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The advent of cone beam computed tomography, or cone beam technology (CBCT), is revolutionizing the diagnosis, management and evaluation of our orthodontic treatments. To make the best use of this new technology, it is necessary to know the operating principle of the cone beam, the different technical parameters that can be adjusted to individualize the three-dimensional imaging, as well as the legal regulations (installation, training, responsibility) and the recommendations of good practices (SEDENTEXCT, FFO) and radioprotection that govern its use. CBCT has multiple orthodontic applications, including a role in diagnosis (3D cephalometry, asymmetry, FLAP, impacted teeth, palatal suture etc...) but also in planning and therapeutic management (DICOM-STL merging, autotransplantation, guided surgery, temporary bone anchors etc...).; L’avènement de la tomographie volumique à faisceau conique, ou technologie cone beam (CBCT), est en train de révolutionner le diagnostic, la prise en charge et l’évaluation de nos traitements orthodontiques. Pour utiliser au mieux cette nouvelle technologie, il faut connaitre le principe de fonctionnement du cone beam, les différents paramètres techniques modulables afin d’individualiser l’imagerie tridimensionnelle, ainsi que les réglementations légales (installation, formation, responsabilité) et les recommandations de bonnes pratiques (SEDENTEXCT, FFO) et de radioprotection qui assujettissent son utilisation. Le CBCT a de multiples applications orthodontiques, notamment un rôle dans le diagnostic (céphalométrie 3D, asymétrie, FLAP, dents incluses, suture palatine etc…) mais aussi dans la planification et la prise en charge thérapeutique (Merging DICOM-STL, autotransplantation, chirurgie guidée, ancrages osseux temporaires etc…).

Introduction Les nanoparticules lipidiques vectorisees avec NFLTBS - un peptide penetrant - pourraient permettre d’apporter des molecules proremyelinisantes aux oligodendrocytes (OL) du fait de leur endocytose specifique par ces cellules. Objectifs Determiner si des nanoparticules lipidiques (LNC) vectorisees avec NFL-TBS attenuent les effets d’une agression toxique demyelinisante in vitro. Patients et methodes Les cultures d’oligodendrocytes de rat etaient soumises a une demyelinisation par la lysophosphatidylcholine (LPC), puis traitees par des LNC (100 nm) vectorisees par NFL-TBS. L’incorporation des LNC marquees par le DiD ou le DiO dans les OL – identifies par la proteine myelinique CNP - etait quantifiee par microscopie confocale en parallele des modifications de la survie et de la differenciation cellulaires. Resultats La LPC entraine une mort cellulaire d’environ 50 % des OL et une destruction de leurs prolongements, sans recuperation spontanee. La survie des OL, deja decrite avec NFL-TBS, etait potentialisee par l’administration des NFL-LNC. Ainsi en presence de NFL-LNC des concentrations de NFL-TBS 30 fois inferieures produisaient des effets identiques a NFL-TBS seul. Discussion Les LNC vectorisees avec NFL-TBS sont internalisees par les OL in vitro. Cette endocytose persiste lors d’un evenement demyelinisant et favorise la survie des OL en potentialisant les effets du peptide. Ces proprietes des NFL-LNC pourraient etre mises a profit pour la delivrance selective d’agents proremyelinisants (e.g. facteurs de croissance). Conclusion La potentialisation des effets remyelinisants de NFL-TBS par les LNC pourrait permettre si elle se verifiait avec d’autres molecules d’accroitre selectivement la remyelinisation.

When a high power laser beam goes through a transparent material, self-focusing may lead to a degradation of the wave surface quality or to a damage of the material. In order to have a better understanding of these phenomena, it is crucial to obtain an accurate measurement of the nonlinear refractive index. In the nanosecond regime, several mechanisms may lead to a photoinduced variation of the nonlinear refractive index. In order to study the photoinduced variations of the nonlinear refractive index in the nanosecond regime, a sensitive measurement bench of small nonlinear refractive indexes has been developed. This measurement bench is based on a beam distortion measurement method : the Z-scan method. Thanks to a perfect mastery of the metrology and a very general simulation algorithm, the nonlinear refractive index can be measured with a sensitivity equal to lambda/3000 on the optical path variation inside the material and an absolute error estimated to be 12% at 1064nm and 16% at 532nm on the nonlinear refractive index. In these conditions, the nonlinear refractive index of silica and BK7 was measured at 1064nm and 532nm. A non negligible contribution of electrostriction and thermal effects was noticed., Lorsqu'un faisceau laser de forte puissance traverse un matériau transparent, l'autofocalisation peut mener à une dégradation de la surface d'onde ou conduire à un endommagement du matériau. Afin de mieux comprendre ces phénomènes, la mesure précise de l'indice de réfraction non-linéaire est capitale. Dans le régime nanoseconde, plusieurs mécanismes peuvent mener à une variation photo-induite de l'indice de réfraction non-linéaire. Afin d'étudier les variations d'indice de réfraction photo-induites dans le régime nanoseconde, un banc de mesure sensible de faibles indices de réfraction non-linéaire a été développé. Ce banc de mesure est basé sur une méthode de mesure de déformation de faisceau : la méthode de Z-scan. A l'aide d'une parfaite maîtrise de la métrologie et d'un algorithme de simulation trés général, l'indice de réfraction non-linéaire peut être mesuré avec une sensibilité de lambda/3000 sur la variation de chemin optique dans le matériau et une erreur absolue estimée à 12% à 1064nm et 16% à 532nm sur l'indice de réfraction non-linéaire. Dans ces conditions, l'indice de réfraction non-linéaire de la silice et du BK7 a pu être mesuré à 1064nm et à 532 nm. Une contribution non négligeable de l'électrostriction et des effets thermiques a pu être constatée.

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Mots cles : Plaque stratifiee / non-linearites geometriques / flambage / vibrations / piezoelectrique Abstract - Buckling and non-linear vibrations of a piezoelectric stratified plate. Application to a MEMS mass sensor. This study proposes a model of a circular, non-symetrically laminated, piezoelectric plate, subjected to non-linear large amplitude vibrations. This model is built to simulate the behavior of a MEMS bio-sensor, designed to detect, automatically and autonomously, the presence of a given molecule in an aqueous solution. Because of both the laminated structure and the fabrication process, prestresses are observed, with different signs and intensities from one layer to another. This is responsible of a non-planar deformed geometry of the plate at rest. Moreover, experimental results show that a geometrically non-linear response is observed, with curved freqeuncy responses. A continuous non- linear model of the von-Karman type is used and discretized by an expansion of the solution onto the mode shape basis of the plate without prestresses. It's response is numerically computed by a continuation method, in order to predict the system's non-linear behavior.

The aim of this paper is to study three separation processes to separate metallic particles from grinding sludge. Indeed, considering their high concentration in steel, the grinding sludge can be valorised in several industries such as cement works and pyrometallurgy factories. The treatments investigated are aqueous surfactant cleaning, organic solvent washing and mechanical compression. This study illustrates low efficiency of surfactants (around 20%) to remove the organic content (cutting oil and lubricants) of the sludge. In contrast, better efficiencies (around 90%) are obtained with non-polar organic solvent washing and with mechanical compression, allowing the valorisation of the sludge in pyrometallurgy factories. However, the yields obtained are insufficient for cement factory valorisation. Thus, combination of these treatments is recommended., Cet article présente une étude de faisabilité du traitement des boues de rectification. Trois procédés de traitement sont étudiés : le lavage par une solution détergente, l’extraction par solvant organique et le pressage mécanique. Ces traitements ont pour but de séparer les particules métalliques de la phase liquide des boues en vue de leur valorisation en cimenteries ou en centres pyrométallurgiques. Les résultats obtenus montrent que les détergents ont une faible efficacité pour éliminer la fraction organique des boues de rectification avec des rendements de l’ordre de 20 %. Les solvants organiques peu polaires comme l’hexane et l’éther de pétrole ont de meilleures efficacités, comprises entre 75 et 90 %. De même, le pressage mécanique sous une contrainte élevée (supérieure à 2 600 kg.cm-2) permet d’éliminer la phase liquide des boues avec des rendements élevés, de l’ordre de 95 %. Ces rendements permettent d’envisager la valorisation des boues en pyrométallurgie mais sont insuffisants pour une valorisation en cimenteries. Un couplage de ces traitements pourrait alors être envisagé.

