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Exploring coagulation in newborns and children is a challenge due to the low levels of both procoagulant factors and inhibitors. Conventional coagulation tests might be inadequate to explore all of these changes. The aim of the study is to evaluate the thrombin generation assay, a global test to explore coagulation, in a pediatric population (n=586) compared to an adult population (n=166). The thrombin generation assays were performed using Calibrated Automated Thrombography with two different tissue factor concentrations (1 and 5 pM), with and without thrombomodulin (TM). In the absence of TM, the endogenous thrombin potential (ETP) is significantly lower in the pediatric population, reflecting the decrease in procoagulant factors. In the presence of TM, ETP values in pediatric subjects are within the reference range of adult values. The thrombin generation assay demonstrates that coagulation balance is maintained in the pediatric population.

It is common in oncology to want to determine whether or not only a subgroup of patients will benefit from a treatment. This is one of the paradigms of personalized or stratified medicine. Predictive biomarkers are often used to select these patients and most of these biomarkers are continuous. For example genomic signatures such as Oncotype-Dx. A methodology for evaluating a biomarker with binary response has been proposed in the literature. The objective of this thesis is in first work to extend this methodology with right-censored data and to determine at different prediction horizons the optimal threshold of the biomarker beyond which treatment will be attributed or avoided. A model whose estimates of these parameters are based on inverse censored probability weights is proposed to provide consistent estimators. An extension of the predictiveness curves will be carried out. In a second work, a test of the calibration hypothesis with right-censored data has been proposed. This test will be valid beyond the 60% censoring rate contrary to those already existing in the literature and will allow us to study the influence of a bad calibration on the determination of the threshold. A third work focuses on the determination of the threshold of a new prognostic biomarker for ovarian cancer in order to classify patients at high or low risk of relapse. Finally, a fourth work consists in illustrating the relevance of the censored quantile regression for quantifying the long term benefit of immunotherapy in a reconstructed data set from a single randomized trial. The proposed methodology can be readilty employed for individual patients data meta-analysis to summarize evidence of immunotherapy as quantified by the upper quantile of the survival distribution., Il est fréquent en oncologie, de vouloir déterminer si seulement un sous groupe de patients va bénéficier ou pas d’un traitement. C’est un des paradigmes de la médecine personnalisée ou stratifiée. Les biomarqueurs prédictifs sont souvent utilisés pour sélectionner ces patients et la plupart de ces biomarqueurs sont continus. Par exemple les signatures génomiques comme Oncotype-Dx. Il a été proposé dans la littérature une méthodologie d’évaluation d’un biomarqueur avec réponse binaire. L’objectif dans cette thèse est dans un premier travail d’étendre cette méthodologie avec un critère de jugement censuré et de déterminer à différent horizons de prédiction le seuil optimal du biomarqueur au-delà duquel le traitement sera attribué ou évité. Un modèle dont l’estimation de ces paramètres repose sur des pondérations par l’inverse des probabilités de censure est proposé permettant ainsi d’obtenir un estimateur consistant. Une extension des courbes de prédictivité par bras de traitement dépendantes du temps est ainsi proposée. Dans un second travail, un test de l’hypothèse de calibration avec des données censurées à droite a été proposé. Ce test est valide au-delà 60% de taux de censure contrairement à ceux qui existe déjà dans la littérature et nous permettra d’étudier l’influence d’une mauvaise calibration sur la détermination du seuil. Un troisième travail s’intéresse à la détermination du seuil d’un nouveau biomarqueur pronostique pour le cancer de l’ovaire afin de classer les patients en haut ou bas risque de rechute. Enfin, dans un quatrième travail, nous proposons d’employer la régression quantile pour données censurées pour quantifier le bénéfice à long terme de l’immunothérapie.

Over the last decade, a wide range of contaminants such as pesticides and pharmaceuticals have been detected in various groundwater sources. Therefore, monitoring the quality of groundwater has become a necessity in many parts of the world. Nevertheless, the measurement of organic contaminants in groundwater is challenging as they occur at low (ng L-1 to pg L-1) and variable concentrations. Passive samplers such as Empore™ disk (ED)-based passive samplers are a promising tool as they can yield time-weighted average concentrations over their deployment period and the degree of analyte pre-concentration allows for an increase overall analytical sensitivity of the procedure. However, a deployment in groundwater is not easy as the internal diameter of the well bore-holes is often smaller than passive sampler devices. The main aim of this thesis is to developed a novel type of ED-based sampler specially designed to be used in standard sized groundwater wells, and to study the applicability of passive sampling for both qualitative and (semi-)quantitative purposes for polar and semi-polar pesticides and pharmaceuticals. As a result, a simple, low cost and robust novel ED-based sampler was designed. Laboratory (conditionment and elution steps of extraction disks, overall analytical method development and optimization, uptake kinetic study) and field (deployment in groundwater during three field campaigns) experiments were undertaken and the results showed that the device is an efficient tool for both qualitative and (semi-)quantitative purposes. Our device can be easily inserted into standard sized groundwater wells, allows an accurate assessment of groundwater contamination by enabling the detection of contaminants usually found at very low concentrations, and provides new (semi-)quantitative data on recent and understudied contaminants. The usefulness of our ED-based sampler has been higlighted in a second part of this research work focusing on the impact of stormwater runoff infiltration practices on groundwater contamination by polar and semi-polar pesticides and pharmaceuticals in urban area; Au cours de la dernière décennie, un grand nombre de contaminants tels que des pesticides et pharmaceutiques ont été détectés dans les eaux souterraines. Par conséquent, la surveillance de la qualité des eaux souterraines est devenue une nécessité dans de nombreuses régions du monde. Cependant, l'analyse des contaminants organiques dans les eaux souterraines est un défi car ils sont généralement présents à des concentrations faibles (ng L-1 à pg L-1) et variables. Les échantillonneurs passifs, tels que ceux basés sur les disques Empore™ (ED), sont des outils prometteurs puisqu’ils intègrent les évènements de pollution qui peuvent avoir lieu entre deux périodes d’échantillonnage et que l'accumulation des micropolluants sur l’échantillonneur engendre une diminution des limites de détection. Cependant, leur déploiement dans les eaux souterraines est difficile car le diamètre interne des puits de forage est généralement inférieur à celui des dispositifs. L'objectif principal de cette thèse est de développer un nouveau type d'échantillonneur par ED spécialement conçu pour un déploiement dans les eaux souterraines, et d'étudier l'applicabilité de l'échantillonnage passif à des fins qualitatives et (semi-)quantitatives pour des pesticides et pharmaceutiques polaires et semi-polaires. Ainsi, un nouvel échantillonneur par ED au design simple, peu coûteux et robuste a été conçu. Des expériences en laboratoire (étapes de conditionnement et d'élution des disques d'extraction, développement et optimisation de la méthode globale d'analyse, étude cinétique d'adsorption) et sur le terrain (déploiement dans les eaux souterraines au cours de trois campagnes) ont été entreprises et les résultats ont montré que notre échantillonneur est un outil prometteur pour des études qualitatives et (semi-)quantitatives. Notre dispositif peut être facilement inséré dans des puits de forage de taille standard et il permet une évaluation précise de la contamination des eaux souterraines en rendant possible la détection de contaminants habituellement trouvés à de très faibles concentrations. Il a également permis d'obtenir de nouvelles données (semi-)quantitatives sur des contaminants récents et peu étudiés. L'intérêt de notre échantillonneur par ED a été mis en avant dans une deuxième partie de ce travail de recherche portant sur l'impact des pratiques d'infiltration des eaux de ruissellement sur la contamination des eaux souterraines par les pesticides et pharmaceutiques polaires et semi-polaires en zone urbaine

The development of machine learning techniques, particularly neural networks, combined with the development of new information and communication technologies, is shaking up our societies through technological advances in a variety of sectors. The building sector is not spared, so these techniques may represent an interesting opportunity in a context where greenhouse gas emissions must be drastically reduced. The objective of this work is to assess the interest of these techniques in the field of building energy, with the aim of reducing energy consumption and improving thermal comfort. In addition, we ensure that this evaluation is carried out with a global vision, by placing the possible advantages in front of the different needs relating to the development of these technologies. This thesis work is organized in three parts preceded by a detailed introduction intended to give the reader an overview of the various contextual elements, thus allowing the thesis work to be placed in perspective. We then give in the first part the theoretical framework needed to understand the problems encountered during the elaboration and creation of neural networks for building energy applications. Then, a bibliographical study giving the reader a broad overview of the various applications of neural networks in the field of building energy is presented. The second part is devoted to the calibration of the building model that is then used to test and evaluate a predictive controller implementing neural networks. After an explanation of the method used and a detailed presentation of the model, a complete analysis of the calibration results is carried out. We conclude this part with observations and recommendations regarding the standard calibration guidelines recommended by three international organizations. Finally, a practical application using neural networks for the predictive control of indoor temperature is presented in the third part. After a theoretical introduction concerning predictive control, we detail the method employed to train the neural networks used. The results obtained in simulation with a predictive controller are then analyzed and compared with those obtained with two reference controllers for various simulation hypothesis. The predictive controller is thus tested in several scenarios, ranging from an ideal situation to more realistic operating conditions, including two different types of heat emitters, namely radiant ceilings and underfloor heating.; Le développement des techniques d’apprentissage automatique, et plus particulièrement des réseaux de neurones, associé à celui des nouvelles technologies de l’information et de la communication, bouleverse nos sociétés à travers des avancées technologiques dans une variété de secteurs d’activité. Le secteur du bâtiment n’est pas épargné, si bien que ces techniques peuvent constituer une opportunité intéressante dans un contexte où les émissions de gaz à effet de serre doivent être drastiquement réduites. L’objectif de ces travaux est d’évaluer l’intérêt de ces techniques appliquées à l’énergétique du bâtiment, dans une optique de réduction des consommations énergétiques et d’amélioration du confort thermique. Nous veillons par ailleurs à garder lors de cette évaluation une vision globale, en plaçant les éventuels avantages en face des différents besoins relatifs au développement de ces technologies. Ce travail de thèse s’organise en trois parties précédées d’une introduction détaillée visant à donner au lecteur une vue d’ensemble des différents éléments de contexte, permettant ainsi la mise en perspective du travail de thèse. Nous donnons ensuite dans la première partie le cadre théorique nécessaire à la compréhension des problématiques rencontrées lors de l’élaboration et de la création des réseaux de neurones pour des applications à l’énergétique du bâtiment. Dans un second temps, une étude bibliographique donnant au lecteur un large aperçu des diverses applications des réseaux de neurones au domaine de l’énergétique du bâtiment est présentée. La seconde partie est consacrée à la calibration du modèle de bâtiment utilisé ensuite pour tester et évaluer un contrôleur prédictif mettant en œuvre des réseaux de neurones. Après une explication de la méthode utilisée puis une présentation détaillée du modèle, une analyse complète des résultats de calibration est menée. Nous terminons cette partie par des observations et recommandations concernant les méthodes classiques de calibration préconisées par différents organismes internationaux. Enfin, une application concrète mettant en œuvre des réseaux de neurones pour le contrôle prédictif de la température intérieure est présentée au cours de la troisième partie. Après un point théorique concernant le contrôle prédictif, nous détaillons la méthode développée pour l’entraînement des réseaux de neurones utilisés. Les résultats obtenus en simulation avec un contrôleur prédictif sont ensuite analysés et comparés à ceux obtenus en présence de deux contrôleurs de référence pour diverses hypothèses de simulation. Le contrôleur prédictif est ainsi testé dans plusieurs cas de figures, allant d’une situation idéale à des conditions de fonctionnement plus réalistes, en passant par deux types d’émetteurs de chaleur différents, à savoir des plafonds rayonnants et un plancher chauffant.

