite absolue des bandes ir du benzene et du cyanoacetylene. Cette etude montre que, contrairement aux previsions theoriques, l'intensite absolue varie peu avec la temperature. Enfin, nous avons estime l'intensite absolue des bandes ir du diazomethane et du methylazide a partir des donnees de la litterature. Ces resultats devraient contribuer a l'interpretation des spectres ir de titan, en particulier ceux qui seront obtenus grace au telescope spatial iso, et a l'experience cirs de la mission spatiale cassini-huygens

Etude des bandes fondamentales nu2 de HDO, D2O et No2, ainsi que du spectre de rotation pure de no2 conduisant à la détermination de niveaux d’énergie et d'intensité précis. Obtention des constantes rotationnelles des états (010) des molécules D2O et HDO, ainsi que du moment de transition de la bande nu2 de D2O

Ce travail avait pour but de déterminer les paramètres des raies d’absorption de la molécule d’ammoniac en vue d’applications atmosphériques. A ce sujet, nous avons mesuré, à température ambiante, les intensités et les coefficients d’élargissement et de déplacement collisionnels des raies des bandes v1, v3, 2v4, et 4v2 dans la région spectrale 3050-3600 cm-1 de NH3 auto-perturbé. Ces mesures ont été effectuées dans un grand nombre de branches de ces bandes avec une très grande précision à l’aide d’un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier à haute résolution (0.008 cm-1). Ces paramètres spectroscopiques ont été déterminés à l’aide d’une technique d’ajustement multi-pression utilisant deux profils différents : un profil de Voigt et un profil de Rosenkranz. Le manuscrit comporte cinq parties. La première partie concerne les propriétés spectroscopiques de l’ammoniac. La deuxième partie est dédiée à l’appareillage, avec la description du spectromètre IRTF Bruker IFS125HR. Dans la troisième partie, nous exposons les résultats des intensités et des auto-élargissements de raies isolées, qui sont extrait à partir des spectres enregistré, des bandes v1, v3,2v4 et 4v2 de NH3. La quatrième partie présente les résultats obtenus sur les déplacements de raies et les effets d’interférence entre les composantes des doublets des bandes v1 et v3 de NH3.Pour interpréter les résultats des mesures de largeurs de raies du système collisionnel NH3 auto-perturbé, nous allons présenter dans le chapitre 5 le formalisme adopté pour le calcul de ces largeurs. Une comparaison entre les largeurs calculées et mesurées permet de tester la validité du formalisme utilisé
The aim of this work was to determine the parameters of the absorption lines of the ammonia molecule for atmospheric applications. In this regard, we measured, at room temperature, the intensities, the broadening and the shift coefficients of the lines of the bands v1, v3, 2v4, and 4v2 in the spectral region 3050-3600 cm-1 of self-disturbed NH3. These measurements were carried out in a large number of branches of these bands with very high precision using a high resolution Fourier transform infrared spectrometer (0.008 cm-1).These spectroscopic parameters were determined using a multi-pressure fitting technique using two different profiles: a Voigt profile and a Rosenkranz profile.The manuscript consists of five parts. The first part concerns the spectroscopic properties of ammonia. The second part is dedicated to the apparatus, with the description of the Bruker IFS125HR IRTF spectrometer. In the third part, we expose the results of the line intensities and self-broadenings of isolated lines, which are extracted from the recorded spectra, bands v1, v3, 2v4 and 4v2 of NH3. The fourth part presents the results obtained on line shifts and the interference effects between the components of the doublets of the v1 and v3 bands of NH3.To interpret the results of the line width measurements of the self-disturbed NH3 collisional system, we will present in chapter 5 the formalism adopted for the calculation of these widths. A comparison between the calculated and measured widths makes it possible to test the validity of the formalism used

Analyse des spectres ir a haute resolution pour plusieurs niveaux d'energie des etats vibrationnels. Les niveaux deduits de l'experience ont ete reproduits a l'aide d'un hamiltonien. Les intensite de nombreuses raies mesures ont permis de determiner la derivee premiere du moment dipolaire et un spectre synthetique complet des bandes a ete calcule

