Дисертації: "Détection en champ proche"

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Drezet, Aurelien. "Le champ proche optique et la détection de nano-objets moléculaires individuels." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://www.theses.fr/2002GRE10136.

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Анотація:

En microscopie à champ proche optique dite "à ouverture" la lumière est confinée dans une ouverture de diamètre de l'ordre de 100 nm située en bout d'une fibre optique étirée et métallisée qui fait office de sonde excitatrice locale. Cette microscopie de proximité se carctérise essentiellement par l'utilisation des propriétés non propagatives de la lumière transmise par l'ouverture. Après un rappel des principes de bases de l'optique en champ proche et une description du fonctionnement du microscope utilisé dans ce travail, nous développons une étude théorique et analytique des profils d'émission en champ lointain de la pointe qui permet de justifier les propriétés observées expérimentalement dans ses carctérisations goniométriques. Ensuite, nous présentons un ensemble de résultats expérimentaux concernant l'étude de nano-objets fluorescents susceptibles d'améliorer notre compréhension des propriétés électromagnétiques locales du champ proche de la pointe. Cette étude se termine par une discussion théorique sur la validité des modèles communément admis pour le champ proche (modèle de Bouwkamp) et par une présentation des premiers résultats de détection de molécules uniques obtenus à l'aide de ce microscope.

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Ben, Mbarek Sofiane. "Etude et réalisation d’antennes à concentration de champ pour la génération et la détection locale de champs électromagnétiques." Thesis, Besançon, 2011. http://www.theses.fr/2011BESA2018.

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Анотація:

L’objectif de cette thèse est le développement des détecteurs pour la microscopie champproche électromagnétique pour deux domaines fréquentiels. Pour le domaine des microondesnous présentons des micro-antennes non conventionnelles basées sur un guidagecoplanaire et l’effet de pointe. Nous pr´esentons les différentes étapes de la conceptionet de la réalisation avec les techniques de micro-fabrication. L’évaluation de leur performancea été obtenue avec une confrontation des résultats de mesure et de cartographie surdes éléments passifs et ceux d’une modélisation d’intégration finie. Pour le domaine desTérahertz, nous avons réalisé des micro-bolométres à température ambiante. Dans le butd’améliorer l’absorption de ces d´etecteurs, leur conception a été basée sur l’étude théoriquede l’absorption d’une onde électromagnétique en incidence normale sur un empilement descouches métalliques et diélectrique. Deux versions ont été réalisées et caractérisées é l’aidedes sources électroniques qui peuvent atteindre 1, 1 THz en continue. Les performancesde ces d´etecteurs en termes de bruit, de sensibilit´e et de temps de r´eponse sont mises enexergue
The objective of this thesis is the development of detectors for near-field microscopy fortwo electromagnetic frequency domains. For microwave domain we present unconventionalmicro-antennas based on coplanar line and point effect. We present the different stages ofthe design and implementation with micro-fabrication technique. The evaluation of theirperformance was obtained with a comparison of measurement results and mapping ofpassive elements and those of a model of finite integration. For the THz domain, we performedroom temperature micro-bolometers. In order to improve the absorption of thesedetectors, their design was based on the theoretical study of the absorption of an electromagneticwave normally incident on a stack of metal and dielectric layers. Two versionswere prepared and characterized using electronic sources that can reach continuous 1,1THz. The performance of these detectors in terms of noise, sensitivity and time responseare highlighted

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Brunel, David. "Transport électronique couplé à la microscopie en champ proche des transistors à nanotube de carbone : application à la détection de charges." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00453939.

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Анотація:

Un nanotube de carbone est une molécule tubulaire dont les propriétés électroniques et quantiques sont tout à fait remarquables. Lorsqu'il est utilisé en tant que canal de conduction d'un transistor à effet de champ, il est possible de détecter électriquement la présence de charges stockées à proximité de celui-ci, permettant ainsi la création d'une mémoire non-volatile ultime. Dans cette thèse, nous présentons les travaux réalisés sur des transistors à nanotubes (CNTFETs) utilisés pour la détection de charges, le tout imagé par microscopie à force de Kelvin (KFM). Le calibrage de la sonde KFM sur des CNTFETs y est egalement présenté. Les mesures de transport sont ainsi couplées à la cartographie des potentiels de surface du nanodispositif. Les charges électriques sont injectées à proximité d'un nanotube de carbone à l'aide d'une pointe métalisée d'un microscope à force atomique (AFM) et directement stockées dans la surface de SiO2. Les mesures électriques du CNTFET montrent un effet de grille inverse à celui attendu par le signe des charges injectées. L'explication est donnée par la détection KFM qui permet l'observation de charges stockées dans l'environnement du nanotube et de signe opposé à celles injectées. Dans une dernière partie, une étude phénoménologique est effectuée sur l'apparition de résonances périodiques dans les caractéristiques de transfert des nanotubes. Par la connaissance du bras de levier du CNTFET déterminé par le KFM, ces résonances sont quantitativement évaluées à l'énergie des phonons optiques longitudinaux des nanotubes de carbone et du SiO2. Une statistique de type Franck Condon en considérant la présence de N sites diffuseurs est appliquée sur ces résonances et permettent, dans une première approximation, d'évaluer l'intéraction électron-phonon de notre dispositif.

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Cuillandre, Jean-Charles. "Imagerie CCD grand champ. Application à la détection des poussières autour des galaxies proches." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30087.

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Анотація:

Motivee par des programmes scientifiques qui s'etendent de l'etude du systeme solaire a la physique extragalactique et la cosmologie, l'imagerie ccd grand champ connait actuellement un essor considerable. La camera mocam (mosaic camera), une mosaique ccd de 4096x4096 pixels pour le foyer primaire du telescope canada-france-hawaii, est un instrument specialement concu pour repondre aux contraintes de l'imagerie ultra-profonde grand champ a haute resolution spatiale. Sa realisation, son installation sur le site du mauna kea et les premieres observations constituent un des grands volets de cette these. Les differents aspects des techniques instrumentales, d'acquisition et de traitement des donnees ont ete etudies afin d'aboutir a une combinaison optimisee pour l'imagerie ultra-profonde. La seconde partie de ce memoire expose les resultats obtenus avec mocam sur la detection d'un halo diffus autour de la galaxie ngc 5907. L'existence et le profil de ce halo qui pourrait tracer la matiere noire de cette galaxie ont ete confirmes. L'etude en deux couleurs a surtout contraint la nature des objets qui le composent: des etoiles de moins de 0. 8 masse solaire. L'observation d'une grande region externe de la galaxie m31 avec la camera uh8k au cfht a mis en evidence une forte correlation entre la distribution de poussieres et le gaz atomique hi, indiquant indirectement une metallicite elevee de 0. 4 solaire a 23 kpc du centre de la galaxie. L'analyse des populations stellaires de cette region tres reculee du disque a mis en evidence des etoiles jeunes dont l'origine reste mysterieuse. La troisieme partie de cette these aborde l'optimisation d'un mode d'observation en spectroscopie ccd dit par va-et-vient de charges qui devrait permettre de tirer pleinement partie des capacites des telescopes de la classe des 8 metres. Une validation en laboratoire a predit un gain de 1 a 2 magnitude en mode basse resolution par rapport a la technique standard ; l'implantation sur le spectrographe mos du cfht a prouve la faisabilite de la methode

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Moreau, Virginie. "Etude du confinement optique dans les lasers à cascade quantique et applications à la détection." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00350075.

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Анотація:

Depuis 1994, les lasers à cascade quantique se sont imposés comme la source laser à semiconducteur de choix dans le domaine du moyen et du lointain infrarouge. Comme la plupart des molécules chimiques possèdent des bandes d'absorption entre les niveaux de rotation-vibration qui se situent dans le moyen infrarouge, les lasers à cascade quantique sont particulièrement adaptés aux applications telles que la spectroscopie, la détection de gaz à l'état de traces ou l'imagerie médicale. Une des voies de recherche actives est aujourd'hui leur optimisation en vue de leur miniaturisation et de leur intégration dans des microsystèmes de détection.
Ce travail de thèse présente l'étude et l'optimisation du confinement optique vertical dans des hétérostructures lasers à cascade quantique épitaxiées sans couche de confinement supérieure. Ces structures sont intéressantes puisqu'elles sont adaptées à la fois au guide à plasmons de surface et au guide avec un confinement par air. En menant une étude approfondie de la répartition du mode optique et du courant électrique, nous avons conçu des structures originales qui ouvrent notamment de nouvelles perspectives sur l'utilisation de ces lasers pour la détection de fluides. Nous avons également montré que l'observation par microscopie en champ proche est un outil précieux pour la caractérisation et la compréhension des lasers à cascade quantique. Finalement, nous posons les bases nécessaires à la réalisation de matrices de lasers monomodes, utilisant la technologie des cristaux photoniques.

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Colas, Florent. "Propriétés optiques et thermoplasmoniques de réseaux de nanocylindres : applications à la détection de molécules et de micro-objets." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCD039/document.

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La spectroscopie Raman est une technique non-invasive, non-destructrice, permettant l’identificationdes molécules contenues dans un échantillon solide, liquide ou gazeux. Toutefois elle souffre d’un inconvénient majeur : une faible sensibilité. Cette limite est maintenant sur le point d’être repoussée grâce à l’essor du SERS (Surface Enhanced Raman Scattering, acronyme anglais de diffusion Raman exaltée de surface). Ce phénomène a été déjà mis en œuvre avec succès dans diverses applications : biomédicale, biologie, chimie analytique, science environnementale... Toutefois, malgré un nombre croissant de travaux scientifiques, certains aspects des capteurs SERS restent à étudier. Ce travail s’est focalisé sur l’étude des propriétés optiques en champs proche et lointain de réseaux de nanocylindres pour la détection de composés organiques. Les paramètres étudiés sont la période du réseau, le diamètre des cylindres, mais également le matériau constituant la nanoparticule tout comme la couche d’accroche. L’´étude des propriétés optiques nous a naturellement amené à investiguer le phénomène d’absorption. L’´énergie lumineuse incidente est convertie en chaleur. Les nanocylindres se comportent alors comme des nanosources de chaleur. Ainsi, une partie de ce travail a porté sur les effets dits de thermoplasmoniques. Une des applications que nous avons démontrée est la capacité à manipuler des micro-objets, grâce au contrôle des phénomènes d’advections
Raman spectroscopy is a technique that is non-invasive, non-destructive, allowing the identification of the molecules contained in a solid, liquid or gaseous sample. However it suffers from one major drawback : low sensitivity. This limit is now about to be pushed through the fast growth of SERS (Surface Enhanced Raman Scattering). This phenomenon has been already implemented successfully in various applications : biomedical, biology, analytical chemistry,environmental science... However, despite a growing number of scientific works, some aspects of the SERS sensors still need to be studied. This work focused on the study of the near-field and the far-field properties of arrays of nanocylinders for the detection of organic compounds. The studied parameters are the period of the array, the diameter of the cylinders, but also the material constituting the nanoparticle as the adhesion layer. The study of optical properties naturally led us to investigate the phenomenon of absorption. The incident light energy is converted into heat. The nanocylindres then behave like nanosources of heat. Thus, part of this work focused on the effects of thermoplasmonics. One of the applications that we demonstrated is the ability to manipulate the micro-objets, thanks to the control of the phenomena of advections

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Marinchio, Hugues. "Nanotransistors à ondes de plasma : applications à la génération et à la détection de radiations térahertz." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20023.