Like any type of measuring device, terrestrials laser scanners need to be checked in order to guarantee the quality of results and to meet the normative requirements of ISO 9001. A oversight, on the part of the manufacturers, is already carried out periodically, the objective of studies is to complete by carrying out one or more procedures of controls that can be easily performed in the field or in the office. Many process are proposed by manufacturers, scientific literature, ISO 17123-9,... Among them, four procedures were tested in order to design a simple and efficient methodology, accompanied by an application automating the monitoring, allowing to validate the measurements.; Comme tout type d’appareil de mesure, les scanners laser statiques nécessitent d’être contrôlé afin de garantir la qualité des résultats et de satisfaire les exigences normatives de l’ISO 9001. Un contrôle, de la part des constructeurs, est déjà effectué périodiquement, l’objectif du travail de fin d’études est de compléter en réalisant une ou des procédures de contrôles pouvant êtes mise en œuvre facilement sur le terrain ou au bureau. De nombreuses procédures sont proposées par les constructeurs, la littérature scientifique, la norme ISO 17123-9,... Parmi elles, quatre procédures ont été testées afin de concevoir une méthodologie simple et efficace, accompagnée d’un applicatif automatisant le contrôle, permettant de valider les mesures.

La gestion n’apparaît comme discipline académique en France que dans la seconde moitié du xixe siècle. Pourtant, sous la Restauration, au Conservatoire des Arts et Métiers de Paris et dans les cours publics de Metz, on délivre, sous le nom d’« économie industrielle », un enseignement que l’on peut comparer à la gestion. Les principaux auteurs de cette discipline sont Claude-Lucien Bergery, Gérard Joseph Christian, Charles Dupin et Jean-Baptiste Say. Cet article vise à exposer les idées centrales de l’économie industrielle des années 1820-1830, et à expliquer pourquoi cette discipline ne se développe pas dans les décennies suivantes du xixe siècle. Management appears as an academic discipline in France only in the second half of the nineteenth century. However, during the Restauration, in the Conservatoire des Arts et Métiers in Paris and in the public lectures in Metz, a teaching is delivered under the name of “industrial economics”, that can be compared to management. The main authors of this discipline are Claude-Lucien Bergery, Gerard Joseph Christian, Charles Dupin and Jean-Baptiste Say. This article aims to expose the central ideas of the industrial economic of the years 1820-1830 and to explain why this discipline does not develop in the following decades of the 19th century.

Due to more and more severe regulations regarding pollutant and greenhouse gas emissions, advanced powertrain and engine management systems are developed by car manufacturers. In this context, simulation tools are taking an ever-growing importance and are involved in every stage of the development process of engines. Therefore, there is a need for practical and reliable models. Heat transfer between the working gas and the walls of the combustion chamber affect key aspects such as fuel consumption and pollutant emissions. However, heat transfer modeling is difficult because of the complexity associated with its experimental characterization. During this thesis, a specific probe capable of directly measuring heat fluxes to the combustion chamber walls of reciprocating engines has been developed. Specific measurements performed in various working conditions are combined with standard measurements in order to study the phenomena governing the heat transfer process. These results provide relevant information to compare the most common models in the literature and the different calibration methods available. Models accuracy and predictivity are assessed and modifications are proposed; Du fait du durcissement des normes en matière d’émissions polluantes et de gaz à effet de serre, les constructeurs automobiles développent des groupes motopropulseurs toujours plus sophistiqués et mettent au point des stratégies de contrôle moteur avancées. Dans ce contexte, les outils de simulation interviennent à toutes les étapes du processus de développement d’un moteur. Il est donc nécessaire de posséder des modèles à la fois fiables et simples d’utilisation. Les transferts thermiques entre les gaz et les parois de la chambre de combustion influencent des postes clés tels que la consommation et les émissions polluantes. Néanmoins ceux-ci sont difficiles à modéliser du fait de la complexité associée à leur caractérisation expérimentale. Au cours du travail de thèse, une instrumentation spécifique permettant de mesurer directement le flux de chaleur aux parois des chambres de combustion des moteurs à piston a été développée. Les mesures spécifiques réalisées dans différentes conditions de fonctionnement sont combinées à des mesures standards afin de d’étudier les phénomènes gouvernant le transfert de chaleur. Ces résultats sont utilisés pour comparer les principaux modèles zéro-dimensionnels provenant de la littérature et les différentes méthodes de calibration disponibles. Leur précision ainsi que leur prédictivité sont évaluées et des modifications sont proposées.

The objective of this thesis is to design a low-cost gas sensor array for outdoor gas pollutants monitoring and to develop adapted standardization and data analysis methods. The device aims is to contribute to the densification of the current atmospheric pollution-monitoring network for better spatial and temporal resolution. First, we select electrochemical and metal oxide gas sensors capable to detecting and quantifying low concentrations of nitrogen dioxide and ozone in ambient air near a highway. We have characterized these micro-sensors in the laboratory using a diffusing controller system and tested them in the field by following procedures inspired from the evaluation protocol of low cost gas sensors proposed by the European Joint Research Center (JRC). The individual analysis of the data from each sensor highlights the need to merge the responses of all the sensors as well as the values of the temperature and the humidity of the atmosphere using multivariate methods of classification. The performance of several classification methods generally used in the field of multi-sensor gas systems was studied. This comparison leads us to choose Support Vector Machine regression (SVM) thanks to its performance in terms of precision and robustness. We also conduct a study on the optimization of the SVM hyper-parameters using optimization algorithms. The Generalized Pattern Search algorithm (GPS) was chosen among other algorithms due to its simplicity and reliability. Then, we highlight the problem of sensor drift over time and the need for periodic calibration. We proposed a standardization method based on SVM regression, thereby reducing the cost and the effort of full recalibration. This standardization method was also used for calibration transfer between several identical systems in order to avoid individual calibration of each system. The research work elaborated in this PhD was published in two journal papers and two IEEE conference papers., L’objectif de cette thèse est de concevoir un dispositif multi-capteurs de gaz à faible coût pour la surveillance des gaz polluants en environnement externe, et d’élaborer des méthodes de calibrage automatique et d’analyse de données adaptées à son exploitation. Ce dispositif vise à contribuer à la densification du réseau de surveillance de la pollution atmosphérique actuel afin de permettre une meilleure résolution spatiale et temporelle. Premièrement, nous avons sélectionné des micro-capteurs électrochimiques et des micro-capteurs à oxyde métallique capables de détecter et de quantifier des faibles concentrations de dioxyde d’azote et d’ozone dans l’atmosphère. Nous avons caractérisé ces micro-capteurs en laboratoire en termes de sensibilité et de reproductibilité, et les avons testés sur le terrain (à proximité d’un axe autoroutier) en suivant le protocole d’évaluation de micro-capteurs de gaz proposé par le Centre Commun de Recherche Européen (C.C.R.). L’analyse individuelle des données obtenues à partir de chaque capteur a mis en évidence la nécessité de fusionner les réponses de tous les capteurs ainsi que les valeurs de la température et de l’humidité de l’air, à l’aide des méthodes multi-variables de classification et de quantification. Les performances de plusieurs méthodes de classification, utilisées généralement dans le domaine des dispositifs multi-capteurs de gaz, ont été étudiées. Leur comparaison nous a conduit à choisir la régression SVM (Séparateur à Vaste Marge) grâce à sa précision et à sa robustesse. Les hyper-paramètres de cette méthode ont été optimisés à partir de l’algorithme de Recherche par Motifs Généralisés en raison de sa simplicité et de sa fiabilité. La méthode d’étalonnage proposée permet à notre dispositif de quantifier les deux polluants atmosphériques visés dans la gamme des précisions recommandées par les directives européennes concernant les mesures de type « indicative ». Ensuite, nous avons abordé le problème des dérives des capteurs qui engendrent des réétalonnages périodiques. Nous avons proposé une méthode de standardisation basée sur la régression SVM pour permettre de réduire le coût et l’effort d’un étalonnage complet. Cette même méthode de standardisation a été utilisée avec succès pour le transfert d’étalonnage entre plusieurs systèmes identiques afin d’éviter des étalonnages individuels. Nos travaux de recherche ont été valorisés par la publication de deux articles dans les journaux référencés JCR et deux communications dans des conférences internationales IEEE.