La molécule de chlorure de méthyle (CH3Cl) joue un rôle important dans la destruction catalytique de l'ozone en basse stratosphère. Une des méthodes utilisée pour déterminer la concentration de ce gaz dans l'atmosphère est l'étude par spectroscopie infrarouge de la région à 3,4 µm, et plus précisément celle des sous-branches QQ de la bande ν1. Pour cela, des mesures précises en laboratoire de paramètres spectroscopiques sont nécessaires. Nous nous sommes donc intéressés à l'étude de la spectroscopie de laboratoire de CH3Cl dans cette région spectrale. Des spectres haute résolution ont été enregistrés par spectrométrie IR à transformée de Fourier. Des mesures de positions et intensités ont été effectuées à partir de spectres de CH3Cl pur à basse pression. Ces résultats ont permis l'ajustement de l'Hamiltonien effectif comprenant six états en interaction et de la matrice de moment dipolaire électrique. Il a ainsi été possible de calculer les positions et intensités pour 22963 transitions dans la région de 3,4 µm. Pour permettre la modélisation de cette région spectrale, le profil des raies a été étudié. Les élargissements collisionnels auto-induits et induits par N2 ont été mesurés pour des températures atmosphériques (200-300 K). Une modélisation de ces coefficients ainsi que de leur dépendance en température a été effectuée. Finalement, le phénomène d'interférence collisionnelle entre raies des sous-branches QQ a été observé et modélisé. Les mesures et calculs effectués ont permis de construire une liste complète de raies dans la région de 3,4 µm améliorant considérablement la qualité des celles existantes dans les bases de données

Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l’étude des effets des collisions dans les spectres infrarouges de CH₃I qui est une source importante de l’iode qui est un catalyseur de la destruction d’ozone. Une bonne modélisation de son spectre d’absorption est donc essentielle pour les mesures de concentration atmosphérique. Dans les bases de données internationales, la bande ν6 n’est pas mentionnée en raison du manque de paramètres spectroscopiques. Étant très intense et localisée dans la fenêtre atmosphérique de 11 μm, la bande ν6, pourrait servir à une future détection IR de CH₃I, par des instruments sondant dans l’IR, comme l’instrument IASI-NG en cours de préparation. Mais auparavant, il est nécessaire de fournir les paramètres spectroscopiques de CH₃I, grâce à la spectroscopie de laboratoire. C’est dans ce contexte que notre travail s’est inscrit. Le manuscrit comporte cinq parties. La première partie concerne les propriétés spectroscopiques de la molécule CH₃I. La deuxième partie est dédiée à l’appareillage, avec la description du spectromètre IRTF Bruker IFS125HR. Dans la troisième partie, nous exposons les résultats des intensités et des auto-élargissements de raies qui sont extrait à partir des spectres enregistré. La quatrième partie présente les résultats obtenus sur les coefficients d’élargissement et le déplacement collisionnel par N₂ et O₂. La dernier partie est consacrée à l’interprétation des mesures des élargissements collisionnels, obtenus précédemment à l’aide des calculs théoriques. La dépendance de ces paramètres en fonction des nombres quantiques J et K a été étudiée
The work presented in this manuscript is devoted to the study of the effects of collisions in the infrared spectra of CH₃I, which is an important source of iodine, which is a catalyst for ozone destruction. Good modelling of its absorption spectrum is therefore essential for atmospheric concentration measurements. In international databases, the band ν6 is not mentioned due to the lack of spectroscopic parameters. Being very intense and localized in the atmospheric window of 11 μm, the ν6 band could be used for future IR detection of CH₃I, by instruments probing in the IR, such as the IASI-NG instrument under preparation. But first, it is necessary to provide the spectroscopic parameters of CH₃I, using laboratory spectroscopy. It is in this context that our work has been carried out. The manuscript consists of five parts. The first part concerns the spectroscopic properties of the CH3I molecule. The second part is dedicated to the apparatus, with a description of the Bruker IFS125HR FTIR spectrometer. In the third part, we present the results of the line intensities and self-broadening coefficients that are extracted from the recorded spectra. The fourth part presents the results obtained on N₂, O₂ broadening and shift coefficients. The last part is devoted to the interpretation of the collisional widening measurements, previously obtained using theoretical calculations. The dependence of these parameters on the quantum numbers J and K has been studied