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Ce travail propose une approche théorique originale, basée sur un modèle hydrodynamique pseudo-2D, de l'excitation des oscillations de plasma térahertz dans un nanotransistor. Une étude systématique des transistors sous excitation optique, térahertz ou mixte est réalisée par le bias de simulations numériques et de calculs analytiques. Ces résultats sont confrontés avantageusement aux manipulations de photomélange résonant actuellement en cours. Le modèle théorique a permis ainsi d'accéder à une compréhension et une description fines du phénomène d'excitation des ondes de plasma, de mettre en évidence des effets physiques nouveaux, de donner des pistes technologiques pour l'étude, la conception et l'optimisation futures de détecteurs et d'émetteurs THz, et de montrer la possibilité d'une nouvelle application des transistors à ondes de plasma photoexcitées : la détection hétérodyne de radiations térahertz
This work proposes an original theoretical approach based on a pseudo-2D hydrodynamic model for describing plasma wave mecanisms in nanotransistorse. A systematic study is carried out by means of numerical simulations and analytical calculations. The results show a good agreement with photomixing experiments performed in parallel. The new model allowed us to achieve a detailed comprehension and description of the phenomena, to point out new effects and to provide clues for further conceptions and study of THz devices. Finally, we have proposed a new application for photoexcited plasma wave transistors : the heterodyne detection of terahertz radiations

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Lebon, Antoine. "Trajectographie passive en champ proche par antenne linéaire remorquée et trois antennes de flanc d'un sous-marin, avec prise en compte de la propagation." Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2022. http://www.theses.fr/2022TOUL0005.

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Анотація:

Un sous-marin dispose d'une antenne linéaire remorquée et éventuellement d'antennes montées sur ses flancs pour détecter et localiser les sources d'intérêt. Pour les sources en mouvement, il dispose d'une fonction trajectographie en aval de son système sonar. L'antenne linéaire remorquée délivre des mesures de cosinus de pseudo-gisements fournies par le traitement d'antenne. Pour les antennes de flanc, les mesures sont des différences de temps d'arrivée et éventuellement le cosinus d'élévation de l'onde incidente. Lorsque les sources sont en mouvement rectiligne uniforme (MRU), les méthodes conventionnelles de trajectographie passive par mesures d'angle les supposent évoluant en champ lointain. Dans cette thèse, nous proposons de solutions au problème de la trajectographie passive d'une source se déplaçant en MRU en champ proche.Contrairement au champ lointain, la propagation de l'onde acoustique ne peut plus être cantonnée au trajet direct seul. L'observabilité de la trajectoire de la source est étudiée pour chaque type d'antenne (donc de mesure). Nous évaluons ensuite les performances de l'estimateur du maximum de vraisemblance que nous avons proposé. Nous montrons que la profondeur de la source est faiblement estimable dans la plupart des cas et d'une hypothèse sur celle-ci est suffisante pour obtenir des résultats opérationnellement viables
A submarine detects and localizes sources of interest using a towed array, and possibly arrays mounted on its flanks. For moving sources, a tracking function downstream of its sonar system is available. The towed array, by the use of a suitable spatial filtering method, detects the cosine of the conical angle. For the flank arrays, the measurements are the time differences of arrival and possibly, the cosine of the elevation angle of the incident ray. When the sources are in constant velocity (CV) motion, the conventional methods of passive target motion analysis (TMA) with angle measurements assume them in the far-field.In this thesis, we propose solutions to the problem of passive TMA of a source moving in CV motion in the near-field. Unlike the far-field, the propagation of the acoustic waves can no longer be restricted to the direct path. Observability of the source trajectory is studied for each type of array (therefore measurement). We them evaluate the performance of the maximum likelihood estimator that we have proposed. We show that the depth of the source is weakly estimable in most cases and that an assumption on it is necessary to obtain operationally viable results

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Cao, Ngoc-Tuyen. "Apport de la Surveillance Microsismique en Champ Proche pour la détection de Mécanismes et Signes Précurseurs aux Instabilités Gravitaires : Surveillance expérimentale d'une Cavité Saline en exploitation : Cas du site de Cerville-Buissoncourt." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL107N/document.

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L'étude des signes précurseurs d'un effondrement brutal au-dessus de cavités souterraines, dont le recouvrement est caractérisé par la présence d'un banc massif et raide, est un problème majeur pour la sécurité publique. Aussi, pour progresser dans la compréhension et l'évolution des mécanismes mis en jeu, une cavité saline, située dans le NE de la France, a été suivie en temps réel, entre 2004 et 2009, jusqu'à son effondrement. Celle-ci a été exploitée par dissolution, jusqu'à atteindre une dimension critique (de l'ordre de 180 m) sous un recouvrement de 180 m, armé d'un banc raide de Dolomie situé à 120 m de profondeur.Un système de mesures multi-paramètres haute résolution visait à caractériser les signes précurseurs ainsi qu'à suivre l'effondrement lui-même. Il comprenait des dispositifs à la fois géotechniques et géophysiques, dont des mesures de nivellement de surface et un réseau permanent d'écoute microsismique. Ce dernier, dont les données font l'objet principal de cette thèse, était constitué de neuf sondes équipées de géophones 40 Hz (5 unidirectionnels et 4 tridirectionnels), réparties autour et à l'aplomb de la cavité, dont une dans le banc raide.L'évolution de la cavité a été marquée par deux épisodes majeurs d'activité microsismique :- au printemps 2008, la reprise de la dissolution dans la cavité a engendré l'apparition de crises répétées avec plusieurs milliers d'événements en quelques jours, traduisant un changement de régime microsismique, marqueur de l'instabilité de la cavité ;- en février 2009, suite à ces observations, l'exploitant a décidé de provoquer l'effondrement, par le rabattement intensif de saumure dans la cavité. Pendant les trois jours d'opération, plus de 30000 événements ont été enregistrés (sur 60000 depuis 2004).L'étude de la signature des événements apporte des renseignements essentiels pour la surveillance opérationnelle et la discrimination de ces deux périodes. En particulier, alors que les valeurs maximales atteintes en amplitude, énergie au capteur et fréquence fondamentale apparente, sont assez stables au cours des crises, les sauts marqués durant l'effondrement, permettent de présumer de son imminence. L'évolution de la distribution des microséismes en termes d'énergie libérée et d'occurrence, calculée de manière similaire à la loi de Gutenberg-Richter, bien que souvent difficile à interpréter, a pu être associée à des hausses du niveau piézométrique, ainsi qu'à de petites accélérations de l'affaissement mesuré en surface. Pendant la période d'effondrement, le nombre d'événements microsismiques augmente en suivant une loi en puissance.La localisation des microséismes a nécessité la mise en place d'une stratégie adaptée pour garantir la qualité et l'homogénéité des résultats (sélection des enregistrements, calibrage, étude paramétrique).Cependant, l'utilisation d'un modèle de vitesse constant sur toute la période s'est révélé impossible, compte tenu de l'évolution rapide et permanente du milieu. Il a donc été entrepris d'établir des modèles de vitesse différents en fonction des périodes d'évolution de la cavité.Les distributions spatio-temporelles des foyers ainsi localisés montrent l'existence de structures préférentielles de rupture et souligne le rôle majeur du banc raide.Croisées avec les autres mesures acquises sur le site, ces résultats ont permis d'établir un scénario probable d'évolution de la cavité et de proposer quelques recommandations pour la surveillance opérationnelle
The study of the precursory signs of a brutal collapse above underground caverns, with an overburden characterized by the presence of a massive and stiff bench, is a major problem for public safety. Thus, to progress in the comprehension and the evolution of the concerned mechanisms, a salt cavern, located in the NE France, was monitored in real-time, since 2004 to 2009, until its collapse. This cavern was mined by solution, until reaching its critical dimension (about 180 m) under a covering of 180 m thick, armed with a stiff Dolomite bench located at 120 m of depth.A multi-parameter high resolution monitoring system aimed at characterizing the precursory signs and following collapse itself. It included both geotechnical and geophysical devices as surface leveling measurements and a permanent microseismic network. This one, which data are the principal subject of this thesis, consisted in nine probes equipped with 40 Hz geophones (5 1D and 4 3D), distributed around and directly below the cavern, including one located in the stiff bench.The evolution of the cavern was marked by two major episodes of microseismic activity:- at the beginning of spring 2008, the dissolution restart in the cavern which caused repeated crisis with several thousand events in a few days, this represent a change in the microseismic regime and marked the cavern instability;- in February 2009, following these observations, the owner decided to trigger the collapse by intensive brine pumping in the cavern. During the three days of the operation, more than 30,000 events were recorded (against 60,000 since 2004).The study of the event signature provides essential information for operational monitoring and the discrimination of these two periods. Particularly, while maximal values reached in amplitude, energy and apparent fundamental frequency are quite stable during the 2008 episodes, the rises of this values are important during the collapse period (prior to the peak of activity), allowed us to suppose its imminence. The evolution of the microseism distribution in terms of energy released and occurrence, calculated similarly to the Gutenberg-Richter law, although often difficult to interpret, has been associated with piezometric level rises, and with small accelerations of surface subsidence. During the collapse, the microseismic activity acceleration follows a power law.Microseisms location required the establishment of an appropriate strategy to ensure the quality and the consistency of the results (record selection, calibration, parametric analysis). However, the use of a constant velocity model over all the period was impossible due to the fast and permanent evolution of the environment. Thus, several models were used, according to the a priori known cavern evolution.The event spatiotemporal distributions, thus located, revealed the existence of preferential failure structures and highlight the role of the stiff bench, located at 120 m depth

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Abdoulkader, Ibrahim Idriss. "Nano-antennes optiques pour l'inspection des structures photoniques." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665899.