A complementary approach of environmental analytical chemistry is presented in this paper. The non parametric measurement (NPM) concept is based on the direct exploitation of an analytical signal (absorbance, intensity, potential, …) without parameter calculation, leading to the simple characterisation of the studied sample. For example, the existence of a direct isosbestic point for a set of absorption spectra (point where spectra cross together) shows that the global quality of the medium is conserved and is in equilibrium between two given states (without considering non absorbing species). From the calculation of the ratio of (1) the number of spectra crossing at a given isosbestic point, on (2) the total number of spectra, the global quality variability can be simply estimated, without any knowledge of the medium composition. After the explanation of the NPM concept, the study of an industrial wastewater network in a refinery site is presented. Starting from the sampling of wastewater along a network branch, the calculation of variability is carried out with the study of isosbestic points after normalisation (in order to take the dilution effect into account). The examination of UV spectra shape brings complementary qualitative information. Moreover, the quantitative exploitation of spectra is obviously possible, namely by the use of a deconvolution method. Limiting the application to the results of NPM, the study shows that the global variability decreases from the process units to the outlet of the wastewater treatment plant (end of pipe)., L’exploitation directe de signaux analytiques peut, sans donner lieu à un résultat de mesure, conduire à l’obtention d’informations utiles concernant par exemple la caractérisation d’un milieu environnemental. Cette démarche est celle de la mesure non paramétrique qui permet rapidement et simplement de compléter les informations données par des méthodes analytiques classiques. Une application concernant l’étude du réseau d’assainissement industriel d’une raffinerie est présentée dans cet article. L’étude de la variabilité qualitative globale de l’effluent le long du réseau, réalisée par l’exploitation des faisceaux de spectre d’absorption UV, montre que celle-ci diminue de la sortie des unités vers le rejet des effluents traités.

The purpose of this study was to investigate the use of photooxidation UV/H2O2 to remove DOC of industrial effluents and landfill leachates containing biorefractory compounds. Experiments were first conducted on a 7.5mL spiral reactor to examine the effects of pH and H2O2 dosage on DOC removal. It was observed that acidification improved the efficiency of wastewater treatment either by removing humic substances (leachate samples) or by eliminating CO32- and HCO3- ions (both leachate and industrial samples). DOC removal also increased with higher hydrogen peroxide dosage. Nevertheless, there is a dosage in H2O2 over which no improvement is obtained. DOC removal exceeded 90 % on some samples. Using best conditions obtained on spiral recator, effluents have been treated using an annular photoreactor (380 ml). Organic pollution elimination was very satisfying, which is encouraging to continue on more important pilots with several UV lamps and varying irradiation thickness., Ce travail a eu pour but d'étudier l'efficacité de la photooxydation UV/H2O2 sur la réduction du COD d'effluents industriels et de lixiviats de décharge d'ordures ménagères contenant des composés non biodégradables. Les expériences ont d'abord été réalisées sur un réacteur ≪ spirale ≫ de 7,5 mL. L'influence du pH initial a été étudiée. Il apparaît que l'acidification à pH 2 permet d'améliorer l'efficacité du traitement, soit en précipitant des composés de type substances humiques (cas des lixiviats de décharge) soit en éliminant les ions carbonate et hydrogénocarbonate. L'augmentation de la concentration en peroxyde d'hydrogène accroît l'abattement du COD ; néanmoins, il existe une limite au-delà de laquelle il n'y a plus d'amélioration. La réduction de la charge organique dépasse 90 % sur certains effluents. Après avoir défini les conditions du traitement (pH, [H2O2]) en réacteur ≪ spirale ≫, les effluents ont été traités en photoréacteur annulaire (380 mL). L'abattement du COD reste très satisfaisant, ce qui permet d'envisager la poursuite du développement de réacteurs de photooxydation multilampes avec des épaisseurs d'irradiation variables.

Disposer de méthodes simples de mesure afin de répondre le plus précisément possible aux besoins environnementaux (respect des normes, diagnostic/évolution, conduite de procédés, …) est un enjeu important. L’évolution des techniques analytiques dans le domaine de l’analyse des substances dangereuses, de composés traces ou de la spéciation, s’accompagne également d’efforts en matière de qualité (démarche métrologique), mais aussi du développement de méthodes simples et rapides (méthodes alternatives) et de l’apparition du concept de mesure non paramétrique.

cote interne IRCAM: Causse99c; /; National audience; The difference in tuning (mistuning) between the three strings of a unison group is the parameter used by the tuner to adjust for each note the double ecay of the sound, characteristic of piano tones, generally from the notes F1 to C5. However, in the case of important irregularities in hammer stricking, increasing the mistuning to adjust the double decay (slope and relative level of each decay) is not sufficient and only the proper adjustment of the regularity of the action of the hammer would lead to a better temporal evolution of the sound (Causse and al., Proc.ISMA'98). To further explore what tuners call "unison quality", which means finding objective and qualitative criteria to decide that a piano is well tuned, the double-decay of the first partials of notes of a piano with different "unison qualities" and different hammer stricking irregularities was measured. In parallel, a simple simulation was refined of the vibration of a unison group of strings where excitation irregularities were simulated by varying the initial displacements and velocities of the strings. In this presentation, results of simple listening tests done with piano tuners will be presented.

Depuis de nombreuses années, le problème de l’absence d’élection au suffrage universel direct des délégués des groupements à fiscalité propre (GFP) a été soulevé à maintes reprises. Paradoxalement, alors qu’un large consensus s’est dégagé en faveur d’une élection directe des délégués des GFP, il n’a jamais été réellement envisagé de faire évoluer la situation actuelle. Cet article a pour objectif de comprendre pourquoi. Dans un premier temps sont détaillées les raisons plaidant en faveur de l’instauration du suffrage universel direct pour les GFP. Ces raisons apparaissant pertinentes, nous supposons alors par la suite que les élus, locaux et nationaux, ont forcément intérêt à exercer leur influence en faveur du statu quo, pour d’autres « bonnes raisons ». Parmi celles-ci sont évoquées la volonté de pérenniser les GFP, de conserver vivantes les communes comme lieux privilégiés de démocratie locale, ainsi que la volonté de conservation des mandats municipaux et de contournement de la règle de cumul des mandats., It has been a long time since the problem of the lack of direct universal suffrage for the French metropolitan areas with own tax systems has been pointed out. Nevertheless, nothing has ever been done to change this current situation, in spite of a wide agreement in favour of direct universal suffrage for these areas. This paper intends to understand the reasons of such a paradox. As a starting point, the arguments in favour of more democracy, through direct elections, are underlined. Then, as these arguments are supposed to be relevant, the alternative “good reasons” contended by national and local elected actors (mayors, senators…), implicitly claiming for status quo, are detailed: the will to preserve the fragile existence of these metropolitan areas, to preserve municipal boundaries as the best place for local democracy, as well as to save municipal mandates and to evade the law related to the plurality of mandates.

The objective of this PhD is to review the design of the current prototype in order to increase its lift, so as to take off.; L’objectif de cette thèse est de revoir la conception du prototype actuel pour accroître sa portance, dans l’idée de procéder au décollage du nano drone.

