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Compact models describing the operation of MOS devices at cryogenic temperatures are crucial for the designing of reliable and optimized circuits. Nowadays, process-design kits lack models for all devices at deep cryogenic temperatures, whether it is a MOSFET, a qubit, or a passive device. The task of building compact models for cryogenic operation needs to be tackled urgently, mainly because today’s circuit simulations fail to function as expected down to cryogenic temperatures. Consequently, excessive simulations are needed to be done to account for the changes in different parameters.There are two approaches to deal with this task, the first one is to take existing standard compact models, which are originally built for room temperature operation and try to adapt them to cryogenic temperature operation through empirical formulas. It should be noted that for this approach the circuit performance is not guaranteed, and they are designed with a non-negligible degree of uncertainty. The second approach, which is a research approach and the one we choose in the frame of this thesis, is to build fully-physics based compact models that are dedicated for cryogenic device operation. Compared to the first approach, this approach should be less risky and the output design-wise is much more appropriate and precise.Current standard compact models can scale down to liquid Nitrogen temperature 77K, but at liquid Helium temperature 4.2K and below some discontinuities start appearing in the moderate inversion region. Moreover, neither of the FDSOI cryogenic operation published works demonstrate in an extensive manner the transistor electrostatics characteristics that is to say the electrostatic surface potentials for both interfaces, and the C – V curves. Likewise, the Fermi-Dirac statistics need to be considered in the transport part in the drain current derivation and not only in the electrostatics part. Furthermore, most of the published works maintain the RT mobility laws and adapt them to cryogenic behavior by modifying/adding fitting parameters or considering a constant mobility in the linear regime, but none considers introducing a proper mobility law dedicated for MOSFETs operating at cryogenic temperatures.Besides, Numerical simulations are an important step that must precede the development of an analytical model and that will serve as a solid ground for the validation of its results/approximations. No numerical simulation has been held in such conditions, whether the simulation of the electrostatics at equilibrium, or electronic transport out of equilibrium. The use of such simulations is very important and necessary for the development of compact models. In the frame of this work, Poisson-Schrodinger simulations of the FDSOI structure at cryogenic temperatures and accounting for Fermi-Dirac statistics were held to exploit and understand the device’s electrostatics primarily, and then the simulations were held with the introduction of a quasi-Fermi level term to analyze the transport aspect of the device.The scope of this thesis therefore, is to exploit the device’s physics of FDSOI transistors down to deep cryogenic temperatures and to develop an appropriate core compact model. Such work would be the foundation into a compact model that is suitable for spice simulations.; Des modèles compacts décrivant le fonctionnement des dispositifs MOS à des températures cryogéniques sont cruciaux pour la conception de circuits fiables et optimisés. De nos jours, les kits de conception de processus manquent de modèles pour tous les appareils à des températures cryogéniques profondes, qu'il s'agisse d'un MOSFET, d'un qubit ou d'un appareil passif. La tâche de construire des modèles compacts pour le fonctionnement cryogénique doit être abordée de toute urgence, principalement parce que les simulations de circuits actuelles ne fonctionnent pas comme prévu jusqu'aux températures cryogéniques. Par conséquent, des simulations excessives sont nécessaires pour tenir compte des changements de différents paramètres.Il existe deux approches pour faire face à cette tâche, la première consiste à prendre des modèles compacts standard existants, qui sont à l'origine construits pour un fonctionnement à température ambiante et à essayer de les adapter au fonctionnement à température