Scanning thermal microscopy (SThM) is a technique that allows characterizing the thermal properties of nanomaterials and helps understanding heat transfer at submicron scales. To interpret the measurements, parameters influencing heat transfer between the probe and the sample are studied. Firstly, three resistive SThM probes, differing in particular by their micro and nanometric radii of curvature, are analyzed and a systematic methodology for the measurements is proposed. It is put forward that the sensitive zone to thermal conductivity of bulk planar materials is limited to few W.m-1.K-1 for the three probes. For the more conductive materials, SThM measurements are dominated by interfacial thermal resistance. Heat transfer at the solid-solid nanocontact between the probe and the sample can be both ballistic and diffusive. It is further demonstrated that surface roughness strongly impacts SThM measurements, decreasing heat transfer at the contact by more than 50 % in some cases. This work is used for characterizations of nanomaterials. The determination of the thermal conductivity of SiO2 thin film on silicon substrate indicates that thicknesses of a few nanometers up to 1 µm are detected by certain probes. Phase transition temperature measurement by SThM is also studied, using a calibration with bulk polymers. The application of this calibration for the characterization of polymer thin films demonstrates the influence of the substrate and the thin film thickness on the temperature determined by SThM. These results demonstrate that scanning thermal microscopy allows obtaining quantitative measurements., La microscopie thermique à sonde locale (SThM) est une technique qui permet de caractériser les propriétés thermiques de nanomatériaux et de mieux comprendre les transferts thermiques existants aux échelles sub-micrométriques. Pour correctement interpréter les mesures, les paramètres influençant le transfert thermique entre la pointe-sonde SThM et l’échantillon sont étudiés. Trois sondes résistives de SThM, se différenciant notamment par leur rayon de courbure micro ou nanométrique, sont tout d’abord caractérisées, et une méthodologie systématique de mesure en régime continu est proposée. Il est observé que la zone de sensibilité à la conductivité thermique des matériaux massifs plans est limitée à quelques W.m-1.K-1 pour toutes les pointes. Pour les matériaux les plus conducteurs, la mesure SThM est dominée par la résistance thermique de contact. Le transfert thermique par le (les) nanocontact(s) solide-solide entre la pointe et l’échantillon est dû à un transport conductif à la fois diffusif et balistique dans l’échantillon. Il est mis en évidence que la rugosité de surface impacte fortement la mesure SThM, diminuant le transfert thermique par le contact de plus de 50 % dans certains cas. Ces travaux sont mis à profit pour des caractérisations de nanomatériaux. La détermination de la conductivité thermique de couches minces de SiO2 sur substrat de silicium indique que les épaisseurs de quelques nanomètres jusqu’à 1 µm sont détectées par certaines pointes. La mesure de températures de changement de phase par microscopie SThM est également étudiée à l’aide d’un étalonnage sur des polymères massifs. L’application de cet étalonnage pour la caractérisation de couches minces de polymère confirme l’influence du substrat et de l’épaisseur de la couche sur la température déterminée par la pointe SThM. Ces travaux démontrent que la microscopie thermique permet d’obtenir des mesures quantitatives.

Radiation is a key process in the evolution of the atmosphere. Electromagnetic waves emitted by warm bodies like the sun interact with many components of the Earth system. For example, they can be scattered and absorbed by microscopic droplets in clouds. At global scales, these radiation processes drive the energy budgets of the surface and Earth. The impact of fractionated, mostly non-precipitating, liquid boundary-layer clouds (cumulus) on solar radiation has been studied for many years and is knowingly important for both Numerical Weather Predicitions and the evolution of the Earth's climate; yet our understanding of these complex, multi-scale interactions remains limited. In this thesis, the link between cloud macrophysic characteristics and their impact on solar radiation and in particular on their so-called 3D radiative effects (obtain from the difference between 3D and 1D computations where horizontal transport is neglected) is investigated. An existing parameterisation of 3D radiative effects of clouds for large-scale models is evaluated against reference models and observations. In order to do so, high-resolution simulations of four idealized convective boundary-layer cases are realized using the French Large-Eddy Model Méso-NH, along with perturbed simulations to assess the impact of resolution, domain size, advection scheme and parameterisations of turbulence and microphysics on cloud population characteristics. To simulate offline radiative transfer in these 3D cloudy fields, innovative Monte Carlo tools inspired from the community of computer graphics are implemented in the form of a collection of generic modules composing an open-source library, and used to build Monte Carlo codes that produce computing times that are insensitive to the complexity of the cloud scenes. 3D radiation is solved in all the simulated cloud fields, and the link between the characteristics of cloud populations from the various cases, and their radiative effect, is analysed. Special attention is dedicated to the 3D effects of clouds by performing 1D (under the independent column approximation) and 3D simulations by Monte Carlo, hence isolating the contribution of horizontal transport to the radiative fluxes at the surface and at the top of atmosphere. These 3D effects are quantified as a function of the solar zenith angle, and broken down into direct and diffuse components. It appears that the 3D bias on surface fluxes is the result of biases of opposite signs on direct and diffuse fluxes, that do not compensate each other at all solar angles. The difference between 1D and 3D total (respectively, direct) cloud radiative effect, integrated horizontally and over a diurnal cycle, can reach -13 W/m² (respectively, -45 W/m²) for sun paths corresponding to high latitudes (3D effects act to cool the surface).; Le rayonnement est un processus clé pour l'évolution de l'atmosphère. Les ondes électromagnétiques émises par les corps chauds comme le soleil interagissent avec de nombreuses composantes du Système Terre. Elles peuvent par exemple être diffusées et absorbées par de microscopiques gouttelettes d'eau en suspension dans les nuages. Aux échelles globales, ces processus radiatifs controlent les bilans d'énergie de la surface et de l'atmosphère. L'effet des cumulus — ces nuages de couche limite liquides, principalement non-précipitants, fractionnés — sur le rayonnement solaire est étudié depuis de nombreuses années. L'importance de ces effets pour les prévisions météorologiques et pour l'évolution du climat de la Terre a déjà été démontrée. Pourtant, notre compréhension de ces interactions complexes et multiéchelles reste limitée. Dans cette thèse, le lien entre les caractéristiques macrophysiques des nuages et leur impact sur le rayonnement solaire, et en particulier sur leurs ``effets 3D" (différence entre un calcul 3D et un calcul 1D dans lequel le transport horizontal est négligé), est étudié. Une paramétrisation existante des effets radiatifs 3D des nuages pour les modèles de grande échelle est analysée et évaluée contre des modèles de référence et des observations.A cette fin, des simulations haute résolution de quatre cas de convection de couche limite idéalisée sont réalisées à l'aide du modèle français Méso-NH, ainsi que des simulations perturbées permettant d'analyser l'impact de la résolution, de la taille du domaine, du schéma d'advection et des paramétrisations de la turbulence et de la microphysique sur les caractéristiques des populations nuageuses. Pour simuler à posteriori la propagation du rayonnement dans ces champs nuageux 3D, des outils Monte Carlo inspirés de la communauté de la synthèse d'image sont implémentés sous la forme d'un ensemble de modules génériques formant une bibliothèque libre ; ces modules sont ensuite utilisés pour implémenter des codes de Monte Carlo produisant un temps de calcul insensible à la complexité des scènes nuageuses.Le transfert radiatif 3D est résolu dans l'ensemble des champs nuageux simulés. Le lien entre les caractéristiques nuageuses analysées dans les différentes scènes et leurs effets radiatifs est analysé. Une attention particulière est portée sur les effets radiatifs 3D des nuages, par la réalisation de simulations Monte Carlo 3D et 1D (sous l'approximation de colonnes indépendantes), permettant d'isoler la contribution du transport horizontal sur les flux radiatifs à la surface et au sommet de l'atmosphère. Ces effets 3D sont quantifiés en fonction de l'angle solaire zénithal, et séparés en composantes directe et diffuse. Il apparait que les effets radiatifs 3D sont le résultat d'effets de signe opposé sur les flux direct et diffus, qui ne se compensent pas pour tous les angles solaires. La différence entre l'effet radiatif nuageux total (respectivement, direct) pour des calculs Monte Carlo 3D et 1D intégrés horizontalement et sur un cycle diurne atteint -13 W/m² (respectivement, -45 W/m²) pour des courses solaires correspondant aux hautes latitudes (les effets 3D refroidissent la surface).

