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Nous présentons une méthode pour imager la propagation d'une onde de choc dans une couche métallique épaisse et opaque. [1] L'onde de choc est générée par une source laser impulsionnelle de puissance (>GW/cm², ~10 ns) focalisée en surface d’une cible métallique (épaisseur ~ 10 mm). Suite à un tel chargement laser, la surface de la cible est sublimée en un plasma dense qui, en se détendant, induit la propagation d’un choc dans le volume du matériau, d’intensité crête quelques GPa ou centaines de m/s en vitesse. Les applications du choc laser vont de l'ingénierie [2] à la caractérisation des diagrammes de phase aux hautes pressions et températures. [3] Cette dernière application a été l'une des principales motivations au développement des lasers à électrons libres (X-FEL), pour des applications d’astrophysique. La détection X est essentiellement liée à une variation locale de densité générée par le choc. Ici, une onde sonde plane ultrasonore (15 MHz), contra-propagative par rapport au choc, est émise par une barrette linéaire multi-éléments (x128). Cette onde est pour partie diffractée par la variation d’impédance acoustique engendrée par le choc. Cette diffraction est détectée par la même sonde multi-éléments. Un délai d’émission entre le choc et l’onde sonde permet d’imager la propagation du choc dans l’ensemble du volume de l’échantillon. Une détection résolue en temps et en espace, et permettant d’imager la propagation du choc dans le cœur de la structure, est ainsi obtenue. Des éléments théoriques, proposés par Burgers et Brillouin au milieu du 20ème siècle, et complétés par nos propres études théoriques et numériques, permettent une première interprétation des résultats expérimentaux. [1] Ducousso et al., Phys. Rev. Applied, 15 (2021) [2] Ducousso et al., Appl. Phys. Lett., 112 (2018). [3] Denoeud et al., PNAS, 113 (2016).

La propagation acoustique des ondes de souffle est affectée par la topographie, la végétation et les conditions météorologiques. Ces effets comportent une part importante d'incertitudes du fait de la méconnaissance et de la nature aléatoire du milieu de propagation. Afin de quantifier ces incertitudes, des enregistrements acoustiques ont été réalisés autour d'un site pyrotechnique industriel jusqu'à 20 km pour environ 600 explosions d'énergies comprises entre 300 et 500 kg d'équivalent TNT. Ces mesures sont classifiées en fonction des conditions de propagation puis comparées à des simulations numériques. Les incertitudes associées à la source explosive sont analysées par des méthodes de clustering. Les incertitudes dues à la méconnaissance des grandes échelles de l'atmosphère sont analysées à l'aide d'un modèle de propagation unidirectionnel couplé avec des polynômes de chaos. Les résultats préliminaires montrent que l'incertitude associée à l'atmosphère est dominante et que son amplitude est en partie retrouvée par les modèles.

Global scale infrasound observations confirm that the detection capability of the International Monitoring System (IMS) deployed to monitor compliance with the Comprehensive Nuclear-Test ban Treaty (CTBT) is highly variable in space and time. Existing empirical yield-scaling relations simplified the complexities of infrasound propagation as the stratospheric wind correction applied does not account for an accurate description of the middle atmosphere along the propagation path. In order to reduce the variance in the calculated transmission loss, massive frequency and range-dependent full-wave propagation simulations are carried out. A wide range of realistic atmospheric scenarios are explored including fine-scale atmospheric structures derived from a two-dimensional horizontal wave number spectrum model. In the context of the future verification of the CTBT, this approach helps advance the development of network performance simulations in higher resolution and the evaluation of middle atmospheric models at a global scale with limited computational resources. It also offers avenues for civilian applications such as the use of infrasound data in support of the International Civil Aviation Organization (ICAO) International Airways Volcano Watch. Continuous progress has been made in recent years initiated by a collaboration between CTBTO and the Toulouse Volcanic Ash Advisory Centre (VAAC), resulting in the development of the Volcanic Information System (VIS) under the ARISE (Atmospheric dynamics Research Infra-Structure in Europe) project. Examples of notifications of recent volcanic activity based on global infrasound observations will be presented.