cryogénique grâce à des formules empiriques. Il convient de noter que pour cette approche, les performances des circuits ne sont pas garanties et qu'ils sont conçus avec un degré d'incertitude non négligeable. La deuxième approche, qui est une approche de recherche et celle que nous avons choisie dans le cadre de cette thèse, consiste à construire des modèles compacts entièrement basés sur la physique et dédiés au fonctionnement des dispositifs cryogéniques. Par rapport à la première approche, cette approche devrait être moins risquée et la sortie au niveau de la conception est beaucoup plus appropriée et précise.Les modèles compacts standard actuels peuvent être réduits à une température d'azote liquide de 77 K, mais à une température d'hélium liquide de 4,2 K et moins, certaines discontinuités commencent à apparaître dans la région d'inversion modérée. De plus, aucun des travaux publiés sur l'opération cryogénique FDSOI ne démontre de manière approfondie les caractéristiques électrostatiques des transistors, c'est-à-dire les potentiels électrostatiques de surface pour les deux interfaces, et les courbes C - V. De même, les statistiques de Fermi-Dirac doivent être considérées dans la partie transport dans la dérivation du courant de drain et pas seulement dans la partie électrostatique. De plus, la plupart des travaux publiés maintiennent les lois de mobilité RT et les adaptent au comportement cryogénique en modifiant/ajoutant des paramètres d'ajustement ou en considérant une mobilité constante dans le régime linéaire, mais aucun n'envisage d'introduire une loi de mobilité propre dédiée aux MOSFET fonctionnant à des températures cryogéniques.Par ailleurs, les simulations numériques sont une étape importante qui doit précéder le développement d'un modèle analytique et qui servira de base solide pour la validation de ses résultats/approximations. Aucune simulation numérique n'a été réalisée dans de telles conditions, que ce soit la simulation de l'électrostatique à l'équilibre, ou le transport électronique hors d'équilibre. L'utilisation de telles simulations est très importante et nécessaire pour le développement de modèles compacts. Dans le cadre de ce travail, des simulations de Poisson-Schrödinger de la structure FDSOI à des températures cryogéniques et tenant compte des statistiques de Fermi-Dirac ont été organisées pour exploiter et comprendre l'électrostatique du dispositif principalement, puis les simulations ont eu lieu avec l'introduction d'un quasi-Fermi terme de niveau pour analyser l'aspect transport de l'appareil.La portée de cette thèse est donc d'exploiter la physique du dispositif des transistors FDSOI jusqu'à des températures cryogéniques profondes et de développer un modèle compact de cœur approprié. Un tel travail constituerait la base d'un modèle compact adapté aux simulations Spice.

International audience; Cryogenic cameras are an innovative alternative in the design of miniaturized infrared cameras using cryogenic detectors. We apply this technology to design a snapshot multispectral camera for gas leak detection. A UAV compatible demonstrator in a commercial Detector Dewar Cooler Assembly (DDCA) has been made and tested in the TOTAL Anomaly Detection Initiatives (TADI) platform and the Esperce site of ONERA. We demonstrate the ability to detect and quantify in real time the origin of methane gas leak, the flowrate and the volume of the plume with a four spectral channel LWIR camera on ground or from a UAV. During the test campaigns, methane gas leak flowrates greater than 0.5g/s were detected and quantified. Moreover, an image processing that doesn’t need reference images without gas leak was used, facilitating mobile applications.

International audience; This work presents the experimental investigation of heat fluxes through the walls of a reduced-scale rocket motor using hydrogen and oxygen as propellants. The engine is water-cooled so that it can be run in steady state for up to 120 s. More than 100 thermocouples are used to retrieve wall temperature and derive heat fluxes. It is shown how the chamber pressure affects the overall heat-flux level, while the mixture ratio greatly influences its distribution. Direct visualisation of the flame provides an indication that the heat-flux distribution is correlated to the location of heat release given by OH* visualization.