La mesure des concentrations d’espèces à l’état de trace, susceptibles d’avoir un impact notable sur la santé, le climat ou la stabilité de la couche d’ozone constitue un véritable défi. Les prochaines missions spatiales, prévues à haute sensibilité, apporteront un progrès si et seulement si les paramètres spectraux nécessaires sont disponibles. Pour certaines espèces d’intérêt atmosphérique telles que le chlorure de nitryle (ClNO₂), le phosgène (Cl₂CO) et le nitrate de chlore (ClONO₂), les données spectroscopiques sont incomplètes ou quasiment inexistantes. Le défi dans cette thèse consiste à obtenir des paramètres spectroscopiques (positions et intensités de raies ou sections efficaces d’absorption) pour ces espèces, en vue des applications atmosphériques. Cependant, hormis Cl₂CO, la spectroscopie de ClNO₂₂ et ClONO₂ est rendue difficile par leur synthèse chimique très complexe, leur réactivité avec les métaux et les matériaux organiques et leur instabilité en présence de lumière et chaleur. De plus, ces molécules sont assez lourdes (présence du chlore avec ses deux isotopomères) et présentent des spectres denses et assez compliqués par de nombreuses perturbations qui affectent les niveaux de vibration-rotation.Dans le cas de ClNO₂, des spectres ont été enregistrés dans la gamme 300 – 900 cm-1 avec de meilleures conditions expérimentales (haute résolution, basse température, long parcours, faible pression) en utilisant le rayonnement synchrotron de la ligne AILES à SOLEIL. Des modélisations précises des régions à 370 et 790 cm-1 ont été effectuées. Ces régions pourront être exploitées pour une future télédétection atmosphérique par spectroscopie IRTF respectivement par les instruments FORUM et IASI-NG. Les vibrations de basse énergie de ClONO₂ jamais observées à haute résolution avant ce travail ont également été mesurées. Une première modélisation de la région de la torsion vers 120 cm-1 est présentée dans cette thèse. L’analyse de ces vibrations sera utile pour modéliser les bandes chaudes dans les fenêtres atmosphériques où ClONO₂ est actuellement détecté, et in fine permettra d’aboutir à une restitution bien plus précise du profil de concentration de ClONO₂. Concernant Cl₂CO, des sections efficaces ont été mesurées au LISA, d’une part, à température ambiante pour clarifier les données des travaux antérieurs et, d’autre part, dans les conditions stratosphériques en soutien à la télédétection satellitaire
Measuring concentrations of trace species that may have a significant impact on health, climate or the stability of the ozone layer, is a serious challenge. Future space missions, planned at high sensitivity, will bring progress if and only if the necessary spectral parameters are available. For some species of atmospheric interest such as nitryl chloride (ClNO₂), phosgene (Cl₂CO) and chlorine nitrate (ClONO₂), spectroscopic data are incomplete or almost non-existent. The challenge in this thesis is to get spectroscopic parameters (line positions and intensities or absorption cross sections) for these species in support of atmospheric applications. However, apart from Cl₂CO, spectroscopy of ClNO₂ and ClONO₂ is made difficult by their very complicated chemical synthesis, their reactivity with metals and organic materials, and their instability in the presence of light and heat. Moreover, these molecules are quite heavy (presence of chlorine with its two isotopomers) and exhibit dense spectra that are quite complicated by numerous perturbations affecting vibration-rotation levels.In the case of ClNO₂, spectra were recorded in the range 300 – 900 cm-1 with much improved experimental conditions (high resolution, low temperature, long path, low pressure) using the synchrotron radiation of the AILES beamline at SOLEIL. Precise modelling of the 370 and 790 cm-1 regions has been performed. These regions could be used for a future atmospheric remote sensing by FTIR spectroscopy respectively by FORUM and IASI-NG instruments. The low energy vibrations of ClONO₂ that have been never observed at high resolution before this work were also measured. A first modelling of the torsional region around 120 cm-1 is presented in this thesis. The analysis of these vibrations will be useful for the modelling of hot bands in the atmospheric windows where ClONO₂ is currently detected, and in fine will lead to a much more precise retrieval of the ClONO₂ concentration profile. Regarding Cl₂CO, cross sections have been measured at LISA, on one hand, at room temperature to compare data with previous works and, on the other, in stratospheric conditions to support satellite remote sensing applications