Pendant la campagne EXAEDRE (Corse, 2018), caractérisant les nuages orageux et l'activité électrique, un réseau triangulaire de largeur 30 m avec 4 microphones, a enregistré sur la bande [1-125 Hz] le tonnerre associé aux éclairs. La recherche de signaux cohérents permet de déterminer, par bandes de fréquences, la vitesse apparente du tonnerre et son azimut [Cansi, Geophys. Res. Lett., 1995]. Connaissant l’horaire de l'éclair selon Météorage (système électromagnétique basse fréquence [1-350 kHz] de localisation de la foudre au sol), et la vitesse locale du son, on reconstruit les sources sonores cohérentes au sein d'un éclair. Leur colocalisation avec les détections électromagnétiques à hautes ([60-66 MHz], SAETTA) et basses fréquences montre l'efficacité et la précision de la méthode, déjà observées (campagne SOP1, Cévennes, 2012 [Gallin et al., J. Geophys. Res. Atmos., 2016, Lacroix et al., J. Geophys. Res. Atmos, 2018, Lacroix et al., Geophys. Res. Lett., 2019]). L'algorithme fournit également la pression RMS des détections. En supposant chaque source ponctuelle, les distances de propagation sources-réseau et l’absorption atmosphérique sont compensées, pour déterminer la puissance acoustique de chaque source. Pour EXAEDRE, 54 évènements ont été étudiés pour deux orages, l’un avec une activité électrique plus intense que l’autre. La localisation de l'énergie indique une distribution fortement hétérogène au sein de l'éclair, avec des sources intenses fréquemment concentrées à proximité du sol, et des parties intranuageuses moins énergétiques. Les événements EXAEDRE ayant une distribution d'énergie homogène sont assez rares. Cette répartition énergétique est également validée par l’utilisation d’autres microphones isolés dans un rayon de 10km. Pour SOP1, les arcs nuage-sol sont plus fréquemment homogènes, même si des cas hétérogènes sont également observés. [Données issues du programme EXAEDRE, dirigé par E. Defer. Etude dans le cadre du Laboratoire Contractuel de Recherche LETMA entre le CEA, le CNRS, l'Ecole Centrale Lyon, C-Innov, et Sorbonne Université].

La Plateforme numérique du Laboratoire d'Étude et de Modélisation en Acoustique (PLetma) regroupe les codes de calcul scientifique développés par les institutions partenaires du LETMA depuis 2015. Elle contient quatre codes différents: tracé de rayons, méthode unidirectionnelle non-linéaire, modes normaux et méthode Navier-Stokes directe. L'objectif de la plateforme est de pourvoir un ensemble d'outils complémentaires pour la modélisation de signaux infrasonores large bande dans une atmosphère inhomogène et en mouvement. Elle permet de couvrir un large éventail de problèmes de propagation basse fréquence issus de la géophysique ou de l'ingénierie. Implémentée en MPI et OpenMP, la plateforme tire profit du calcul parallèle pour réduire le coût des simulations de grande taille. PLetma donne une infrastructure pour l'inclusion d'outils de modélisation de la propagation et de la variabilité du problème. Des comparaisons ont été effectuées entre les différentes méthodes sur un cas test (Sabatini et al., JASA 2016). Des analyses de sensibilité ont été effectuées pour comprendre l'effet des paramètres environnementaux sur la propagation des infrasons sur de longues distances. [Ce travail a été effectué dans le cadre du LETMA (Laboratoire ETudes et Modélisation Acoustique), un laboratoire de recherche contractuel entre le CEA, le CNRS, l'École Centrale de Lyon, C-Innov, et Sorbonne Université.]

Rapport des travaux 2022 effectués dans le Laboratoire de recherche correspondant sur L'Instrumentation et les Capteurs Ultra-Rapides (LICUR)

International audience

International audience; L’accident de la centrale de Fukushima en mars 2011 a engendré un marquage, très faible mais néanmoins mesurable avec les techniques d’analyse les plus performantes, de l’environnement proche du site en isotopes à vie longue de l’uranium (U) et du plutonium (Pu). Ces actinides constituent des traceurs très intéressants pour évaluer les dynamiques de transport des particules de sédiments jusqu’à l’Océan. Ainsi, des analyses d’ultra-traces d’U et de Pu dans des sédiments de la région de Fukushima ont été effectuées, essentiellement dans le cadre de la thèse d’Hugo Jaegler, afin d’établir les variations spatio-temporelles de leurs concentrations.Les analyses ont nécessité un traitement chimique long et complexe pour extraire, concentrer et purifier l’U et le Pu à partir de 5 g d’échantillon. Les mesures isotopiques se sont également révélées délicates, tout d’abord en raison de la faiblesse des teneurs en actinides, mais surtout en raison de la préexistence dans les sédiments d’U naturel, mais aussi d’U et de Pu issus des retombées des essais nucléaires atmosphériques. Cependant, la mesure des abondances isotopiques des deux éléments, en particulier celles des isotopes 241Pu et 236U, permet de déterminer leur origine. Les rapports isotopiques du Pu (240Pu/239Pu, 241Pu/239Pu et 242Pu/239Pu) ont été mesurés au CEA (Direction des Applications Militaires, Arpajon) par ICPMS haute résolution (Thermo "Element XR") et ICPMS multi-collection (Thermo "Neptune Plus"). Un soin tout particulier a été apporté à l’optimisation de la sensibilité des instruments afin d’obtenir des limites de détection inférieures au fg. Les rapports isotopiques de l’U ont été mesurés par ICPMS/MS (Agilent 8800) à l’IRSN (Fontenay-aux-Roses) et au CEA (Direction des Energies, Gif-sur-Yvette). Ces deux laboratoires ont mis en œuvre de nouvelles méthodes d’analyse qui permettent de déterminer des rapports 236U/238U extrêmement faibles, de l’ordre de 10-9.Cette présentation décrit les méthodes et techniques d’analyse utilisées, en particulier pour les mesures isotopiques par ICPMS. Quelques exemples de résultats sont donnés pour illustrer les performances analytiques obtenues.