The high-resolution spectra of the astrophysically relevant doubly deuterated species of methanol (CD2HOH) and of the atmospherically relevant phosgene (35Cl2CO and 35Cl37ClCO) molecules were studied both experimentally and theoretically. The microwave, terahertz, and far infrared spectra of CD2HOH were analyzed modeling the large amplitude torsional motion of the CD2H methyl group with respect to the hydroxyl OH group. The torsional spectrum was analyzed, 108 torsional subbands were identified, and the potential energyfunction hindering the internal rotation was retrieved. The rotational structure of the torsional subbands was analyzed. 3271 transitions involving torsional levels with were assigned and 1997 involving torsional subbands with. The far infrared spectrum of phosgene was recorded in the far infrared domain with a Fourier transform spectrometer using synchrotron radiation from the AILES beam line of the SOLEIL synchrotron. The and bands were recorded using a cryogenic White-type cell with a 93 m path length. The band was analyzed for the first time. More than 10 000 transitions were assigned for both isotopomers yielding spectroscopic constants for the state. The RMS deviation of the EObs − ECalc difference was 0.21 and 0.38 ×10−3 cm−1 for 35Cl2CO and 35Cl37ClCO, respectively.; Les spectres haute résolution de la molécule d’intérêt astrophysique de méthanol doublement deutéré (CD2HOH) et de la molécule d’intérêt atmosphérique de phosgène (35Cl2CO et 35Cl37ClCO) ont été étudiés théoriquement et expérimentalement. Les spectres microonde, térahertz et infrarouge lointain de CD2HOH ont été analysés en modélisant le mouvement de grande amplitude de torsion du groupe méthyle partiellement deutéré CD2H par rapport au groupe hydroxyle OH. Le spectre torsionnel a été analysé, 108 sous bandes torsionnelles ont été identifiées et la fonction énergie potentielle gênant la rotation interne a été obtenue. La structure rotationnelle des sous bandes torsionnelles a été analysée. 3271 transitions ont pu être attribuées pour des niveaux torsionnels avec et 1997 pour des sous bandes avec. Le spectre infrarouge lointain du phosgène a été enregistré dans l’infrarouge lointain grâce à un interféromètre à transformée de Fourier en utilisant comme source le rayonnement synchrotron de la ligne AILES du synchrotron SOLEIL. Les bandes vibrationnelles et ont été enregistrées dans la région 200–600 cm−1 en utilisant une cellule cryogénique donnant un parcours optique de 93 m. La bande a été analysée pour la première fois. Plus de 10 000 transitions ont été attribuées pour les deux isotopomères ce qui a conduit à la détermination des constantes spectroscopiques de l’état vibrationnellement excité . L’écart quadratique moyen de la différence EObs – Ecalc était de 0,21 et 0,38 ×10−3 cm−1 pour 35Cl2CO et 35Cl37ClCO, respectivement.

Silicon PhotoMultiplier (SiPM) detector has become a suitable visible light/photon detector for many applications like high energy physics and neutrino experiments, fluorescence detection, bio-photonics and medical imaging. The first part of my thesis was oriented to the studies of SiPM physics parameters as a function of temperature. Particularly, recent KETEK devices (year 2015) with different technological characteristics like p/n and n/p junctions, with and without trench technology, and different widths of epitaxial layer were studied in the temperature range from 308.15 K (+35°C) down to 238.15 K (-35°C). In addition, the Hamamatsu devices from 2011 production run as well as new devices from 2015 year, with improved technological characteristics inducing a reduced noise, were investigated in a wider temperature range from 318.15 K (+45°C) down to 98.15 K (-175°C). For these purposes, I participated to the design, installation, commissioning and calibration of a cryogenic experimental setup dedicated to electrical, optical and temperature studies of SiPM devices. Also, I have developed an automatic analysis procedure able to handle in a short time an impressive quantity of experimental data (i.e. tens of Gb/device) and to give a precise and fast information on main SiPM parameters and their temperature dependence. I have also developed a physical modeldescribing the DC I-V curves of SiPM detectors at different temperatures. The proposed model fits well the shape of IV curve in a very large currents range from 10⁻¹² A up to 10⁻⁵ A over the full working range of various devices. Consequently, the IV model can be used as a simple and fast method for determination of SiPM parameters like breakdown voltage VBD, the shape of Geiger triggering probability PGeiger as a function of Vbias as well as the Vbias working range. The comparison of these parameters with those calculated from AC measurements and analyzed by the automatic procedure showed a good agreement. The second part of my thesis was oriented to the study of SiPM devices and their physical parameters required to build a prototype of betasensitive intracerebral probe. Such probe is dedicated to measure the local concentration of radiolabeled molecules on awake and freely moving animal and to study new animal models of human disorders (neurodegenerative diseases, tumor growth, and neuropsychiatric disorders). It is composed of small size, low-noise SiPM device coupled to a scintillating fiber and readout by a dedicated miniaturized low-power consumption electronics. Three SiPM devices have been chosen as the most adapted for our application: two small KETEK devices of 0.5×0.5 mm² size (with and without optical trenches, specially developed by KETEK to fulfill our requirements) and a standard Hamamatsu device of 1.3×1.3 mm² size, all devices having 50 × 50 μm² μcell size. For each SiPM the gain G, dark count rate DCR and beta sensitivity were measured as a function of Vbias and temperature. The obtained results showed that the small field of view and newly developed structure of the KETEK devices allow a large decrease of the dark count rate DCR. However, this small field of view also leads to a reduced light collection due to the thickness of the epoxy protection resin on top of the SiPM and the acceptance angle of the fiber. Since the beta sensitivity represents a tradeoff between photon detection efficiency PDE and dark count rate DCR, KETEK SiPMs exhibit similar performances in comparison with the Hamamatsu device. Preliminary results demonstrate that the beta sensitivity of KETEK devices can be significantly improved by using focusing lens between the scintillating fiber and the SiPM or by reducing the thickness of its epoxy protection resin., Les Photomultiplicateurs Silicium (SiPM) sont devenus aujourd’hui des détecteurs de lumière visible, applicables dans de nombreux domaines comme la Physique des Hautes Énergies, les expériences Neutrinos, la détection de fluorescence, pour des applications de biophotonique ou d’imagerie médicale. La première partie de ma thèse concerne l’étude des divers paramètres physiques des SiPM en fonction de température T. En particulier, des composants récents (2015) de KETEK ayant diverses caractéristiques technologiques comme des jonctions p/n ou n/p, avec ou sans « trench » entre cellules, différentes épaisseurs de couches épitaxiales, etc… ont été étudiés dans la gamme de T de 308.15 K (+35°C) à 238.15 K (-35°C). En plus, des composants Hamamatsu de production 2011, ainsi que de production 2015 avec des caractéristiques technologiques améliorées (faible bruit), ont été testés dans la gamme 318.15 K (+45°C) à 98.15 K (-175°C). Pour ces études, j’ai participé à la conception, l’installation, la mise en service et la calibration d’un banc cryogénique destiné aux caractérisations électriques, optiques, et en température, des SiPM. J’ai développé une procédure d’analyse automatisée, capable de traiter en un temps très court une énorme quantité de données expérimentales (i.e. dizaines de Gb/détecteur), et de fournir une information rapide et précise sur les principaux paramètres et leur dépendance en T. J’ai développé un modèle physique décrivant les courbes IV en DC pour différentes T. Ce modèle proposé reproduit bien la forme de la courbe IV dans une large gamme de courants allant de 10⁻¹² à 10⁻⁵ A sur toute la zone de fonctionnement des divers détecteurs. Ainsi, le modèle IV peut être utilisé comme un outil simple et rapide pour déterminer les paramètres du SiPM comme le VBD, la forme de la courbe PGeiger en fonction de Vbias, ainsi que la plage des tensions de fonctionnement. La comparaison de ces paramètres avec ceux obtenus en mesure AC, et analysés par la procédure automatisée, sont en bonne concordance. La seconde partie de ma thèse a porté sur l’étude de composants SiPM spécialement adaptés à une application biomédicale. Il s’agit d’une sonde intracérébrale, sensible à l’émission β (Nβ) de molécules marquées par un traceur radioactif, injectées dans le cerveau d’un animal vivant. Le but étant de construire un nouveau "modèle animal" de maladies humaines telles que les maladies neuro-dégénératives ou neuropsychiatriques et la croissance de tumeurs. Cette sonde se compose d’un SiPM de très petite taille, bas bruit, couplé à une fibre scintillante, suivie d’une électronique de lecture spécifique, miniaturisée, à faible consommation. Ces SiPM ont été choisis comme les plus adaptés à notre application : deux SiPM de KETEK de 0.5x0.5 mm² (spécialement développés par cette compagnie pour nos besoins), et un SiPM standard de 1.3x1.3 mm² de Hamamatsu, tous ayant des μ-cellules de 50 × 50 μm². Pour chaque composant, les paramètres G, DCR et la sensibilité β ont été mesurés en fonction de Vbias et T. Les résultats obtenus montrent que le faible champ de vue des nouvelles structures KETEK permet une bonne amélioration du DCR. Cependant ce faible champ de vue entraîne une perte de collection de lumière due à l’épaisseur de la couche de résine époxy de protection, et à l’angle d’acceptante de la fibre. Comme la sensibilité β est un compromis entre le PDE et le DCR, les SiPM de KETEK montrent au final des performances voisines de celles de Hamamatsu. Les résultats préliminaires démontrent que la sensibilité β de KETEK peut être améliorée significativement en utilisant une lentille de focalisation entre la fibre scintillante et le SiPM, ou en diminuant l’épaisseur de la couche de résine époxy de protection.