Radiation is a key process in the evolution of the atmosphere. Electromagnetic waves emitted by warm bodies like the sun interact with many components of the Earth system. For example, they can be scattered and absorbed by microscopic droplets in clouds. At global scales, these radiation processes drive the energy budgets of the surface and Earth. The impact of fractionated, mostly non-precipitating, liquid boundary-layer clouds (cumulus) on solar radiation has been studied for many years and is knowingly important for both Numerical Weather Predicitions and the evolution of the Earth's climate; yet our understanding of these complex, multi-scale interactions remains limited. In this thesis, the link between cloud macrophysic characteristics and their impact on solar radiation and in particular on their so-called 3D radiative effects (obtain from the difference between 3D and 1D computations where horizontal transport is neglected) is investigated. An existing parameterisation of 3D radiative effects of clouds for large-scale models is evaluated against reference models and observations. In order to do so, high-resolution simulations of four idealized convective boundary-layer cases are realized using the French Large-Eddy Model Méso-NH, along with perturbed simulations to assess the impact of resolution, domain size, advection scheme and parameterisations of turbulence and microphysics on cloud population characteristics. To simulate offline radiative transfer in these 3D cloudy fields, innovative Monte Carlo tools inspired from the community of computer graphics are implemented in the form of a collection of generic modules composing an open-source library, and used to build Monte Carlo codes that produce computing times that are insensitive to the complexity of the cloud scenes. 3D radiation is solved in all the simulated cloud fields, and the link between the characteristics of cloud populations from the various cases, and their radiative effect, is analysed. Special attention is dedicated to the 3D effects of clouds by performing 1D (under the independent column approximation) and 3D simulations by Monte Carlo, hence isolating the contribution of horizontal transport to the radiative fluxes at the surface and at the top of atmosphere. These 3D effects are quantified as a function of the solar zenith angle, and broken down into direct and diffuse components. It appears that the 3D bias on surface fluxes is the result of biases of opposite signs on direct and diffuse fluxes, that do not compensate each other at all solar angles. The difference between 1D and 3D total (respectively, direct) cloud radiative effect, integrated horizontally and over a diurnal cycle, can reach -13 W/m² (respectively, -45 W/m²) for sun paths corresponding to high latitudes (3D effects act to cool the surface).; Le rayonnement est un processus clé pour l'évolution de l'atmosphère. Les ondes électromagnétiques émises par les corps chauds comme le soleil interagissent avec de nombreuses composantes du Système Terre. Elles peuvent par exemple être diffusées et absorbées par de microscopiques gouttelettes d'eau en suspension dans les nuages. Aux échelles globales, ces processus radiatifs controlent les bilans d'énergie de la surface et de l'atmosphère. L'effet des cumulus — ces nuages de couche limite liquides, principalement non-précipitants, fractionnés — sur le rayonnement solaire est étudié depuis de nombreuses années. L'importance de ces effets pour les prévisions météorologiques et pour l'évolution du climat de la Terre a déjà été démontrée. Pourtant, notre compréhension de ces interactions complexes et multiéchelles reste limitée. Dans cette thèse, le lien entre les caractéristiques macrophysiques des nuages et leur impact sur le rayonnement solaire, et en particulier sur leurs ``effets 3D" (différence entre un calcul 3D et un calcul 1D dans lequel le transport horizontal est négligé), est étudié. Une paramétrisation existante des effets radiatifs 3D des nuages pour les modèles de grande échelle est analysée et évaluée contre des modèles de référence et des observations.A cette fin, des simulations haute résolution de quatre cas de convection de couche limite idéalisée sont réalisées à l'aide du modèle français Méso-NH, ainsi que des simulations perturbées permettant d'analyser l'impact de la résolution, de la taille du domaine, du schéma d'advection et des paramétrisations de la turbulence et de la microphysique sur les caractéristiques des populations nuageuses. Pour simuler à posteriori la propagation du rayonnement dans ces champs nuageux 3D, des outils Monte Carlo inspirés de la communauté de la synthèse d'image sont implémentés sous la forme d'un ensemble de modules génériques formant une bibliothèque libre ; ces modules sont ensuite utilisés pour implémenter des codes de Monte Carlo produisant un temps de calcul insensible à la complexité des scènes nuageuses.Le transfert radiatif 3D est résolu dans l'ensemble des champs nuageux simulés. Le lien entre les caractéristiques nuageuses analysées dans les différentes scènes et leurs effets radiatifs est analysé. Une attention particulière est portée sur les effets radiatifs 3D des nuages, par la réalisation de simulations Monte Carlo 3D et 1D (sous l'approximation de colonnes indépendantes), permettant d'isoler la contribution du transport horizontal sur les flux radiatifs à la surface et au sommet de l'atmosphère. Ces effets 3D sont quantifiés en fonction de l'angle solaire zénithal, et séparés en composantes directe et diffuse. Il apparait que les effets radiatifs 3D sont le résultat d'effets de signe opposé sur les flux direct et diffus, qui ne se compensent pas pour tous les angles solaires. La différence entre l'effet radiatif nuageux total (respectivement, direct) pour des calculs Monte Carlo 3D et 1D intégrés horizontalement et sur un cycle diurne atteint -13 W/m² (respectivement, -45 W/m²) pour des courses solaires correspondant aux hautes latitudes (les effets 3D refroidissent la surface).

Unlike a standard camera that records two dimensions of a light field, a plenoptic camera is designed to locally capture four of its dimensions. The richness of data from this sensor can be use for many applications : it is possible to post-process new points of view, to refocus on different scene’s planes, or to compute depth maps of a scene from a single acquisition and thus obtain 3D reconstructions of the environment. This passive sensor allows the capture of depth using a compact optical system, which makes it attractive for robotics applications. However, depth estimations from such a sensor requires its precise calibration. This camera is composed of a substantial number of elements, including a micro-lens array placed in front of the sensor, and its raw data is complex. Most of the state-of-the-art calibration approaches then consist in formulating simplified projection models and exploiting interpreted data such as synthesized images and associated depth maps. Hence, in our first contribution, carried out in collaboration with the TUM laboratory, we proposed a calibration method from a 3D test pattern using interpreted data. Then we proposed a new calibration approach based on raw data. We formalized a physical-based model of the camera and proposed a minimization expressed directly in the sensor data space to estimate its parameters. Finally, we proposed a new metric scaled depth estimation method using the camera projection model. This direct approach uses an error minimization between each micro-image content and the texture reprojection of the micro-images that surround it. Our algorithms performance was evaluated both on a simulator developed during this thesis and on real scenes. We have shown that the calibration is robust to bad model initialization and the depth estimation accuracy competes with the state-of-the-art., Alors qu’une caméra standard enregistre deux dimensions d’un champ lumineux, une caméra plénoptique est conçue pour capturer localement quatre de ses dimensions. La richesse des données issues de ce capteur ouvre alors la porte à de nombreuses applications : il est possible, par post-traitement, de synthétiser des images prises de différents points de vue virtuels, de faire une mise au point dans différents plans de la scène, ou encore de calculer des cartes de profondeur d’une scène à partir d’une seule acquisition et ainsi obtenir des reconstructions 3D de l’environnement. La capture passive d’une information de profondeur via un système optique compact rend également ce capteur attractif pour des applications en robotique. Cependant, l’estimation de profondeur à partir d’un tel capteur nécessite son étalonnage précis. Cette caméra est composée d’un nombre conséquent d’éléments, dont une matrice de micro-lentilles placée devant le capteur, et les données brutes sont complexes. Ainsi la plupart des travaux de l’état de l’art consistent à étalonner des modèles de projection simplifiés en exploitant des données interprétées, telles que des images synthétisées et les cartes de profondeur associées. Au cours de nos premiers travaux réalisés en collaboration avec le laboratoire TUM, nous alors avons proposé une méthode d’étalonnage à partir d’une mire 3D en exploitant des données interprétées. Nous avons par la suite proposé une nouvelle approche d’étalonnage basée sur les données brutes du capteur. Nous avons formalisé un modèle proche des caractéristiques physiques de la caméra et proposé une minimisation exprimée directement dans l’espace des données du capteur. Enfin, nous avons proposé une nouvelle méthode d’estimation de profondeur à échelle métrique utilisant le modèle de projection de la caméra. Cette approche directe utilise une minimisation de l’erreur entre le contenu de chaque micro-image et la reprojection de la texture des micro-images qui l’entourent. Les performances de nos algorithmes ont été évaluées à la fois sur un simulateur développé dans le cadre de cette thèse et sur des scènes réelles. Nous avons montré que l’étalonnage est robuste aux mauvaises initialisations du modèle et la précision des estimations de profondeur concurrence celle de l’état de l’art.

The evaluation of the dosimetric protection quantities used to ensure the three principles of the radiation protection is achieved by radiation survey meters. With a proper calibration, which is periodically controlled, these instruments give a dosimetric operational quantity, as the ambient dose equivalent rate H*(10) for example, which represents a good estimator of the effective dose E used to define regulatory ionizing radiation exposition limits for workers.So far before this thesis work, the periodic calibration control of radiation survey meters was achieved only by using radioactive sources, as the 137Cs, which emit mono-energetic gamma rays. Although this method is well known and standardized, it suffers from an energetic representativeness defect. Indeed, the ionizing radiation sources encountered are generally many and the environment enables diffusions which imply a broadened energetic spectrum. But the radiation survey meters are sensitive on large energetic ranges which response is not homogeneous.As part of this thesis work, realized in collaboration between ATRON METROLOGY and the LPC Caen, a calibration and calibration control of radiation survey meters method has been developed, validated and implemented. Broadened energetic X-rays fields, produced by the braking of electrons pre-accelerated by an electrostatic accelerator, are used rather than the mono-energetic gamma rays. This method offers a better representativeness in terms of metrology but is also a sustainable approach allowing to free the use of radioactive sources for calibration and calibration control of radiation survey meters.; L'évaluation des grandeurs dosimétriques de protection utiles au respect des trois principes de la radioprotection est réalisée par des instruments de mesure de rayonnements ionisants. Par l'intermédiaire de leur étalonnage, lequel doit être contrôlé périodiquement, ces instruments délivrent une indication de la grandeur dosimétrique opérationnelle de l'environnement dans lequel ils sont utilisés, par exemple l'équivalent de dose ambiant H*(10). Celui-ci constitue un bon estimateur de la dose efficace E, grandeur de protection à partir de laquelle sont définies les limites réglementaires d'exposition aux rayonnements ionisants des travailleurs.Jusqu'à ce travail de thèse, le contrôle périodique de l'étalonnage (CPE) des instruments était réalisé uniquement à l'aide de sources radioactives, telles que le 137Cs, émettrices de rayonnements gamma mono-énergétiques. Bien qu'éprouvée et normalisée, cette méthode souffre notamment d'un défaut de représentativité du spectre en énergie de l'environnement radiatif dans lequel sont utilisés ces instruments. En effet, les sources de rayonnements ionisants rencontrées sont généralement multiples et l'environnement favorise la diffusion de ces rayonnements, impliquant un spectre en énergie étendu. Or, les instruments sont sensibles sur des gammes étendues en énergie, auxquelles l'indication qu'ils délivrent à une dépendance non homogène.Dans le cadre de ce travail de thèse, réalisé en collaboration entre ATRON METROLOGY et le LPC Caen, une méthode d'étalonnage et de contrôle périodique de l'étalonnage des instruments de mesure utilisés en radioprotection a été développée, validée et mise en œuvre. Des champs de rayonnements X, dont les spectres énergétiques sont étendus, s'y substituent, produits par le freinage sur une cible de conversion d'électrons préalablement accélérés par un accélérateur électrostatique. Outre une meilleure représentativité des champs de référence utilisés, cette méthode s'inscrit dans une démarche durable en permettant de s'affranchir de l'utilisation de sources isotopiques pour l'étalonnage ou le contrôle périodique de l'étalonnage des instruments de mesure des rayonnements ionisants.

