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Le réchauffement climatique dans l’Arctique canadien est deux fois plus rapide que la moyenne globale, ce qui accélère la fonte de la banquise et bouleverse radicalement la faune, la flore et les communautés de la région tout entière. Ce réchauffement est causé non seulement par la hausse des émissions de gaz à effet de serre, mais également par des agents de forçage climatique de courte durée comme les aérosols troposphériques. Toutefois, le forçage radiatif des aérosols dans la région polaire est beaucoup moins bien estimé que celui des gaz à effet de serre, notamment le CO2, et demeure toujours incertain. Cette grande incertitude résulte principalement de la grande variabilité spatiotemporelle des propriétés chimiques et physiques des aérosols, en plus de la complexité des boucles de rétroaction observées en Arctique. D’ailleurs, les données sur les caractéristiques des aérosols et de leur répartition à travers la région sont très limitées, et ce, plus particulièrement dans le Haut-Arctique canadien. Pour remédier à ce problème, une série de mesures a été effectuée sur une période de 3 ans (2016-2019) dans le laboratoire de recherche sur l’environnement atmosphérique polaire (PEARL, 80N 86O) situé près de la station météorologique d’Eureka, au Nunavut, Canada. La distribution en taille des aérosols a été mesurée en se servant de plusieurs instruments, dont un compteur optique de particules (OPC), un granulomètre de mobilité électrique à balayage (SMPS) et un granulomètre aérodynamique (APS). Les propriétés optiques des aérosols ont été déterminées avec deux extinctiomètres photoacoustiques (PAX) qui opèrent respectivement à des longueurs d’onde de 405 et 870 nm. Les observations réalisées à l’observatoire PEARL démontrent une forte variation saisonnière dans les propriétés optiques et microphysiques des aérosols polaires. Pendant l’hiver et le printemps, l’atmosphère arctique est envahie par une brume sèche d’origine anthropique qui se traduit par une forte augmentation dans la taille, la concentration en nombre et les propriétés optiques extensives des aérosols. Les épisodes de brume arctique commencent généralement en mi-décembre, où des évènements de poussières minérales ont aussi été observés, et se terminent en mai où la formation et le grossissement de nouvelles particules s’amorcent. Le début du printemps mesure les concentrations d’aérosol en mode accumulation les plus élevées durant l’année. Les aérosols les plus sombres qui composent la brume arctique ont été identifiés comme étant de la suie ou du carbone noir transporté dans l’Arctique à partir de l’Eurasie et de l’Alaska. Quelques relations systématiques entre les propriétés optiques et la distribution de taille des aérosols ont également été calculées et révèlent une différence majeure entre les aérosols interagissant avec la lumière à 405 et 870 nm., Global warming in the Canadian Arctic is twice as fast as the global average, accelerating the melting of sea ice and radically disrupting the fauna, the flora, and the communities of the whole region. Arctic warming is caused not only by rising greenhouse gas emissions, but also by the short-lived climate forcing agents such as tropospheric aerosols. However, aerosol radiative forcing in the polar region is less precisely estimated than that of greenhouse gases, notably CO2, and remains highly uncertain. This large uncertainty arises mainly from the high spatiotemporal variability in aerosol chemical and physical properties, in addition to the complexity of the feedback loops observed in the Arctic. Furthermore, datasets on aerosol characteristics and their distribution across the region are very limited, particularly in the Canadian High Arctic. To address this issue, a series of measurements were conducted over a 3-year period (2016-2019) at the Polar Atmospheric Environment Research Laboratory (PEARL, 80N 86W) near Eureka weather station, in Nunavut, Canada. Aerosol size distribution was measured using several instruments including an Optical Particle Counter (OPC), a Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS), an Aerodynamic Particle Sizer (APS). Aerosol optical properties were determined by two Photoacoustic Extinctiometers (PAXs) which operate at wavelengths of 405 nm and 870 nm, respectively. Observations made at the PEARL observatory show a strong seasonal variation in the optical and microphysical properties of polar aerosols. In the winter and spring, the Arctic atmosphere is impacted by an anthropogenic haze that results in a sharp increase in aerosol size, number concentration, and optical properties. Arctic haze episodes typically occur in mid-December, when mineral dust events have also been observed, and end in May when formation and growth of new particles begin. Early spring exhibits the highest accumulation-mode aerosol concentrations during the year. The darkest Arctic haze aerosols have been identified as soot or black carbon transported into the Arctic from Eurasia and Alaska. Some systematic relationships among aerosol optical properties and size distribution have also been calculated and reveal a major difference between aerosols interacting with light at 405 nm and 870 nm.

The performance of a photovoltaic module is conditioned by the environment in which it is installed. Indeed, the amount of solar energy converted into electricity depends on the incident irradiance on the module. Progress in the integration of photovoltaic modules on buildings and the reduction of their costs leads us to consider the solar potential in urban environments, both on roofs and facades. In an urban environment, the density of buildings limits solar gain on the facade by the presence of masks. Public institutes encourages an increase in the local production of renewable energies. It is therefore necessary to acquire digital tools to accurately assess the solar potential in cities, and thus evaluate the profitability of photovoltaic installations. In particular, it is necessary to evaluate the solar contributions resulting from reflections on the various surfaces that make up the urban scene. Visual integration issues, raising the question of colours and incident spectra on surfaces in different wavelength ranges must also be considered. Finally, these tools must also make it possible to assess the impact of photovoltaic integration in an urban environment in order to avoid reinforcing heat island phenomena. The PhD work is therefore focused on methods for simulating sunshine in an urban environment, through the development of two modelling strategies (radiosity and ray throwing). The simulation models are compared under the hypotheses of equivalent optical reflections, allowing a validation of the hypotheses used in each of the methods. At the same time, a qualification of the optical properties of typical materials from the urban environment allows the construction of optical reflection models based on Bidirectional Reflectivity Distributions Functions (BRDF). These models are integrated into the irradiance models. Therefore, it possible to evaluate the ratio of energy resulting from the different reflection modes. In addition, irradiance measurements are carried out in an external environment. A test bench is designed to measure the irradiances perceived on the facade and on the ground. Different configurations are tested using this mock-up. The measurements obtained are then compared with the numerical results under real conditions, enabling the models to be validated.; La performance d’un module photovoltaïque est conditionnée par l’environnement dans lequel il est installé. En effet, la quantité d’énergie solaire convertie en électricité dépend de l’irradiance incidente sur le module. Les progrès dans l’intégration des modules photovoltaïques sur bâtiment et la diminution de leurs coûts amènent à considérer le potentiel solaire en milieu urbain, en toiture mais aussi en façade. En milieu urbain, la densité des bâtiments limite les apports solaires en façade par la présence de masques. La volonté publique encourage une augmentation de la production locale d’énergies renouvelables. Il est alors nécessaire de se doter d’outils numériques permettant d’évaluer avec précision le potentiel solaire en ville, et ainsi évaluer la rentabilité d’installations photovoltaïques. Il s’agit en particulier d’évaluer les apports solaires issus des réflexions sur les différentes surfaces composant la scène urbaine. Les problématiques d’intégration visuelle, soulevant la question des couleurs et des spectres incidents sur les surfaces dans différentes gammes de longueurs d’ondes doivent également être considérées Enfin, ces outils doivent également permettre d’évaluer l’impact d’une intégration photovoltaïque en milieu urbain afin d’éviter de renforcer les phénomènes d’îlot de chaleur. Les travaux de thèse se sont donc focalisés sur les méthodes de simulation d’ensoleillement en milieu urbain, au travers du développement de deux stratégies de modélisation (radiosité et lancer de rayons). Les modèles de simulation sont comparés sous des hypothèses de réflexions optiques équivalentes, permettant une validation des hypothèses utilisées dans chacune des méthodes. Parallèlement, une qualification des propriétés optiques de matériaux typiques de l’environnement urbain permet la construction de modèles de réflexion optiques basés sur les distributions de réflectivité bidirectionnelles (BRDF en anglais). Ces modèles, injectés dans les modèles d’irradiance, permettent d’évaluer la part d’énergie issue des différents modes de réflexion. Par ailleurs, des mesures d’irradiances sont réalisées en milieu extérieur. Un banc de test est conçu de sorte à mesurer les irradiances perçues en façade et au sol. Différentes configurations sont testées dans via cette maquette. Les mesures obtenues sont alors confrontées aux résultats numériques sous conditions réelles, permettant une validation des modèles.