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L'objectif de cette thèse est de concevoir et élaborer des outils innovants, baptisés nano-antennes (NAs), pour sonder le champ électromagnétique optique au voisinage des structures de la nanooptique. Une NA est ici une nanostructure métallique placée à l'extrémité d'une sonde locale fonctionnant en mode collection. Une telle structure joue le rôle de relais entre le champ électromagnétique optique à la surface de l'échantillon et la sonde locale, attribuant à la sonde une sensibilité spécifique vis-à-vis du champ électromagnétique vectoriel. Les nano-antennes seront conçues de manière à fournir une information optique encore inaccessible par le biais de la microscopie en champ proche conventionnelle, pour répondre aux besoins actuels et futurs de la nano-optique. Dans la première partie, nous proposons une nouvelle configuration de sonde locale la nano-ouverture papillon complément d'une nano-antenne papillon et nous exposons sa fabrication aux dimensions spécifiques, à l'extrémité d'une fibre optique en polymère. Dans la deuxième partie, nous présentons une nouvelle configuration de microscopie en champ proche permettant l'accès aux lignes de champs électriques et magnétiques optiques 3D au dessus d'un échantillon, avec une résolution sub-longueur d'onde. Le microscope proposé permet de cartographier simultanément et indépendamment les distributions des amplitudes complexes des deux composantes du champ électrique transverse. La dernière partie est consacrée à l'application d'une méthode numérique dite FDTD afin d'étudier le comportement spectral et l'origine de l'exaltation au niveau de la partie centrale d'une nano-ouverture papillon.

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Kerouedan, Julien. "Conception et réalisation de sondes hyperfréquences pour la détection de micro-fissures de fatigue à la surface des métaux." Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2058.

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La fatigue mécanique et thermique des structures métalliques est l’une des altérations majeures dans les centrales de production d’énergie. Une détection précoce des défauts de surface par des procédés de contrôle non destructif (CND) permet une maintenance préventive pertinente des installations en évitant d’avoir à démonter ou remplacer des composants sains. Actuellement, la majorité des solutions automatisées de CND est basée sur des techniques utilisant les ultrasons ou les courants de Foucault. Cependant, malgré leurs sensibilité et résolution spatiale élevées, ces méthodes ne sont pas nécessairement adaptées à la détection de tous les défauts de surface rencontrés en pratique. Les limites des méthodes de contrôle conventionnelles par courants de Foucault et ultrasons pour détecter des micro-fissures de surface dans les métaux justifient l’intérêt d’évaluer le potentiel de nouvelles techniques. Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire se focalisent sur l’apport des méthodes microondes, Dans ce document, nous démontrons la faisabilité de la détection de micro-fissures de surface dans les métaux à l’aide de sondes micro-ondes résonantes en champ proche. En particulier, à partir de simulations et de mesures réalisées sur des maquettes de test contenant des entailles électroérodées rectangulaires, nous mettons en évidence la sensibilité et la résolution spatiale élevées des sondes originales de type filtre Dual-Behavior Resonator (DBR)
The fatigue and ageing of metal materials under operation conditions are major concerns in energy production plants. An early and non-destructive diagnostic of surface defects would allow one to carry out relevant preventive maintenance operations without dismantling or prematurely changing healthy components. Nowadays, most of the automated non-destructive testing (NDT) solutions available to detect the surface-breaking defects are based on ultrasound or eddy current techniques. Despite their high sensitivity and spatial resolution, they are unable to meet all the requirements of every real situation. Consequently, in order to supplement the available acoustic and electromagnetic NDT toolkits, it sounds relevant to evaluate the potential of new techniques to detect micro-cracks on metal surfaces. The aim of this work is the development of microwave methods allowing the detection of surface-breaking defects on metals. In this report, we demonstrate how micro-cracks at the surface of metals can be detected and imaged by using near-field microwave resonators. In particular, we present simulation data and measurement results carried out on mock-ups with EDM rectangular surface notches highlighting the high sensitivity and spatial resolution of the original dual-behavior resonator (DBR) filter probes

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Marchi, Florence. "Nanolithographie par microscopies en champ proche." Aix-Marseille 2, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX22078.

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Payet, Pierre. "Injection électromagnétique et microscopie en champ proche." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS027/document.

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Les microscopes en champ proche micro-ondes sont des outils émergents pour la caractérisation des matériaux. Dans ce travail, une sonde de champ proche a été conçue, décrite et analysée en termes de performance et de résolution. Cette sonde a été associée à deux microscopes en champ proche micro-ondes. Le premier microscope est basé sur de la réflectométrie en intensité et a permis d'évaluer la qualité et la résolution latérale de la sonde. Cette résolution peut atteindre une dimension sub-longueur d'onde ouvrant la voie pour une caractérisation locale des matériaux. La seconde expérience présente la conception d'un banc de caractérisation des matériaux. Ce système met en œuvre un mélangeur I/Q afin d'extraire l'information en intensité et en phase de l'interaction en champ proche. Enfin, la dernière expérience concerne l'injection électromagnétique en champ proche d'un signal hors-bande sur un module de communication. L'ensemble des résultats montrent que l'expérience d'injection en champ proche a le potentiel pour devenir un outil de métrologie important pour l'étude de la susceptibilité
Microwave near-field microscopes are emerging tools for material characterization. In this work, a near-field probe was designed, described and analyzed in terms of performance and resolution. This probe has been associated with two microscopes in the near microwave field. The first microscope is based on intensity reflectometry and evaluated the quality and lateral resolution of the probe. This resolution can reach a subwavelength dimension, opening the way to local characterization of materials. The second experiment presents the design of a materials characterization bench. This system uses an I/Q mixer to extract information in intensity and phase of near-field interaction. Finally, the last experiment concerns electromagnetic injection in the near field of an out-of-band signal on a communication module. The overall results show that the near-field injection experiment has the potential to become an important metrology tool for susceptibility studies

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Fayjaloun, Rosemary. "Estimation du mouvement fort en champ proche." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU031/document.

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Les données accumulées sur les mouvements du sol apportent des connaissances très importantes sur les processus de rupture des séismes, les caractéristiques du milieu de propagation, la relation entre le mouvement du sol et les dommages des structures... Cependant, les séismes de faible et moyenne amplitude étant plus fréquents que les grands événements sismiques, les bases de données de mouvements de sol utilisées dans le développement de modèles de prédiction du mouvement du sol ne contiennent pas beaucoup de données de forts séismes. Le point le plus critique concerne les stations proches de la rupture de la faille, pour lesquelles les bases de données restent mal échantillonnées. Les pays à sismicité modérée ou élevée pour lesquels des failles majeures peuvent se briser à proximité de ses grandes villes, sont donc confrontés à un risque sismique majeur, mais le manque d’enregistrements du mouvement ne permet pas une bonne prédiction des mouvements fort du sol. Il est donc nécessaire de simuler le mouvement fort en champ proche. Cette thèse est divisée en 2 parties. La partie 1 se concentre sur une meilleure compréhension de la rupture sismique et de son rapport avec le mouvement du sol proche de la faille. Les mécanismes de génération des valeurs de pics du mouvement du sol sont étudiés pour des ruptures homogènes et hétérogènes. Une analyse quantitative de sensibilité du mouvement du sol aux paramètres cinématiques de la rupture est présentée, pour des sites au voisinage de la rupture ainsi qu’en champ lointain. Un second chapitre est consacré à un effet de source majeur en champ proche: l’effet de directivité. Ce phénomène se produit lorsque la rupture se propage vers un site, avec une vitesse de rupture proche de la vitesse de l'onde de cisaillement Vs; les ondes se propageant vers le sites interfèrent de manière constructive et génèrent une onde de grande amplitude appelée pulse. Les caractéristiques de ce pulse, notamment sa durée, représentent des paramètres d’intérêt pour le génie parasismique. Une équation simple est présentée pour relier la durée du pulse à la configuration géométrique de la rupture et du site d'intérêt et aux paramètres de la source. La partie 2 est consacrée à une meilleure estimation de l’aléa sismique au Liban en simulant le mouvement fort pour des sites proches de la faille principale: la faille de Yammouneh. Le Liban est situé dans un environnement tectonique actif où le risque sismique est considéré comme modéré à élevé. Historiquement, des tremblements de terre destructifs se sont produits dans le passé, le dernier remontant à 1202. Cependant, en raison de la sismicité de grande ampleur actuellement peu fréquente, aucun mouvement fort n'a jamais été enregistré au Liban à ce jour. La faille de Yammouneh est une grande faille en décrochement traversant le Liban du Nord au Sud, situant toutes les villes et infrastructures à moins de 25km de la faille. Une tomographie de la structure de la croûte du Liban, en termes de vitesse des ondes de cisaillement Vs, est réalisée en utilisant le bruit ambiant. À notre connaissance, il s’agit de la première étude de la tomographie Vs 3D au Liban. Par la suite, une approche hybride est utilisée pour simuler le mouvement du sol en champ proche sur une large bande de fréquences (0.1-10Hz). Aux basses fréquences (≤1Hz), des ruptures potentielles de M7 sont simulées (comme définie dans les chapitres précédents), et les fonctions sources obtenues sont convoluées aux fonctions de Green calculées pour le modèle de propagation des ondes issu de la tomographie Vs afin d’estimer le mouvement du sol à proximité de la faille. Le mouvement du sol est complété par un contenu haute fréquence (jusqu’à 10 Hz), en utilisant un modèle stochastique calibré par des enregistrements en champ proche, et en tenant compte de la phase impulsive due à la directivité de la rupture
Accumulated data of strong ground motions have been providing us very important knowledge about rupture processes of earthquakes, propagation-path, site-amplification effects on ground motion, the relation between ground motion and damage... However, most of the ground motion databases used in the development of ground motion prediction models are primarily comprised of accelerograms produced by small and moderate earthquakes. Hence, as magnitude increases, the sets of ground motions become sparse. Ground motion databases are poorly sampled for short source-to-site distance ranges (‘Near-fault’ ranges). However, the strongest ground shaking generally occurs close to earthquake fault rupture. Countries of moderate to high seismicity for which major faults can break in the vicinity of its major cities are facing a major seismic risk, but the lack of earthquake recordings makes it difficult to predict ground motion. Strong motion simulations may then be used instead. One of the current challenges for seismologists is the development of reliable methods for simulating near-fault ground motion taking into account the lack of knowledge about the characteristics of a potential rupture. This thesis is divided into 2 parts. Part 1 focuses on better understanding the seismic rupture process and its relation with the near-fault ground motion. The mechanisms of peak ground motion generating are investigated for homogeneous as well as for heterogeneous ruptures. A quantitative sensitivity analysis of the ground motion to the source kinematic parameters is presented, for sites located in the vicinity of the fault rupture, as well as far from the rupture. A second chapter is dedicated to a major near-fault source effect: the directivity effect. This phenomenon happens when the rupture propagates towards a site of interest, with a rupture speed close to the shear-wave speed (Vs); the waves propagating towards the site adds up constructively and generates a large amplitude wave called the pulse. The features of this pulse are of interest for the earthquake engineering community. In this chapter, a simple equation is presented that relates the period of the pulse to the geometric configuration of the rupture and the site of interest, and to the source parameters.Part 2 is dedicated to better estimate the seismic hazard in Lebanon by simulating the strong ground motion at sites near the main fault (the Yammouneh fault). Lebanon is located in an active tectonic environment where the seismic hazard is considered moderate to high. Historically, destructive earthquakes occurred in the past, the last one dates back to 1202. However, strong motion has never been recorded in Lebanon till now due to the presently infrequent large-magnitude seismicity, and therefore facing an alarming note of potential new ruptures. The Yammouneh fault is a large strike-slip fault crossing Lebanon, making all its regions located within 25km away from the fault. At first, the crustal structure tomography of Lebanon, in terms of Vs, is performed using the ambient noise, in order to characterise the wave propagation from the rupture to the ground surface. To our knowledge, this is the first study of the 3D Vs tomography in Lebanon. Afterwards, a hybrid approach is presented to simulate broadband near-fault ground motion . At low-frequencies (≤1Hz), potential ruptures of M7 are simulated (as defined in the previous chapters), and the generated slip rate functions are convolved with the Green’s functions computed for the propagation medium defined by the Vs tomography. The ground-motion is complemented by a high-frequency content (up to 10Hz), using a stochastic model calibrated by near-fault recordings and accounting for the presence of the directivity pulse. The computed peak ground acceleration is compared to the design acceleration in Lebanon