L'analyse des spectres de vibration-rotation des molécules H₂¹⁸0 et H₂¹⁶0, enregistrés entre 4400 et 11500 cm⁻¹ l'aide d'un spectromètre transformation de Fourier a été effectuée. Il a été possible de déterminer un ensemble précis et cohérent d'environ 1500 niveaux d'énergie rotationnels appartenant à 18 états vibrationnels de H₂¹⁸0 , et d'établir les listes des intensités précises de raies appartenant à 17 bandes de vibration-rotation de H₂¹⁸0 et à 6 bandes de H₂¹⁶0. En outre, les paramètres de l'Hamiltonien vibro-rotationnel correspondant à la deuxième triade d'états vibrationnels inter-agissants ont pu être déterminés, ainsi que les termes du moment dipolaire transformé correspondant. Le spectre synthétique complet des bandes ₃√₂, √₁ + √₂ et √₂+√₃ aussi été calculé. De nouvelles méthodes de mesure des intensités des raies ont été développées, ainsi que des méthodes d'analyse automatique des spectres. Les règles de somme ont été étendues
H₂¹⁸0 and H₂¹⁶0 vibro-rotational spectra have been recorded on a Fourier-transform spectrometer between 4400 and 11500 cm⁻¹, and have been analysed. A consistent set of about 1500 rotational energy levels belonging to 18 vibrational states of H₂¹⁸0 has been accurately determined, and a few thousand line intensities belonging to 17 H₂180 bands and to 6 H₂160 bands have been measured. Furthermore, rotational and coupling constants for the second triad of interacting states have been calculated, besides coefficient of the transformed-dipole-moment development, allowing the computation of a complete synthetic spectrum of the ₃√₂, √₁ + √₂ and √₂+√₃ bands. New intensity measurement methods have been developed, as well as methods for automatic analysis of the spectra. Sum rules have been extended

Therapeutic ultrasound has become a topic of growing interest in ophthalmology. High intensity focused ultrasound (HIFU) for the treatment of glaucoma and ultrasound (US) drug delivery are the two main areas of research in this field. This work addresses these domains in two separate parts: transscleral ultrasound drug delivery (USDD), and infrared (IR) field characterization of an ophthalmic HIFU device for glaucoma treatment. The sclera is a promising pathway for ocular drug delivery, since transscleral administration can address both the anterior and posterior segments of the eye. Due to the low permeability however, efficient drug delivery is challenging. In this study, HIFU was investigated as a potential modality for an enhanced transscleral drug delivery (in vitro). Among US effects, cavitation was shown to be the major contributor to an enhanced USDD. A pulsed US protocol designed to maximum cavitation activity may therefore be a viable method for enhancing ocular drug delivery. In the second part, a new method of ultrasonic field characterization was developed for a multi-element HIFU device. This system is designed and produced for glaucoma treatment by Eyetechcare Company (Rillieux-la-Pape, France). The traditional hydrophone method for field characterization was prohibitively slow on an industrial scale. An alternative modality for rapid qualitative assessment of the intensity distribution based on infra-red (IR) thermography was developed specific to this high frequency (19-21 MHz) device with line-focus US radiators. The second part of the study was aimed to expand the application of a R&D technique for ultrasonic field characterization to an industrial scale

This thesis falls within the field of high resolution Fourier transform spectroscopy of gas phase molecules in the far to near infrared ranges. It is focused on quantitative aspects of gas phase spectroscopy: absolute line intensity measurements. Both stable and unstable molecules, of atmospheric interest, are investigated. With this work, we aim to provide the reference spectroscopic information needed to analyze spectra of planetary atmospheres and improve our understanding of the physical chemistry of these environments.