The performance of a photovoltaic module is conditioned by the environment in which it is installed. Indeed, the amount of solar energy converted into electricity depends on the incident irradiance on the module. Progress in the integration of photovoltaic modules on buildings and the reduction of their costs leads us to consider the solar potential in urban environments, both on roofs and facades. In an urban environment, the density of buildings limits solar gain on the facade by the presence of masks. Public institutes encourages an increase in the local production of renewable energies. It is therefore necessary to acquire digital tools to accurately assess the solar potential in cities, and thus evaluate the profitability of photovoltaic installations. In particular, it is necessary to evaluate the solar contributions resulting from reflections on the various surfaces that make up the urban scene. Visual integration issues, raising the question of colours and incident spectra on surfaces in different wavelength ranges must also be considered. Finally, these tools must also make it possible to assess the impact of photovoltaic integration in an urban environment in order to avoid reinforcing heat island phenomena. The PhD work is therefore focused on methods for simulating sunshine in an urban environment, through the development of two modelling strategies (radiosity and ray throwing). The simulation models are compared under the hypotheses of equivalent optical reflections, allowing a validation of the hypotheses used in each of the methods. At the same time, a qualification of the optical properties of typical materials from the urban environment allows the construction of optical reflection models based on Bidirectional Reflectivity Distributions Functions (BRDF). These models are integrated into the irradiance models. Therefore, it possible to evaluate the ratio of energy resulting from the different reflection modes. In addition, irradiance measurements are carried out in an external environment. A test bench is designed to measure the irradiances perceived on the facade and on the ground. Different configurations are tested using this mock-up. The measurements obtained are then compared with the numerical results under real conditions, enabling the models to be validated., La performance d’un module photovoltaïque est conditionnée par l’environnement dans lequel il est installé. En effet, la quantité d’énergie solaire convertie en électricité dépend de l’irradiance incidente sur le module. Les progrès dans l’intégration des modules photovoltaïques sur bâtiment et la diminution de leurs coûts amènent à considérer le potentiel solaire en milieu urbain, en toiture mais aussi en façade. En milieu urbain, la densité des bâtiments limite les apports solaires en façade par la présence de masques. La volonté publique encourage une augmentation de la production locale d’énergies renouvelables. Il est alors nécessaire de se doter d’outils numériques permettant d’évaluer avec précision le potentiel solaire en ville, et ainsi évaluer la rentabilité d’installations photovoltaïques. Il s’agit en particulier d’évaluer les apports solaires issus des réflexions sur les différentes surfaces composant la scène urbaine. Les problématiques d’intégration visuelle, soulevant la question des couleurs et des spectres incidents sur les surfaces dans différentes gammes de longueurs d’ondes doivent également être considérées Enfin, ces outils doivent également permettre d’évaluer l’impact d’une intégration photovoltaïque en milieu urbain afin d’éviter de renforcer les phénomènes d’îlot de chaleur. Les travaux de thèse se sont donc focalisés sur les méthodes de simulation d’ensoleillement en milieu urbain, au travers du développement de deux stratégies de modélisation (radiosité et lancer de rayons). Les modèles de simulation sont comparés sous des hypothèses de réflexions optiques équivalentes, permettant une validation des hypothèses utilisées dans chacune des méthodes. Parallèlement, une qualification des propriétés optiques de matériaux typiques de l’environnement urbain permet la construction de modèles de réflexion optiques basés sur les distributions de réflectivité bidirectionnelles (BRDF en anglais). Ces modèles, injectés dans les modèles d’irradiance, permettent d’évaluer la part d’énergie issue des différents modes de réflexion. Par ailleurs, des mesures d’irradiances sont réalisées en milieu extérieur. Un banc de test est conçu de sorte à mesurer les irradiances perçues en façade et au sol. Différentes configurations sont testées dans via cette maquette. Les mesures obtenues sont alors confrontées aux résultats numériques sous conditions réelles, permettant une validation des modèles.

International audience; Leaf mass per area (LMA) and leaf equivalent water thickness (EWT) are key leaf functional traits providing information for many applications including ecosystem functioning modeling and fire risk management. In this paper, we investigate two common conclusions generally made for LMA and EWT estimation based on leaf optical properties in the near-infrared (NIR) and shortwave infrared (SWIR) domains: (1) physically-based approaches estimate EWT accurately and LMA poorly, while (2) statistically-based and machine learning (ML) methods provide accurate estimates of both LMA and EWT. Using six experimental datasets including broadleaf species samples of >150 species collected over tropical, temperate and boreal ecosystems, we compared the performances of a physically-based method (PROSPECT model inversion) and a ML algorithm (support vector machine regression, SVM) to infer EWT and LMA based on leaf reflectance and transmittance. We assessed several merit functions to invert PROSPECT based on iterative optimization and investigated the spectral domain to be used for optimal estimation of LMA and EWT. We also tested several strategies to select the training samples used by the SVM, in order to investigate the generalization ability of the derived regression models. We evidenced that using spectral information from 1700 to 2400 nm leads to strong improvement in the estimation of EWT and LMA when performing a PROSPECT inversion, decreasing the LMA and EWT estimation errors by 55% and 33%, respectively. The comparison of various sampling strategies for the training set used with SVM suggests that regression models show limited generalization ability, particularly when the regression model is applied on data fully independent from the training set. Finally, our results demonstrate that, when using an appropriate spectral domain, the PROSPECT inversion outperforms SVM trained with experimental data for the estimation of EWT and LMA. Thus we recommend that estimation of LMA and EWT based on leaf optical properties should be physically-based using inversion of reflectance and transmittance measurements on the 1700 to 2400 nm spectral range.