International audience; Construire des catalogues d'informations sismologiques des plus complets représente un enjeu majeur en sismologie. L'implémentation régulière d'instruments sur le territoire national et l'accroissement massif de la quantité de données qui y est associée rend cependant difficile le traitement et l'analyse exhaustif des données obtenues. Depuis peu des techniques d'apprentissage machine sont développées par la communauté scientifique pour aider à l'automatisation du traitement de la donnée et palier à ce problème. Parmi ces méthodes, PhaseNet, un algorithme de détection et pointé des phases sismiques régionales basé sur les réseaux de neurones convolutifs, semble particulièrement efficace. Nous présentons ici une analyse des performances et de l'apport potentiel de cet algorithme dans différents cas de figures, de l'utilisation dans le cas d'une antenne sismique temporaire à faible ouverture géométrique (10km2) à celle d'un réseau permanent régional (105 km2), en passant par des installations temporaires en réseaux denses (103 km2), et en intégrants plusieurs types de capteurs.

International audience; Quantifier l’influence globale de variables d’entrée sur l’estimation de la fiabilité d’un système relève d’un intérêt majeur pour garantir la robustesse de cette mesure et la sécurité du système. Pour ce faire, cette étude décline une formulation des indices de Sobol sur la fonction indicatrice et une stratégie d’estimation à moindre coût dans le contexte où les distributions des variables aléatoires d’entrée sont entachées d’incertitudes épistémiques.