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Degeorges, Jean-François. "Rayonnement acoustique des plaques en champ proche." Le Mans, 1988. http://www.theses.fr/1988LEMA1016.

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Анотація:

Une formulation est proposee pour le calcul de la vitesse vibratoire de la plaque soumise a une excitation sinusoidale ponctuelle, en prenant en compte les parametres position et frequence de l'excitation, coefficient d'encastrement et facteur de perte du materiau. L'intensite acoustique rayonnee est determinee en appliquant l'integrale de rayleigh a la plaque discretisee. Simulation numerique : le but de cette simulation est de montrer dans quelle mesure une faible variation d'un des parametres de l'excitation influe sur la vitesse vibratoire de la plaque, sur sa decomposition modale et sur le champ proche rayonne. Etude experimentale : des mesures intensimetriques sont effectuees dans des plans paralleles et perpendiculaires a la plaque. Les formes modales des modes excites apparaissent tres nettement sur les representations graphiques obtenues et les mesures dans des plans verticaux mettent parfaitement en evidence le phenomene de court-circuit acoustique en champ proche. Les resultats de mesure presentent une bonne concordance avec les simulations

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Adam, Ronan. "Sondes de champ proche pour l'imagerie térahertz." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20125.

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Pizzagalli, Laurent. "Amas supportes et microscopie en champ proche." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1997. http://www.theses.fr/1997STR13166.

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Анотація:

Ce memoire de these s'inscrit dans le cadre d'une etude generale theorique sur les amas supportes et sur la microscopie en champ proche. Plusieurs sujets d'etude ont ete abordes, avec des applications soit pour des systemes presentant un interet particulier, soit pour des systemes modeles permettant d'obtenir des regles generales. Nous avons montre que : (i) les amas supportes de rhenium en forme de pointe pyramidale ne sont pas les configurations les plus stables en energie, mais demeurent dans cette geometrie pour des temperatures courantes (ii) l'ordre magnetique au sein d'amas compacts 2d de fe deposes sur un substrat de w depend de la competition entre un couplage magnetique entre les adatomes favorisant l'ordre ferromagnetique et la polarisation induite dans le substrat favorisant l'ordre antiferromagnetique (iii) l'ordre magnetique au sein d'amas compacts 2d de cr supportes par fe(001) depend fortement de leurs tailles et de leurs formes (iv) un modele de spin de type ising permet d'etudier qualitativement le magnetisme ordonne du systeme cr/fe(001) (v) la reconstruction c(4 x 2) d'une surface beta-sic(100) s'explique par le leger abaissement d'un dimere de si sur deux au sein d'une ligne de dimeres (vi) le transport electronique a travers une jonction stm contenant des adsorbats de xe depend fortement de la position de ces adatomes et d'un effet quantique d'interference destructive entre plusieurs canaux de propagation (vii) il semble possible de deplacer de facon controle un atome d'argent sur une surface si(001) avec une pointe de microscope en champ proche (viii) dans un regime de forte compression d'une pointe de rhenium sur une surface de rhenium, on observe la formation d'un pont atomique entre la pointe et la surface, et la restructuration par a-coups de la pointe, chacune de ces reorganisations etant accompagnees de discontinuites de la conductance de la constriction ainsi formee.

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Degeorges, Jean-François. "Rayonnement acoustique des plaques en champ proche." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376130547.

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LAHRECH, AHMED. "Imagerie infrarouge par microscopie en champ proche optique." Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112291.

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Анотація:

Les techniques de microscopie de proximite (afm, stm, afm,) ont montre une capacite de caracterisation a l'echelle atomique et donnent acces a des informations topographiques, de repartition de charges ou de domaines magnetiques. Cependant, par une excitation optique d'autres mecanismes de contrastes sont accessibles tels que absorption, polarisation et reflectivite. Dans ce travail nous utilisons une sonde sans ouverture (une pointe metallique) pour diffuser localement le champ electromagnetique a la surface de l'echantillon. Ce dernier etant eclaire dans le domaine spectral de l'infrarouge moyen a une longueur d'onde = 10,6 m. La resolution des images obtenues depend alors de la taille de l'extremite de la sonde. Elle est de l'ordre de 17 nm. Pour illustrer les potentialites du montage realise, nous presentons une etude de trois types de materiaux. Nous avons effectue une experience sur un echantillon de silicium dope bore par implantation ionique selective elle a permis de demontrer que le contraste optique en champ proche est du a la variation spatiale de l'indice pour un echantillon ne presentant pas de structure topographique. L'etude d'un materiaux supraconducteur a haute temperature critique l'yba 2cu 3o 6 + x, a revele des structures fines reliees a une variation locale du taux d'oxygene a une echelle inferieure a 100 nm. Enfin, nous avons obtenu la reponse optique d'une couche d'agregats d'or de quelques nanometres supportes en matrice d'allumine. Nous avons, dans ce dernier cas, enregistre des chutes tres localisees du signal optique, en accord avec les predictions theoriques recentes.

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Sthal, Fabrice. "Microscopie acoustique en champ proche a pointe vibrante." Besançon, 1994. http://www.theses.fr/1994BESA2002.

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Анотація:

Ce memoire presente l'etude et la realisation d'un nouveau type de microscope acoustique en champ proche. Il utilise une pointe vibrante comme source d'excitation, de dimension inferieure a la longueur d'onde. La pointe en contact avec l'objet engendre des microdeformations a la surface de l'echantillon. Les contraintes mecaniques sont detectees sur la face opposee avec un transducteur piezoelectrique. Les images d'amplitude et de phase obtenues montrent les inhomogeneites de surface et du volume proches de la surface. Avec un tel dispositif, la resolution n'est plus liee, comme en microscopie conventionnelle, a la frequence de l'onde acoustique, mais elle depend du diametre de la pointe en contact avec l'objet. Nous decrivons le principe de fonctionnement et proposons une interpretation theorique. Un modele 3d montre que les ondes longitudinales sont tres attenuees pres de la pointe vibrante. Les resultats experimentaux obtenus sur des echantillons solides, pour une gamme de frequence de 20 a 150 hkz, montrent que la resolution est de l'ordre du micron. Cette resolution est superieure a #a/10000 ou #a est la longueur d'onde acoustique

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Payet, Nicolas. "Caractérisation d'antennes HF par mesures en champ proche." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066157.

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Анотація:

Après avoir été un peu délaissée pendant les dernières décennies, la bande de fréquences HF (3-30~MHz) connaît aujourd'hui un regain d'intérêt. Initialement réservée aux communications à longue distance, par réflexion des ondes sur l'ionosphère, la bande HF est beaucoup utilisée en radar pour la détection de cibles au-delà de l'horizon radioélectrique. La performance de tels systèmes est conditionnée par la connaissance précise du champ électromagnétique rayonné par les antennes. Les dimensions métriques de ces émetteurs interdisent une mesure directe, in situ, du champ électrique rayonné par l'antenne en zone de champ lointain. Par ailleurs, les modes de propagation, par onde de ciel et par onde de surface, associés aux antennes HF, sont très dépendants de leur environnement. L'objectif est, ici, de définir une méthode de caractérisation d'antennes HF placées au-dessus d'un sol réel, se basant sur une mesure du champ rayonné par la source sur une surface fermée en zone proche. Nous proposons donc deux méthodes de caractérisation d'antenne. La première méthode est issue d'une décomposition modale du champ pour laquelle le sol est pris en compte par la définition d'un coefficient de réflexion. Puis, par le biais d'une expression asymptotique des modes du champ, nous déterminons le champ lointain de l'antenne. La seconde approche utilise une méthode de moments pour déterminer les sources équivalentes modélisant l'antenne sous test. Ces sources équivalentes sont des dipôles électriques élémentaires, verticaux et horizontaux, dont le rayonnement, en champs électrique et magnétique, a été déterminé, de façon analytique, par Peter Bannister. Une méthode de régularisation est associée afin d'extraire, d'une part, une solution physique au problème, et d'autre part, de rendre le système linéaire moins sensible aux bruits de mesure
After having been neglected in recent decades, the RF frequency band (3-30~MHz) is currently experiencing a revival. Initially reserved for long-distance communication, by reflection of waves on the ionosphere, the HF band is widely used in radar to detect targets beyond the radio horizon. The performances of such systems depend on the precise knowledge of the electromagnetic field radiated by the antenna. Metric dimensions of these transmitters forbid direct in situ measurement of the electric field radiated by the antenna in the far field zone. In addition, modes of propagation, sky wave and surface wave modes, associated with HF antennas are highly dependent on their environment. The objective here is to define a method for characterizing a HF antenna placed above a real ground, based on a near field measurement. We therefore propose two methods to characterize a HF antenna. The first is based on a modal expansion of the near field, for which we take the ground into account by using a reflection coefficient. Then through an asymptotic expansion of the electric field spectrum, we determine the far field of the antenna. The second method uses a method of moments to identify the equivalent sources modelling the antenna under test. Those equivalent sources are elementary vertical and horizontal dipoles, for which radiation has been analytically calculated by Peter Bannister. A regularization method is used to extract, on the one hand, a physical solution, and on the other hand, to make the linear system less sensitive to measurement noise

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Gariel, Jean-Christophe. "Simulation numérique des mouvements forts en champ proche." Grenoble 1, 1988. http://www.theses.fr/1988GRE10080.