The PROSPECT leaf optical model has, to date, combined the effects of photosynthetic pigments, but a finer discrimination among the key pigments is important for physiological and ecological applications of remote sensing. Here we present a new calibration and validation of PROSPECT that separates plant pigment contributions to the visible spectrum using several comprehensive datasets containing hundreds of leaves collected in a wide range of ecosystem types. These data include leaf biochemical (chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoids, water, and dry matter) and optical properties (directional–hemispherical reflectance and transmittance measured from 400 nm to 2450 nm). We first provide distinct in vivo specific absorption coefficients for each biochemical constituent and determine an average refractive index of the leaf interior. Then we invert the model on independent datasets to check the prediction of the biochemical content of intact leaves. The main result of this study is that the new chlorophyll and carotenoid specific absorption coefficients agree well with available in vitro absorption spectra, and that the new refractive index displays interesting spectral features in the visible, in accordance with physical principles. Moreover, we improve the chlorophyll estimation (RMSE = 9 µg/cm2) and obtain very encouraging results with carotenoids (RMSE = 3 µg/cm2). Reconstruction of reflectance and transmittance in the 400–2450 nm wavelength domain using PROSPECT is also excellent, with small errors and low to negligible biases. Improvements are particularly noticeable for leaves with low pigment content.

International audience; In the context of algal mass cultivation, current techniques used for the characterization of algal cells require time-consuming sample preparation and a large amount of costly, standard instrumentation. As the physical and chemical properties of the algal cells strongly affect their optical properties, the optical characterization is seen as a promising method to provide an early diagnosis in the context of mass cultivation monitoring. This article explores the potential of a spectroscopic measurement method coupled with the inversion of the radiative transfer theory for the retrieval of the bulk optical properties of dense algal samples.Total transmittance and total reflectance measurements were performed over the 380-1020nm range on dense algal samples with a double integrating sphere setup. The bulk absorption and scattering coefficients were thus extracted over the 380-1020nm range by inverting the radiative transfer theory using inverse-adding-doubling computations. The experimental results are presented and discussed: the configuration of the optical setup remains a critical point. The absorption coefficients obtained for the four samples of this study appear not to be more informative about pigment composition than would be classical methods in analytical spectroscopy, however there is a real added value in measuring the reduced scattering coefficient, as it appears to be strongly correlated to the size distribution of the algal cells.

This thesis is focused upon the experimental investigation of optical properties of InAs/InP NW heterostructures by means of photoluminescence (PL) spectroscopy. First, it was demonstrated that the host-substrate may have significant impacts on the optical properties of pure InP NWs, as due to the strain, created by the difference in the LTECs of the NWs and the host-substrate, as due to some other surface effects. Next, the optical properties of such nanowire heterostructures as quantum rod (QRod) and radial quantum well (QWell) NWs were investigated. The features of obtained spectra were explained using theoretical simulation of similar NW heterostructures. The polarization properties of single InP NWs, InAs/InP QWell-NWs, InAs/InP QRod-NWs and ensemble of the InAs well ordered NWs were studied at different temperatures. Further, we report on the evidences of the strain-induced piezoelectric field in WZ InAs/InP QRod-NWs. Finally, PL QE of NW heterostructures and their planar analogues are measured by means of a PL setup coupled to an integrating sphere. In general, the obtained knowledge of the optical and mechanical properties of pure InP NWs and InAs/InP NW heterostructures will improve understanding of the electrical and mechanical processes taking place in semiconductor NW heterostructures and will serve for the fabrication of future nanodevice applications., Ce travail de thèse porte sur l’étude des propriétés optiques de nanofils InP et d’hétérostructures nanofils InAs/InP épitaxiés sur substrat silicium. Ce travail de thèse a été réalisé principalement dans le cadre du projet ANR «INSCOOP».

Hyperspectral remote sensing reflectance (Rrs) was measured by a TriOS radiometer system along the East Coast of New Caledonia during the R/V Alis 03-13 October 2011 CALIOPE cruise. The TriOS system consists of radiance and irradiance sensors measuring in the spectral range 320-950 nm, at a spectral resolution of about 10 nm (sampled by every 3.3 nm), and within a 7-degree field-of-view for the radiance sensor. The method developed by Froidefond and Ouillon (2005) was used to determine Rrs, i.e., the radiance sensor was mounted on a small raft to measure upwelling radiance just below the surface, and Rrs was calculated by normalizing water-leaving radiance with downward solar irradiance measured on the ship deck. Inherent Optical Properties (IOPs), i.e., absorption coefficients of phytoplankton and detritus+dissolved substances (a ph and a dg , respectively), and particulate backscattering coefficient (b bp ) were estimated from the hyperspectral Rrs data by applying linear matrix inversion (Hoge and Lyon, 1996). The IOP inversion algorithm was adapted to MODIS data and applied to Level 1b imagery at 500 m resolution to demonstrate the feasibility of regular IOP monitoring from space in the study area. Local characteristics of the IOP spectra were used for the candidate spectra in the algorithm. The estimated MODIS Rrs and IOPs were evaluated using TriOS Rrs and in-situ IOP measurements obtained concomitantly during the cruise.