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This doctoral dissertation addresses the analysis and the modelling of the large amplitude nonlinear vibrations of thin structures with piezoelectric transduction. This type of system is used in numerous applications, such as Micro-Electromechanical Systems (MEMS), control-based systems or energy harvesting. This work proposes a numerical strategy to compute efficiently the nonlinear dynamics of electromechanical problems with geometric nonlinearities. The methodology is founded on the computation of modal reduced order models obtained from analytical and finite element approaches. In the latter case, the reduced order models are obtained by non-intrusive strategies using existing finite-element codes. Then, they are finally computed with a numerical method of continuation of periodic solutions. Original results are presented, about the validation of the non-intrusive methods and the convergence of the modal reduced order models, for reference thin structures. An experimental strategy is also proposed to highlight nonlinear phenomena on a structure with fully integrated piezoelectric actuation and detection. A phase locked-loop experimental continuation procedure is used to measure exchanges of energy due to internal resonances between asymmetric vibration modes in circular elastic and piezoelectric plates.; Cette thèse de doctorat concerne l'analyse et la modélisation de structures minces en vibrations de grande amplitude avec transduction piézoélectrique. Ce type de système électromécanique est utilisé dans de nombreuses applications, telles que les microsystèmes électromécaniques (MEMS) ainsi que les systèmes de contrôle ou de récupération d’énergie. Dans ce travail, on propose une stratégie numérique pour calculer efficacement la dynamique non-linéaire de ce problème couplé électromécanique avec des non-linéarités géométriques. La méthodologie est fondée sur des modèles réduits modaux, obtenus & partir de modèles analytiques ou par des formulations numériques éléments-finis originales. Dans ce dernier cas, les modèles réduits sont obtenus de manière non intrusive en utilisant des codes de calculs existants. Ces modèles sont ensuite résolus par une procédure de continuation de solutions périodiques. Cette thèse présente des résultats originaux de validation des méthodes non-intrusives, d'une part, et de convergence des modèles réduits, d'autre part, pour des structures minces de référence. Une stratégie expérimentale est également proposée pour mettre en évidence des phénomènes non-linéaires sur une structure avec actionnement et détection piézoélectriques complétement intégrés. Une méthode de continuation expérimentale, fondée sur le contrôle de la phase, est utilisée pour mesurer la réponse du système en régime libre (les modes non linéaires) et en régime forcé périodique. Des réponses vibratoires complexes, liées à des résonances internes entre modes, sont mesurés et caractérisées précisément, dans le cadre de vibrations asymétriques de plaques circulaires élastique et piézoélectrique.

With the beginning of the 4th industrial revolution and the Internet of Things, the number of integrated circuits in electronic devices increases. Since Moore’s law becomes harder to keep up with, 3D integration is an alternative to produce multi-function chips with small form factor. Hybrid bonding enables a highly robust wafer-to-wafer assembly with a density of 106 interconnects/cm2. For these reasons, this technology is of special interest for image sensors. A pitch reduction down to 1.44 µm would enable a density of interconnects fifty times higher and the design of more performant architectures. However, the effects of such modification on the bonding mechanism, electrical properties and the robustness of interconnects remain unknown.This work aims to validate a Cu-SiO2 hybrid bonding integration with a pitch of 1.44 µm. For this study, electrical measurements and accelerated aging tests are performed on dedicated test vehicles with various pitches. A thorough morphological characterization of bonding pads with different sizes allowed the identification of voids and Cu2O nodules at Cu/Cu interface, which indicates a common bonding mechanism. A new method based on electrical measurements and finite element method simulation was developed in order to estimate contact resistivity. It appears that defects at Cu/Cu interface do not increase the resistance of interconnects. Test structures were specially designed to monitor copper diffusion at bonding interface by making compatible chemical and electrical analysis with hybrid bonding integration. Various conditions of bonding and passivation annealings were tested in order to lower the thermal budget of the bonding annealing and assure the compatibility of hybrid bonding process with the whole stack. The pitch limitation was determined thanks to the study of interconnect resistance sensitivity to wafer-to-wafer misalignment. This deep comprehension of effects related to pitch shrinkage and technological process will be valuable to create new architecture., Avec l’avènement de l’industrie 4.0 et de l’ère du « tout connecté », les dispositifs électroniques comptent plus en plus de puces. Au moment où la loi de Moore s’essouffle, l’intégration 3D constitue une alternative pour poursuivre l’élaboration de puces multifonctions tout en limitant l’encombrement. Parmi les techniques d’assemblage plaque-à-plaque existantes, le collage hybride offre une excellente robustesse et une densité de l’ordre de 106 interconnexions/cm2, ce qui le rend particulièrement intéressant pour une application aux capteurs d’image. Le passage à un pas d’interconnexion de 1,44 µm permettrait de multiplier cette densité par 50 et de concevoir des architectures plus performantes. Cependant, les effets d’une telle modification sur le mécanisme de collage, les propriétés électriques et la robustesse des interconnexions sont pour l’instant inconnus.L’objectif de cette thèse est de démontrer la validité du collage hybride Cu-SiO2 de pas d’interconnexion 1,44 µm. Pour y parvenir, des mesures électriques et des tests de vieillissement ont été menés sur des véhicules de test de pas d’interconnexion variés. Une caractérisation morphologique poussée des plots de collage de différentes tailles a permis d’identifier des cavités et des nodules de Cu2O à l’interface Cu/Cu, indiquant un mécanisme de collage commun. Une nouvelle méthode d’estimation de la résistivité de contact combinant mesure électrique et simulation par méthode des éléments finis a montré que ces défauts n’augmentent pas la résistance électrique des interconnexions. Des structures de test ont été dessinées spécialement afin de rendre compatibles les analyses chimique et électrique du diélectrique entre les plots de collage, afin d’étudier la diffusion du cuivre. Des variantes de recuit de collage et recuit de passivation ont également été testées en vue d’abaisser le budget thermique du recuit de collage et garantir la compatibilité du collage hybride avec l’ensemble de l’intégration. L’étude de la sensibilité de la résistance des interconnexions au désalignement plaque-à-plaque a permis d’établir un pas d’intégration limite. Cette compréhension fine des effets liés à la densification des interconnexions et aux procédés technologiques sera précieuse pour la création de nouvelles architectures.

In the context of the reduction of polluting emissions and fuel consumption of thermal engines of vehicles, automotive manufacturers try to reduce cylinder capacity and engine speed of rotation. These evolutions lead to significant increase of irregularities of rotation. The so-called centrifugal pendulum vibration absorber is a recent solution of mitigation of torsional vibrations in automotive powertrains. It acts as a mass damper tuned on the firing order of the engine and allows reduction of vibrations. However, strong non-linearities intrinsic to pendular systems cause a detuning of the device at large amplitude of motion resulting in a loss of performances. This thesis aims to improve the understanding and the behavior of the system in interaction with an automotive driveline. In support of classic time integration procedures, the nonlinear system is solved through the asymptotic numerical method coupled to the harmonic balance method. In addition, an original continuation of antiresonance method is proposed as well as some design rules derived from analytical developments. Experimental validation shows a significant enhancement of performances of the system., Dans le cadre de la réduction des émissions polluantes et de la consommation des véhicules à moteur thermique, les constructeurs cherchent à diminuer la cylindrée et la vitesse de rotation des moteurs de chaines cinématiques. Ces évolutions conduisent, du fait du principe même du moteur à pistons, à une augmentation significative des irrégularités de rotation de celui-ci. Depuis quelques années, le système à pendule est apparu dans les groupes moto-propulseurs automobiles. Il agit à la manière d’un batteur, accordé sur l’ordre d’allumage du moteur thermique, et permet ainsi une réduction des vibrations. Cependant, les fortes non-linéarités intrinsèques aux pendules provoquent un désaccord du système à grande amplitude synonyme de perte de performances. Cette thèse a pour but d’améliorer la compréhension et le comportement du système en interaction avec la chaîne de traction automobile. En renfort des traditionnelles méthodes d’intégrations temporelles, le système non linéaire est résolu par la méthode asymptotique numérique couplée à la méthode de l’équilibrage harmonique. Une méthode originale de continuation d’antirésonance est également proposée ainsi que des règles de conception issues de développements analytiques. La validation par l’expérience montre une amélioration significative des performances du système.