The ESA JUICE mission will only be the third mission fully dedicated to exploring the Jupiter system, and the first with a specific focus on the icy Galilean moons that may harbor oceans of liquid water. Planned for launch in 2022 for a Jovian orbit insertion in late 2029, the probe will carry MAJIS among its 11 instruments, an imaging spectrometer operating from the visible to medium infrared wavelengths. This type of instrument provides very comprehensive data of the observed surface or atmosphere/exosphere: its high spatial resolution capability provides geomorphological information, such as the presence of craters or faults that mark the age and activity of the terrain, while for each pixel a spectrum is acquired. This spectrum, ranging from 0.5 to 5.5 µm, yields physical and chemical information on the region of interest, thus placed in its geomorphic context. The Institut d'Astrophysique Spatiale, my PhD host laboratory, has a legacy of development of such instruments, prominently OMEGA aboard the 2003 Mars Express probe, of which MAJIS is the latest and current project. In this context, my work’s aim was to contribute to the definition and implementation of the instrument’s calibration: to achieve that I first had to understand its scientific objectives and the resulting instrumental requirements, as well as mastering the characteristics of MAJIS subsystems. As part of that process, I analyzed recent data of Io acquired with SPHERE, an integral field spectrometer on the VLT, which possesses similarities with the expected data products of MAJIS. Though this satellite is a minor objective of the JUICE mission, I had to understand the instrument itself in order to reduce its data and the spectra analysis required the development of a photometric model of a surface observation which I confronted to the reality and to previous studies. The identification of many systematic biases in these data and the quantification of its spatial and spectral detection limits allowed me to highlight the critical aspect in the upcoming calibration phase of MAJIS in order to get interpretable in-flight data. To reach this goal the knowledge of the subsystems of the instrument is also necessary because their behavior will condition the calibration scenario and all their parameters will not be measured again on this occasion. I have therefore characterized, using dedicated optical benches, the focal plane of the instrument and especially its HgCdTe CMOS infrared detector. I was able to measure its most common characteristics, such as its dark current, full-well capacity, quantum efficiency, persistence and readout noise. The knowledge of QE and full-well depth was incorporated into an end-to-end radiometric model of MAJIS, which I fed with the spectral radiance of different scientific targets, including modeled ionian surface flows. In turn, this allowed me to select sources and optical solutions suitable for calibration. Due to the intense radiation levels in the Jovian magnetosphere, the detector’s resilience to radiations also needed to be studied. I was able to perform three test campaigns on control detectors with sources of electrons, protons and high energy photons, which allowed me to show the overall very good resilience of the focal plane to permanent damages and to validate the foreseen transient effects reduction algorithms. These three approaches required that I develop a complete photometric model of the instrument and of its calibration setup which I used to discuss its design and submit test sequences for the calibration campaign. I have worked with our laboratory engineers and industrials to design then build the calibration setup with the light sources that will allow measurement of the spatial, spectral and radiometric responses of the instrument, required to interpret its data during the mission.; La mission JUICE de l’ESA sera la troisième mission d’exploration entièrement dédiée au système de Jupiter, et la première à se concentrer sur les lunes Galiléennes glacées susceptibles d’abriter des océans d’eau liquide. Prévue pour un lancement en 2022 et une insertion en orbite jovienne fin 2029, la sonde emportera parmi ses 11 instruments le spectro-imageur MAJIS. Les données d’un tel instrument comprennent une image à haute résolution spatiale de la zone étudiée et un spectre pour chacun des pixels de cette image. Ce spectre, dans la gamme allant de 0.5 à 5.5 µm, permet d’obtenir des informations physico-chimiques sur le contenu du pixel concerné. Le laboratoire où j’ai effectué mon travail de thèse, l’IAS, s’est vu confier la responsabilité de la réalisation de MAJIS. Dans ce contexte, l’objectif de mon travail était de contribuer à la définition et à l’implémentation de l’étalonnage de l’instrument : j’ai pour cela dû comprendre d’abord ses objectifs scientifiques et les exigences instrumentales qui en découlent, et maîtriser les caractéristiques des sous-systèmes qui composent MAJIS. J’ai tout d’abord traité les données de l’imageur intégral de champ de SPHERE, un instrument du VLT, qui avait observé la lune Galiléenne volcanique Io en 2014. Bien que ce satellite soit un objectif mineur de la mission JUICE, j’ai dû me confronter au fonctionnement de l’instrument pour en réduire les données et le traitement des spectres a requis le développement d’un modèle photométrique d’observation de la surface que j’ai pu confronter à la réalité et à d’autres études. L’identification de nombreux biais systématiques dans ces données et la quantification de ses limites de détection spatiales et spectrales m’ont permis de souligner l’aspect critique de la phase d’étalonnage de MAJIS pour que ses données soient exploitables. Avant cette étape toutefois, la connaissance des sous-systèmes qui vont constituer l’instrument est elle aussi nécessaire car certains de leurs paramètres conditionneront le déroulement de cet étalonnage et ils ne pourront pas tous être mesurés à cette occasion. J’ai donc caractérisé, à l’aide des bancs optiques dédiés à l’IAS, le plan focal de l’instrument et surtout son détecteur CMOS infrarouge de type HgCdTe. J’ai pu mesurer ses caractéristiques les plus courantes, comme son courant d’obscurité, sa profondeur de puits, son efficacité quantique, son éventuelle persistance, son bruit de lecture et la linéarité de sa réponse. Dans le cas d’une mission vers Jupiter, un autre aspect des performances du détecteur doit être étudié en détail : sa résistance aux radiations, particulièrement intenses dans la magnétosphère jovienne. J’ai pu effectuer une série de tests sur des détecteurs témoins avec des sources d’électrons, de protons et de photons de hautes énergies, qui m’ont permis de montrer la très bonne résistance du plan focal aux dégâts permanents. Ces données ont aussi permis de caractériser expérimentalement le signal transient induit par un bombardement aux électrons, ce qui m’a permis de valider l’approche de filtrage de ce signal qui sera implémentée en vol. C’est enfin grâce aux résultats de ces trois approches et au développement d’un modèle photométrique complet de l’instrument et de son dispositif d’étalonnage, que j’ai pu discuter l’architecture de ce dernier et proposer des séquences de mesure pour la campagne d’étalonnage. J’ai donc travaillé avec les ingénieurs du laboratoire et des industriels pour réaliser ce dispositif d’étalonnage, sélectionner les sources de lumière qui permettront la mesure de la réponse spatiale, spectrale et radiométrique de l’instrument nécessaires à l’interprétation de ses données au cours de la mission. Au moment de la rédaction de ce manuscrit, le banc d’étalonnage était en cours d’assemblage et j’ai donc pu conclure ce travail par la confrontation de mon modèle aux résultats expérimentaux de validation de certaines voies optiques du dispositif d’étalonnage.

SoLid (Search for Oscillations with a Lithium-6 detector) is a very short baseline (≺10 m) "reactor anti-neutrino" experiment which takes data at the BR2 nuclear reactor (SCK-CEN, Belgium). The first goal is to probe the "reactor" anomaly and to test the hypothesis of the existence of "light" sterile neutrino(s) (Delta m2 ~ 1eV2). Secondarily, the measurement of the neutrino energy spectrum induced by the fission of 235U will provide new constraints. The 1.6 ton detector, segmented into 12800 detection cells of 5x5x5 cm3, is based on a new technology using two scintillators (PVT and ZnS) read by MPPCs. After contextualizing the experiment and describing the detector, this manuscript describes the procedure to characterize the detector during its construction.Than, data reconstruction and events identification will be presented. The following part describes the calibration procedures, focusing on the evaluation of neutron detection efficiency. Finally, a first analysis will validate the understanding of backgrounds and will extract the anti-neutrino signal., L'expérience SoLid (Search for Oscillations with a Lithium-6 detector) mesure le flux d'anti-neutrino à proximité d'un réacteur de recherche (BR2, SCK-CEN, Belgique). Le premier objectif est de sonder l'anomalie "réacteur" et de tester l'hypothèse de l'existence de neutrino(s) stérile(s) "léger(s)" (Delta m2~1eV2). En second lieu, la mesure du spectre en énergie des neutrinos induit par la fission de l'uranium 235 offrira de nouvelles contraintes. Le détecteur d'une masse de 1,6 tonne, segmenté en 12800 cubes de détection de 5x5x5 cm3, repose sur une nouvelle technologie basée sur l'utilisation de deux scintillateurs (PVT et ZnS) luent par des MPPCs.Après une mise en contexte de l'expérience et une description détaillée du détecteur, ce manuscrit décrit la procédure mise en place pour caractériser ce dernier lors de sa construction. La reconstruction des données et l'identification des interactions seront ensuite présentées. La partie suivante décrit les procédures de calibration du détecteur, se focalisant tout particulièrement sur l'évaluation de l'efficacité de détection neutron. Enfin sera décrit une première analyse permettant de valider la compréhension du bruit de fond et d'extraire le signal anti-neutrino.

SoLid (Search for Oscillations with a Lithium-6 detector) is a very short baseline (≺10 m) "reactor anti-neutrino" experiment which takes data at the BR2 nuclear reactor (SCK-CEN, Belgium). The first goal is to probe the "reactor" anomaly and to test the hypothesis of the existence of "light" sterile neutrino(s) (Delta m2 ~ 1eV2). Secondarily, the measurement of the neutrino energy spectrum induced by the fission of 235U will provide new constraints. The 1.6 ton detector, segmented into 12800 detection cells of 5x5x5 cm3, is based on a new technology using two scintillators (PVT and ZnS) read by MPPCs. After contextualizing the experiment and describing the detector, this manuscript describes the procedure to characterize the detector during its construction.Than, data reconstruction and events identification will be presented. The following part describes the calibration procedures, focusing on the evaluation of neutron detection efficiency. Finally, a first analysis will validate the understanding of backgrounds and will extract the anti-neutrino signal.; L'expérience SoLid (Search for Oscillations with a Lithium-6 detector) mesure le flux d'anti-neutrino à proximité d'un réacteur de recherche (BR2, SCK-CEN, Belgique). Le premier objectif est de sonder l'anomalie "réacteur" et de tester l'hypothèse de l'existence de neutrino(s) stérile(s) "léger(s)" (Delta m2~1eV2). En second lieu, la mesure du spectre en énergie des neutrinos induit par la fission de l'uranium 235 offrira de nouvelles contraintes. Le détecteur d'une masse de 1,6 tonne, segmenté en 12800 cubes de détection de 5x5x5 cm3, repose sur une nouvelle technologie basée sur l'utilisation de deux scintillateurs (PVT et ZnS) luent par des MPPCs.Après une mise en contexte de l'expérience et une description détaillée du détecteur, ce manuscrit décrit la procédure mise en place pour caractériser ce dernier lors de sa construction. La reconstruction des données et l'identification des interactions seront ensuite présentées. La partie suivante décrit les procédures de calibration du détecteur, se focalisant tout particulièrement sur l'évaluation de l'efficacité de détection neutron. Enfin sera décrit une première analyse permettant de valider la compréhension du bruit de fond et d'extraire le signal anti-neutrino.