We studied two molecules of atmospheric interest: the 13C16O2 isotopologue of carbon dioxide, which is a stable molecule, and the H16O79Br and H16O81Br isotopologues of hypobromous acid

which are short-lived unstable molecules.

The work carried out in the 2 and 1.6 µm regions of 13C16O2 falls in the framework of highly

precise remote sensing of carbon dioxide in the Earth’s atmosphere, needing more and more accurate

reference spectroscopic information. We measured 872 absolute line intensities corresponding

to 317 different lines in seven vibration-rotation bands of 13C16O2. These measurements, together with measurements performed in the Laboratoire de Spectrométrie Physique (Université Joseph Fourier, Grenoble, France) led to the improvement of the theoretical description of the spectrum of carbon dioxide, performed in the Laboratory of Theoretical Spectroscopy, (Institute of Atmospheric Optics, Tomsk, Russia). This study is preceeded by a preliminary work on the main isotopologue of carbon dioxide, 12C16O2 in the same spectral regions, aimed to determine the best suited line profile to model the observed line shapes of 13C16O2.

HOBr exists only in equilibrium with its decomposition products, like Br2O and H2O. Quantitative spectroscopy on such an unstable molecule therefore implied the use of a specific method to determine the concentration of HOBr in the studied gas sample. Simultaneously, Tunable Diode Laser (TDL) infrared spectra of some lines of the nu2 band and a far infrared Fourier transform spectrum of pure rotation lines of HOBr were recorded. The measured intensities of pure rotation lines together with the permanent electric dipole moment of the molecule were used to determine the partial pressure of HOBr, thus allowing absolute intensities of the lines probed by the TDL to be determined. These infrared absolute line intensities were then used to “calibrate” the relative line intensities in the nu2 band, measured in a Fourier transform spectrum recorded separately.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la spectroscopie è haute résolution de molécules en phase gazeuse dans l’infrarouge proche à lointain. Ce travail se concentre sur les aspects quantitatifs de la spectroscopie en phase gazeuse: la mesure d’intensités absolues. Des molécules d’interêt atmosphérique stables et instables ont été étudiées. Le but de ce travail est de fournir des informations spectroscopiques de référence utiles à l’analyse de spectres d’atmosphères planétaires et, ainsi, améliorer notre compréhension de la physico-chimie de ces environnements.

Nous avons étudié deux molécules d’interêt atmosphérique: l’isotopologue 13C16O2 du dioxyde

de carbone, qui est une molécule stable, et les isotopologues H16O79Br et H16O81Br de l’acide hypobromeux qui sont des molécules instables.

Le travail effectué sur les régions spectrales à 2 et 1.6 µm de 13C16O2 s’inscrit dans le cadre

des mesures à distance à très haute précision du dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère terrestre. Nous avons mesuré 872 intensités absolues correspondant à 317 raies d’absorption dans sept bandes de vibration-rotation de 13C16O2. Ces mesures, ainsi que celles réalisées au Laboratoire de Spectrométrie Physique (Université Joseph Fourier, Grenoble, France) ont abouti à l’amélioration de la description théorique du spectre du dioxyde de carbone, réalisée au Laboratory of Theoretical

Spectroscopy (Institute of Atmospheric Optics, Tomsk, Russie). Cette étude est précédée par un

travail préliminaire sur l’isotopologue principal du dioxyde de carbone, 12C16O2 dans les mêmes

régions spectrales, visant à déterminer le profil de raie le plus adapté pour modéliser les profils

observés de 13C16O2.

HOBr existe uniquement en équilibre avec ses produits de décomposition tels que Br2O and H2O.