Obtaining transparent polycrystalline ceramics became an important technological challenge over the last decade. Their high mechanical (hardness, wear resistance) and physico-chemical (corrosion resistance) properties combined with a high transparency and a reasonable price could lead them to replace glasses or monocrystals as sapphire in optical applications. The main parameters to control in order to obtain highly transparent polycrystalline alpha-alumina (PCA) are the porosity size and amount as for the other transparent materials. However, as PCA is a birefringent material, the grain size also needs to be controlled. That’s why PCA should possess after sintering grains as small as possible (bigger than 0.5 µm) and a porosity closed to 0.00% with nanometric pores. This particular microstructure is usually obtained in ~ 15 hours by combining natural sintering in air with a post Hot Isostatic Pressing (HIP) treatment. In our study, the Spark Plasma Sintering (SPS) technique was used as it enables to obtain fully dense ceramics in shorter times while limiting the grain growth. First, a protocol to obtain a pure transparent PCA was established. It consists on preparing green bodies with a controlled particle’s packing before sintering. Mainly, the particle’s packing has to be macroscopically homogeneous and without agglomerates. Moreover, the pore size distribution should be the narrowest. The SPS sintering cycle was also optimised to obtain the highest optical transmission. Then, a doping protocol with grain growth inhibitors was optimised. The nature of the doping salt has a secondary effect on optical properties compared to a thermal treatment applied before sintering. Depending on the doping agent nature and/or amount, the densification temperature changes. The SPS sintering cycle has thus to be adapted. The doping agent amount has to be optimised to obtain a fine microstructure after sintering without second phase particles. Different doping agents have been compared (magnesium Mg, lanthanum La and zirconium Zr). The sample having the highest optical properties was doped with 200 cat ppm of lanthanum. Finally, an optimisation of the powder’s morphology (finer and more spherical) was performed. Moreover, the lanthanum doped alpha-alumina slurry’s preparation was optimized using centrifugation. All these processes have enabled us to obtain one of the most transparent PCA sample ever reported in the literature. It possesses an optical transmission of 68% and a grain size around 300 nm. Its mechanical properties (hardness, wear resistance) are higher than the ones of a sapphire monocrystal., L'élaboration de céramiques polycristallines transparentes constitue un défi technologique important. Les matériaux transparents actuellement utilisés (verres ou monocristaux) possèdent des propriétés mécaniques (dureté, résistance à l'usure) et physico-chimiques (résistance à la corrosion) moins intéressantes que celles des céramiques polycristallines. Par ailleurs, le coût de production de ces dernières est inférieur à celui des monocristaux. Les deux principaux paramètres à contrôler afin d'augmenter les propriétés optiques de l'alumine alpha polycristalline sont sa porosité, comme pour tout matériau transparent, et sa taille de grains, du fait de sa biréfringence. Aussi on cherchera à obtenir après frittage un matériau possédant une très faible porosité (inférieure à 0,05%) avec une distribution fine en taille de pores centrée sur des porosités nanométriques, et une taille de grains très fine (plus grand que 0,5 µm). Actuellement, cette microstructure particulière est obtenue en ~ 15 heures en combinant un frittage naturel suivi d'un traitement par Hot Isostatic Pressing (HIP). La technique de Spark Plasma Sintering (SPS) utilisée dans cette étude permet d’obtenir des céramiques denses possédant une microstructure fine en des temps plus courts. Premièrement, un protocole d'élaboration d'une alumine pure transparente a été mis au point. Il repose sur la préparation de crus à microstructure contrôlée avant l'étape de frittage. Principalement, ils doivent présenter une distribution fine en taille de pores avec un empilement particulaire macroscopique homogène dépourvu d'agglomérats. Le cycle de frittage SPS a également été optimisé afin d'obtenir les meilleures transmissions optiques possibles. Ensuite, un protocole de dopage par des inhibiteurs de croissance de grains a été optimisé. La nature du sel dopant influe au second ordre sur les propriétés optiques des échantillons par rapport à une calcination préalable au frittage. La nature et/ou la quantité de dopant induisent un décalage plus ou moins important de la densification vers les hautes températures. Le cycle de frittage SPS doit donc être adapté en conséquence. Le taux de dopant doit être optimisé afin d'obtenir une microstructure fine après frittage sans présence de particules de seconde phase. Différents dopants ont été comparés (magnésium Mg, lanthane La et zirconium Zr) et l'échantillon possédant les meilleures propriétés optiques a été obtenu grâce à un dopage à 200 cat ppm de lanthane. Des optimisations au niveau de la morphologie des poudres (plus fines et plus sphériques) et de la préparation des suspensions d'alumine alpha dopées au lanthane (lavage par centrifugation) ont permis d'obtenir l'un des meilleurs échantillons d'alumine transparente reporté dans la littérature. Il possède une transmission optique de 68% et une taille de grains de l'ordre de 300 nm. Ses propriétés mécaniques (dureté, résistance à l'abrasion) sont supérieures à celles d'un monocristal de saphir.

L'humidité des sols nus (en anglais Soil Moisture Content, noté SMC) constitue une variable fondamentale dans plusieurs sciences de l'environnement. Pour mesurer le SMC, les données de télédétection, qui présentent de grandes couvertures spatiale et temporelle ainsi que des résolutions spatiales élevées, offrent de multiples avantages par rapport aux méthodes in situ. Parmi les données de télédétection, l'imagerie hyperspectrale aéroportée procure une information très détaillée d'une scène, puisque chaque pixel du paysage observé possède une signature spectrale caractéristique. L'objectif de ce travail de thèse est donc d'estimer le SMC à partir de l’imagerie hyperspectrale aéroportée à haute résolution spatiale dans le domaine optique 0,4 – 14 μm. Dans un premier temps, à partir de propriétés optiques de référence mesurées en laboratoire plusieurs critères d'estimation du SMC ont été établis, évalués et comparés sur le domaine optique. De plus, un modèle empirique de réflectance de sol a été développé afin de simuler la signature spectrale d'un sol pour un SMC donné. Ce modèle est inversé pour estimer le contenu en eau à partir des réflectances spectrales. Ensuite, une chaîne de traitement a été développée afin d'estimer le contenu en eau des sols à partir d'acquisitions hyperspectrales aéroportées. Une analyse de sensibilité et des performances de la chaîne de traitement, prenant en compte des défauts d'étalonnage instrumentaux, de la connaissance des conditions atmosphériques, de la méthode de correction atmosphérique et des approches d'estimation du SMC à partir de la réflectance de surface, a été réalisée. Finalement, les critères d'estimation du SMC établis pour le domaine 0,4 – 2,5 μm, ont été validés en exploitant une campagne avec information terrain réalisée sur le site de Garons (France) avec l'instrument aéroporté HyMap. Les résultats montrent que le SMC est estimé avec une précision équivalente à celle des méthodes existantes dans la littérature. Soil Moisture Content (SMC) is fundamental variable for environmental science. Remote sensing data have higher spatial and temporal cover with high spatial resolution than in-situ data to measure SMC. Among remote sensing data, airborne hyperspectral data give scene detailed information where each pixel of observed landscape has a spectral signature characteristic. Objective of this work is to estimate SMC from airborne hyperspectral with high spatial resolution images on optical domain 0.4 – 14 μm. In first time, from optical properties of reference acquired on laboratory, several criteria have been established, evaluated and compared on the whole optical domain. Furthermore, an empirical model of soil spectral reflectance has been developed to simulate soil spectral signature with SMC. Inverse model has been used to estimate moisture content from spectral reflectance. Then, processing chain has been developed to estimate soil moisture content from airborne hyperspectral data. Sensitivity analysis and efficiency of processing chain, consider to instrumental calibration default, knowledge of atmospheric conditions, atmospheric correction and criteria for SMC estimation, have been realised. Finally, criteria for SMC estimation established on 0.4 – 2.5 μm have been validated. Data proceeded from airborne hyperspectral HyMap campaign where in-situ data have been collected on Garons site (France). Results show SMC is estimated with a precision like existing method of literature.

The refractive index increment (dn/dc) of a solution is a constant that indicates the variation of the refractive index with the solute concentration. It is used in the multi-angle light scattering technique to determine the concentration and the weight-average molar mass of polymers. It depends on many parameters, including the structure of the polymer, the solvent, the wavelength of the light and the temperature of the solution. To obtain accurate results, it is necessary to determine the dn/dc at the same condition as for the multi-angle light scattering measurement. In this work, the dn/dc at 633 nm of standard synthetic monodispere poly(cis-1,4-isoprene) (PI) and natural rubber (NR) solutions in THF were determined at 25 and 40°C using an Optilab DSP refractometer. The mean value of the dn/dc obtained for NR and PI was 0.13 mL/g. No significant difference between different types of samples and temperatures (25°C and 40°C) were observed. The nanoaggregates in NR solution that were not retained after filtration through 1 ?m filter had no effect on the dn/dc. The intercept value of the conformation plot increased in line with the dn/dc, but the Flory exponent remained unchanged.