This PhD thesis revolves around the study the gamma-decay and fission probabilities of the compound nucleus (CN) 240Pu. These probabilities are obtained by using the surrogate reaction method, which, through charged particle reactions, aims to produce the same compound nucleus as the one that would be formed through a neutron induced reaction, or desired reaction. The objective is to cover the shortage of nuclear data, in cases in which the targets are too radioactive to be measured directly, for astrophysics and applications. As a matter of fact, if the measurement of the desired reaction is not possible, the reaction models reliance is compromised as their parameters cannot be adjusted. In this cases the gamma-decay and fission probabilities of the CN formed through the surrogate reaction, can help to improve the models. To this end, it is crucial to understand the difference between the formation and decay processes in the compound nuclei formed through a surrogate reaction and a neutron induced one.A collaboration between the nuclear physics laboratories, CENBG and CEA/DAM/DIF, is making the state of the art of surrogate reactions advance. In particular giving some insight about the spin distribution of the CN formed with these reactions, which they proved different to that of the nuclei formed through neutron induced reactions and that this played an important role in the competition between gamma-decay and neutron emission. Nevertheless, this does not seem to be the case for fission, whose data are in agreement with neutron induced ones. To better understand this, we have studied 240Pu, an even-even nucleus, using an experimental setup developed by this collaboration to simultaneously measure gamma-decay and fission.With this set-up, we performed an experiment in 2017 at the tandem accelerator at the IPN of Orsay (France). There a 30 MeV alpha particles beam interacted with the 240Pu target. The inelastically scattered alpha particles, ejectiles, were detected by two telescopes, which allow to identify the decaying nucleus and determine its excitation energy. The decay paths of the formed CN were identified, in coincidence with the telescopes, by detecting the gamma-rays and the fission fragments. With this information, the gamma-decay and fission probabilities were obtained by doing the ratio between the number of detected ejectiles and the number of measured coincidences correct by the detection efficiency.To interpret these unique data, we proceeded in three steps. Firstly, we adjusted the reaction model parameters (nuclear level densities, fission barriers, etc.) of the compound nucleus 240Pu with the existing data of the n+239Pu reactions. Then we calculated the branching ratios G of the decaying nucleus, which represent the probability of the nucleus to decay through a certain channel, for a certain excitation energy, spin and parity. Finally, with M. Dupuis (CEA/DAM/DIF), a calculation to predict the spin distribution of the 240Pu formed through the inelastic scattering of alpha particles was done for the first time. The calculation combined a JLM optical potential with the states of the nucleus generated with a QRPA approach.The spin distribution obtained with this calculation was combined with the calculated branching ratios G to calculate the decay probabilities. The comparison of this calculation to our measured probabilities shows a good agreement, which indicates a good a understanding of the reaction mechanism alpha,alpha'. Using this type of inelastic reaction in the future, could provide additional information about the radiative capture and fission cross sections of more exotic nuclei.; Cette thèse porte sur l'étude des probabilités d'émission gamma et de fission du noyau composé 240Pu. Les probabilités sont obtenues en utilisant la méthode de substitution qui vise, par le choix approprié de réactions nucléaires, à former un noyau composé identique en masse et en énergie d'excitation à celui formé dans une réaction de capture neutronique. Le but est de combler le manque de données nucléaires, dans les cas de cibles très radioactives, pour la physique des réacteurs et l'astrophysique. En effet, dès lors que les expériences de réactions en neutron induit sur ces noyaux ne sont pas réalisables, les capacités prédictives des modèles de réactions sont mises en question car elles aussi sont difficilement ajustables avec trop peu de données. Les probabilités d'émission gamma ou de fission du noyau composé formé dans ces réactions de substitution peuvent servir à améliorer significativement les prédictions. Pour cela, l'élément crucial est de comprendre les différences entre les processus de formation et de désexcitation des noyaux formés dans ces réactions et dans celles induites par neutron.Depuis plusieurs années, une collaboration entre les laboratoires de physique nucléaire CENBG et CEA/DAM/DIF, fournit des éléments pour la compréhension de ces processus. Notamment en s'intéressant à la distribution en spin du noyau composé dans les réactions de substitution, elle a pu montrer qu'elle était très différente de celle induite par neutron et jouait un rôle important dans la compétition entre l'émission gamma et neutrons. Cependant, son rôle moindre dans la fission était plus ambigu. Pour essayer de comprendre cela, on a étudié le 240Pu, un noyau pair-pair, en utilisant un dispositif expérimental développé par la collaboration pour mesurer simultanément la probabilité de décroissance gamma et fission.Avec ce dispositif une expérience a été réalisée en 2017 au tandem de l'IPN d'Orsay, où on a fait interagir un faisceau de particules alpha, à 30MeV d'énergie, avec la cible de 240Pu. Les particules alpha diffusées inélastiquement, ou éjectiles, étaient détectés par des télescopes, permettant d’identifier le noyau décroissant et de déterminer son énergie d'excitation. Les voies de décroissance du noyau composé formé sont alors identifiées, en coïncidence, par détection des gammas et des fragments de fission. Les probabilités d’émission gamma et de fission sont obtenues en effectuant le rapport du nombre d’éjectiles détectées par le nombre de coïncidences mesurées corrigé des efficacités.Pour interprétation de ces données inédites, nous avons procédé par étapes. Dans un premier temps nous avons ajusté les paramètres du modèle réaction (densités de niveaux, hauteur des barrières de fission, etc.) du noyau composé 240Pu, en se basant sur les données neutroniques de la réaction n+239Pu. Ensuite nous avons calculé les rapports d'embranchement G du noyau composé, soit la probabilité du noyau de décroître par une certaine voie pour un spin, une parité et une énergie d'excitation donnés. Finalement avec M. Dupuis (CEA/DAM/DIF), un calcul de réaction pour prédire la distribution de spin du 240Pu lors de la réaction de diffusion inélastique a été réalisé pour la première fois à l'aide du potentiel optique JLM associé à la méthode QRPA pour décrire les excitations du noyau.La combinaison des distributions de spin et parité calculées et les rapports G, a permis d'extraire des probabilités de décroissance calculées. La comparaison avec nos probabilités mesurées montre un très bon accord, indiquant une bonne compréhension des mécanismes de réaction alpha,alpha'. Une utilisation dans le futur de ce type de réaction pourra apporter des informations supplémentaires à un processus d'évaluation des sections efficaces de capture radiative et de fission pour des noyaux plus exotiques.