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Анотація:

Dans cette etude, on applique la methode des nombres discrets qui permet le calcul du rayonnement de sources etendues de mecanisme quelconque dans un milieu stratifie. On simule ensuite trois evenements de magnitude moderee, a imperial valley, a san salvador et a kalamata

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Gariel, Jean-Christophe. "Simulation numérique des mouvements forts en champ proche." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613815j.

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Li, Claire. "Étude des propriétés de champ proche et de champ lointain des nano-antennes infrarouges." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLET044.

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Анотація:

Les nano-antennes permettent la manipulation spatiale et spectrale de la lumière à des échelles petites devant la longueur d'onde. Elles peuvent être arrangées en réseaux en périodisant un motif afin de réaliser des métasurfaces aux propriétés optiques spatialement homogènes et accordables. Une application prometteuse est l'utilisation de nano-antennes en tant qu'émetteurs thermiques pour la conception de sources infrarouges performantes qui s'affranchissent des limitations des sources conventionnelles. Cependant, les mesures effectuées sur de tels ensembles font survenir des effets collectifs comme du couplage inter-antenne, qui sont susceptibles de perturber la réponse optique globale par rapport à celle de la cellule unité. L’objectif de cette thèse est de développer des méthodes expérimentales à haute sensibilité et résolution pour caractériser la réponse optique intrinsèque d’un objet sub-longueur d’onde de sorte à mieux comprendre les processus résonants à l’échelle de la nano-antenne unique. L’étude repose sur deux axes de recherche principaux, l’un dédié à une technique d’imagerie de champ proche faisant appel à un microscope à effet tunnel à rayonnement thermique capable d’atteindre la super-résolution, l’autre consacré au développement d’un montage expérimental original permettant d’extraire le spectre d’émission d’une nano-antenne unique en champ lointain. Suite aux résultats obtenus avec des nano-antennes uniques, des structures plus complexes comportant plusieurs nano-antennes sont examinées pour caractériser leur interaction. Ces travaux ouvrent des perspectives intéressantes pour améliorer la conception de structures nanophotoniques basées sur les nano-antennes et maîtriser leur comportement à la fois dans le champ proche et le champ lointain
Nanoantennas have the ability to manipulate light both spatially and spectrally at the nanoscale. They can be arranged in arrays by the periodization of a pattern in order to construct tunable metasurfaces with spatially homogeneous properties. A promising application is the use of nanoantennas as thermal emitters for the design of infrared sources that bypass the limitations of conventional ones. Nevertheless, ensemble measurements give rise to collective effects such as inter-antenna coupling that are liable to impair the global optical response compared to that of the unit cell. The objective of this thesis is to develop highly-sensitive experimental methods that can resolve the intrinsic optical response of a subwavelength structure so that resonant processes at the single nano-antenna scale are better understood.The study hinges on two main research axes, one dedicated to a near-field technique using a thermal radiation scanning tunneling microscope for super-resolved imaging, the other pertaining to the development of an original experimental set-up that can extract the emission spectrum of a single nanoantenna in the far field. Following the results obtained with single nanoantennas, more complex structures comprised of several nanoantennas are investigated to characterize their interaction. This work paves the way towards design improvement of nanophotonic structures based on nanoantennas and control over their behavior in both the near field and the far field

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Castanié, Etienne. "Émission dipolaire et absorption en champ proche de nanostructures." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00642536.

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Анотація:

Le présent document constitue le mémoire rédigé durant ma thèse de doctorat, qui s'est déroulée de novembre 2008 à novembre 2011 à l'Institut Langevin (ESPCI ParisTech). Une partie de ce travail de thèse a consisté en l'étude expérimentale des fluctuations spatiales de la densité de modes optiques (LDOS) à la surface de films d'or semi-continus, connus pour présenter des modes de surface localisés au voisinage du seuil de percolation. Pour cela, nous avons dispersé des nanosources fluorescentes à la surface de films de fraction surfacique d'or croissante et mesuré la statistique du taux d'amortissement des émetteurs. Nous avons montré que les fluctuations spatiales de LDOS sont maximales lorsque les modes localisés apparaissent. Nous avons ensuite développé un instrument permettant de réaliser l'imagerie de LDOS en accrochant une nanosource fluorescente à l'apex d'une pointe d'AFM, et réalisé une preuve de principe sur des échantillons de test. Une autre partie a concerné l'étude théorique de la réponse optique d'une nanoparticule métallique. Nous avons montré comment le taux d'amortissement d'un dipôle en champ proche d'une nanosphère métallique est modifié lorsque les interactions microscopiques sont prises en compte. Nous avons également étudié l'influence de l'environnement sur la section efficace d'absorption d'une nanoparticule, et montré que cette grandeur n'est pas intrinsèque, mais dépend de l'environnement. Nous avons confirmé ce résultat sur un exemple simple permettant de donner des ordres de grandeur.

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Lecaque, Romain. "Microscopie optique de champ proche dans le domaine terahertz." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00087889.

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Анотація:

Pendant ce travail de thèse, nous avons réalisé deux microscopes originaux qui combinent le contraste novateur lié au domaine THz (de 0,1 à 10 THz), aux techniques super-résolvantes de la microscopie optique de champ proche.
Tout d'abord, nous avons développé un instrument dont l'originalité réside dans l'illumination qui est assurée par une source locale IR/THz générée in situ par rectification optique. Plusieurs échantillons métalliques et diélectriques ont alors été imagés, mettant en évidence une résolution sub-longueur d'onde dans le domaine THz. Parallèlement, une étude théorique a permis de comprendre les mécanismes de formation des images dans le microscope.
Une autre version du microscope optique de champ proche, fonctionnant dans un mode dit sans ouverture a aussi été élaboré. Cette configuration a permis d'atteindre une résolution inférieure au micron dans le domaine THz, grâce à l'ajout d'une pointe métallique fonctionnant comme un diffuseur des ondes évanescentes.

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Seghouani, Nassim. "Méthodes de régularisation appliquées à l'holographie acoustique champ proche." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30077.

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L'holographie acoustique champ proche revet aujourd'hui une importance grandissante dans le domaine vibro-acoustique. Cette technique permet de reconstituer un champ acoustique tridimensionnel a partir de l'enregistrement d'un champ acoustique bidimensionnel (hologramme) dans le champ proche d'un objet bruyant. Il s'agit essentiellement de calculer le champ acoustique sur une surface la plus proche possible de l'objet bruyant permettant d'ameliorer la resolution spatiale. Cette technique permet en outre de reconstituer plusieurs autres quantites physiques, telles que: le champ de vitesse particulaire, le champ vectoriel d'intensite, l'energie emise,, dont le calcul s'avere necessaire des que l'on veut correler les proprietes du vibrateur (modes de vibrations, facteur de rayonnement,) avec celles du champ rayonne. Ce calcul presente neanmoins de nombreux problemes inherents a tous les problemes inverses, nous citerons plus particulierement: la divergence en presence de bruit, et le probleme de troncature du champ hologramme. Afin de resoudre ces differents problemes nous proposons une approche par regularisation. Nous appliquons, dans un premier temps la methode de regularisation de phillips-tikhonov-twomey (ptt), le choix des parametres de regularisation etant realise par la methode de validation croisee generalisee (gcv). En inscrivant par la suite notre probleme dans un cadre probabiliste, nous appliquons la methode de regularisation par maximum d'entropie. Les performances de ces techniques sont examines sur des cas simules en utilisant des sources monopolaires et dipolaires qui couvrent un grand nombre d'applications physiques. Enfin, nous terminons notre etude par l'application de l'holographie acoustique regularisee a un cas pratique dans le domaine vibro-acoustique. Cette application consiste en l'etude du rayonnement d'une paroi de tgv2n

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El-Khoury, Ziad. "Transformée par ondelettes appliquée à l'holographie acoustique champ proche." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30262.

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Le but de cette these est d'etudier une nouvelle methode de filtrage spatio-frequentiel permettant d'ameliorer les performances de l'holographie acoustique champ proche. L'holographie acoustique presente en effet une limitation importante liee a la troncature du plan hologramme qui, creant des effets de bords, pose des problemes en ce qui concerne la retropropagation des ondes evanescentes en particulier. Cette etude entre dans le cadre du conditionnement des problemes inverses mal poses. La methode utilisee fait appel a un nouvel outil: la transformee par ondelettes. La these s'articule suivant cinq chapitres: le chapitre i traite de la theorie de l'holographie acoustique champ proche et fait le point sur ses limitations; probleme d'acquisition et probleme de troncature; le chapitre ii resout le probleme de l'acquisition et developpe les principes de la methode de mesure retenue qui est connue sous le nom de transformation spatiale des champs sonores; le chapitre iii est un chapitre de transition qui explique pourquoi la transformee par ondelette a ete choisie pour resoudre le probleme de troncature; le chapitre iv rappelle les resultats de la transformee par ondelettes continue et de la transformee par multiresolution qui seront utilisees pour creer le filtre spatio-frequentiel. Dans ce but, il insiste sur les approches temps-frequence et filtrage passe-bande; enfin, le chapitre v developpe la methode du filtrage spatio-frequentiel proposee pour regulariser le probleme inverse de l'holographie acoustique. L'interet de cette methode est demontre a travers des simulations numeriques

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Castanié, Etienne. "Emission dipolaire et absorption en champ proche de nanostructures." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066656.

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Le présent document constitue le mémoire rédigé durant ma thèse de doctorat, qui s’est déroulée de novembre 2008 à novembre 2011 à l’Institut Langevin (ESPCI ParisTech). Une partie de ce travail de thèse a consisté en l’étude expérimentale des fluctuations spatiales de la densité de modes optiques (LDOS) à la surface de films d’or semi-continus, connus pour présenter des modes de surface localisés au voisinage du seuil de percolation. Pour cela, nous avons dispersé des nanosources fluorescentes à la surface de films de fraction surfacique d’or croissante et mesuré la statistique du taux d’amortissement des émetteurs. Nous avons montré que les fluctuations spatiales de LDOS sont maximales lorsque les modes localisés apparaissent. Nous avons ensuite développé un instrument permettant de réaliser l’imagerie de LDOS en accrochant une nanosource fluorescente à l’apex d’une pointe d’AFM, et réalisé une preuve de principe sur des échantillons de test. Une autre partie a concerné l’étude théorique de la réponse optique d’une nanoparticule métallique. Nous avons montré comment le taux d’amortissement d’un dipôle en champ proche d’une nanosphère métallique est modifié lorsque les interactions microscopiques sont prises en compte. Nous avons également étudié l’influence de l’environnement sur la section efficace d’absorption d’une nanoparticule, et montré que cette grandeur n’est pas intrinsèque, mais dépend de l’environnement. Nous avons confirmé ce résultat sur un exemple simple permettant de donner des ordres de grandeur.