The high-resolution spectra of the astrophysically relevant doubly deuterated species of methanol (CD2HOH) and of the atmospherically relevant phosgene (35Cl2CO and 35Cl37ClCO) molecules were studied both experimentally and theoretically. The microwave, terahertz, and far infrared spectra of CD2HOH were analyzed modeling the large amplitude torsional motion of the CD2H methyl group with respect to the hydroxyl OH group. The torsional spectrum was analyzed, 108 torsional subbands were identified, and the potential energyfunction hindering the internal rotation was retrieved. The rotational structure of the torsional subbands was analyzed. 3271 transitions involving torsional levels with were assigned and 1997 involving torsional subbands with. The far infrared spectrum of phosgene was recorded in the far infrared domain with a Fourier transform spectrometer using synchrotron radiation from the AILES beam line of the SOLEIL synchrotron. The and bands were recorded using a cryogenic White-type cell with a 93 m path length. The band was analyzed for the first time. More than 10 000 transitions were assigned for both isotopomers yielding spectroscopic constants for the state. The RMS deviation of the EObs − ECalc difference was 0.21 and 0.38 ×10−3 cm−1 for 35Cl2CO and 35Cl37ClCO, respectively., Les spectres haute résolution de la molécule d’intérêt astrophysique de méthanol doublement deutéré (CD2HOH) et de la molécule d’intérêt atmosphérique de phosgène (35Cl2CO et 35Cl37ClCO) ont été étudiés théoriquement et expérimentalement. Les spectres microonde, térahertz et infrarouge lointain de CD2HOH ont été analysés en modélisant le mouvement de grande amplitude de torsion du groupe méthyle partiellement deutéré CD2H par rapport au groupe hydroxyle OH. Le spectre torsionnel a été analysé, 108 sous bandes torsionnelles ont été identifiées et la fonction énergie potentielle gênant la rotation interne a été obtenue. La structure rotationnelle des sous bandes torsionnelles a été analysée. 3271 transitions ont pu être attribuées pour des niveaux torsionnels avec et 1997 pour des sous bandes avec. Le spectre infrarouge lointain du phosgène a été enregistré dans l’infrarouge lointain grâce à un interféromètre à transformée de Fourier en utilisant comme source le rayonnement synchrotron de la ligne AILES du synchrotron SOLEIL. Les bandes vibrationnelles et ont été enregistrées dans la région 200–600 cm−1 en utilisant une cellule cryogénique donnant un parcours optique de 93 m. La bande a été analysée pour la première fois. Plus de 10 000 transitions ont été attribuées pour les deux isotopomères ce qui a conduit à la détermination des constantes spectroscopiques de l’état vibrationnellement excité . L’écart quadratique moyen de la différence EObs – Ecalc était de 0,21 et 0,38 ×10−3 cm−1 pour 35Cl2CO et 35Cl37ClCO, respectivement.