International audience; L’étude de la spéciation des actinides en présence d’acides alpha-hydroxycarboxylate est cruciale aussi bien pour le retraitement du combustible que pour le stockage des déchets nucléaires : d’une part, cette famille de molécule est envisagée dans les procédés de séparation des actinides mineurs en tant qu’agent complexant ou agent tampon en phase aqueuse (notamment pour la séparation de l’américium seul), et d’autre part, elle constitue une partie importante des produits de dégradation de la cellulose. Dans ce double contexte, le comportement et la complexation de l’américium avec l’acide citrique, un des représentants de cette famille de ligand, a été étudié. Certaines études se sont déjà intéressées au système Am(III)-acide citrique, mais ces dernières sont bien souvent incomplètes du fait de la complexité du système, avec une coordination possible par trois fonctions acide carboxyliques et une fonction hydroxyl. Les études thermodynamiques, d’une part, ont permis uniquement de déterminer la stœchiométrie des complexes sans qu’aucune information sur le mode de coordination ne soit apportée (nombre de groupements carboxylate complexant, état de protonation du ligand, présence ou non de la fonction hydroxo dans la sphère de coordination…). D’autre part, les rares études structurales ont concerné des espèces polynucléaires1 et polymériques2-5, différentes des complexes obtenus en phase aqueuse lors des études thermodynamiques précédentes.Dans la présente étude, les données thermodynamiques ont été associées aux données structurales acquises dans les mêmes conditions chimiques afin de parfaitement décrire la spéciation du système Am-acide citrique. Une attention particulière a été portée sur le rôle de la fonction hydroxo : coordonne-t-elle ? Est-elle protonée ? Pour mieux comprendre son rôle, le système Am-citrate a été comparé au système Am-tricarballylate (analogue de l’acide citrique sans fonction hydroxyde). Les constantes de complexation ont donc été déterminées et les complexes ont été identifiés et caractérisés par spectroscopies UV-visible, d’absorption X), RMN, SLRT et par électrophorèse capillaire.Références[1]. Fedosseev, A.M.; Grigoriev, M.S.; Budantseva, N.A.; Guillaumont, D.; Le Naour, C.; Simoni, E.; Den Auwer, C.; Moisy, P.; Comptes Rendus Chimie, 2010, 13, 839-848.[2]. Baggio, R.; Perec, M. Inorg. Chem. 2004, 43, 6965.[3]. Yuan, Y.-Q.; Xu, Y. Q.; Wu, M.-Y.; Hong, M. C. Acta Crystallogr. 2005, E61, m108.[4]. Liu, S.-G.; Zuo, W. J.-L.; Li, Y.-Z.; You, X.-Z. Inorg. Chem. Commun. 2005, 8, 328.[5]. Baggio, R.; Calvo, R.; Garland, M. T.; Pena, O.; Perec,M. Rizzi, A.; Inorg. Chem., 2005, 44, 8979-8987.

National audience; La chaîne himalayenne, située sur la bordure sud du plateau tibétain, est sans doute la manifestation la plus spectaculaire de la collision entre l’Inde et l’Eurasie. La vitesse de convergence actuelle, d’environ 40 mm/an entre ces deux plaques, est accommodée pour moitié au travers de l’Himalaya, le long d’une grande faille chevauchante communément appelée le MHT (pour Main Himalayan Thrust).

Dans le cadre des études que nous conduisons sur les matériaux superisolants thermiques nanoporeux, nous présentons dans ce document la théorie et quelques applications d’une technique de modélisation d’interaction rayonnement-matière dite d’approximation dipolaire discrète (Discrete Dipole Approximation (DDA) en anglais).La première partie de ce rapport est consacrée à la démonstration des équations principales de la DDA (travail motivé par le fait que ces équations apparaissent dans la littérature sans justification et de surcroît rédigées dans le système CGS). Un des grands avantages de la DDA est sa capacité à rendre compte de l’interaction entre un rayonnement électromagnétique et un objet matériel de forme quelconque : en effet, le principe de cette technique consiste à discrétiser l’objet en éléments de volume suffisamment petits (au regard de la longueur d’onde) pour pouvoir être traités comme autant de dipôles électromagnétiques oscillants, activés par le rayonnement incident et interagissant les uns avec les autres pour produire, par sommation de leurs contributions individuelles, le champ électromagnétique diffusé par l’objet complet.Dans un second temps, après une étape de validation de notre code de calcul DDA, nous décrivons en détail les divers travaux que nous avons conduits à ce jour concernant la détermination expérimentale et la modélisation des propriétés radiatives de volume de matrices nanoporeuses de silice. Nous insistons en particulier sur le fait que les spectres de coefficient d’extinction de ces matrices déterminés expérimentalement présentent aux courtes longueurs d’onde des propriétés remarquables non prévues par la théorie classique de Mie, et nous montrons que la DDA, très sensible (de par son principe) aux spécificités de l’agencement spatial de la matière au sein des matrices, permet de prédire ces spectres de coefficient d’extinction de manière affinée.Finalement, nous proposons quelques perspectives à ce travail, parmi lesquelles la possibilité offerte par la DDA de calculer simplement l’interaction entre un rayonnement électromagnétique et une structure matérielle quasi-périodique. La DDA peut naturellement s’appliquer à tout le spectre électromagnétique, depuis l’optique jusqu’aux longueurs d’onde centimétriques, la prise en compte de matériaux à fort indice (comme les métaux) dans ce dernier cas passant probablement par l’écriture de conditions aux limites adaptées.