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Benfedda, Mohamed. "Micro-sondes de champ proche optique pour l'opto-électronique." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20068.

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La microscopie en champ proche optique permet de depasser le critere d'abbe. Les sondes a levier en silicium utilisees en microscopie a force atomique (afm) sont des objets microscopiques capables d'operer en microscopie a effet tunnel optique (pstm). Ces sondes, de forme pyramidale, ne permettent pas l'etude de certains echantillons tres rugueux. Ce manuscrit presente trois etudes. La premiere montre que les sondes pyramidales permettent la conversion des ondes evanescentes en ondes propagatives. Le mecanisme de cette conversion est tres perturbe a fort taux d'humidite (superieur a 30%). La seconde etude decrit et exploite une nouvelle methode, appelee depot induit par faisceau d'electrons (ebid), de fabrication de micro-sondes en aiguilles. Enfin, la derniere etude est consacree a l'exploitation de ces super-sondes en pstm et en afm.

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Mamouni, Ahmed. "Radiométrie microonde en champ proche : applications médicales (Thermographie Microonde)." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10075.

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Caplain, Emmanuel. "Développement de capteurs et d'instrumentations pour champ proche acoustique." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20107.

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Mignard, France. "Microscopie optique en champ proche de dispositifs optoelectroniques integrés." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077169.

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Quidant, Romain. "Dispositifs optiques submicroniques : nanofabrication et caractérisation en champ proche." Dijon, 2002. http://www.theses.fr/2002DIJOS026.

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Foubert, Kevin. "Etude en champ proche optique de structures nanophotoniques couplées." Thesis, Dijon, 2011. http://www.theses.fr/2011DIJOS091.

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Depuis une vingtaine d’années, l’optique bénéficie des avancées considérables de la microélectronique.Ainsi, il est maintenant possible de produire, guider, confiner ou encore ralentirla lumière sur puce à une échelle sub-longueur d’onde. Dans cette thèse, nous étudions de telscomposants par l’intermédiaire d’un microscope en champ proche optique (SNOM).La première partie présente une vision d’ensemble de la situation actuelle en nanophotoniqueintégrée sur substrat diélectrique. Elle expose plusieurs enjeux et faits marquants récents dansce domaine. Elle introduit également le principe physique et le fonctionnement d’un SNOMdans les grandes lignes.La seconde partie est consacrée à la microscopie en champ proche optique d’un point devue instrumental. Après une analyse physique, nous détaillons le montage de notre propremicroscope sur le banc de caractérisation optique du laboratoire, avant d’analyser la formationdes images optiques obtenues avec cette technique.La troisième partie concerne l’étude de guides d’onde couplés en Silicium sur isolant (SOI),dans lesquels s’intègrent des nano-cavités optiques. Les phénomènes de couplage par recouvrementde champs évanescents sont étudiés numériquement et analytiquement. L’analyse de cesstructures grâce au SNOM nous a permis d’une part de vérifier la validité de ces modèles, etd’autre part d’observer directement le guidage et le confinement de la lumière dans un milieude faible indice de réfraction. Nous montrons cependant que ces résultats restent très sensiblesaux aléas de fabrication. Enfin, nous mettons en évidence grâce au SNOM et à des mesuresspectrales que la description de structures de N cavités juxtaposées peut être approchée par lathéorie des modes couplés
Since the end of the XXth century, optics benefits from significant breakthrough comingfrom the micro-electronic technologies. It is thus now possible to produce, guide, slow downor even trap light on a chip at a sub-wavelength scale. In this thesis, we study such opticalcomponents thanks to a Scanning Near-Field Optical Microscope (SNOM).The first part exposes an overall view of the current situation in the field of dielectricsubstrate integrated nanophotonics. Some of the recent outstanding issues and results are hereintroduced, as well as the general principle and the necessary tools to operate a SNOM.The second part is dedicated to optical near-field microscopy, technically speaking. Thephysical rules are here developed. Then we detail the instrumental set up of our own SNOMon our optical characterization bench. We end by analysing the optical images formation witha SNOM.The third part bears upon the study of Silicon-on-Insulator (SOI) coupled waveguides whereoptical nano-cavities could be inserted, by resorting to the previously implemented SNOM.Overlapping evanescent fields induced coupling phenomena are numerically and analyticallystudied. The use of the SNOM allowed us here to check the validity of our models. Besides,we have directly observed thanks to this instrument the guiding and confinement of light ina low refractive index media. However, we show that this phenomenon is highly subjected tofabrication uncertainties. Finally, we use the SNOM and spectral measurements in order todemonstrate that systems of N coupled nanocavities could be described with a simple coupledmodes model

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Mamouni, Ahmed. "Radiométrie microonde en champ proche applications médicales (thermographie microonde) /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37615654c.

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Guillet, Jean-Paul. "Développement d'un système de microscopie en champ proche terahertz." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20193/document.

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Анотація:

Ce travail de thèse a permis de développer un système de microscopie en champ proche terahertz en régime continu. Deux principales configurations ont été étudiée, l'un utilisant un sonde à ouverture et l'autre utilisant une pointe. Lors du développement de ce système, l'utilisation de guides d'onde de surface cylindriques (modes de Sommerfeld) a été nécessaire et une étude de ces modes a été faite tant sur le plan théorique qu'expérimental
We developed two configurations of terahertz near field microscope. Th first one use an aperture and the other use a tip. We studied Sommerfeld wire waves

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Mimouni, Salim. "Enregistrement de disques optiques haute densité en champ proche." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10235.

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Анотація:

Nos besoins en stockage de données sont explosifs ; générés par des contenus multimédia dont la taille croît coontinuellement, ce qui conduit à une course effrénée à la performance des disques optiques. Cependant, des limites physiques sont rapidement atteintes. Parmi celles-ci, le phénomène de diffraction des ondes lumineuses a limité la capacité du Compact Disc (CD), du DVD et dictera encore celle du « Blu-ray ». Cette thèse se propose de franchir cette barrière à travers une étude approfondie d'une tête optique en champ proche. En effet le système actuel de lecture des disques utilisant l'immersion solide est passif vis-à-vis de la nature du champ proche. Il sera optimisé pour donner une capacité de stockage 40% plus élevée. Mais la demande du marché des disques optiques exige d'aller plus loin encore. La théorie de l'indice négatif, très controversée, se révèlera cependant pertinente, et inspirera toute la suite du travail. Le matériau à indice négatif est la solution utopique au passage sous la limite de résolution, et ses propriétés vont inspirer une lentille photonique à super-résolution. Dans cette lentille conçue pour le champ proche, les plasmons de surface qui sont excités aux interfaces entre l'argent et le verre seront convertis en ondes propagatives grâce à une structuration de motif plus petit que la longueur d'onde. Ces ondes transportent l'information au détecteur à travers la tête optique. Le fonctionnement du composant sera démontré dans un montage expérimental où il permettra de recouvrer un signal à la longueur d'onde de 488nm, mais porteur d'information d'objets de 60nm de taille
Our needs for data storage are explosives. Generated by multimedia content of increasing size, they lead to a frantic enhancement of optical discs performances. However, the physical limits are quickly reached. Among them, the diffraction of light waves has restricted the recording capacity of the CD, the DVD and still limits the "Blu-ray” (BD) disc capacity. This thesis proposes to overcome this barrier by a thorough study of near-field optical pickup. The current near-field optical head using solid immersion lens, completely passive towards evanescent waves, will be optimized to provide a storage capacity 40% higher. But market demand for optical disk requires going further. The theory of the negative index materials, highly controversial, is sufficiently relevant to guide the rest of the work. A negative index material is a utopian solution to break the resolution limit, and its properties will inspire a photonic super-lens. In this lens designed for the near-field, surface plasmons which are excited at the interfaces between silver and glass, are converted into propagative waves through a sub-wavelength diffractive structure. These waves carry information to the detector through the whole optical head. The transmission of this component is demonstrated in an experimental setup in which we recover a signal carried by a 488nm-wavelength laser beam, but relative to 60nm sized object

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Mimouni, Salim. "Enregistrement de disques optiques haute densité en champ proche." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00493016.

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Nos besoins en stockage de données sont explosifs ; générés par des contenus multimédia dont la taille croît coontinuellement, ce qui conduit à une course effrénée à la performance des disques optiques. Cependant, des limites physiques sont rapidement atteintes. Parmi celles-ci, le phénomène de diffraction des ondes lumineuses a limité la capacité du Compact Disc (CD), du DVD et dictera encore celle du « Blu-ray ». Cette thèse se propose de franchir cette barrière à travers une étude approfondie d'une tête optique en champ proche. En effet le système actuel de lecture des disques utilisant l'immersion solide est passif vis-à-vis de la nature du champ proche. Il sera optimisé pour donner une capacité de stockage 40% plus élevée. Mais la demande du marché des disques optiques exige d'aller plus loin encore. La théorie de l'indice négatif, très controversée, se révèlera cependant pertinente, et inspirera toute la suite du travail. Le matériau à indice négatif est la solution utopique au passage sous la limite de résolution, et ses propriétés vont inspirer une lentille photonique à super-résolution. Dans cette lentille conçue pour le champ proche, les plasmons de surface qui sont excités aux interfaces entre l'argent et le verre seront convertis en ondes propagatives grâce à une structuration de motif plus petit que la longueur d'onde. Ces ondes transportent l'information au détecteur à travers la tête optique. Le fonctionnement du composant sera démontré dans un montage expérimental où il permettra de recouvrer un signal à la longueur d'onde de 488nm, mais porteur d'information d'objets de 60nm de taille.

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Lakhal, Mohamed. "Méthodes d'inversion pour la reconstruction de mines enfouies à partir de mesures d'antennes radar." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLX034/document.