Effectuer des mesures quantitatives pour ce type de molécule instable implique dès lors l’utilisation d’une technique spécifique afin de déterminer la pression partielle de HOBr. Un spectre infrarouge en Diode Laser Accordable (DLA) de quelques raies de la bande nu2 de HOBr et un spectre infrarouge lointain en transformée de Fourier d’un même échantillon gazeux ont été enregistrés simultanément. Les intensités mesurées de raies de rotation pure combinées au moment dipolaire électrique permanent de la molécule ont été utilisées pour déterminer la pression partielle de HOBr, nous permettant

ainsi de déterminer les intensités absolues des raies mesurées à l’aide de la DLA. Ces intensit´es absolues ont ensuite été utilisées pour “calibrer” les intensités relatives des raies de la bande nu2, mesurées dans un spectre à transformée de Fourier enregistré séparément.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Our work falls within the field of high resolution spectroscopy of gas phase molecules in the far-, mid- and near-infrared ranges. Its guiding line are absorption spectral intensities, dealt with experimentally and theoretically. In particular, we developed in our laboratory the field of intensities measurements of vibration-rotation lines using Fourier transform spectrometers, with a precision of about 0.5 % and an accuracy of 2-4 % for chemically stable species. We study chemically stable (CO2, N2O, C2H6, OCS, C2H2) and unstable (HOCl, HCOOH et HNO3) compounds. We also measure infrared absorption cross section spectra for CFC replacements. Some of our measured intensities, of direct interest for the study of planetary atmospheres, are now incorporated in international spectroscopic databases. Others are used to develop global theoretical models of molecules, in relationship with intra-molecular dynamics./Nos travaux de recherches relèvent de la spectroscopie à haute résolution de molécules en phase gazeuse dans les domaines de l’infrarouge lointain, moyen et proche. Ils ont pour ligne directrice les intensités spectrales d’absorption, abordées expérimentalement et théoriquement. Nous avons en particulier développé dans notre laboratoire le domaine de la mesure d’intensités d’absorption de raies de vibration-rotation à l’aide de spectromètres à transformée de Fourier. Nous réalisons ces mesures avec une précision d’environ 0.5 % et une exactitude d'environ 2-4 % pour les espèces chimiquement stables. Nous étudions des composés chimiquement stables (CO2, N2O, C2H6, OCS, C2H2) et instables (HOCl, HCOOH et HNO3). Nous mesurons également des spectres de sections efficaces d’absorption infrarouge pour des substituts des chlorofluorocarbures (CFC). Certaines de nos mesures d’intensité, d’intérêt direct pour l’étude d’atmosphères planétaires, sont aujourd’hui incorporées dans les bases de données spectroscopiques internationales. D’autres sont utilisées pour développer des modèles théoriques globaux de molécules, en liaison avec la dynamique intramoléculaire.
Agrégation de l'enseignement supérieur, Orientation sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au laboratoire comme sur le terrain, le choix de la cadence lors de l’exercice de pédalage est un élément important dans la réalisation d’un exercice. De nombreux travaux ont porté sur l’effet de la cadence de pédalage sur différents aspects tels que la performance, les paramètres cardiorespiratoires, la participation du métabolisme « anaérobie » et le recrutement musculaire. Cependant, très peu de travaux ont étudié l’effet de la cadence de pédalage sur la disponibilité et l’utilisation d’O2 au niveau musculaire et cérébral. L’objectif principal de cette thèse était de comprendre les effets de la cadence de pédalage sur la disponibilité en O2 ainsi que l’utilisation d’O2 au niveau musculaire et cérébral. Le but de nos trois plans expérimentaux était d’étudier d’une part l’effet de la cadence de pédalage sur l’hétérogénéité de la déoxygénation musculaire lors de l’exercice modéré et d’autre part l’effet de la cadence sur l’oxygénation musculaire et cérébrale et sur la performance lors de l’exercice intense chez des sujets non entraînés ainsi que chez des sujets entraînés à l’endurance.Ce travail nous a permis de montrer que, lors de l’exercice d’intensité modérée, V ̇O2 de l’organisme entier et l’hétérogénéité de la déoxygénation musculaire étaient plus élevées à cadence élevée qu’à cadence faible, bien que la déoxygénation n’était pas modifiée par la cadence de pédalage chez les sujets non entraînés à l’endurance. D’autre part, lors de l’exercice intense mené jusqu’à l’épuisement, la performance était améliorée à 40 rpm par rapport à 100 rpm chez les sujets non entraînés tandis qu’aucune différence significative n’était observée entre les deux cadences chez les triathlètes. De plus, l’extraction d’O2 au niveau du vastus lateralis était dépendante de la cadence de pédalage chez les sujets non entraînés mais ne l’était pas chez les sujets entraînés à l’endurance. Enfin, nous avons observé un effet de la cadence de pédalage sur l’oxygénation cérébrale et en particulier une possible élévation de la disponibilité en O2 au niveau cérébral à faible cadence de pédalage chez les deux populations. Pour conclure, ce travail nous a permis de mettre en évidence des différences liées à l’aptitude aérobie des sujets et à l’intensité de l’exercice dans les réponses de l’oxygénation cérébrale et musculaire et de la performance lors d’exercices effectués à différentes cadences
Choosing the pedalling cadence during the cycling exercise, in the laboratory as well as on the field, is a crucial element in fulfilling an exercise. Many studies have examined the effect of pedal cadence on various aspects such as performance, cardiorespiratory parameters, the participation of the “anaerobic” metabolism and muscle recruitment. However, few studies have investigated the effect of pedal cadence on the O2 availability and its utilization in the muscle as well as in the brain. This is why the main objective of this thesis was to understand this subject which is underdeveloped. The aim of our three experimental procedures was on one hand to study the effect of pedal cadence on the heterogeneity of the muscle’s deoxygenation during moderate exercise. On the other hand, to study the effects of pedal cadence on muscle and cerebral oxygenation and also on the performance during heavy exercise in untrained subjects, as well as in endurance-trained subjects.This work allows us to show that at moderate-intensity exercise, whole body V ̇O2 and the heterogeneity of muscle deoxygenation were higher at high cadence than at a lower one, even if the deoxygenation was not altered by the pedalling cadence in non-endurance-trained subjects. On the other hand, during intense exercise performed until exhaustion, the performance improved at 40 rpm than at 100 rpm in untrained subjects, while no significant difference was observed between the two cadences among triathletes. In addition, the O2 extraction in the vastus lateralis depended on the pedal cadence in untrained subjects and the opposite in endurance-trained subjects. Finally, we observed an effect of pedal cadence on cerebral oxygenation and in particular a possible rise in the availability of O2 in the brain on a lower cadence in both population levels. In conclusion, this work has allowed us to highlight the differences in the aerobic fitness of the subjects and in the intensity of the exercise in brain and muscle oxygenation responses and performance during exercises performed at different cadences