The purpose of this study is to resolve an original reverse problem, i.e. the localization of a supersonic aircraft by one single measurement station. The station-to-aircraft distance is in principle unknown, but it may vary from a few tens to several hundred kilometers. The signals analyzed in the present study are generally included in the infrasound range, below 20 Hz or even 10 Hz. In the days of the first regular transatlantic flights by the Concorde, ONERA conducted a series of measures in Brittany. Their initial exploitation consisted in using the data obtained to develop an acoustic propagation code based on the ray theory. The code was amed SIMOUN and covered the three dimensions in order to be able to take account of the current weather conditions. A number of improvements were then made, including the calculation of the acoustic attenuation as a function of the frequency and taking into account the rotundity of the Earth. This was necessary because significant errors would otherwise have been made over long distances. The calculation of the acoustic level not being very meaningful at the distances mentioned above, new methods based on spectral analysis were developed. Coupled with a goniometry technique based -among others- on the calculation of time intercorrelation functions, they enable us to to localize a supersonic aircraft through bearing and distance. A first method, valid up to about 200 kilometers, is based on the divergence of the N-shaped pressure wave (corresponding to the sonic boom) according to its distance to the aircraft. This generates a modification of the arch-shaped spectrum which characterizes this wave and can be correlated with the propagation distance, provided the N wave initially emitted -specific to the speed and shape of the aircraft- is known. Another method, and much more general one, consists in evaluating the slope increase of the spectrum of the N-shaped wave, knowing that the atmospheric absorption, proportional to the distance crossed, increases with the frequency and that the disappearance of the non-linear effects also tends to increase the slope of the signal spectrum. This method seems to be valid for distances between 200 and 1000 kilometers and has the advantage of not depending on the characteristics of the sound source. In order to compensate the limitations of this method which is mainly linked up with the signal-to-noise ratio, the analysis of the signals recorded in Sweden 3000 kms away from the aircraft suggest the use -in the case of long distances- of a method based on the total duration of the signal. This duration actually increases along with the distance because of the well known “rumble” phenomenon which turns the impulse signal of a thunderbolt into a roll of thunder., L'objet de cette étude est la résolution d'un problème inverse inédit, à savoir la localisation d'un avion supersonique à partir de signaux acoustiques enregistrés par une station de mesure unique. La distance de l'aéronef à la station de mesure est a priori inconnue, mais peut varier de quelques dizaines à quelques centaines de kilomètres ou davantage. Les signaux exploités à l'occasion de ce travail se situent généralement dans la gamme infrasonore, au-dessous de 20 Hz voire de 10 Hz. L'ONERA ayant mené des campagnes de mesure en Bretagne lors des premiers vols commerciaux transatlantiques de l'avion Concorde, les premières exploitations ont consisté à reprendre les données de ces campagnes et à développer à cette occasion un code de propagation acoustique basé sur la théorie des rayons. Le code de l'ONERA existant SIMOUN a été adapté en trois dimensions pour pouvoir tenir compte de la météorologie réelle et a reçu un certain nombre d'aménagements, dont le calcul de l'atténuation acoustique en fonction de la fréquence et la prise en compte de la rotondité de la Terre dont la négligence aurait entraîné des erreurs importantes aux grandes distances. Le calcul de niveau acoustique étant peu significatif aux distances considérées, des méthodes inédites basées sur l'analyse spectrale ont été développées. Associées à une technique de goniométrie basée notamment sur le calcul des fonctions d'intercorrélation temporelles, elles nous permettent de localiser l'avion supersonique en gisement-distance. Une première méthode, valable jusqu'à 200 kilomètres environ, est basée sur la divergence en fonction de la distance à l'aéronef de l'onde de pression en N correspondant au bang sonique. Il en résulte une modification du spectre en arche caractéristique de cette onde qui peut être corrélée avec la distance de propagation sous réserve de connaître l'onde en N initialement émise, reliée à la vitesse et à la géométrie de l'avion. Une seconde méthode beaucoup plus générale consiste à évaluer l'augmentation de la pente du spectre de l'onde en N, sachant que l'absorption atmosphérique, proportionnelle à la distance parcourue, augmente avec la fréquence et que la dissipation des effets non-linéaires a également tendance à augmenter la pente du spectre du signal. Cette méthode semble convenir pour des distances comprises entre 200 et 1000 km environ et présente l'avantage d'être indépendante des caractéristiques de la source sonore. Afin de pallier aux limitations de cette méthode, principalement liées au rapport signal sur bruit, l'analyse de signaux enregistrés en Suède à 3000 km de l'avion suggère d'utiliser pour les très grandes distances une méthode basée sur la durée totale du signal. Cette durée augmente en effet avec la distance, en rapport avec le phénomène classique de "rumble" qui transforme en roulement de tonnerre le signal impulsionnel émis par un coup de foudre.