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Ce travail thèse s’inscrit dans le cadre du projet FUI Tandem portant sur l’imagerie radar de mines enfouies dans un sol sec par des antennes héliportées. Les données d’antennes correspondent à des mesures de champ électromagnétique (composante tangentielle à l’antenne) en configuration « back-scattering » : une seule antenne émettrice-réceptrice. L’objectif premier de la thèse est de valider/modifier la méthodologie SAR (Synthetic Aperture Radar) proposée par les ingénieurs pour traiter les données d’antenne et imager les mines. La difficulté essentielle réside dans le fait que la méthode SAR repose sur le principe d’un milieu de référence homogène alors que le cas d’étude ne l’est pas. Nous avons étudié l’incorporation d’une approximation bicouche du milieu de référence pour corriger l’effet du sol et obtenir des images moins sensibles à l’effet de celui-ci. La première solution consiste à mimer la technique SAR pour construire une indicatrice de la géométrie via la rétro-propagation de la donnée dans le milieu bi-couche en utilisant la formule donnée par l’approximation de Born. La deuxième option, beaucoup plus coûteuse numériquement consiste à inverser le modèle de Born avec une technique de régularisation de type variation totale. Nous nous intéressons dans une deuxième partie à l’adaptation de méthodes d’inversion de type MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) pour retrouver l’information « profondeur » non fournie par les méthodes SAR. S’inspirant de la problématique Tandem, nous avons proposé l’extension de ces méthodes au cas de données en configuration quasi-back-scattering : une antenne émettrice couplée à un réseau 1D d’antennes réceptrices. La méthodologie est complètement nouvelle et la justification de la méthode repose sur l’analyse asymptotique du problème de diffraction dans le régime petit obstacle et champ lointain. L’étude a également été étendue à des configurations cylindriques qui pourraient être adaptées à l’imagerie bio-médicale
This work is part of the FUI Tandem project on radar imaging of mines buried in dry ground by heliborne antennas. The antenna data correspond to measurements of the electromagnetic field (component tangential to the antenna) in the back-scattering configuration: a single transmitter/transceiver antenna. The primary objective of the thesis is to validate / modify the SAR (Synthetic Aperture Radar) methodology proposed by engineers to process the antenna data and to image the mines. The main difficulty lies in the fact that the SAR method is based on the principle of a homogeneous background whereas the study case is not. We have studied the incorporation of a two-layer approximation of the reference medium to correct the effect of the soil and to obtain images that are less sensitive to the effect of the latter. The first solution consists in mimicking the SAR technique to construct an indicator of the geometry via the back propagation of the data in the bi-layer medium using the formula given by the Born approximation. The second option, much more costly numerically consists in inverting the Born model with a regularization technique of the total variation type. In a second part, we are interested in adapting MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) methods to retrieve the "depth" information not provided by SAR methods. Based on the Tandem experiement, we proposed the extension of these methods to the case of data in quasi-back-scattering configuration: a transmitting antenna coupled to a 1D array of receiving antennas. The methodology is completely new and the justification of the method is based on the asymptotic analysis of the scattering problem in the small obstacle and far field regime. The study was also extended to cylindrical configurations that could be adapted to biomedical imaging

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El, Korso Mohammed Nabil, and Korso Mohammed Nabil El. "Analyse de performances en traitement d'antenne. : bornes inférieures de l'erreur quadratique moyenne et seuil de résolution limite." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625681.

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Анотація:

Ce manuscrit est dédié à l'analyse de performances en traitement d'antenne pour l'estimation des paramètres d'intérêt à l'aide d'un réseau de capteurs. Il est divisé en deux parties :- Tout d'abord, nous présentons l'étude de certaines bornes inférieures de l'erreur quadratique moyenne liées à la localisation de sources dans le contexte champ proche. Nous utilisons la borne de Cramér-Rao pour l'étude de la zone asymptotique (notamment en terme de rapport signal à bruit avec un nombre fini d'observations). Puis, nous étudions d'autres bornes inférieures de l'erreur quadratique moyenne qui permettent de prévoir le phénomène de décrochement de l'erreur quadratique moyenne des estimateurs (on cite, par exemple, la borne de McAulay-Seidman, la borne de Hammersley-Chapman-Robbins et la borne de Fourier Cramér-Rao).- Deuxièmement, nous nous concentrons sur le concept du seuil statistique de résolution limite, c'est-à-dire, la distance minimale entre deux signaux noyés dans un bruit additif qui permet une "correcte" estimation des paramètres. Nous présentons quelques applications bien connues en traitement d'antenne avant d'étendre les concepts existants au cas de signaux multidimensionnels. Par la suite, nous étudions la validité de notre extension en utilisant un test d'hypothèses binaire. Enfin, nous appliquons notre extension à certains modèles d'observation multidimensionnels

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Greusard, Léo. "Etude en champ proche de sources plasmoniques actives dans le proche infrarouge et méthode d'imagerie basée sur l'action d'un champ électromagnétique sur une pointe." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066742.

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Dans cette thèse, nous adaptons un microscope optique en champ proche à ouverture (SNOM) utilisant une sonde pyramidale creuse et métallisée avec une nano-ouverture au sommet, pour une opération dans le proche infrarouge (IR). Nous employons ce microscope SNOM pour caractériser des diodes laser à multipuits quantiques contraints munies de structures métalliques et conçues pour la génération électrique et intégrée de plasmons-polaritons de surface (SPPs) aux longueurs d’onde télécom. Ces derniers sont excités en structurant la surface du ruban laser avec un réseau en or. L’étude de la distribution du champ dans le plan transverse sur la facette des dispositifs permet également d’analyser l’influence de la structuration métallique sur la cavité et de démontrer un éventuel couplage entre les modes diélectriques et les modes SPPs. Nous développons enfin une technique d’imagerie super-résolue à large plage spectrale (visible-proche IR-IR) exploitant l’action d’un champ électromagnétique modulé en intensité sur la pointe d’un microscope à force atomique. L’étude en fonction de la fréquence de modulation permet de distinguer plusieurs mécanismes mis en jeu dans l’interaction champ-pointe. Nous validons sa capacité à sonder des champs évanescents et des ouvertures sub-longueur d’onde dans un écran métallique, pour une gamme allant du visible jusque dans le moyen IR
In this thesis, we adapt an aperture scanning near-field optical microscope (SNOM) featuring an aluminum hollow pyramid as a probe, for a use in the near-infrared range (NIR). We apply this SNOM system to characterize tensile-strained quantum well laser diodes with a metallic patterning designed for an electrical and integrated generation of surface plasmons-polaritons (SPPs) at the telecom wavelengths. SPPs are generated by structuring the top surface of the diode ridge with a gold grating. The study of the transverse mode field distribution also allows us to analyze the influence of the metallic layer on the cavity and to show the eventual existence of a hyrid plasmonic mode. We also develop a broadband super-resolution imaging technique based on the action of an intensity-modulated electromagnetic field on an atomic force microscopy tip. The study as a function of the modulation frequency shows several regimes where different mechanisms are involved in the field-tip interaction. We also validate its ability to probe evanescent fields and subwavelength apertures in a metallic film, from the visible range up to the mid-IR

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Brissinger, Damien. "Étude et manipulation de modes résonants en champ proche optique." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00678449.

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Avec l'évolution rapide des techniques de nanofabrication et les besoins croissants d'intégration et d'utilisation à moindre coût énergétique, l'étude et la manipulation de résonances électromagnétiques d'objets de faibles dimensions représentent des enjeux cruciaux. Un des objectifs de ce travail de thèse a donc été d'approfondir nos connaissances de l'interaction entre le champ électromagnétique et la matière. Dans ce but la réalisation conjointe d'expériences en champ proche optique et le développement numérique de modèles associés nous ont permis d'étudier différentes résonances électromagnétiques basées sur l'interaction lumière-matière au sein d'objets de dimensions sub-micrométriques. Dans une première partie, ce manuscrit présente les phénomènes mis en jeu en microscopie champ proche optique et décrit le fonctionnement du microscope SNOM utilisé. La seconde partie est dédiée à l'étude de l'interaction d'une sonde champ proche avec une nano-cavité Fabry-Perot en régime non-linéaire. Dans un premier temps, on présente l'étude des non-linéarités de nano-cavités en Silicium à grand facteur de qualité et faible volume modal, démontrant ainsi l'obtention d'un régime de fonctionnement bistable pour de très faibles puissances. Dans un deuxième temps, on démontre la modulation possible via la sonde champ proche de ce régime de bistabilité. Enfin, on étudie dans la troisième partie de ce manuscrit les résonances de films minces métalliques. L'étude complète des modes propres et de l'excitation optique de cette structure a permis de connaître avec précision les modes résonants et les angles de Brewster du film mince. Cette étude a été prolongée expérimentalement par l'étude en champ proche optique des modes résonants de demi-films minces métalliques. Lors de ces deux études, les mesures expérimentales ont été systématiquement accompagnées par l'analyse théorique et le développement numérique de modèles que les expériences réalisées ont permis de valider et de discuter.

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Toullier, Sebastien. "Developpement de Sondes Thermoelectriques pour applications de type champ Proche." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00613255.

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L'évolution vers le monde des nanotechnologies croît actuellement très rapidement. Ces technologies sont présentes dans de nombreux secteurs d'activités allant de l'automobile à la recherche, mais sont encore bien méconnues dans leurs aspects fondamentaux du domaine industriel et scientifique. Nombreux sont les process industriels faisant appel à la température : chauffage, cuisson, traitement thermique, fusion, etc. Les procédés mis en œuvre pour la contrôler et la réguler forment un ensemble complet, la chaîne de mesure thermique. En première ligne, au cœur du process, le capteur constitue l'élément sensible de cette chaîne. Depuis un demi siècle, les techniques de microscopies évoluent pour caractériser la matière et comprendre les phénomènes locaux. Afin de mieux maîtriser cette compréhension les microscopies thermiques ont vu le jour pour déterminer également à l'échelle locale la température afin de connaître le niveau d'énergie. La sonde utilisée est également au cœur du problème. La conception jusqu'au développement de cette nouvelle sonde s'appuie sur des technologies hybrides basées sur des techniques de dépôts en salles blanches ainsi que sur des techniques classiques d'élaboration de thermocouples. La sonde réalisée, certes intrusive, permet d'allier la mesure de températures aux contacts de matériaux et d'offrir la possibilité d'être une sonde active. Elle pourra notamment compléter les sondes actuellement proposées en microscopie de champ proche.

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Samson, Benjamin. "Imagerie thermique par microscopie en champ proche à sonde fluorescente." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440188.