An edible wheat gluten film was developed and effects of gluten concentration, ethanol concentration (ET) and pH of the film-forming solution on various film properties were evaluated using Response Surface Methodology. pH and ethanol concentration had strong interactive effects on film opacity, water solubility and water vapor permeability. A simultaneous variation of ethanol concentration and pH between 32.5% ET, pH 4 and 45% ET, pH 2 resulted in homogeneous and transparent film with relatively low water solubility. The lowest water vapor permeability would be expected with 20% ethanol concentration and pH 6. Mechanical properties were mainly affected by gluten concentration and pH. The most resistant film was obtained at high gluten concentration (12.5%) and pH 5.

Combined spectroscopy methods of analysis were applied to the contemporary mural paintings of the Amfissa Cathedral (Church of the Annunciation painted during 1926-32) in Fokida province, Central Greece, including EDXRF, FTIR, IR-PAS, RAMAN, XRD, gas chromatography and digital photography, with a twofold aim: a) identify paint media and artist’s pigments and materials used during previous conservation treatments, and b) investigate Papaloukas’ marked influence on his artistic development in relation to the artistic movements of the 20th century artists, an elaborated perfectionist whose creative abilities enabled him to explore the complex trends in modern painting and produce a series of works varied from impressionism to early expressionism. Identified pigments include ultramarine, charcoal, haematite, yellow ochre, Prussian blue, lead white, chrome yellow. Several painted layers were consisted of yellow ochre (goethite), calcite, used as white pigment, red ochre (anhydrous iron oxide), ultramarine. Pigments were mixed with binding mediums such as animal glue, casein or egg. Gas chromatography identified the presence of egg tempera and animal glue. Des méthodes combinées de spectrométrie EDXRF, FTIR, IR-PAS, RAMAN, XRD, chromatographie gazeuse et photographie digitale ont été appliquées aux peintures murales de la cathédrale d’Amphissa (Église de l’Annonciation, peinte entre 1926 et 1932) dans la province de Phocide, en Grèce Centrale. Cette recherche a un double but : a) identifier les techniques de peinture, les pigments de l’artiste et les matériaux utilisés durant les phases de traitement précédentes et b) comprendre l’influence marquée dans le développement artistique de Papaloukas – un perfectionniste dont les habiletés créatives lui ont permis d’explorer les tendances complexes dans la peinture contemporaine et de produire une série d’œuvres variant de l’impressionisme à l’expressionisme – en relation avec les mouvements artistiques des artistes du XXesiècle de notre ère. Les pigments identifiés comprennent ultramarine, anthracite, hématite, ocre jaune, bleu de Prusse, blanc de plomb, jaune chrome. Plusieurs couches de peinture sont composées d’ocre jaune (goethite), calcite utilisée comme pigment blanc, ocre rouge (anydre oxyde de fer, ultramarine. Les pigments y ont été mélangés à des liants, comme la colle animale, la gouache ou l’œuf. La chromatographie gazeuse a permis d’identifier la présence de tempera à l’œuf et de colle animale.

International audience; The different rheological behaviour of natural rubber (NR) compared to industrial synthetic poly(cis-1,4-isoprene) (SR) has been attributed to the gel phase and long-chain branching. Previous studies on branching in NR were carried out using the fractionation technique by precipitation to obtain narrow molar mass distribution. In this study, chain branching of poly(cis-1,4-isoprene) in NR was characterised by size-exclusion chromatography coupled with an online multi-angle light scattering detector (SEC-MALS). The nanoaggregates adsorbed on the column packing interfered with branching characterisation for short and medium chains (M(w) < 1000 kg/mol). Using a master curve of linear standard poly(-cis-1,4-isoprenes), SEC-MALS revealed no or very little branching in the higher chains (1000 < M(w) < 10,000 kg/mol) of natural rubber contrary to previous studies. This study showed that the soluble portion of NR samples was composed of almost linear poly(cis-1,4-isoprene) and nanoaggregates with rather compact structures.

il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION; Master; Etude et modélisation des propriétés microphysiques et optiques de nuages en phase mixte observés durant la campagne ASTAR 2007

Il est couramment observé que la couleur des feuilles de palmiers à huile peut être affectée par leur état physiologique, nutritionnel ou sanitaire mais à ce jour aucune étude de fond n'a proprement évalué les relations entre l'état de santé des palmiers et leurs propriétés optiques. Cette phase 1 du projet "PT-Smart / Remote Sensing" a pour but de scanner de manière approfondie les propriétés optiques de feuilles de palmiers soumis à des stress variés. Une base de données a été constituée au moyen d'un spectromètre hyperspectral, au cours d'une mission de cinq semaines dans des palmeraies industrielles de Sumatra. Un protocole de mesure inédit à été mis en place pour scanner de manière approfondie les réponses spectrales de palmiers sélectionnés suivant les différents symptômes de déficiences nutritives qu'ils présentent. Ces mesures ont été complétées d'analyses foliaires visant à statuer l'état physiologique des palmes. L'analyse a été réalisée au moyen de paramètres extraits dans les domaines d'intérêt des spectres de réflectance et d'indices utilisés pour détecter des stress nutritifs chez les végétaux de grande culture. Les outils statistiques de régression linéaire multivariée et d'analyse discriminante appliqués a ces indices ont été comparés à la méthode de régression PLS réalisée sur les spectres entiers. Des modèles linéaires ont été établis permettant estimer la teneur en azote avec un intervalle de confiance de 0,88%. L'analyse discriminante des différent stress nutritifs au moyen de groupes établis suivant les analyses foliaires n'est pas pertinente si on ne tient pas compte de la présence ou non de symptômes visibles et si on ne sépare pas les feuilles de rangs différents. Des tendances spectrales ont été observées mais toutefois il n'a pas été possible de les modéliser de manière précise. Cette étude ne discrédite pas pour autant le potentiel de la télédétection comme outil d'estimation de l'état physiologique des palmiers à huile.

ARCHIMED software has been used to estimate the radiative environment of plant stands constituted by 3D virtual plants. The 3D virtual trees used for computation of radiative characteristics were built using the plant generator AMAPsim. Modelling of the functioning of meristems is based upon stochastic processes. The architecture of plants was described at the individual level and simulated according to botanical rules. The radiation transmitted to the crop level was also calculated from analysis of hemispherical photographs. Both methods were applied to two-strata agroforestry systems with Acacia mangium or with Tectona grandis in Indonesia. A comparison between light partitioning maps from radiative transfer simulation and from hemispherical photographs is made.

Native starches were extracted from 21 cultivars of four yam species representative of the yam population of Ivory Coast. They were first characterized for their proximate composition, starch physico-chemical properties (amylose content, particle size distribution, crystallinity, thermal properties and intrinsic viscosity). Some functional properties (swelling, solubility and pasting behaviour and paste clarity) were then determined. Analysis of variance and principal component analysis showed that three homogenous groups could be distinguished, mainly based on starch physico-chemical properties. The first group contained all yam starches of the D alata and the D cayenensis-rotundata complex species. It was characterized by a large diameter grain (approximately 25 [mu]m), a high amylose content (around 25% db), a high intrinsic viscosity (mean of 190 cm3 g-1), and a high apparent viscosity and clarity of the paste. The second group contained the D esculenta varieties, characterized by a small granule size (diameter 6 [mu]m), a low intrinsic viscosity (121 cm3 g-1), a high gelatinization enthalpy change (19 J g-1) and a low paste viscosity. The D dumetorum sample differed from the D esculenta group by having a pure A-type crystalline form and an opaque paste. A multiple regression showed that the volume fraction of the dispersed phase and native granule size (or amylose content) could account for close to 80% of the variability of paste apparent viscosity. Gel clarity appeared mainly linked to granule size, small granules from D dumetorum and D esculenta giving the most opaque gels.