The thorium- 233U fuel cycle might provided safer and cleaner nuclear energy than the present Uranium/ Pu fuelled reactors. Over the last 10 years, a vast campaign of measurements has been initiated to bring the precision of neutron data for the key nuclei (232Th, 233Pa and 233U) at the level of those of the U- Pu cycle. This is the framework of these measurements, the energy dependent neutron induced fission cross section of 232Th and 233U has been measured from 1 to 7 MeV with a target accuracy lesser than 5 %. These measurements imply the accurate determination of the fission rate, the number of the target nuclei as well as the incident neutron flux impinging on the target, the latter has been obtained using the elastic scattering (n, p). The cross section of which is the very well known in a large neutron energy domain (~ 0,5 % from 1 eV to 50 MeV) compared to the 235U(n, f) reaction. This technique has been applied for the first time to the 232Th(n, f) and 233U(n, f) cases. A Hauser- Feshbach statistical model has been developed. It consists of describing the different decay channels of the compound nucleus 234U from 0,01 to 10 MeV neutron energy. The parameters of this model were adjusted in order to reproduce the measured fission cross section of 233U. From these parameters, the cross sections from the following reactions could be extracted: inelastic scattering 233U(n, n'), radiative capture 233U(n, γ) and 233U(n, 2n). These cross sections are still difficult to measure by direct neutron reactions. The calculated values allow to fill the lack of experimental data for the major fissile nucleus of the thorium cycle., Le cycle du thorium (232Th/233U) présente des caractéristiques moins polluantes que celui utilisé actuellement dans les combustibles des réacteurs nucléaires (U/Pu). Depuis une dizaine d'années, il fait l'objet d'un vaste programme de mesures dont l'objectif est d'atteindre une précision des données neutroniques des noyaux clés du cycle (232Th, 233Pa et 233U) comparable à celles du cycle U/Pu. Ce travail s'inscrit dans ce cadre d'études et consiste à mesurer les sections efficaces de fission induites par neutrons rapides (de 1 à 7 MeV) des noyaux 232Th et 233U avec une incertitude inférieure à 5 %. Ces mesures impliquent de déterminer le taux de fission émis par la cible, le nombre d'atomes composant la cible et le flux de neutrons arrivant sur celle-ci. Cette dernière quantité a été obtenue en utilisant comme réaction de référence, la diffusion élastique (n, p) dont la section efficace est la mieux connue sur un large domaine en énergie de neutron (~ 0,5 % de 1 eV à 50 MeV) comparée à celle de la réaction 235U(n, f). Cette technique a été appliquée pour la première fois à ces deux noyaux. Un modèle statistique de type Hauser- Feshbach a été également développé dans ce travail. Il a permis de décrire les différentes voies de désexcitation du noyau composé 234U pour des énergies de neutron de 0,01 à 10 MeV. Les paramètres de ce modèle ont été ajustés afin de reproduire la section efficace de fission mesurée de 233U. A partir de ces paramètres, les sections efficaces des réactions suivantes ont pu être extraites : diffusion inélastique 233U(n, n'), capture radiative 233U(n, γ) et 233U(n, 2n). Ces sections efficaces évaluées, dont les mesures sont encore difficilement réalisables, permettent de combler le manque de données expérimentales concernant 233U, le noyau fissile de la filière thorium.

International audience; We study the sensitivity of an Artificial Neural Network designed to classify textures in satellite images, with respect to a particular kind of fault, so-called Single Event Upset. These faults are likely to occur as a consequence of interaction with radiations (space, nuclear) and result, for digital microcircuits, in a transient modification (bit flip) of memorized bits of information. Results of fault simulations performed on a digital implementation using a neural architecture built around the L-Neuro2.3 chip from PhilipsÝ are presented. Particularly, we study the impact on the network classification performances of errors in the bits of the input stimuli and synaptic weights, as well as on the memory storing the program emulating the neural network itself.