The behavior of a near-critical fluid subjected to vibration or a rapid variation of acceleration is an extremely interesting topic of research. The resulting physical phenomena are of great interest in view of the fundamental physics involved and have great relevance to the space industry. The thesis addresses mainly three problems: (i) study of the interaction of harmonic vibration with a thermal boundary layer of a supercritical fluid under the absence of gravity, (ii) study of the inter- action of vibration with the liquid−vapor interface of a near−critical fluid under various gravity levels (Faraday and frozen wave instabili- ties, dynamic equilibrium of the interface) (iii) study of the geysering phenomenon inside a reservoir partially filled with a liquid when it is subjected to a rapid variation of gravity. Experiments are conducted onboard the zero−g installations HYLDE and OLGA developed by CEA Grenoble using H2 and O2 as the work- ing fluids. Numerical simulations are carried out using finite volume codes based on SIMPLER (for the problem involving the supercriti- cal fluid) and VOF−PLIC (for the interface dynamics problem under rapid variation of gravity). New and interesting results have been obtained. Various phenom- ena like the Faraday instability and the frozen wave instability in the sub−critical region and the parametric instability and the Rayleigh−vibrational instability in the supercritical region have been quantified. The experiments have successfully explained the reason behind the transition of the Faraday instability into vertical band pattern very close to the critical point. Experiments and numerical simulation of the geysering phenomenon have helped to evolve empir- ical correlations for the bubble rise and geyser edge velocities taking into account the effect of walls on these velocities., L'étude du comportement d'un fluide proche de son point critique et soumis à des vibrations ou une variation rapide de gravité/acceleration est un sujet extrêmement intéressant. Les phénomènes physiques impliqués sont d'un grand intérêt non seulement pour la physique fondamentale mais aussi pour l'industrie spatiale. Dans cette thèse, trois problèmes sont principalement trait&s: (i) Etude de l'interaction de vibrations harmoniques avec une couche limite thermique dans un fluide supercritique en absence de gravité, (ii) Etude de l'interaction de vibrations avec une interface liquide/vapeur d'un fluide sous−critique sous plusieurs niveaux de gravité (les instabilités de Faraday et d'onde gelée, l'équilibre dynamique d'une interface) et (iii) Etude du phénomène de geyser à l'intérieur d'un réservoir partiellement rempli d'oxygène lorsqu'il est soumis à une variation rapide de la gravité (ou accélération). La thèse comporte une partie expérimentale et une partie numérique. Des expériences ont été réalisées sur les installations HYLDE et OLGA du CEA Grenoble utilisant respectivement les fluides H2 et O2 dans la zone sous−critique. Des simulations numériques sont réalisées pour étudier la stabilité d'une couche limite thermique et la dynamique d'une interface fluide soumise à une variation rapide de la gravité en utilisant des codes numériques basées sur le méthode volumes finis utilisant les algorithmes SIMPLER et VOF−PLIC respectivement. Plusieurs résultats intéressants ont été obtenus. Différents phénomènes ont été étudiés et quantifiés, comme l'instabilité de Faraday et l'instabilité d'onde gelée dans le domaine sous−critique et l'instabilité parametrique et l'instabilité Rayleigh−vibrationnelle dans le domaine supercritique. Les expériences ont permis de bien comprendre les raisons de la transition de l'instabilité de Faraday vers une structuration en bandes verticales très près du point critique. Les expériences et les simulations numériques sur le phénomène de geyser ont aidé à développer des corrélations empiriques pour les vitesses de la bulle et du geyser en prenant en compte les effets des parois.

Ce rapport de thèse porte sur une étude expérimentale et théorique de l'ébullition en microgravité. Les expériences furent réalisées en condition de gravité terrestre, en vol parabolique et en fusée-sonde. Les expériences en vol parabolique ont montré l'influence de divers paramètres sur le transfert thermique et ont mis en évidence les mécanismes contrôlant le transfert thermique. De l'écriture des équations gouvernant ces mécanismes et de l'identification des échelles caractéristiques, une corrélation permettant d'estimer le transfert de chaleur lors de l'ébullition en microgravité pour une large gamme de fluide est bâtie. L'expérience en fusée-sonde a permis d'étudier l'influence des gaz incondensables et notamment de la convection Marangoni sur le comportement de l'ébullition et sur le transfert thermique.