International audience; Management appears as an academic discipline in France only in the second half of the nineteenth century. However, during the Restauration, in the Conservatoire des Arts et Métiers in Paris and in the public lectures in Metz, a teaching is delivered under the name of “industrial economics”, that can be compared to management. The main authors of this discipline are Claude-Lucien Bergery, Gerard Joseph Christian, Charles Dupin and Jean-Baptiste Say. This article aims to expose the central ideas of the industrial economic of the years 1820-1830 and to explain why this discipline does not develop in the following decades of the 19th century.; La gestion n’apparaît comme discipline académique en France que dans la seconde moitié du xixe siècle. Pourtant, sous la Restauration, au Conservatoire des Arts et Métiers de Paris et dans les cours publics de Metz, on délivre, sous le nom d’« économie industrielle », un enseignement que l’on peut comparer à la gestion. Les principaux auteurs de cette discipline sont Claude-Lucien Bergery, Gérard Joseph Christian, Charles Dupin et Jean-Baptiste Say. Cet article vise à exposer les idées centrales de l’économie industrielle des années 1820-1830, et à expliquer pourquoi cette discipline ne se développe pas dans les décennies suivantes du xixe siècle.

Future breakthroughs in X-ray astronomy require a new generation of X-ray instruments, capable of observing the sky with high spectral and spatial resolutions combined. This need drives the development of the X-ray Integral Field Unit (X-IFU) onboard the future European X-ray observatory Athena scheduled for a launch in 2031. The complexity of the X-IFU and of its readout chain calls for a close monitoring of its instrumental effects. This can be investigated using dedicated end-to-end simulators, which reproduce an X-ray observation, from the emission of X-rays by an astrophysical source to their detection. In the first part of this thesis, I use this approach to quantify the impact of crosstalk between pixels, to derive the requirement on the reproducibility of the instrumental background, and to estimate the line sensitivity of the instrument. I demonstrate that the X-IFU will be capable of observing bright, extended sources with a required high-resolution throughput above 80%. I also show that an accurate knowledge of the spectral lines (their energy and their profile), as well as of the non-X-ray background level (to better than 2%) are needed to minimise systematic errors in the observation. Analysis of the instrumental effects need to be coupled with feasibility studies of the core science objectives of the X-IFU to verify the potential of the instrument. This is valid in particular for extended sources, which will use this integral field unit at its full capabilities. In the second part of this work, I investigate the ability of the X-IFU to characterise the properties of the intra-cluster medium and its turbulent motions. To guarantee a representative result, both toy models and hydrodynamical simulations of clusters are used as inputs of end-to-end simulations. My results underline the strengths of the X-IFU, which will provide an accurate view of the physics and the chemical enrichment of clusters, even at high redshift (z ~ 2) with typical 100ks exposure. I also put forward an analytical way to estimate the systematic errors on line diagnostics in turbulence-related studies, which will be of particular interest to optimise future observations. To fulfil its science objectives, the X-IFU will require a careful calibration. The third part of this thesis presents studies on this topic related to the energy scale, the instrumental background, or the quantum efficiency. I demonstrate that new methods of gain drift correction and background monitoring are required to meet the expected requirements. These results provide constraints on the design of the instrument (e.g., modulated X-ray sources, correction strategies) and can be used to plan ground or in-flight calibration activities. Calibration studies will also be performed experimentally, notably using the test bench developed and characterised at IRAP during my thesis.; Des découvertes inédites dans le domaine de l'astronomie en rayons X nécessitent une nouvelle génération d'instruments, pouvant observer le ciel en combinant des hautes résolutions spatiales et spectrales. Ce besoin constitue le fondement du X-ray Integral Field Unit (X-IFU) de la mission Athena de l'ESA, dont le lancement est prévu en 2031. La complexité de la chaîne de détection du X-IFU nécessite un suivi de ses perturbations instrumentales. Des simulations bout-à-bout, reproduisant les observations en rayons X de l'émission des photons d'une source représentative à leur détection, sont un outil de choix pour ces études. Dans la première partie de cette thèse, j'utilise ces simulateurs pour quantifier l'effet de la diaphonie entre les pixels, pour dériver une spécification sur la connaissance du bruit de fond instrumental, ou encore pour estimer la sensibilité spectrale de l'instrument. Mes résultats confirment que le X-IFU atteindra ses exigences en taux de comptage pour des sources étendues brillantes. Ils démontrent aussi qu'une bonne connaissance des raies spectrales, ainsi que du niveau bruit de fond instrumental (à mieux que 2%) est indispensable pour éviter des erreurs systématiques dans le traitement des données. L'analyse des performances doit cependant être couplée à des études de faisabilité des objectifs scientifiques du X-IFU. Cela concerne particulièrement les observations de sources étendues, qui feront appel à tout le potentiel de l'instrument. La deuxième partie de ce travail analyse les capacités du X-IFU à caractériser les propriétés physiques et chimiques du milieu intra-amas, ainsi que sa turbulence. Pour obtenir des simulations représentatives, des modèles ou d'autres simulations numériques sont utilisés comme point de départ de ces études. Mes résultats montrent la puissance du X-IFU à mesurer les propriétés des amas de galaxies, même à haut redshift (z ~ 2) et sur des temps d'exposition de 100ks. Je présente également une nouvelle façon d'aborder les biais sur les diagnostics spectraux. Elle permettra d'optimiser les observations de la turbulence dans les amas. Enfin, pour remplir ses objectifs scientifiques, le X-IFU nécessitera une calibration très précise. La troisième partie de cette thèse aborde différents points de la calibration du X-IFU, notamment la connaissance de son échelle de gain, de son efficacité quantique et de son bruit de fond instrumental. Je démontre que de nouvelles méthodes de correction de gain et de surveillance du niveau de bruit de fond instrumental sont nécessaires pour vérifier les spécifications attendues. Ces résultats permettent d'optimiser l'architecture de l'instrument (par ex., sources modulées de rayons X, stratégies de corrections) et de mieux préparer ses phases de calibration au sol et en vol. Les études de calibration se feront aussi et surtout par des essais en conditions représentatives, comme dans le banc cryogénique développé et caractérisé à l'IRAP au cours de ma thèse.

In recent SN Ia survey analyzes for dark energy characterization, statistical and systematic uncertainties are equivalent. However, the next generation of wide-field telescopes like LSST would add tens of thousands SNe Ia to the Hubble diagram. This improvement in the statistics suggests that a special effort have to be conducted to reduce systematics, of which the primary photometric calibration (CALSPEC) is the dominant term. The work described in this thesis is part of the preparation for LSST within the DESC collaboration. Firstly, we evaluate the impact of calibration uncertainties in a cosmological analysis of a typical LSST SN Ia survey on dark energy characterization. We thus show the need to constrain the photometric calibration within 0.1% accuracy for it not to be predominant. The second part presents the StarDICE experiment and its first results: a stable artificial light source (LEDs) is calibrated on a spectrophotometric bench, using NIST flux standards. This calibration is then transferred on site to CALSPEC's astrophysical standards using a telescope to observe the CALSPEC stars and the artificial source simultaneously. This transfer is currently carried out with an accuracy of 5%., Dans les analyses récentes des relevés de SNe Ia pour caractériser l'énergie noire, les incertitudes statistiques et systématiques sont équivalentes. Or la prochaine génération de télescopes grand-champs comme LSST devrait peupler le diagramme de Hubble des SNe Ia avec plusieurs dizaines de milliers d'événements. Cette augmentation de la statistique suggère qu'un effort particulier doit être apporté à la réduction des systématiques, dont la calibration photométrique primaire (CALSPEC) est le terme dominant. Le travail de cette thèse s'inscrit dans le cadre de la préparation à LSST au sein de la collaboration DESC. On évalue dans un premier temps avec une simulation l'impact des incertitudes de calibration sur les contraintes apportées par l'analyse du relevé de SNe Ia de LSST sur l'énergie noire. On montre ainsi la nécessité de contraindre la calibration photométrique avec une précision de 0.1% pour qu'elle ne soit pas dominante. La deuxième partie de la thèse présente l'expérience StarDICE et ses premiers résultats: une source artificielle stable (LEDs) est calibrée sur un banc spectrophotométrique en utilisant des standards de flux du NIST. Cette calibration est ensuite transférée sur site aux standards astrophysiques CALSPEC à l'aide d'un télescope observant les étoiles CALSPEC et la source artificielle. Ce transfert est à l'heure actuelle effectué avec une précision de 5%.