* INRA, Documentation, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, Documentation, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diplôme : Dr. Ing.

Ce travail a porté sur l'évaluation de la capacité de modèles volumiques 3D de transferts radiatifs (RIRI et DART) à simuler la distribution spatiale des flux radiatifs à 660 et 730 nm importants pour la photomorphogenèse. Les simulations de l'interception et des rediffusions, étudiées séparément, ont été comparées avec les résultats de modèles surfaciques considérés comme références (CANESTRA et PARCINOPY). Ces comparaisons ont porté sur des structures de sorgho et de noyer obtenues par digitalisation 3D. Un goniophotomètre a été développé pour caractériser les propriétés optiques directionnelles des feuilles. Cette étude a été complétée par une comparaison sur l’ensemble du spectre visible-proche infrarouge avec des mesures spectroradiométriques locales au sein d’un noyer âgé.[br/] Les résultats concernant l'interception montrent que les hypothèses de la loi de Beer-Lambert sont plus ou moins respectées selon la structure. La qualité des estimations dépend peu des paramètres numériques du modèle volumique mais beaucoup des dimensions de la maille de discrétisation. Dans la plupart des cas, l’estimation des flux interceptés à l’échelle locale reste peu précise. [br/] Les rediffusions estimées par les modèles volumiques divergent de la référence quelle que soit la fonction de phase. L’introduction d'une composante spéculaire ne réduit pas ces écarts. Pour la fonction de phase la plus simple (R=T), cette divergence est plus importante pour l'approche DOM utilisée dans DART que pour la méthode des radiosités développée dans RIRI. Dans tous les cas, la qualité des estimations du rayonnement rediffusé avec un modèle volumique dépend fortement du traitement de l'interception., The capacity of 3D volumic models of radiative transfer (DART and RIRI) based on the turbid medium analogy to simulate the spatial distribution of photomorphogenetically active radiations at 660 and 730 nm was evaluated. The simulations of light interception and scattering were both compared to the outputs of surfacic models (CANESTRA and PARCINOPY), taken as references. These comparisons were conducted on virtual plants of sorghum and wallnut trees obtained by 3D digitizing. The directional optical properties of leaves were obtained using a specially designed goniophotometer. A complementary study of on the whole visible-near infrared spectrum was also conducted by comparing the simulation of a volumic model to punctual spectrophotometric measurements within the crown of an adult walnut tree. [br/] The hypotheses of the Beer-Lambert law proved to be more or less adequate depending on the structure of the plants. The accuracy of the simulation is not very sensitive to the choice of the numerical parameters in the volumic model, but very sensitive to the size of the cells of the mesh used for the numerical simulations. However, in most cases the discrepancies between the estimate of light interception at the local scale by volumic models and the reference were significant. [br/] Light scattering, as estimated by volumic, models differed significantly from the reference whatever the phase function, even when a specular component was included. In the case of the simplest phase function (R=T), the difference was larger for the DOM method implemented in DART than for the radiosity method that was developed in RIRI. In all the cases, the accuracy of the estimates of light scattering strongly depends on the accuracy of the estimate of light interception.

International audience; This study presents milk fat globule refractive index (n$_{\rm i}$) and absorption coefficient (k$_{\rm a}$) values that can be used reliably for particle size distribution measurements by Laser Light Scattering at two different wavelengths. A k$_{\rm a}$ $\approx$ 10$^{-5}$ was obtained for liquid milk fat. The n$_{\rm i}$ of milk fat globules at 20 °C was measured at 589 nm and was calculated to be 1.470 at 466 nm and 1.460 at 633 nm. Because the software of the LLS equipment does not allow for differences in n$_{{\rm i,water}}$ at the two different wavelengths, n$_{{\rm i,fat}}$ was corrected to reflect the difference between the refractive indices of the fat globule and its surrounding medium at each wavelength. For example, if n$_{{\rm i,water}}$ is taken to be 1.33, then for milk fat globules the corrected value is 1.458 at 633 nm and 1.460 at 466 nm. These optical parameters led to reliable milk fat globule size distributions. In any case, k$_{\rm a}$ must never be overestimated, since this leads to artefactual peaks.; Propriétés optiques des globules gras du lait pour les mesures en granulométrie laser. Dans cette étude, nous présentons des valeurs de l'indice de réfraction (n$_{\rm i}$) et du coefficient d'absorption (k$_{\rm a}$) des globules gras du lait, à deux différentes longueurs d'onde, qui sont fiables pour des mesures de granulométrie laser à diffraction de la lumière. Une valeur de k$_{\rm a}$$\approx$ 10$^{-5}$ est obtenue pour la matière grasse laitière liquide. L'indice n$_{\rm i}$ des globules gras à 20 °C est mesuré à 589 nm ; sa valeur calculée est alors de 1,470 à 466 nm et 1,460 à 633 nm. Comme il n'est pas possible d'entrer des valeurs de n$_{{\rm i,eau}}$ différentes pour les deux longueurs d'ondes $\lambda$, on utilise des valeurs corrigées de n$_{{\rm i,globule}}$ pour maintenir correcte la différence d'indice de réfraction entre les globules gras et l'eau à chaque $\lambda$. Par exemple, si l'on considère n$_{{\rm i,eau}}$ = 1,33 pour les deux $\lambda$, alors pour les globules gras la valeur corrigée est de 1,458 à 633 nm et 1,460 à 466 nm. Ces paramètres optiques permettent d'obtenir des distributions granulométriques fiables pour les globules gras du lait. La valeur de k$_{\rm a}$ ne doit jamais être surestimée car cela entraîne l'apparition de populations artéfactuelles.

Des recherches sur l'amélioration de la qualité de la datte "Deglet-Nour" nous ont conduit à étudier les répercussions de traitements thermiques (désinfestation, séchage) sur la qualité de ce fruit : couleur claire et aspect translucide. Les conditions de traitement thermique doivent être contrôlées afin de ne pas induire de brunissement non enzymatique (réactions de MAILLARD), en étant cependant suffisantes pour inactiver les enzymes responsables du brunissement enzymatique. Dans ce contexte, nous présentons ici quelques résultats originaux relatifs aux évolutions de couleur, en utilisant des paramètres bien corrélés avec l'impression visuelle tel que l'apprécie le consommateur final.