This PhD thesis deals with the design of a CMOS integrated circuit as a readout electronic for the THz bolometric detectors, either semiconductor or high-Tc superconductor. We study a chain of the analog signal processing composed of the differential fixed-gain amplifier for the temperature range of 40 to 400K, as well as of the high dynamic range low-pass active frequency filter. As the optimal amplifier configuration, a feedback-free architecture was selected in order to reach high frequency bandwidth (17MHz for gain 40dB), low quiescent current (Iq=2mA) and high input impedance. In this amplifier, the gain is set in the CMOS structure via two different methods and the accuracy is verified by wide-temperature measurements of the fabricated integrated circuit. Consequently, the behaviour of the frequency filters is examined namely in the stopband, aiming to increase the maximal cut-off frequency. As an outcome, two structures with low influence of real active elements' parameters are designed: improved type-II Sallen-Key and the structure based on the CCII- current conveyor. In the last part, the integrated CCII- with very low output impedance is presented.; Cette thèse porte sur la conception d'un circuit intégré CMOS pour l'électronique de lecture de capteurs bolométriques à base de semiconducteurs ou supraconducteurs haute-température. Dans ce manuscrit, une chaîne de traitement du signal est étudiée. Elle est composée d'un amplificateur différentiel à gain fixé pour des températures de 40 à 400K, ainsi que d'un filtre de fréquence passe-bas actif à haute dynamique. Une architecture optimale d'amplificateur est définie sans contre-réaction, permettant d'atteindre une large bande passante (17MHz pour un gain de 40dB), une consommation réduite (Iq = 2mA) et une haute impédance d'entrée. Afin de fixer le gain avec précision dans la structure CMOS, deux méthodes différentes sont présentées et vérifiées sur un circuit intégré. Par la suite, le comportement des filtres dans la bande d'atténuation est étudié afin d'augmenter la fréquence de coupure maximale. Deux structures avec une faible influence des éléments actifs « réels » sont conçues: le filtre Sallen-Key amélioré et la structure basée sur un convoyeur du courant CCII-. Enfin, nous présentons un CCII- intégré en CMOS ayant une très faible impédance de sortie.

A hypothesis that envisages Late Pleistocene braided rivers with enlarged meanders, unlike the present rivers of the European plains, anses from a tentative model for the development of the Prypiat-Dnieper-Desna alluvial plain in the late Middle - Late Pleistocene. This plain (local relief - 30-60 m) consists of a staircase of six river terraces and corresponding alluvial suites that have been forming since the Dnieper (Saale) Glaciation. Each terrace occupies a definite altitudinal step in this staircase and has a unique position within the plain as well as characteristic relief features related to terrace boundary shapes, longitudinal and cross profiles, primary fluvial and superimposed aeohan, cryogenic and erosional landforms. The alluvial suites have a cut-and-fill framework and noticeable differences in faciès composition expressed by sedimentary structures and other hthological features. Data inferred from the relief and from geological structures indicate complex fluvial system development with six main stages of varying duration and significance. These comprised one accumulative phase and five erosion-accumulation cycles, associated with weak pulsating tectonic uplift, expressed as 7-20 m of incision. The direct influence of the decay of the Dnieper ice sheet, alternations of glacial -interglacial runoff and stream load, significant fluctuations of precipitation, displacement of vegetation zones as well as permafrost thaw, all caused changes in the fluvial erosion-sedimentation regime. Glacially-fed suspended load streams, sandy meandering and braided streams, as well as sandy bedload braided and low sinuosity streams succeeded each other following the Dnieper Glaciation. These changes were accompanied by remarkable transformations of the river network general westward displacement, downstream displacement during the latest stages, abandonment of tributaries and inner fan formation. Proof of the existence of discontinuous permafrost or deep seasonal frost penetration has been obtained for the first time in the Late Pleistocene fluvial deposits of the area. Relying on the evidence of cryogenic and aeohan activity, the final phases of accumulation of the 1st Terrace Suite presumably correlate with the maximum of the Last Glaciation and the formation of the Peripheral Terrace Suite with permafrost degradation at the end of the Late Pleistocene., Contrairement aux cas des rivières actuelles, l'hypothèse présentée ici et qui découle d'un modèle d'évolution des plaines alluviales des rivières Prypiat-Dnieper et Desna depuis le Pléistocène moyen récent débouche sur la mise en évidence de rivières en tresses insérées au sein de méandres élargis. Ces