International audience; Artificial neural networks have been shown to possess fault tolerant properties. We present the architecture of a neural network designed to process satellite images (SPOT photos). Soft simulations and ground tests performed on a digital implementation of this neural network prove its robustness with respect to bit errors.

International audience; Artificial neural networks have been shown to possess fault tolerant properties. We present the architecture of a neural network designed to process satellite images (SPOT photos). Soft simulations and ground tests performed on a digital implementation of this neural network prove its robustness with respect to bit errors.

International audience; Artificial neural networks have been shown to possess fault tolerant properties. We present the architecture of a neural network designed to process satellite images (SPOT photos). Soft simulations and ground tests performed on a digital implementation of this neural network prove its robustness with respect to bit errors.

International audience; Artificial neural networks have been shown to possess fault tolerant properties. We present the architecture of a neural network designed to process satellite images (SPOT photos). Soft simulations and ground tests performed on a digital implementation of this neural network prove its robustness with respect to bit errors.

International audience; Artificial neural networks have been shown to possess fault tolerant properties. We present the architecture of a neural network designed to process satellite images (SPOT photos). Soft simulations and ground tests performed on a digital implementation of this neural network prove its robustness with respect to bit errors.

International audience; Besides foundry facilities, Computer-Aided Design (CAD) tools are also required to move microsystems from research prototypes to an industrial market. This paper describes a Computer-Aided-Design Framework for microsystems, based on selected existing software packages adapted and extended for microsystem technology (MST), assembled with libraries where models are available in the form of standard cells described at different levels (symbolic, system/behavioural, layout).

International audience; Starting from an acceleration sensor which has been designed at Darmstadt University of Technology and fabricated using the first CMP-run we will demonstrate the automatical generation of its behavioral model in HDL-A starting from a structural Finite-Element description. The CAD-tool for the generation of behavioral models will be described, furthermore the usage of such a tool in the frame of a component library for microelectromechanical systems will be discussed.

This work is devoted to the establishment of quasi-neutral fluid models for the flow of a weakly ionized plasma in the presence of a wall. A detailed study of the orders of magnitude that characterize this flow highlights two characteristic lengths which are the Debye length and the neutral electron mean free path. The comparison of these spatial scales with a macroscopic length of the flow highlights two zones: a zone close to the wall in thermodynamic and electrical disequilibrium which is the Debye sheath and a zone far from the wall where the flow is quasi-neutral and in thermodynamic equilibrium. The small ionization rate allows us to decouple the flow of neutrals from that of charged particles and thus to focus our study on the flow of charged particles.In the first part of this study we establish an ambipolar diffusion model for the quasi-neutral plasma from a kinetic model using the Chapman-Enskog development. In the second part we study in detail the near wall zone. We build for this zone a one-dimensional boundary layer model consistent with the ambipolar diffusion model. By connecting the boundary layer model with the ambipolar diffusion model we establish a boundary condition at the wall for the ambipolar diffusion model.; Ce travail est consacré à l’établissement de modèles fluides quasi-neutres pour l’écoulement d’un plasma faiblement ionisé en présence d’une paroi. Une étude détaillée des ordres de grandeurs qui caractérisent cet écoulement met en évidence deux longueurs caractéristiques qui sont la longueur de Debye et le libre parcours moyen électron neutre. La comparaison de ces échelles spatiales avec une longueur macroscopique de l’écoulement met en évidence deux zones : une zone proche de la paroi en déséquilibre thermodynamique et électrique qui est la gaine de Debye et une zone éloignée de la paroi où l’écoulement est quasi-neutre et en équilibre thermodynamique. La petitesse du taux d’ionisation nous permet de découpler l’écoulement des neutres de celui des particules chargées et ainsi de concentrer notre étude sur l’écoulement des particules chargées.Dans la première partie de cette étude nous établissons un modèle de diffusion ambipolaire pour le plasma quasi-neutre à partir d’un modèle cinétique en utilisant le développement de Chapman-Enskog. Dans la seconde partie nous étudions de manière détaillée la zone proche de la paroi. Nous construisons pour cette zone un modèle de couche limite monodimensionnelle cohérent avec le modèle de diffusion ambipolaire. En effectuant le raccordement du modèle de couche limite avec le modèle de diffusion ambipolaire nous établissons une condition aux limites à la paroi pour le modèle de diffusion ambipolaire.

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