Serial robots are designed for repetitive tasks in wide workspaces, and provide good dexterity and flexibility to production lines. Restrictive applications such as parts digitizing can make use of those attractive benefits. However, digitizing needs on accuracy require to work carefully on the quality of the robot end-effector positioning. In this context, a digitizing cell using a 6 axis robot as displacement system for a laser plane sensor (KZ25) was developed. In this cell all calibrations are ensured by an external measurement system (C-Track Creaform) following the end-effector. The goal is to master the digitizing quality and to optimize the operating speed thanks to quick and convenient calibrations (few equipment, installation and constraints).First, the parameters of the robot geometric model are identified with a quick and convenient method we developed, based on the existing circle point analysis method (CPA). A comparative study shows the advantages of our identification method over classic methods. Then a selective method we proposed allows us to complete this geometric model with relevant non-geometric parameters such as flexibilities or backlashes. Robot performances in terms of speed and posing quality are also studied through new performance indexes. Finally, we had to create and validate a calibration method for the position and orientation of the KZ25 sensor in order to exploit the unrestricted orientation provided by the robot end- effector.In our work prospects, a path generation strategy will use those calibrations to create paths for the robot, with mastered digitizing quality and optimized speed.; Les robots sériels de grandes dimensions apportent dextérité, répétabilité et flexibilité dans les chaînes de production. Sur ces chaînes, des opérations telles que la mesure de pièces peuvent exploiter ces avantages très attractifs. Il est cependant impératif de mieux maîtriser le positionnement de l’effecteur de ces robots, pour répondre aux exigences de la mesure 3D. Dans ce contexte, une cellule de numérisation robotisée a été développée, exploitant un robot sériel 6 axes comme support d’un capteur laser plan (KZ25 Kreon), et utilisant un système de stéréovision externe pour le suivi de l’opération et la calibration de la cellule (C-Track Creaform). La calibration que nous proposons pour cette cellule permet de maîtriser la qualité et d’optimiser la vitesse de numérisation, et se veut à la fois rapide et pratique (peu de contraintes et de matériel) pour répondre à un contexte industriel.Cette calibration passe par l’identification des paramètres d’un modèle géométrique pour le robot, à l’aide d’une nouvelle méthode que nous proposons, généralisant le concept d’étude d’arc de cercle proposé dans la méthode CPA (Circle Point Analysis). Une étude comparative démontre les avantages de cette nouvelle méthode par rapport aux méthodes classiquement utilisées. Une méthode de sélection que nous avons développée permet ensuite de compléter le modèle du robot avec des paramètres non-géométriques pertinents (flexibilités, jeux). Au cours de la calibration, nous étudions également les capacités du robot en vitesse et en qualité de positionnement au travers d’indices de performance originaux. Enfin nous avons élaboré et validé une méthode de calibration en position et orientation du KZ25 sur son support (le robot) ce qui permet une numérisation à 6 DDL.En perspective, un générateur de trajectoires, à donner en consigne au robot, devra utiliser cette calibration de la cellule entière pour maîtriser la qualité de la numérisation et optimiser sa durée.

Serial robots are designed for repetitive tasks in wide workspaces, and provide good dexterity and flexibility to production lines. Restrictive applications such as parts digitizing can make use of those attractive benefits. However, digitizing needs on accuracy require to work carefully on the quality of the robot end-effector positioning. In this context, a digitizing cell using a 6 axis robot as displacement system for a laser plane sensor (KZ25) was developed. In this cell all calibrations are ensured by an external measurement system (C-Track Creaform) following the end-effector. The goal is to master the digitizing quality and to optimize the operating speed thanks to quick and convenient calibrations (few equipment, installation and constraints).First, the parameters of the robot geometric model are identified with a quick and convenient method we developed, based on the existing circle point analysis method (CPA). A comparative study shows the advantages of our identification method over classic methods. Then a selective method we proposed allows us to complete this geometric model with relevant non-geometric parameters such as flexibilities or backlashes. Robot performances in terms of speed and posing quality are also studied through new performance indexes. Finally, we had to create and validate a calibration method for the position and orientation of the KZ25 sensor in order to exploit the unrestricted orientation provided by the robot end- effector.In our work prospects, a path generation strategy will use those calibrations to create paths for the robot, with mastered digitizing quality and optimized speed.; Les robots sériels de grandes dimensions apportent dextérité, répétabilité et flexibilité dans les chaînes de production. Sur ces chaînes, des opérations telles que la mesure de pièces peuvent exploiter ces avantages très attractifs. Il est cependant impératif de mieux maîtriser le positionnement de l’effecteur de ces robots, pour répondre aux exigences de la mesure 3D. Dans ce contexte, une cellule de numérisation robotisée a été développée, exploitant un robot sériel 6 axes comme support d’un capteur laser plan (KZ25 Kreon), et utilisant un système de stéréovision externe pour le suivi de l’opération et la calibration de la cellule (C-Track Creaform). La calibration que nous proposons pour cette cellule permet de maîtriser la qualité et d’optimiser la vitesse de numérisation, et se veut à la fois rapide et pratique (peu de contraintes et de matériel) pour répondre à un contexte industriel.Cette calibration passe par l’identification des paramètres d’un modèle géométrique pour le robot, à l’aide d’une nouvelle méthode que nous proposons, généralisant le concept d’étude d’arc de cercle proposé dans la méthode CPA (Circle Point Analysis). Une étude comparative démontre les avantages de cette nouvelle méthode par rapport aux méthodes classiquement utilisées. Une méthode de sélection que nous avons développée permet ensuite de compléter le modèle du robot avec des paramètres non-géométriques pertinents (flexibilités, jeux). Au cours de la calibration, nous étudions également les capacités du robot en vitesse et en qualité de positionnement au travers d’indices de performance originaux. Enfin nous avons élaboré et validé une méthode de calibration en position et orientation du KZ25 sur son support (le robot) ce qui permet une numérisation à 6 DDL.En perspective, un générateur de trajectoires, à donner en consigne au robot, devra utiliser cette calibration de la cellule entière pour maîtriser la qualité de la numérisation et optimiser sa durée.

In this thesis, we study the evaluation and validation of predictive densities. In a first part, we are interested in the contribution of machine learning in the field of quantile and densityforecasting. We use some machine learning algorithms in quantile forecasting framework with real data, inorder to highlight the efficiency of particular method varying with nature of the data.In a second part, we expose some validation tests of predictive densities present in the literature. Asillustration, we use two of the mentionned tests on real data concerned about stock indexes log-returns.In the third part, we address the calibration constraint of probability forecasting. We propose a generic methodfor recalibration, which allows us to enforce this constraint. Thus, it permits to simplify the choice betweensome density forecasts. It remains to be known the impact on forecast quality, measured by predictivedistributions sharpness, or specific scores. We show that the impact on the Continuous Ranked ProbabilityScore (CRPS) is weak under some hypotheses and that it is positive under more restrictive ones. We use ourmethod on weather and electricity price ensemble forecasts.Keywords : Density forecasting, quantile forecasting, machine learning, validity tests, calibration, bias correction,PIT series , Pinball-Loss, CRPS., Cette thèse porte sur l’évaluation et la validation de prévisions en loi. Dans la première partie, nous nous intéressons à l’apport du machine learning vis à vis des prévisions quantile et des prévisions en loi. Pour cela, nous avons testé différents algorithmes de machine learning dans un cadre de prévisions de quantiles sur données réelles. Nous tentons ainsi de mettre en évidence l’intérêt de certaines méthodes selon le type de données auxquelles nous sommes confrontés. Dans la seconde partie, nous exposons quelques tests de validation de prévisions en loi présents dans la littérature. Certains de ces tests sont ensuite appliqués sur données réelles relatives aux log-rendements d’indices boursiers. Dans la troisième, nous proposons une méthode de recalibration permettant de simplifier le choix d’une prévision de densité en particulier par rapport à d’autres. Cette recalibration permet d’obtenir des prévisions valides à partir d’un modèle mal spécifié. Nous mettons également en évidence des conditions sous lesquelles la qualité des prévisions recalibrées, évaluée à l’aide du CRPS, est systématiquement améliorée, ou très légèrement dégradée. Ces résultats sont illustrés par le biais d’applications sur des scénarios de températures et de prix.

L’utilisation efficace d’informations auxiliaires pour l’estimation des paramètres descriptifs dans une population finie en présence de non-réponse totale est devenue assez courante. Ce mémoire porte sur des procédures de repondération qui impliquent une modification du poids des répondants pour traiter la non-réponse totale. Une approche communément utilisée est l’ajustement par le score de propension qui consiste à multiplier le poids de base par l’inverse de la probabilité de réponse estimée obtenue au moyen d’un modèle de réponse. Afin d’améliorer l’efficacité de l’estimateur ajusté par score de propension, nous proposons une méthode basée sur le calage assisté par un modèle. Cette méthode consiste à modéliser la relation entre des variables d’intérêt identifiées comme clés et un vecteur de variables auxiliaires, puis à incorporer les informations auxiliaires dans des valeurs prédites obtenues par le modèle et ce qui conduira à un système de pondération unique. L’estimateur résultant peut améliorer l’efficacité des estimations en utilisant davantage l’information auxiliaire disponible. Une étude par simulation évalue les propriétés des estimateurs proposés en termes de biais et d’erreur quadratique moyenne., The efficient use of auxiliary information for estimating descriptive parameters in a finite population in the presence of unit nonresponse has become quite common. This thesis deals with reweighting procedures that involve a change in respondent weight to address unit non-response. A known approach is the propensity score adjustment, which consists of multiplying the base weight by the inverse of the estimated response probability obtained using a response model. In order to improve the efficiency of the propensity score adjusted estimators, we propose a method based on model calibration. This method involves modeling the relationship between survey variables identified as key variables and a vector of auxiliary variables on incorporating the auxiliary information into predicted values obtained by the model, which leads to a single weighting system. The resulting estimator can improve efficiency by making more use of the available auxiliary information. A simulation study evaluates the properties of the estimators in terms of bias and mean square error.