With on-board electronics expansion, electrical cables are an essential partof automotive pieces and the space on board has plummeted. Their flexibility requires to predict their deformation during vehicle assembly in order to avoid the contact with other pieces and damaging. Current numerical tools do not allow a realistic and accurate prediction, which is necessary in the obstructed car space. Assembly steps thus are validated on costly physical mock-ups. This thesis aims at improving numerical simulation of these flexible pieces. We herein propose a 3D algorithm based on a geometrically exact beam model solved by the finite element method. This work’s originality stands in coupling quaternions as rotational parameters and the asymptotic numerical method as nonlinear solver which results in a very robust algorithm. A test bench designed to identify the homogenized beam parameters of the numerical model and to validate it by offering a comparison on the final geometry and the equilibrium path is presented. Analytical developments on shear beams and the results of these experimental tests lead to a critical evaluation of the 3D Timoshenko model for representing stranded cables., Avec l’essor de l’électronique embarquée, les câbles électriques constituentune part importante des pièces automobiles tandis que l’espace à bord n’a cessé de diminuer. Leur flexibilité requiert la prédiction de leur déformation durant leur montage afin d’éviter le contact avec d’autres pièces du véhicule et leur endommagement. Les outils actuels ne permettent pas une prédiction assez réaliste et précise de leur comportement, nécessaire dans un volume de travail très restreint. Les étapes de montage sont donc validées via la réalisation de maquettes réelles coûteuses. Cette thèsea pour but d’améliorer la simulation numérique de ces pièces souples. Nous proposonsici un code de simulation 3D basé sur un modèle de poutre géométriquement exact résolu par la méthode des éléments finis. Son originalité tient dans le couplage des quaternions pour modéliser les rotations 3D et de la méthode asymptotique numérique pour la continuation du système non linéaire qui lui confère une grande robustesse. Un banc d’essai permettant l’identification des paramètres homogénéisés nécessaires au modèle numérique et sa validation par comparaison de la géométrie finale et du chemin d’équilibre est présenté. Combinés à des développements analytiques sur les modèles de poutres avec cisaillement, les essais mènent à une évaluation critique du modèle deTimoshenko 3D pour la représentation des torons de câbles.

This work in the Nano-Air Vehicle field aims to design a small flying object directly inspired by the nature. For this purpose, a state of the art has been performed on insects flight mecanisms and has reviewed the overall artificial flapping wings solutions developped until today. The result of this analysis is on one hand, that insects use a specific wing kinematics which relies on a flapping motion and a twisting motion coupled in a quadrature phase shift and on the other hand, that the existing Nano-Air Vehicles do not exploit the dynamic behavior of their artificial wings to produce lift. The proposed concept in this research is a departure from those other works. It consists of a vibratory coupling in a quadrature phase shift of a flapping and a twisting mode applied on flexible artificial wings in order to reproduce a kinematics close to the insects ones with a single actuator. The used methodology resulted in the development of an analytic modeling which neglects the aerodynamic forces to calculate the dynamic behavior and dimension the prototype structure. Simulations highlighted the existence of eigen modes of the wings structure whose modal shapes match with the wanted flapping and twisting motion. Noteworthy fact, an optimization allowed to get those modes close in frequency while keeping a non-neglectible amplitude in such a way as to couple them and obtain the expected kinematics. The produced lift force is then estimated with an aeroelastic modeling which has shown that the maximum lift is obtained for two frequencies which provide a quadrature phase shift between the two modes. Those results are then validated by experimental measurements performed on a specific bench made according to the constraints due to the prototype in terms of sensitivity and dynamic behavior. The different generations of prototypes tested are produced with microfabrication process, allowing to integrate a wing membrane in parylene with a thickness comparable to the one existing in insects. The conclusion of this study is that we now have a prototype able to compensate its weight.; Cette recherche dans le domaine des nano-drones a pour ambition de concevoir un objet volant de taille réduite s’inspirant directement de la nature.Dans ce but, un état de l’art a été fait sur les mécanismes de vol des insectes ainsi que sur l’ensemble des solutions à ailes battantes artificielles développées à ce jour. Il ressort de cette analyse d’une part, que les insectes ont une cinématique des ailes singulière reposant sur un mouvement de battement et de torsion en quadrature de phase et d’autre part, que les nano-drones actuels ne s’appuient pas ou très peu sur le comportement dynamique de leurs ailes artificielles pour générer de la portance. Le concept proposé dans le cadre de ce travail se veut en rupture avec ces approches. Il consiste en un couplage vibratoire en quadrature de phase de modes de battement et de torsion appliqué sur des ailes artificielles flexibles afin de reproduire une cinématique proche de celles des insectes avec un unique actionneur. La méthodologie employée s’est traduite par l’élaboration d’un modèle analytique négligeant les efforts aérodynamiques afin de calculer le comportement dynamique et de dimensionner la structure du nano-drone. Les simulations ont mis en évidence l’existence de modes propres de la structure des ailes dont les déformées correspondent aux mouvements de battement et de torsion recherchés. Fait remarquable, une optimisation a permis de rapprocher les fréquences de ces modes tout en conservant une amplitude suffisante de façon à réaliser leur couplage et donc à reproduire la cinématique souhaitée. La portance produite a été ensuite estimée à l’aide d’un modèle aéroélastique qui a montré que le maximum de portance était obtenu pour deux fréquences coïncidant avec une quadrature de phase entre les deux modes. Ces résultats ont par la suite été confirmés à l’aide de mesures expérimentales effectuées sur un banc de mesure spécifique répondant aux contraintes imposées par les prototypes en termes de sensibilité et de comportement dynamique. Les différentes générations de prototypes testées ont été fabriquées au moyen des procédés de microfabrication, ce qui a permis l’intégration d’une membrane d’aile en parylène d’une épaisseur tout à fait comparable à celle existant chez les insectes. La conclusion de cette étude est que nous disposons dorénavant d’un prototype capable de compenser son poids.

This work in the Nano-Air Vehicle field aims to design a small flying object directly inspired by the nature. For this purpose, a state of the art has been performed on insects flight mecanisms and has reviewed the overall artificial flapping wings solutions developped until today. The result of this analysis is on one hand, that insects use a specific wing kinematics which relies on a flapping motion and a twisting motion coupled in a quadrature phase shift and on the other hand, that the existing Nano-Air Vehicles do not exploit the dynamic behavior of their artificial wings to produce lift. The proposed concept in this research is a departure from those other works. It consists of a vibratory coupling in a quadrature phase shift of a flapping and a twisting mode applied on flexible artificial wings in order to reproduce a kinematics close to the insects ones with a single actuator. The used methodology resulted in the development of an analytic modeling which neglects the aerodynamic forces to calculate the dynamic behavior and dimension the prototype structure. Simulations highlighted the existence of eigen modes of the wings structure whose modal shapes match with the wanted flapping and twisting motion. Noteworthy fact, an optimization allowed to get those modes close in frequency while keeping a non-neglectible amplitude in such a way as to couple them and obtain the expected kinematics. The produced lift force is then estimated with an aeroelastic modeling which has shown that the maximum lift is obtained for two frequencies which provide a quadrature phase shift between the two modes. Those results are then validated by experimental measurements performed on a specific bench made according to the constraints due to the prototype in terms of sensitivity and dynamic behavior. The different generations of prototypes tested are produced with microfabrication process, allowing to integrate a wing membrane in parylene with a thickness comparable to the one existing in insects. The conclusion of this study is that we now have a prototype able to compensate its weight.; Cette recherche dans le domaine des nano-drones a pour ambition de concevoir un objet volant de taille réduite s’inspirant directement de la nature.Dans ce but, un état de l’art a été fait sur les mécanismes de vol des insectes ainsi que sur l’ensemble des solutions à ailes battantes artificielles développées à ce jour. Il ressort de cette analyse d’une part, que les insectes ont une cinématique des ailes singulière reposant sur un mouvement de battement et de torsion en quadrature de phase et d’autre part, que les nano-drones actuels ne s’appuient pas ou très peu sur le comportement dynamique de leurs ailes artificielles pour générer de la portance. Le concept proposé dans le cadre de ce travail se veut en rupture avec ces approches. Il consiste en un couplage vibratoire en quadrature de phase de modes de battement et de torsion appliqué sur des ailes artificielles flexibles afin de reproduire une cinématique proche de celles des insectes avec un unique actionneur. La méthodologie employée s’est traduite par l’élaboration d’un modèle analytique négligeant les efforts aérodynamiques afin de calculer le comportement dynamique et de dimensionner la structure du nano-drone. Les simulations ont mis en évidence l’existence de modes propres de la structure des ailes dont les déformées correspondent aux mouvements de battement et de torsion recherchés. Fait remarquable, une optimisation a permis de rapprocher les fréquences de ces modes tout en conservant une amplitude suffisante de façon à réaliser leur couplage et donc à reproduire la cinématique souhaitée. La portance produite a été ensuite estimée à l’aide d’un modèle aéroélastique qui a montré que le maximum de portance était obtenu pour deux fréquences coïncidant avec une quadrature de phase entre les deux modes. Ces résultats ont par la suite été confirmés à l’aide de mesures expérimentales effectuées sur un banc de mesure spécifique répondant aux contraintes imposées par les prototypes en termes de sensibilité et de comportement dynamique. Les différentes générations de prototypes testées ont été fabriquées au moyen des procédés de microfabrication, ce qui a permis l’intégration d’une membrane d’aile en parylène d’une épaisseur tout à fait comparable à celle existant chez les insectes. La conclusion de cette étude est que nous disposons dorénavant d’un prototype capable de compenser son poids.