Les spectres d'échantillons naturel et enrichi en 13C du dioxyde de carbone ont été enregistrés entre 5851 et 7045 cm-1 par CW-Cavity Ring Down Spectroscopy à très haute sensibilité. Environ 8000 transitions appartenant à huit isotopologues de CO2 (12C16O2, 13C16O2, 16O12C18O, 16O12C17O, 16O13C18O, 16O13C17O and 12C18O2) ont été mesurées avec une précision estimée de 1 × 10-3 cm-1. Les paramètres spectroscopiques ont été obtenus pour un total de 238 bandes, la plupart nouvellement observées. Un certain nombre de résonances ont été observées et identifiées. Les données expérimentales disponibles dans la littérature et celles obtenues au cours de cette thèse ont été utilisées pour améliorer les paramètres du modèle effectif qui reproduit les positions avec un accord proche de leurs incertitudes expérimentales. Les intensités de 2039 et 952 raies ont été mesurées pour 13C16O2 et 12C16O2. Dans le cas de 12C16O2 la plupart des intensités mesurées appartiennent aux bandes perpendiculaires et "interdites". Ces données expérimentales, combinées à des données publiées, ont été utilisées pour améliorer les paramètres du moment dipolaire effectif de ces deux isotopologues. L'ensemble de ces paramètres reproduit les intensités mesurées aux incertitudes expérimentales près. Quatre cas de résonance interpolyade ont été observés pour la première fois dans le cas de CO2. Cette thèse apporte une contribution importante aux bases de données spectroscopiques du dioxyde de carbone : CDSD et HITRAN. Les résultats obtenus ont été intégrés dans la base de données HITRAN qui fait référence pour la physique de l'atmosphère.