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Анотація:

Ce travail présente le développement d'une nouvelle technique d'imagerie thermique utilisant une nanoparticule fluorescente comme capteur de température. La particule est fixée à l'extrémité d'une pointe de microscope à force atomique. En contact avec une surface ou un dispositif plus ou moins chaud, la fluorescence de la particule varie et permet de déterminer la température. La particule utilisée contient des ions de terres rares (erbium et ytterbium) dont certaines raies d'émission sont en équilibre thermique. La mesure de l'intensité relative de ces raies permet de déterminer la température absolue du matériau, et donc de la surface avec lequel il est en contact. Nous avons tout d'abord utilisé cette technique pour étudier l'échauffement de pistes résistives (aluminium et nickel) parcourues par un courant continu. Dans le cas de pistes d'aluminium, la résolution latérale thermique que nous avons obtenue est d'environ 250 nm, de l'ordre de la taille de la particule fluorescente. Nous avons ensuite utilisé cet instrument pour observer l'échauffement de pistes parcourue par un courant alternatif. Ce mode permet d'observer où sont localisées les variations de température, mais ne permet pas pour l'instant de déterminer la température absolue du dispositif. A l'aide de ce mode de fonctionnement, nous avons observé l'échauffement dans des pistes de nickel dont la largeur est de l'ordre de 200 nm. Enfin, en effectuant des courbes d'approche/retrait, nous avons aussi pu mesurer l'importance relative des différents mécanismes de transfert de chaleur entre la pointe et la surface. Dans le cas de pistes de taille submicronique, le transfert de chaleur par contact direct est de loin le plus efficace.

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Brissinger, Damien. "Etude et manipulation de modes résonnants en champ proche optique." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00688008.

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Анотація:

Avec l'évolution rapide des techniques de nanofabrication et les besoins croissants d'intégration et d'utilisation à moindre cout énergétique, l'étude et la manipulation de résonances électromagnétiques d'objets de faibles dimensions représentent des enjeux cruciaux. Un des objectifs de ce travail de thèse a donc été d'approfondir nos connaissances de l'interaction entre le champ électromagnétique et la matière. Dans ce but la réalisation conjointe d'expériences en champ proche optique et le développement numérique de modèles associés nous ont permis d'étudier différentes résonances électromagnétiques basées sur l'interaction lumière-matière au sein d'objets de dimensions sub-micrométriques. Dans une première partie, ce manuscrit présente les phénomènes mis en jeu en microscopie champ proche optique et décrit le fonctionnement du microscope SNOM utilise. La seconde partie est dédiée à l'étude de l'interaction d'une sonde champ proche avec une nano-cavité Fabry-Perot en régime non-linéaire. Dans un premier temps, on présente l'étude des non-linéarités de nano-cavités en Silicium à grand facteur de qualité et faible volume modal, démontrant ainsi l'obtention d'un régime de fonctionnement bistable pour de très faibles puissances. Dans un deuxième temps, on démontre la modulation possible via la sonde champ proche de ce régime de bistabilité. Enfin, on étudie dans la troisième partie de ce manuscrit les résonances de films minces métalliques. L'étude complète des modes propres et de l'excitation optique de cette structure a permis de connaitre avec précision les modes résonants et les angles de Brewster du film mince. Cette étude a été prolongée expérimentalement par l'étude en champ proche optique des modes résonants de demi-films minces métalliques. Lors de ces deux études, les mesures expérimentales ont été systématiquement accompagnées par l'analyse théorique et le développement numérique de modèles que les expériences réalisées ont permis de valider et de discuter.

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He, Hongyang. "Traitement d'antennes pour la localisation de sources en champ proche." Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010NANT2001.

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Le problème de la localisation de sources en champ proche est étudié dans cette thèse. Les difficultés dans ce domaine proviennent principalement de deux aspects. Premièrement, le processus d'estimation devient plus compliqué à cause de la distance réduite entre les sources et le réseau des capteurs qui induit une sphéricité du front d'onde des signaux reçus. Afin d'augmenter l'efficacité d'estimation, plusieurs nouvelles techniques sont proposées et développées. Ces méthodes, basées sur les approximations du modèle des observations, permettent de localiser les sources avec une bonne précision et une complexité réduite de calcul. Deuxièmement, les imperfections du réseau de capteurs, qui existent inévitablement dans un environnement réel, et qui dégradent considérablement les performances en estimation des positions de sources, sont considérées. Afin de minimiser leurs influences négatives sur l'estimation, les techniques de calibration d'antennes sont utilisées avec un modèle étendu en prenant en compte les différents effets indésirables. Une méthode de calibration locale, basée sur l’interpolation des données de mesures, est proposée. Cette nouvelle méthode permet d'améliorer l'efficacité de calibration sans dégrader la précision d'estimation. De plus, une nouvelle technique de la localisation des sources passives en champ proche avec un réseau MIMO est proposée, qui améliore sensiblement les performances en estimation. Cette thèse apporte des contributions à la recherche dans le domaine de la localisation de sources en champ proche. Ces différents travaux ouvrirent les voies à de nombreuses perspectives
This thesis addresses the near-field source localization problem. The main difficulties in this domain come from two aspects. Firstly, the sphericity of the received signal wavefront must be considered due to the reduced source-array distance, which limits the use of the well-studied and efficient far-field methods in the estimation. Several improved techniques are proposed and presented. These methods, based on the approximations of signal model, are able to estimate the sources parameters with a higher efficiency and a better performance than the classical techniques. Secondly, the unavoidable presence of the array imperfections, which can degrade greatly the estimation performances in a real environment, is considered. The calibration techniques are used to solve this problem. In order to minimize the negative influences of the undesirable effects on the estimation, measurement data are used in calibration. The proposed calibration technique, based on the interpolation of the measurement data, presents good performances on estimation efficiency and precision. This report considers also the passive source localization problem. A MIMO-based approach is proposed and found to be able to improve greatly the performances of parameter estimation

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Farnault, Etienne. "Contribution à l'étude d'un microscope thermoélastique fonctionnant en champ proche." Besançon, 1996. http://www.theses.fr/1996BESA2068.

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Le travail presente dans cette these est une contribution a l'etude de la microscopie thermoelastique en champ proche. Un prototype de microscope est realise en utilisant le concept des microscopies a sonde locale. L'excitation photothermique d'une surface et la mesure interferometrique de la deformation resultante sont obtenues par injection dans une fibre optique de deux faisceaux laser de longueurs d'onde differentes. L'utilisation d'une fibre optique etiree dont l'extremite n'excede pas 100 nm, comme emetteur et capteur permet d'obtenir un fonctionnement equivalent a celui d'un microscope optique en champ proche en reflexion. L'asservissement de la distance sonde-objet est assure a l'aide d'une methode utilisant le couplage acoustique par l'air. D'un point de vue theorique, un modele 3d thermoelastique est exploite de maniere a mieux analyser les contributions optique, thermique et mecanique dans la resolution finale des images. Un complement est introduit afin de prendre en compte le cas d'une excitation de dimension inferieure a la demi-longueur d'onde optique

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Halidi, El Mohamed. "Études RMN et IRM en champ proche : développements et applications." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20261/document.

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Le principe de la RMN repose sur la détection de l'aimantation provenant de spin des noyaux atomiques tels que 13C, 31P et 1H. L'échantillon est placé dans un champ magnétique statique, qui polarise l'ensemble des spins. Ces derniers sont ensuite excités par les impulsions radiofréquences (environ un mètre de longueur d'onde), qui font basculer l'aimantation de ces spins dans le plan transversal. Lorsque l'aimantation retourne à sa position d'équilibre, il génère un champ électromagnétique qui est classiquement détecté par une antenne réceptrice (bobine avec un circuit d'accord/d'adaptation) à couplage inductif. Dans ce travail, nous proposons l'utilisation d'une sonde de taille micrométrique placée au voisinage de l'objet d'intérêt, à une distance bien plus courte que la longueur d'onde du signal de RMN rayonné. Notre microsonde présente des caractéristiques innovantes (i) un couplage capacitif (composante du champ électrique), (ii) une dimension réduite pour un positionnement précis, qui assure la détection du signal de RMN de l'échantillon et (iii) une détection à large bande, ce qui permet de l'utiliser pour détecter différents noyaux sans être accordée à la fréquence de Larmor. Pour vous présenter cette nouvelle alternative, les outils nécessaires à la compréhension de ce travail, en l'occurrence le principe de la RMN et de l'IRM et une introduction de la théorie du champ proche électrique sont donnés. Nous avons fait aussi un état de l'art des méthodes et techniques existant pour mesurer le signal RMN afin de recenser les avantages qu'un tel système (méthode : couplage capacitif et dispositif : microsonde de champ proche) peut apporter à la technique RMN. Ensuite, nous avons caractérisé notre microsonde pour améliorer sa détection hyper localisée, nous avons démontré que le signal RMN récupéré par notre antenne peut être décrit par l'expression du champ proche électrique :E(x, z) = A(Kz ) exp(i(z/L)) exp(−x/L) + Terme Propagatif. Enfin, nous avons appliqué notre système à des études RMN comme la spectroscopie, la relaxométrie ou encore de l'imagerie RMN. Nous avons aussi énoncé certains projets potentiels à la continuité de ce travail
The principle of NMR is based on the detection of the magnetization originating from the spin of atomic nuclei such as 13C, 31P and 1H. The sample is placed in a static magnetic field, which polarizes the ensemble of spins and it is excited by radiofrequency pulses (wavelength about one meter), that tilt the axis of the magnetization. When the magnetization returns to equilibrium, it generates an electromagnetic field which is classically detected by a receiving antenna (coil with atuning/matching circuit) in inductive coupling.In this work, we propose the use of a micrometer-sized probe positioned in the vicinity of the object of interest, at a distance well shorter than the wavelength of the radiated NMR signal.Our microprobe presents innovative characteristics (i) a capacitive coupling (electric field component), (ii) reduced dimensions for an accurate positioning, which ensure the detection of NMR signal from the sample and (iii) it has a broadband, which allows use to detect any nuclei without being tuned to the Larmor frequency.To introduce you this new alternative, the tools necessary to the understanding of this work, in this case the principle of NMR/MRI and an introduction of the theory of the electric near field are given initially.We made also a state of the art of existing methods and techniques for measuring the NMR signal to identify the benefits that such a system (method : capacitive coupling and device : microprobe near field) can bring to the NMR technique.Then, we have characterized our microprobe to enhance its localized detection due to its small size (127 μm in diameter and 2mm in length). In this stage of characterization, we demonstrated that the NMR signal recovered by our antenna can be described by the electric near field expression :E(x, z) = A(Kz ) exp(i(z/L)) exp(−x/L) +Propagative TermFinally, we applied our system to make NMR studies such as spectroscopy, the relaxometry and NMR Imaging. We have outlined some potential projects to the continuity of this work

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Ouardirhi, Zacharia. "Technique expérimentale de mesure en champ proche pour le calcul du champ lointain d'éléments rayonnants filaires." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0017/MQ53595.pdf.

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