International audience

In Brittany (Western France), "green tides" are recurrent since the early 70s and have an important place in public debate in health, political and economic terms. In this thesis, a wide bibliographic review was performed on the export of nitrogen, and an innovative methodology has been set up to study the spatial and temporal variability of nutrient export in two coastal watersheds on an intra-annual basis and during extreme events (rainfall events, tourist periods of low water, ...). Watersheds selected for the field experiments are Ic and Frémur (Côtes d'Armor). 3 types of experiments were performed on these watersheds: 1) Campaigns of grab samples by dry and wet weather (32 stations, 27 campaigns); 2) automatic sampling during floods (3 stations, 8 floods); and 3) high frequency measurement (2 stations, continuous). Conventional hydrological and physicochemical parameters, suspended solids, UV spectra and all forms of macronutrients (carbon, nitrogen, phosphorus) were analyzed during these experiments. The results confirm in part a number of results of the literature. Furthermore, it highlights the relationship carbon / nitrates far little studied at different spatial and temporal scales and during rainfall events, which however seems to be crucial in understanding of nitrate export. Finally, the analysis of all forms of nutrients reveals the importance of particulate forms from soil erosion. These results raise many research questions that merit further development in order to improve knowledge on nutrient transfers in watersheds and prioritize remediation actions. The prospects of this work are both scientific and practical. At the scientific level, research efforts on the relationship carbon / nitrate and identification of the assimilable fraction of organic carbon by denitrifying organisms must be continued. Similarly, the knowledge on nutrient export must be improved through the precise identification of particulate nutrient sources during the spring floods. On a practical level, it should contribute to the improvement of agricultural practices, the recognition of the interest of natural wetlands and improvement of the types of treatment used by treatment plants. The results obtained in this study should in particular be linked to the dynamics of nutrients in the foreshore observed during the development of green algae. Finally, an effort to improve access to certain types of data on watersheds is needed to improve understanding of nutrient transfers., En Bretagne, les « marées vertes » sont récurrentes depuis le début des années 70 et occupent une place importante dans le débat public en terme sanitaire, politique et économique. Lors de cette thèse, une large revue bibliographique a été réalisée sur l’export d’azote et une méthodologie innovante a été mise en place afin d’étudier la variabilité spatio-temporelle de l’export de nutriments dans 2 bassins versants à algues vertes à une échelle intra-annuelle et pendant des évènements extrêmes (évènements pluvieux, période touristique de basses eaux,…). Les bassins versants sélectionnés pour les expérimentations de terrain sont l’Ic et le Frémur (Côtes d’Armor). 3 types d’expérimentations ont été réalisées sur ces bassins versants : 1) Des campagnes de prélèvements ponctuels par temps sec et par temps de pluie (32 stations, 27 campagnes) ; 2) des prélèvements automatiques en crue (3 stations, 8 crues) ; et 3) la mesure haute fréquence (2 stations, en continu). Les paramètres hydrologiques et physico-chimiques classiques, les matières en suspension, les spectres UV et toutes les formes de macronutriments (carbone, azote, phosphore) ont été analysés lors de ces expérimentations. Les résultats obtenus confirment pour une part un certain nombre de résultats de la littérature. D’autre part, il met en lumière la relation carbone/nitrates, jusqu’à présent peu étudiée à différentes échelles spatio-temporelles et pendant des évènements pluvieux, qui semble pourtant primordiale dans la compréhension des phénomènes d’export de nitrates à l’échelle de l’année. Enfin, l’analyse de toutes les formes de nutriments révèle l’importance des formes particulaires issues de l’érosion des sols. Ces résultats soulèvent de nombreuses questions de recherche qui mériteraient un approfondissement afin d’améliorer la connaissance des transferts de nutriments dans les bassins versants et prioriser les actions de remédiations. Les perspectives de ce travail sont à la fois scientifiques et pratiques. Au niveau scientifique, les efforts de recherche sur la relation carbone/nitrate et l’identification de la fraction de carbone organique assimilable par les organismes dénitrifiants doivent être poursuivis. De même, l’amélioration des connaissances sur l’export de nutriments en crue passe par l’identification précise des sources de nutriments particulaires pendant les crues printanières. Au niveau pratique, il doit contribuer à l’amélioration des pratiques agricoles, à la reconnaissance de l’intérêt des zones humides naturelles et à l’amélioration des types de traitement utilisés par les stations d’épuration. Les résultats obtenus lors de cette étude devraient notamment être mis en relation avec la dynamique des nutriments observée dans l’estran pendant la période de développement des algues vertes. Enfin, un effort d’amélioration de l’accès à certains type de données sur les bassins versants est nécessaire afin d’améliorer la compréhension des transferts de nutriments.

This thesis aims at contributing to knowledge about the impact of spatial (land use) and temporal (seasonal, low water levels, rainfall) factors on the resource quality at river basin scale. Thus at risk conditions and areas risk could be identified with the exploitation and interpretation of historical and experimental databases on water quality of the Vilaine’s river basin in Brittany. This study focuses mainly on micropollutants, including pesticides and veterinary pharmaceutical products for the agricultural context, but also on human pharmaceutical products considering the growing interest which is carried in the field of health and environmental risk assessment. In addition, this thesis also proposes to contribute to the improvement and adaptation of human pharmaceuticals treatment in drinking water treatment plant according to regulation evolution and to consumer protection.; Cette thèse se propose de contribuer aux connaissances relatives à l’impact des facteurs spatiaux (occupation du sol) et temporels (saisons, étiages, pluies) sur la qualité des eaux de ressource à l’échelle du bassin versant. Ainsi les zones et conditions à risque pourront être identifiées à l’aide de l’exploitation et de l’interprétation de bases de données historiques et expérimentales de qualité d’eau à l’échelle du bassin versant de la Vilaine en Bretagne. Cette étude se focalise principalement sur les micropolluants, avec notamment les pesticides et les produits pharmaceutiques vétérinaires pour le contexte agricole, mais également les produits pharmaceutiques humains compte tenu de l’intérêt grandissant qui leur est porté dans le domaine de l’évaluation des risques sanitaires et environnementaux. De plus, cette thèse se propose également de contribuer à l’amélioration et à l’adaptation des traitements des produits pharmaceutiques humains en usine de production d’eau potable compte tenu de l’évolution de la règlementation et de la protection du consommateur.