The thesis concerns the study of some nonlinear optical properties exhibited by new organic molecules trapped in xerogels and polymers solid matrices. This work is airned to protect detectors like eyes or CCD captors against laser threat. These materials behave like passive optical limiters : the transmitted radiance decreases as an intense laser pulse interacts with the material. The trapped molecules in solid matrices are supposed to remain active during several months or years. We have showed that whatever the solid or liquid medium, the performances of protection are comparable. Arnong the numerous nonlinear mechanisms, we have studied the reverse saturable absorption (RSA) with derivated phtalocyanines and porphyrins chromophores, the nonlinear refiaction (NLR) and the two photon absorption (TPA). The various experiments with pulsed lasers of nanosecond, picosecond and sub-picosecond duration were used to estimate the contribution of the different mechanisms occuring instantaneously : we showed using Z-scan experiments that solid doped with RSA chromophores could also exhibit NLR. Quadripolar organic molecules exhibiting TPA are found to have large absorption cross section of excited states, like RSA. We finally studied induced scattering in a refiaction index matched inhomogeneous medium composed of one porous xerogel and a mixture of nonlinear solvants. To analyse and fit most of experimental results, we developped numerical simulations based on Beam Propagation Method. One isolated mechanism is not always sufficient to achieve an ideal protection. A solution is the combination of several mechanisms in order to increase the efficiency of the optical limiting system and to get a large spectral bandwidth protection.; Ce memoire est consacre a l'etude de certaines proprietes optiques non lineaires de nouvelles molecules organiques piegees dans des matrices solides xerogels et polymeres. Ces travaux concernent divers processus non lineaires presents dans ces materiaux solides dans le but de preserver les detecteurs photoniques tels que l'il ou les capteurs ccd contre l'agression laser. Ces materiaux fonctionnent comme des limiteurs optiques passifs : ils reagissent a la presence d'un rayonnement laser impulsionnel suffisamment intense en affaiblissant la luminance transmise. Parmi les differents mecanismes non lineaires, nous avons etudie les processus : d'absorption saturable inverse (asi) avec des chromophores de la famille des phtalocyanines et des porphyrines, de refraction non lineaire (rnl) et d'absorption a deux photons (adp). L'utilisation de lasers impulsionnels de duree nanoseconde, picoseconde et sub-picoseconde nous a permis d'evaluer la contribution des differents processus mis en jeu grace a un grand nombre d'experiences. Nous avons mis en evidence par des experiences de z-scan que des matrices solides dopees avec des chromophores asi presentent egalement de la rnl. Des molecules organiques du type quadripolaire exhibant le mecanisme adp semblent posseder une forte absorption des etats excites, comme pour les asi. Enfin, nous avons aborde l'etude du processus de diffusion induite dans un milieu inhomogene compose d'une matrice xerogel poreuse adaptee en indice avec un melange de solvants aux proprietes non lineaires. Afin d'expliquer de maniere satisfaisante la plupart des mesures experimentales, nous proposons des simulations numeriques basees sur la technique de la bpm. L'exploitation d'un seul mecanisme n'est pas toujours suffisante pour assurer une protection ideale. On peut alors envisager utiliser une combinaison de plusieurs mecanismes pour accroitre l'efficacite du systeme limiteur optique et pour beneficier d'une protection large bande spectrale.

Banana growers commonly use blue sleeves to protect the bunches during fruit growth. The Katryx(R) bag is a transparent sleeve with specific UVb and IR permeability properties, particularly a 30 % IR permeability reduction. This three-layer product was developed and patented by the Plastibana company, to allow better light and temperature conditions for banana growth. The effects of Katryx(R) and blue sleeves on the inside microclimate and on fruit quality were investigated. When using a frame to simulate the bunch, it was found that the Katryx(R) sleeve had a buffer effect with high temperatures. Thermal variations between night and day were thus limited; the inside temperature was kept around the theoretical optimum growth value in the West Indies, which varies between 29 and 30'C. When using the Katryx(R) sleeve, an increase in light quantity and a modification in light quality were also observed and, therefore, an increase in the photothermal coefficient. Banana plants ('Cavendish' cv 'Grande Naine') were used to investigate the effect of Katryx(k and blue sleeves on fruit growth. Katryx(R) covering increased fruit firmness and peel hardness, as well as fruit length and average grade (+2 to 8%), depending on the environmental conditions and on the position of the hand.

Specific absorption coefficients for water and dry matter were estimated using a wide range of variation of fresh leaves. The coefficients were derived from the inversion of the PROSPECT leaf optical property model using reflectance and transmittance spectra measured over the 1 300-2 400-nm domain and the corresponding water content (g.cm-2) and specific leaf weight (mass of dry matter per unit leaf.area, g.cm-2). Results show that the estimated values of the specific absorption coefficient for dry matter were not reliable in the strong water absorption bands, although there was agreement with previous studies in spectral regions where water contributed moderately to leaf absorption. We thus proposed to use the values derived by Fourty et al (1996) for dry leaves for the specific absorption coefficient of dry matter. Estimated values of the specific absorption coefficient of water were slightly higher than the values proposed by Curcio and Petty (1951) for pure water. We then investigated the possibility of estimating leaf water content and specific weight by inverting the PROSPECT model using concurrently or separately reflectance and/or transmittance spectra measured over fresh leaves and the specific absorption coefficients proposed by Fourty et al (1996) for dry matter, and Curcio and Petty (1951) for water. Results obtained on the training data set and on an independent data set show accurate and robust estimates of both water content (RMSE = 0.0025 g.cm-2) and specific leaf weight (RMSE = 0.0016 g.cm-2). when reflectance and transmittance were used concurrently. When either reflectance or transmittance measurements were used, the performances of water and dry matter content estimation decreased because of the relaxation of constraints in the inversion process. Possible applications of these results are discussed., Les coefficients spécifiques de l’eau et de la matière sèche sont estimés en inversant le modèle Prospect de propriétés optiques des feuilles sur une collection variée de feuilles fraîches sur lesquelles les contenus en eau (g.cm-2), les masses sèches surfacique (masse de matière sèche par unité de surface de feuille, g.cm-2) et les spectres de réflectance et transmittance dans le domaine 1 300 - 2 400 nm ont été mesurés. Les résultats montrent que les valeurs estimées du coefficient d’absorption spécifique de la matière sèche ne sont pas fiables dans les bandes de forte absorption par l’eau, alors qu’en dehors de ces bandes, un bon accord est observé avec les résultats antérieurs. Nous proposons donc d’utiliser les valeurs de coefficient spécifique d’absorption de Fourty et al (1996) calculées sur des feuilles sèches. Les valeurs estimées du coefficient spécifique d’absorption de l’eau sont légèrement surestimées par rapport aux valeurs proposées par Curcio et Petty (1951). Nous avons ensuite évalué la possibilité d’estimer le contenu en eau et la masse sèche surfacique en inversant le modèle Prospect en utilisant des spectres de réflectance et/ou de transmittance mesurés sur des feuilles fraîches, avec les coefficient spécifiques proposés par Fourty et al pour la matière sèche ou par Curcio et Petty pour l’eau. Les résultats obtenus sur le jeu d’apprentissage et un jeu de données indépendant montrent une bonne estimation du contenu en eau (RMSE = 0,0016 g.cm-2) et de la masse surfacique sèche (RMSE = 0,0016 g.cm-2) quand la réflectance et la transmittance sont utilisées simultanément. En revanche, quand la réflectance ou la transmittance est utilisée seule, la précision des estimations diminue significativement du fait de la réduction des contraintes imposées au processus d’inversion. Les applications possibles de ces résultats sont discutées.