plaines alluviales (alt. : 30-60 m) sont constituées par un système de 6 terrasses étagées correspondant à des séquences alluviales qui se sont formées depuis la Glaciation Saalienne (Dniepr). Dans ce système étagé et la plaine alluviale, chaque terrasse occupe une altitude précise et possède des structures morphologiques propres, résultant de leur structuration longitudinale et transversale, ainsi que de la superposition des processus de sédimentation fluviatiles, éoliens, érosifs et cryogéniques. Les séquences alluviales ont une structure de type incision-colmatage et montrent des différences notables de faciès marquées par les structures sédimentaires et lithologiques. Les données déduites du relief et des structures géologiques indiquent le développement d'un système fluviatile complexe comportant six stades pnncipaux de durée et de signification variables. Ce système comporte une phase d'accumulation et cinq cycles érosion-sédimentation, associés avec des pulsations irrégulières du taux de soulèvement tectonique, expnmé par une incision de 7 à 20 m. L'influence directe de la décroissance de la calotte glaciaire du Dniepr, les alternances de débits et de charge sédimentaire interglaciaire-glaciaire, les variations significatives des précipitations, les déplacements des zones de végétation, ainsi que les modifications du permafrost agissent ensemble pour provoquer des modifications du régime d'érosion-sédimentation fluviatile. Les cours d'eau à charge suspendue d'origine proglaciaire, les systèmes à méandres à sédimentation sableuse et les systèmes en tresses, ainsi que les cours d'eau en tresse à charge de fond sableuse ou à faible sinuosité se succèdent en suivant les modifications de la Glaciation du Dniepr. Ces changements ont été accompagnés par des transformations majeures du réseau fluviatile : déplacement général vers l'Ouest, déplacement vers l'aval au cours des stades les plus récents, abandon d'affluents et formation de deltas intérieurs. Les preuves de l'existence d'un permafrost discontinu ou de gel saisonnier profond ont été obtenues pour la première fois dans le secteur pour les dépôts fluviatiles du Pléistocène supérieur En se basant sur les évidences d'activité cryogénique et éolienne ; les phases terminales d'accumulation de la séquence de la première terrasse sont corrélées avec le dernier maximum glaciaire, et la formation de la terrasse périphérique est reliée à la dégradation du permafrost à la fin du Pléistocène supérieur., Matoshko Andreï V. Evolution of the fluvial system of the Prypiat, Desna and Dnieper during the Late Middle - Late Pleistocene [ Evolution des systèmes fluviatiles des rivières Prypiat, Desna et Dniepr au cours du Pléistocène moyen récent et du Pléistocène supérieur. ]. In: Quaternaire, vol. 15, n°1-2, 2004. Fluvial Archives Group. Clermond-Ferrant 2002. pp. 117-128.

This dissertation examines turbulent thermal convection in various Rayleigh-Bénard cells, using gaseous and liquid helium. One of the specificities of this work is a cryogenics implementation, in order to benefit from an optimal experimental environment in terms of thermal control as well as in terms of range of variation of the control parameters : the Prandtl and Rayleigh numbers. Particularly, the latest is explored over more than 11 decades. Three main contributions emerge from this study. Firstly, we evidence a meaningful effect of side wall conduction. Neglected in previous studies, this effet is explored experimentally and a model is derived. Incoherences which appeared in reference publications are explained. In addition, a new analysis of the literature -through this modeling- points out that the Nusselt (Nu) number depends on the Rayleigh number according to a power law which exponent is higher than 0,3, rather than 2/7 for exemple. The second contribution pertains to Prandtl number influence over one decade and an half (0,7, Ce mémoire analyse le phénomène de convection turbulente dans diverses cellules de Rayleigh-Bénard remplies d'hélium gazeux et liquide. Une des spécificités de cette étude est sa mise en oeuvre en environnement cryogénique, afin de bénéficier de conditions expérimentales optimales, tant en terme de contrôle thermique qu'en terme de plage de variation des paramètres de contrôle : les Nombres de Prandtl (Pr) et de Rayleigh. Ce dernier est en particulier exploré sur plus de 11 décades. Trois contributions principales se dégagent de cette étude. Tout d'abord, la mise en évidence d'un effet de conduction déterminant dû à la paroi latérale. Négligé dans les travaux antérieurs, cet effet est étudié expérimentalement puis modélisé. Il permet de lever certaines incohérences apparues dans des publications de références. En outre, le ré-examen de publications antérieures conforte l'idée que le Nombre de Nusselt (Nu) dépend du Nombre de Rayleigh suivant une loi de puissance d'exposant supérieur à 0,3, plutôt que 2/7 par exemple. La deuxième contribution porte sur l'influence du Nombre de Prandtl, analysée sur une décade et demie (0,7