The solid state reaction between metallic thin films with a silicon substrate still needs to be investigated in the ultra-thin film regime. X-ray diffraction and substrate curvature measurements were combined during in situ synchrotron experiments to follow the reaction kinetics and the evolution of stresses during phase formation. Pd/Si is a model system; a unique phase forms: Pd2Si. The results show that the Zhang-d'Heurle model explains the stress evolution during annealing, which comes from the competition of two mechanisms: the development of compressive stress due to the formation of a new phase and the stress relaxation of already formed silicides. However, transmission electron microscopy and pole figures demonstrate different textures of this phase depending on the substrate orientation. On Si(111), Pd2Si is in epitaxy, whereas on Si (001), the phase has a texture that evolves during annealing. This evolution may be activated by a diffusional creep mechanism then by plastic deformation. The study of Ni ultra-thin films shows that there is a critical thickness (< 6 nm) below which the phase sequence and texture are changed. Using different techniques, it has been shown that from 200 °C, the NiSi phase grows as a homogeneous and continuous layer. Then increasing temperature, the texture and morphology of NiSi change and NiSi coexists with NiSi2. They exhibit a morphology in the form of islands that penetrate into the substrate or in the form of elongated platelets.; La réaction de films minces métalliques avec un substrat de silicium reste encore peu étudiée dans le domaine des très faibles épaisseurs. Afin de suivre les cinétiques de réaction et l'évolution des contraintes lors de la formation d'une phase, des mesures de diffraction du rayonnement X synchrotron, et de courbure de substrat ont été couplées. Le système Pd/Si constitue un système modèle ; un siliciure unique se forme : Pd2Si. Les résultats obtenus prouvent que le modèle de Zhang et d'Heurle permet d'expliquer l'évolution des contraintes résultant de la compétition de deux mécanismes : le développement de contraintes en compression dû à la formation d'une nouvelle phase et la relaxation des contraintes du siliciure déjà formé. Néanmoins, la microscopie électronique en transmission et les figures de pôle révèlent que la texture de cette phase change selon l'orientation du substrat. Sur Si(111), Pd2Si est en épitaxie alors que sur Si(001), la phase présente une texture qui évolue au cours du traitement thermique. Cette évolution serait activée par un mécanisme de fluage diffusionnel puis par de la déformation plastique. L'étude de films ultra-minces de Ni montre qu'il existe une épaisseur critique (

For more than a century, the provision of safe drinking water and the prevention of waterborne infectious risks essentially rely on water microbiology. However the water microbiological monitoring provides limited information in case of chlorinated water. As well, neither the water microbiological monitoring nor the reporting of disease case clusters by field actors enables a good coverage of waterborne outbreaks. Meanwhile, syndromic surveillance systems have been built up in connection with the development in the 2000s of databases devoted to health care management. This thesis dissertation shows the relevance of the surveillance of the acute gastroenteritis (AGE) incidence based on prescribed drug reimbursement data from the French social security, for the study and prevention of the waterborne infectious risk of fecal origin. It details the method used for the design of the indicator of AGE incidence, and its application to the retrospective detection of waterborne AGE outbreaks and to the study of the infectious risk due to large distribution units (time series studies). However the potential of a surveillance frame, including syndromic data and various data resources on exposure, exceeds the scope of these two applications. This frame should help identify, characterize and monitor tap water related risk factors in the context of global change. In the other hand, the erosion of the sensitivity of the AGE indicator, which could result from changes in the reimbursement rates of health cares, may challenges the follow-up of the waterborne AGE impact over time., La qualification sanitaire de l'eau distribuée et la prévention des risques infectieux s'appuie depuis plus d'un siècle sur la microbiologie de l'eau. Le contrôle microbiologique de l'eau distribuée fournit cependant des informations limitées dans le cas d'eaux traitées par le chlore, et pour la détection des épidémies. La surveillance syndromique s'est par ailleurs développée avec l'apparition, dans les années 2000, de bases de données médico-tarifaires. Cette thèse démontre, dans le cas de la France, la pertinence de la surveillance des gastroentérites aiguës (GEA) basée sur l'exploitation des données de remboursement des médicaments prescrits pour l'étude et la prévention du risque infectieux d'origine fécale porté par l'eau du robinet. Elle détaille la méthode de construction de l'indicateur d'incidence des GEA et son application à la détection rétrospective des épidémies d'origine hydrique et à l'étude des risques attribuables aux grandes unités de distribution (études de séries temporelles). Le potentiel d'une plate-forme de surveillance constituée par les données syndromiques et diverses sources de données sur l'exposition dépasse cependant le cadre de ces deux applications. Cette plateforme devrait aider de façon extensive à répondre au besoin d'identification, de caractérisation et de suivi des facteurs de risque dans le contexte du changement global. Le risque d'érosion de l'indicateur d'incidence des GEA, dû à l'évolution possible du niveau de prise en charge des soins de santé, limite par contre son usage pour un suivi précis à long terme de l'impact des GEA d'origine hydrique.

Strain heterogeneities in polycrystalline thin films are of great interest in technology because many fabrication and reliability problems are stress related. Nevertheless measuring local strains in sub-micron grains remains a real experimental challenge. This thesis is focused on recent and promising results in the field of strain measurements in small dimensions via X-ray micro-diffraction. A 3D mapping of 111 Bragg reflection from a Au sub-micron single grain was measured during a thermal cycle. Coherent properties of the beam has been used to retrieve a component of the displacement field in 3D from this single grain with a resolution around 17 × 17 × 22 nm via phase retrieval procedures. However algorithms do not always converge when the grain is highly strained. Thus alternative techniques are proposed and tested to overcome this stagnation. Complementary results from laboratory diffraction and micro 3D X-Ray Diffraction have also been analysed to compare strain at different scales. Strong strain heterogeneities has been evidenced between grains.; Les comportements mécaniques des films minces polycristallins sont encore mal compris à l'échelle sub-micronique. En particulier des hétérogénéités locales de déformation importantes sont attendues, mais elles restent difficile à quantifier expérimentalement. Les nouvelles possibilités offertes par les micro-faisceaux synchrotron de rayons X ont donc été utilisées dans ce travail pour éclairer cette problèmatique. Une réflexion de Bragg provenant d'un grain unique sub-micronique a été acquise avec une très bonne résolution dans l'espace réciproque en trois dimensions lors d'un cycle thermique. Les propriétés de cohérence du faisceau ont été utilisées pour reconstruire à trois dimensions une composante du champ de déplacement intra-grain avec une résolution d'une vingtaine de nanomètres dans les trois directions. Cette technique est basée sur des algorithmes de reconstruction de phase qui néanmoins connaissent des stagnations dans le cas des échantillons fortement déformés. Une méthodologie basée sur la connaissance de la forme du grain a donc été développée pour contourner ces difficultés. Des analyses complémentaires de diffraction X de laboratoire et de microdiffraction monochromatique ont également mis en évidence des hétérogénéités importantes de déformation entre les différents grains.

Strain heterogeneities in polycrystalline thin films are of great interest in technology because many fabrication and reliability problems are stress related. Nevertheless measuring local strains in sub-micron grains remains a real experimental challenge. This thesis is focused on recent and promising results in the field of strain measurements in small dimensions via X-ray micro-diffraction. A 3D mapping of 111 Bragg reflection from a Au sub-micron single grain was measured during a thermal cycle. Coherent properties of the beam has been used to retrieve a component of the displacement field in 3D from this single grain with a resolution around 17 × 17 × 22 nm via phase retrieval procedures. However algorithms do not always converge when the grain is highly strained. Thus alternative techniques are proposed and tested to overcome this stagnation. Complementary results from laboratory diffraction and micro 3D X-Ray Diffraction have also been analysed to compare strain at different scales. Strong strain heterogeneities has been evidenced between grains.; Les comportements mécaniques des films minces polycristallins sont encore mal compris à l'échelle sub-micronique. En particulier des hétérogénéités locales de déformation importantes sont attendues, mais elles restent difficile à quantifier expérimentalement. Les nouvelles possibilités offertes par les micro-faisceaux synchrotron de rayons X ont donc été utilisées dans ce travail pour éclairer cette problèmatique. Une réflexion de Bragg provenant d'un grain unique sub-micronique a été acquise avec une très bonne résolution dans l'espace réciproque en trois dimensions lors d'un cycle thermique. Les propriétés de cohérence du faisceau ont été utilisées pour reconstruire à trois dimensions une composante du champ de déplacement intra-grain avec une résolution d'une vingtaine de nanomètres dans les trois directions. Cette technique est basée sur des algorithmes de reconstruction de phase qui néanmoins connaissent des stagnations dans le cas des échantillons fortement déformés. Une méthodologie basée sur la connaissance de la forme du grain a donc été développée pour contourner ces difficultés. Des analyses complémentaires de diffraction X de laboratoire et de microdiffraction monochromatique ont également mis en évidence des hétérogénéités importantes de déformation entre les différents grains.