Traffic models are of paramount importance for understanding and forecasting traffic dynamics. They represent a significant support for all the stages of traffic management. This thesis focuses on issues related to daily traffic management. For road network managers, four challenges are addressed. The speed refers to the choice of the scale of representation and formulation of the flow model. The selected model is the Lagrangian-Space LWR model. The reliability is associated to the integration of the model errors in the traffic conditions estimation process. The reactivity is described as the capacity of the method to take into account the prevailling traffic states in real time. Finally, the versatility refers to the capacity of the method parameters to evolve considering the observed traffic situations.The scientific challenges that the presented works aim are based on the four issues. The integration of the uncertainties into the flow model is a first challenge. Then, the production of operational indicators that account for the reliability of the results is discussed. Concerning the reactivity, the addressed scientific challenges are the establishment of a vehicle indexes based sequential data assimilation process and the calibration of the model's internal conditions. Finally, concerning the versatility, the associated scientific question is the online calibration of the parameters of the traffic flow model. A model for tracking the errors,assumed to be distributed following Gaussian mixtures, is developped. The error tracking is achieved thanks to an original perturbation method designed for multi-modal Gaussian mixtures. A sensitivity analysis is performed in order to establish a link between the designed method's robustness and the discretization of the network, the number of modes in the Gaussian mixture and the errors on the flow model's parameters. The data assimilation process enables to propagate traffic conditions in accordance with the observed situation in case of non-calibrated demand and supply. The posterior state is calculated by means of a Bayesian inference formulation knowing the prior and observed states. Two methods for model update have been tested. Facing model inconsistencies introduced by the method of substituting \textit{prior} states by \textit{posterior} states, the update acts also on the vehicles by means of addition, deletion, advancing and delaying of the passing times. The validation of the proposed solutions is achieved on a network composed of a simple homogeneous link without discontinuity. When the parameters of the traffic flow models are not calibrated, the data assimilation alone is not able to propagate the traffic states in accordance with the observed situation. The calibration of the parameters is addressed in an opening chapter in which several research avenues are proposed to resolve this last scientific question. The works in this thesis pave the way to perspectives in both research and operational domains. Indeed, it is interesting to quantify the reinforcement brought by model centered methods to usual data centered methods for the real time estimation and the short term forecasting of traffic conditions. Furthermore, the developed methods, associated to the cited research avenues, may represent a significant intake in the daily traffic management tools., Les modèles de trafic ont une importance capitale pour la compréhension et la prévision des phénomènes liés aux conditions de circulation. Ils représentent une aide précieuse à tous les niveaux de gestion du trafic. Cette thèse s'attache aux problématiques liées à la gestion du trafic au quotidien. Pour les gestionnaires de réseaux, quatre enjeux sont traités. L'enjeu de rapidité renvoie au choix de l'échelle de représentation et la formulation du modèle d'écoulement. Le modèle retenu est le modèle LWR lagrangien-spatial. La fiabilité est un enjeu relatif à la prise en compte des erreurs de modèles dans les estimations des conditions de circulation. La réactivité est décrite comme la capacité de la méthode à prendre en compte en temps réel les états de trafic captés. Enfin, l'adaptabilité renvoie à la capacité des paramètres de la méthode à évoluer en tenant compte des situations de trafic observées. Les verrous scientifiques que les travaux présentés cherchent à lever s'articulent autour des quatre enjeux décrits précédemment. L'intégration de la propagation des incertitudes directement dans le modèle d'écoulement représente un premier verrou. Ensuite, la production d'indicateurs opérationnels rendant compte de la fiabilité des résultats. Concernant l'enjeu de réactivité, les verrous scientifiques traités sont la mise en place d'un schéma d'assimilation de données séquentiel et le calage des conditions internes du modèle d'écoulement intégrant les erreurs de modèle et d'observation. Enfin, concernant l'enjeu de réactivité, le verrou scientifique associé est le calage en ligne des paramètres du modèle d'écoulement. Un modèle de suivi d'erreur où les variables du modèle d'écoulement sont distribuées selon des mélanges de gaussienne est développé. Le suivi des erreurs dans le modèle est réalisé grâce à une méthode de perturbation adaptée à la formulation multi-composantes des mélanges de gaussiennes. Une analyse de sensibilité est menée afin d'établir le lien entre la robustesse de la méthode proposée et la discrétisation du réseau, le nombre de composantes dans le mélange de gaussiennes et les erreurs sur les paramètres du modèle d'écoulement. Ce modèle permet la production d'indicateurs opérationnels et leurs erreurs associées rendant compte de la fiabilité des conditions de circulation ainsi estimées. Le processus d'assimilation séquentielle permet d'estimer et de prévoir les conditions de trafic en accord avec les observations en cas de demande et d'offre non calées. L'état a posteriori est calculé à l'aide d'une formulation bayésienne connaissant les états a priori et les observations. Deux méthodes de mise à jour du modèle ont été testées. Devant les incohérences du modèle, introduites par la méthode de substitution des états a priori par les états a posteriori, la mise à jour agit aussi sur les véhicules via l'ajout, la suppression, l'avancement ou le retardement de leurs temps de passage. La validation des concepts étudiés est réalisée sur un réseau composé d'un simple lien homogène sans discontinuité. Lorsque les paramètres de l'écoulement du trafic ne sont pas calés, l'assimilation de données seule ne permet pas de propager correctement les états de trafic en accord avec la situation observée. Le calage des paramètres d'écoulement est traité dans un chapitre d'ouverture dans lequel des pistes de recherche sont suggérées afin de proposer des solutions à ce dernier verrou scientifique. Les travaux de cette thèse ouvrent la voie à des perspectives de recherche et opérationnelles. En effet, il est intéressant de quantifier le renforcement apporté par les méthodes modèle-centrées aux méthodes données-centrées usuelles dans l'estimation en temps réel et la prévision à court-terme des conditions de circulation. De plus, les méthodes développées, associées aux pistes de recherche évoquées, pourraient représenter un apport considérable aux outils d'aide à la gestion du trafic au quotidien.

Women now live more than a third of their lives after the onset of menopause. The decline in endogenous estrogen production during this period is accompanied by functional disorders that affect quality of life. These symptoms may be relieved by menopausal hormone therapy (MHT) initially based on the administration of equine conjugated estrogens (mainly in the United States, oral route) or the natural estrogen, 17β-estradiol (in Europe, transdermal route). Estrogen receptor α (ERα), but not ERβ, mediates most of the physiological effects of estrogens. ERα belongs to the superfamily of nuclear receptors and regulates the transcription of genes via its activation functions AF1 and AF2. In addition to these classical genomic actions, estrogens can activate a subpopulation of ERα present at the cell membrane and thereby induce rapid signals. In this review, we will summarize the evolution of MHTs in last decades, as well as treatments that use various selective estrogen receptor modulators (SERMs). Next, we will describe recent advances in the understanding of the mechanisms of estrogen action, in particular the respective roles of nuclear and membrane ERα as well as the potential implications for future therapies.

Measuring high alternating currents over a wide frequency bandwidth is essential for many applications including the monitoring of the electrical distribution network and the development of electric vehicles. In the first case, current measurement is necessary to quantify the quality of the grid in the presence of harmonics from intermittent renewable energies with a large frequency spectrum (several hundred kilohertz). In the second case, current measurement (up to several tens of amperes) is used to quantify the efficiency of an electric motor's traction chain: in current measurement, it is essential to take into account a large number of harmonics (up to 1 MHz) to ensure an accurate knowledge of the motor's efficiency. Resistors of low values, called "shunt", are then mandatory to measure high currents. Shunts are widely used as a resistance standard in metrology laboratories and precision instruments. Their use requires the preliminary knowledge of the following two parameters according to the frequency: Impedance phase shift; relative variation of the impedance magnitude according to its DC resistance value, this parameter is called “AC-DC difference”. For a current level of 10 A, the impedance of existing shunts shows strong variations in magnitude and phase for frequencies above 100 kHz. In addition, in National Metrology Institutes, to calibrate shunts beyond 1 A the measurement methods currently used are limited in magnitude up to 100 kHz and phase up to 200 kHz; and provide access to only one of the two parameters: magnitude or phase of impedance. The aim of this thesis is to extend the calibration capabilities of high current sensors up to 10 A and 1 MHz and thus improve the traceability of AC current measurements. Firstly, we developed a 10 A shunt standard whose electromagnetic (up to 10 MHz) and thermal responses are fully calculable: at 1 MHz the phase shift and transposition deviation are -0.01 mrad and 15 ppm respectively. Secondly, we developed a traceable calibration method to measure shunts up to 10 MHz. The measurement method, based on the use of a vector network analyzer, allows the AC-DC deviation and impedance phase of a shunt to be measured simultaneously with relative uncertainties less than 1.10⁻³ at 1 MHz., Mesurer des forts courants alternatifs sur une large bande de fréquences est primordial pour de nombreuses applications dont la surveillance du réseau de distribution électrique et le développement des véhicules électriques. Dans le premier cas, la mesure du courant est nécessaire pour quantifier la qualité du réseau en présence d’harmoniques provenant des énergies renouvelables intermittentes dont le spectre en fréquences est assez large (plusieurs centaines de kilohertz). Dans le second cas, la mesure du courant (jusqu’à plusieurs dizaines d’ampères) intervient dans la quantification du rendement de la chaîne de traction d’un moteur électrique : dans la mesure du courant la prise en compte d’un grand nombre d’harmoniques (jusqu’à 1 MHz) est indispensable pour garantir une connaissance précise du rendement du moteur. Des résistances de faibles valeurs, appelées « shunt », sont alors indispensables pour mesurer des forts courants. Les shunts sont largement utilisés comme étalon de résistance dans les laboratoires de métrologie et les instruments de précision. Leur utilisation nécessite la connaissance préliminaire en fonction de la fréquence des deux paramètres suivants : déphasage de l’impédance du shunt ; variation relative du module de l’impédance du shunt par rapport à la sa valeur de sa résistance en courant continu, ce paramètre est appelé “écart de transposition”. Pour un niveau de courant de 10 A, l’impédance des shunts existants présente de fortes variations en module et phase pour les fréquences supérieures à 100 kHz. De plus, actuellement dans les laboratoires nationaux de métrologie, pour étalonner les shunts au-delà de 1 A les méthodes de mesure utilisées sont d’une part limitées en module à 100 kHz et en phase à 200 kHz et d’autre part elles donnent accès uniquement à un des deux paramètres : module ou phase de l’impédance du shunt. Ce travail de thèse a pour objectif d’étendre jusqu’à 10 A et 1 MHz les possibilités d’étalonnage des capteurs de forts courant et d’améliorer ainsi la traçabilité des mesures en courant alternatif. Nous avons dans un premier temps développé un shunt étalon de 10 A dont la réponse électromagnétique (jusqu’à 10 MHz) et la réponse thermique sont entièrement calculables : à 1 MHz le déphasage et l’écart de transposition sont respectivement de -0,01 mrad et 15 ppm. Dans un second temps, nous avons mis au point une méthode d'étalonnage traçable permettant de mesurer les shunts jusqu’à 10 MHz. La méthode de mesure, basée sur l'utilisation d'un analyseur de réseau vectoriel, permet de mesurer simultanément l’écart de transposition et la phase de l'impédance d'un shunt avec des incertitudes relatives inférieures à 1.10⁻³ à 1 MHz.