Ongoing research of the “Marine Natural Products” group of the LCMBA (UMR 6001 CNRS-UNSA) focus on the isolation and the characterization of new bioactive metabolites isolated from marine invertebrates (mostly sponges and cnidarians). According to the interest of these original compounds, their valorization may concern different fields such as therapeutics, biosynthesis and marine ecology. This manuscript presents our works on the two marine sponges Pandaros acanthifolium and Agelas oroides, and on the two cnidarians Astroides calycularis and Parazoanthus axinellae. P. acanthifolium, which has been poorly studied, allowed us to isolate a new family of steroidal saponins. We also characterized orthidines and a new aplysinopsin, isolated for the first time from A. calycularis. Finally, we described a new family of alkaloids, isolated from P. axinellae. Based on the chemical profiles of P. axinellae, this new family allowed us to distinguish two morphotypes. A. oroides was selected as a model in the elaboration of a new in vivo biosynthesis protocol of pyrrole-2-aminoimidazole alkaloids (P2AI). These studies confirm the incorporation of proline in P2AI biosynthesized by A. oroides.; Le groupe Substances Naturelles Marines du LCMBA (UMR 6001 CNRS-UNSA) se consacre à l'isolement et à la caractérisation de nouvelles molécules bioactives à partir d'invertébrés marins (spongiaires et cnidaires principalement). Suivant l'intérêt que ces molécules originales suscitent, leur valorisation peut concerner autant le domaine de la pharmaceutique que celui de la biosynthèse ou de l'écologie chimique. Ce manuscrit présente les travaux de recherche réalisés sur les deux éponges Pandaros acanthifolium et Agelas oroides, et sur les deux cnidaires Astroides calycularis et Parazoanthus axinellae. P. acanthifolium, très peu étudié, a permis l'isolement d'une nouvelle famille de saponines stéroïdiennes. La famille des orthidines et une nouvelle aplysinopsine, ont été isolées pour la première fois d'A. calycularis. Enfin, nous décrivons une nouvelle famille d'alcaloïdes isolée de P. axinellae qui nous a permis de distinguer deux morphotypes de P. axinellae d'après leurs profils chimiques. A. oroides a été choisi comme modèle d'étude pour la mise en place d'un nouveau protocole de biosynthèse in vivo des alcaloïdes de type pyrrole-2-aminoimidazoles (P2AI). Ces études permettent de confirmer l'utilisation de la proline dans la biosynthèse des P2AI.

Ongoing research of the “Marine Natural Products” group of the LCMBA (UMR 6001 CNRS-UNSA) focus on the isolation and the characterization of new bioactive metabolites isolated from marine invertebrates (mostly sponges and cnidarians). According to the interest of these original compounds, their valorization may concern different fields such as therapeutics, biosynthesis and marine ecology. This manuscript presents our works on the two marine sponges Pandaros acanthifolium and Agelas oroides, and on the two cnidarians Astroides calycularis and Parazoanthus axinellae. P. acanthifolium, which has been poorly studied, allowed us to isolate a new family of steroidal saponins. We also characterized orthidines and a new aplysinopsin, isolated for the first time from A. calycularis. Finally, we described a new family of alkaloids, isolated from P. axinellae. Based on the chemical profiles of P. axinellae, this new family allowed us to distinguish two morphotypes. A. oroides was selected as a model in the elaboration of a new in vivo biosynthesis protocol of pyrrole-2-aminoimidazole alkaloids (P2AI). These studies confirm the incorporation of proline in P2AI biosynthesized by A. oroides.; Le groupe Substances Naturelles Marines du LCMBA (UMR 6001 CNRS-UNSA) se consacre à l'isolement et à la caractérisation de nouvelles molécules bioactives à partir d'invertébrés marins (spongiaires et cnidaires principalement). Suivant l'intérêt que ces molécules originales suscitent, leur valorisation peut concerner autant le domaine de la pharmaceutique que celui de la biosynthèse ou de l'écologie chimique. Ce manuscrit présente les travaux de recherche réalisés sur les deux éponges Pandaros acanthifolium et Agelas oroides, et sur les deux cnidaires Astroides calycularis et Parazoanthus axinellae. P. acanthifolium, très peu étudié, a permis l'isolement d'une nouvelle famille de saponines stéroïdiennes. La famille des orthidines et une nouvelle aplysinopsine, ont été isolées pour la première fois d'A. calycularis. Enfin, nous décrivons une nouvelle famille d'alcaloïdes isolée de P. axinellae qui nous a permis de distinguer deux morphotypes de P. axinellae d'après leurs profils chimiques. A. oroides a été choisi comme modèle d'étude pour la mise en place d'un nouveau protocole de biosynthèse in vivo des alcaloïdes de type pyrrole-2-aminoimidazoles (P2AI). Ces études permettent de confirmer l'utilisation de la proline dans la biosynthèse des P2AI.

This thesis focuses on the implementation of X-ray focusing optics based on tungsten-silicon multilayer produced by RF sputtering for the wavelength 0.154 nm corresponding to the Kα line of copper. This work has demonstrated the feasibility of such optics with a gradient in period ranging from 1.8 nm to 2.2 nm and operating with high angles of incidence of about 2 degrees. Reflectivity, diffraction, fluorescence, and absorption fine structure excited by standing waves (GIXA: glancing-incidence X-ray analysis and SWEXAFS: Standing Wave Extended X-Ray Absorption Fine Structure) have been used to caracterize the layers structure and the interfacial structure in the W/Si system. A structural model for multilayers depending on the tungsten quatity deposited has been developed. This model can explain the loss of reflectivity of thin multilayers by the presence of chimically diffuse interfaces. We have also studied methods for shaping the optics adapted to a laboratory source and yielding a convergent beam. The use of the residual stress as a tool for shaping has been studied as an alternative method to mechanical bending.; Ce travail de thèse porte sur la mise en oeuvre d'optiques focalisantes à base de multicouches tungstènesilicium réalisées par pulvérisation cathodique RF pour la longueur d'onde 0,154 nm qui correspond à la raie Kα du cuivre. Ce travail a montré la faisabilité de telles optiques avec un gradient de période allant de 1,8 nm à 2,2 nm et pouvant fonctionner avec des angles d'incidence élevés de l'ordre de 2 degrés. L'étude des spectres de réflectivité, de diffraction et, de fluorescence et de structure fine d'absorption excitées par onde stationnaire (GIXA : glancing-incidence X-ray Analysis et SWEXAFS : Standing Wave Extended X-Ray Absorption Fine Structure) a permis de caractériser la structure des couches et de la structure interfaciale des systèmes W/Si et de définir un modèle structural pour les multicouches dépendant de la quantité de tungstène déposée. Ce modèle permet d'expliquer la perte de réflectivité des multicouches à faible épaisseur par la présence d'une couche de mélange aux interfaces. Nous avons également étudié la mise en forme de ces optiques adaptées à une source de laboratoire et permettant d'obtenir un faisceau convergent. L'utilisation de la contrainte résiduelle comme outil de mise en forme a été étudiée comme alternative à une courbure mécanique.

This thesis focuses on the implementation of X-ray focusing optics based on tungsten-silicon multilayer produced by RF sputtering for the wavelength 0.154 nm corresponding to the Kα line of copper. This work has demonstrated the feasibility of such optics with a gradient in period ranging from 1.8 nm to 2.2 nm and operating with high angles of incidence of about 2 degrees. Reflectivity, diffraction, fluorescence, and absorption fine structure excited by standing waves (GIXA: glancing-incidence X-ray analysis and SWEXAFS: Standing Wave Extended X-Ray Absorption Fine Structure) have been used to caracterize the layers structure and the interfacial structure in the W/Si system. A structural model for multilayers depending on the tungsten quatity deposited has been developed. This model can explain the loss of reflectivity of thin multilayers by the presence of chimically diffuse interfaces. We have also studied methods for shaping the optics adapted to a laboratory source and yielding a convergent beam. The use of the residual stress as a tool for shaping has been studied as an alternative method to mechanical bending.; Ce travail de thèse porte sur la mise en oeuvre d'optiques focalisantes à base de multicouches tungstènesilicium réalisées par pulvérisation cathodique RF pour la longueur d'onde 0,154 nm qui correspond à la raie Kα du cuivre. Ce travail a montré la faisabilité de telles optiques avec un gradient de période allant de 1,8 nm à 2,2 nm et pouvant fonctionner avec des angles d'incidence élevés de l'ordre de 2 degrés. L'étude des spectres de réflectivité, de diffraction et, de fluorescence et de structure fine d'absorption excitées par onde stationnaire (GIXA : glancing-incidence X-ray Analysis et SWEXAFS : Standing Wave Extended X-Ray Absorption Fine Structure) a permis de caractériser la structure des couches et de la structure interfaciale des systèmes W/Si et de définir un modèle structural pour les multicouches dépendant de la quantité de tungstène déposée. Ce modèle permet d'expliquer la perte de réflectivité des multicouches à faible épaisseur par la présence d'une couche de mélange aux interfaces. Nous avons également étudié la mise en forme de ces optiques adaptées à une source de laboratoire et permettant d'obtenir un faisceau convergent. L'utilisation de la contrainte résiduelle comme outil de mise en forme a été étudiée comme alternative à une courbure mécanique.

Nickel-Platinum silicide integration in CMOS transistors occurs difficulties to control its own formation. These kinds of problems can lead to abnormal nickel encroachment shunting down the transistor and decreasing yields. The aim of this thesis is to improve the physic phenomenon understanding, which appear randomly on advanced microelectronic integrated circuits. The study of this unusual phenomenon has been realized thanks to local characterization techniques: leakage detection by voltage contrast, SIMS, electronic microscopy and atom probe tomography. Statistical results and characterization bring together allow us to provide a silicide defect growth sketch function of silicide formation process and chemical elements redistribution.; L'intégration du siliciure de nickel allié à un faible pourcentage de platine dans un environnement de transistors CMOS génère des difficultés à contrôler sa formation. Ces problèmes peuvent se traduire par une migration anormale du nickel court-circuitant le transistor, impactant les rendements de fabrication. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension de ce phénomène physique apparaissant de manière aléatoire à l'échelle d'un circuit intégré pour la microélectronique avancée. L'étude de ce phénomène rare a été conduite à l'aide de méthodes de caractérisation locales aux limites des possibilités techniques actuelles : détection des fuites par contraste de tension, SIMS, Microscopie électronique et sonde atomique tomographique. L'ensemble des résultats statistiques et des caractérisations réalisées ont permis de proposer un scénario de formation des défauts du siliciure en fonction des conditions de sa formation et de la redistribution des éléments chimiques en présence.

Nickel-Platinum silicide integration in CMOS transistors occurs difficulties to control its own formation. These kinds of problems can lead to abnormal nickel encroachment shunting down the transistor and decreasing yields. The aim of this thesis is to improve the physic phenomenon understanding, which appear randomly on advanced microelectronic integrated circuits. The study of this unusual phenomenon has been realized thanks to local characterization techniques: leakage detection by voltage contrast, SIMS, electronic microscopy and atom probe tomography. Statistical results and characterization bring together allow us to provide a silicide defect growth sketch function of silicide formation process and chemical elements redistribution.; L'intégration du siliciure de nickel allié à un faible pourcentage de platine dans un environnement de transistors CMOS génère des difficultés à contrôler sa formation. Ces problèmes peuvent se traduire par une migration anormale du nickel court-circuitant le transistor, impactant les rendements de fabrication. L'objectif de cette thèse est d'améliorer la compréhension de ce phénomène physique apparaissant de manière aléatoire à l'échelle d'un circuit intégré pour la microélectronique avancée. L'étude de ce phénomène rare a été conduite à l'aide de méthodes de caractérisation locales aux limites des possibilités techniques actuelles : détection des fuites par contraste de tension, SIMS, Microscopie électronique et sonde atomique tomographique. L'ensemble des résultats statistiques et des caractérisations réalisées ont permis de proposer un scénario de formation des défauts du siliciure en fonction des conditions de sa formation et de la redistribution des éléments chimiques en présence.

The STI (« Shallow Trench Isolation ») process is communly used in microelectronic to isolate electrically the silicon. The many steps of this process induce mecanical stress that could lower fiability., La procédé STI (« Shallow Trench Isolation ») est couramment utilisé dans la microélectronique afin d'isoler électriquement les dispositifs entre eux. Les nombreuses étapes de ce procédé engendrent des contraintes mécaniques très importantes qui peuvent nuire à la fiabilité. L'originalité de la diffraction X haute résolution est d'utiliser l'intensité diffractée par le silicium déformé périodiquement comme empreinte du champ de déformation locale. Les mesures ont porté sur des structures de période allant de 2 µm à 200 nm, avec des lignes de silicium de largeur inférieure à 100 nm pour les plus petites périodes. Pour les échantillons de période submicronique, un second pic de diffraction apparaît sur les cartographies du réseau réciproque. Ce pic est attribué à une déformation homogène du silicium entre les tranchées et permet une mesure directe et sans modèle des déformations. L'effet sur les déformations et les contraintes de variations géométriques et de procédé ont été ainsi étudiées. Cette méthode expérimentale s'appuie sur des simulations numériques par éléments finis.

Industrial sites were historically located outside cities in sparsely populated areas, but increasing urbanization has increased the technological risk. This study, based on a state-of-the-art method of assessing the level of risk, is therefore intended to develop a method for assessing the level of risk of an installation. A model composed of three entities is selected for the development of indices, the source of danger (severity index), the flow of danger (major accident propagation index) and targets (vulnerability index and multi-criteria decision method). . The application of the methodology makes it possible, for example, to show, for areas remote from the source of danger, a high level of risk. Thanks to this method, a reflection could be carried out for the management of the occupation of the grounds around the high-risk sites between the competent authorities and industrials., Historiquement, les sites industriels étaient localisés à l'extérieur des villes dans des zones de faible densité de population, mais l'urbanisation croissante a provoqué une augmentation du risque technologique. Cette étude, basée sur un état de l'art des méthodes dévaluation du niveau de risque a donc pour but de développer une méthode d'évaluation du niveau de risque d'une installation. Un modèle composé de trois entités est retenu pour l'élaboration des indices, la source de danger (indice de gravité), le flux de danger (indice de propagation des accidents majeurs) et les cibles (indice de vulnérabilité et méthode de décision multicritères). L'application de la méthodologie permet de faire apparaître, par exemple, pour les zones éloignées de la source de danger un niveau de risque élevé. Grâce à cette méthode, une réflexion pourrait être réalisée pour la gestion de l'occupation des sols autour des sites à hauts risques entre les autorités compétentes et les industriels.

L'évolution de la réglementation, avec notamment l'obligation de la maîtrise des rejets aqueux pousse les industriels à m~ttre en place des filières de traitement et 1 ou de valorisation. L'objectif de ce travail est de proposer une méthodologie simple et rapide de caractérisation d'effluents industriels contenant de la "D.C.O. dure", afin d'évaluer leur traitabilité potentielle vis-à-vis de certains traitements. Pour cela, une nouvelle démarche de caractérisation des effluents a été élaborée, principalement basée sur une méthode alternative : la spectrophotométrie UV et complétée par des tests de dégradation par irradiation UV. L'exploitation des spectres UV et de leur dérivée seconde d'E.R.I. provenant de différentes industrie (pharmacie, pétrochimie ... ) a permis de définir deux nouveaux paramètres : le Facteur de Structuration (SF) qui permet l'identification de la structuration des spectres UV et l'Indice de Phototraitabilité (Ip), associé à la valeur de la dilution nécessaire à l'acquisition du spectre UV sans saturation, prédit le potentiel photodégradable d'un effluent. Ip permet en outre de prédire le caractère biodégradable d'un effluent, étroitement lié à son caractère photodégradable. Cette démarche de caractérisation a été complétée par d'autres tests de traitabilité : ainsi, un nouveau coefficient de partage octanol-eau ("Kowuv") dont le suivi est réalisé par spectrophotométrie UV, permet d'évaluer le caractère adsorbable d'un effluent, tandis que la différence .obtenue entre les spectres UV d'un effluent brut, et d'un effluent filtré permet d'identifier la présence ou non de MES. Les résultats acquis au cours de cette étude ont permis l'élaboration d'un prototype d'outil d'aide à la décision (LOFT-ERI) pour un choix simple et rapide d'orientation vers une filière de traitement la plus adaptée., No abstract