* INRA, URD, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, URD, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diplôme : Dr. Ing.

* INRA, Centre de Recherche d'Avignon, URD, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Avignon, URD, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diplôme : Dr. d'Université

Ce stage effectué du 1/05 au 27/07/1994 au sein du laboratoire de Physico-Chimie des Polymères-Caoutchouc naturel du CIRAD-CP avait pour but : de comparer les grandeurs moléculaires de cinq clones; de comparer les grandeurs moléculaires de plusieurs échantillons d'un même latex obtenus par divers modes d'échantillonnage (film et transfert de phase); de suivre l'évolution des grandeurs moléculaires de plusieurs latex ammoniés au cours de leur vieillissement; de déterminer la taille moyenne et la distribution des tailles des particules des différents latex étudiés, et de tenter de trouver des différences clonales au niveau de la taille des particules; de mettre en évidence une corrélation entre la taille des particules de latex et les masses moléculaires moyennes des chaînes de polyisoprène qu'elles renferment. Pour déterminer la taille des particules de polyisoprène, les techniques utilisées sont la diffusion dynamique de la lumière et la diffraction de la lumière après tri des particules par filtration (0,7 microm) ou crémage dynamique

Not available, Les propriétés optiques linéaires sont très importantes dans l'expression des propriétés optiques non-linéaires: nous étudions la localisation des accords de phase colinéaires et non colinéaires pour les interactions à 3 photons. L'extension du formalisme des facteurs de champs aux interactions à 4 ondes met en évidence les 7 types d'accord de phase. Il permet un traitement unifié des interactions de somme et différence de fréquence. La fiabilisation des mesures des propriétés optiques linéaires et non-linéaires nécessite la mise au point de méthodes spécifiques. KTP et ses isotypes constituent un banc d'essai privilégié pour cette méthodologie. La dispersion en fréquence des axes optiques apporte une précision importante à la dispersion des indices de réfraction. Nous développons une méthode de prospection du profil longitudinal gaussien d'un faisceau laser par une lame mince doubleuse de fréquence. La grandeur et le signe relatif des coefficients non-linéaires de KTP sont mesures en accord de phase en régime continu, démontrant l'importance du régime temporel du laser pour cette détermination. Nous étudions les paramètres régissant les conditions de focalisation: atténuation par la double réfraction et dommage optique. L'ajustement des conditions d'accord de phase est réalisable par les effets électro-optique ou thermooptique ou par substitution d'éléments chimiques. Pour le triplage de fréquence indirect à 0,44 m, l'existence d'accord de phase non critique à température ambiante est démontrée dans les solutions solides ktiop#1##yas#yo#4

Not available, Les propriétés optiques linéaires sont très importantes dans l'expression des propriétés optiques non-linéaires: nous étudions la localisation des accords de phase colinéaires et non colinéaires pour les interactions à 3 photons. L'extension du formalisme des facteurs de champs aux interactions à 4 ondes met en évidence les 7 types d'accord de phase. Il permet un traitement unifié des interactions de somme et différence de fréquence. La fiabilisation des mesures des propriétés optiques linéaires et non-linéaires nécessite la mise au point de méthodes spécifiques. KTP et ses isotypes constituent un banc d'essai privilégié pour cette méthodologie. La dispersion en fréquence des axes optiques apporte une précision importante à la dispersion des indices de réfraction. Nous développons une méthode de prospection du profil longitudinal gaussien d'un faisceau laser par une lame mince doubleuse de fréquence. La grandeur et le signe relatif des coefficients non-linéaires de KTP sont mesures en accord de phase en régime continu, démontrant l'importance du régime temporel du laser pour cette détermination. Nous étudions les paramètres régissant les conditions de focalisation: atténuation par la double réfraction et dommage optique. L'ajustement des conditions d'accord de phase est réalisable par les effets électro-optique ou thermooptique ou par substitution d'éléments chimiques. Pour le triplage de fréquence indirect à 0,44 m, l'existence d'accord de phase non critique à température ambiante est démontrée dans les solutions solides ktiop#1##yas#yo#4

La photosynthèse foliaire est particulièrement sensible à des périodes de sécheresse édaphique. Une réduction de la conductance stomatique provoque une limitation de la diffusion de CO2 vers les chloroplastes, et constitue le premier effet direct de la sécheresse. Cependant, des réductions dans la capacité mésophyllienne à utiliser le CO2 fourni pourraient colimiter l'assimilation nette de CO2 en situation de contrainte. L'utilisation de différentes techniques d'analyse de la photosynthèse (mesure des échanges gazeux ou induction de la fluorescence de la chlorophylle) conduit à des résultats apparemment contradictoires : la première indique une colimitation, dans la mesure où des concentrations intercellulaires de CO2 calculées restent souvent constantes pendant la contrainte, et parfois même augmentent; alors que la seconde révèle une très grande stabilité de l'appareil photosynthétique à la déshydratation. La signification de ces résultats est discutée, et un cadre général de l'analyse des contraintes hydriques et des strees associés (excès de rayonnement lumineux) est proposé.

Afin de savoir si la différence observée pour la distribution des grandeurs moléculaires du caoutchouc naturel existe au départ au niveau de l'arbre ou est due au traitement qui provoquerait des coupures sur les chaines polyisoprèniques, on prélève le caoutchouc dès sa sortie de l'arbre et on compare les grandeurs moléculaires des différents échantillons obtenus par les méthodes suivantes : solubilisation dans le cyclohexane du caoutchouc naturel à l'état de latex, frais et maturé 21 ou 30 jours par transfert de phase; préparation de films de caoutchouc naturel à partir du latex frais et maturé 21 à 60 jours puis mise en solution des films dans le cyclohexane. Description de l'appareillage et du protocole utilisés pour cette étude par chromatographie d'exclusion stérique

Des simulations effectuées avec un modèle de réflectance de feuille permettent de proposer une méthode simple d’estimation de la concentration en chlorophylles, fondée sur la mesure de la réflectance dans le rouge ou le vert. Les résultats obtenus sont évalués sur des feuilles de betteraves à sucre, en utilisant 2 capteurs adaptés à la mesure de la réflectance sur des échantillons de dimensions importantes : - en mesurant directement la réflectance foliaire, avec un densitomètre photographique qui permet une mesure rapide mais ponctuelle (5mm2); - en estimant la réflectance par numérisation de photographies de feuilles prises au laboratoire, qui fournissent une image de la distribution spatiale des pigments. Les résultats expérimentaux confirment l’existence d’une relation simple entre la réflectance et la concentration en chlorophylles; toutefois les paramètres ajustés expérimentalement pour cette relation diffèrent sensiblement de ceux calculés par le modèle. Cette différence semble provenir principalement de l’utilisation de capteurs à bande spectrale large. L’utilisation des capteurs proposés nécessite donc de disposer d’un échantillon d’apprentissage pour l’ajustement de 2 paramètres., A simple method based on model simulations of leaf reflectance was proposed for the estimation of leaf chlorophyll content from reflectance measurements in the red or green parts of the spectrum. The results were evaluated with sugar beet leaves using 2 methods to acquire the data. The methods were chosen for their ability to provide measurements on large samples: first, direct measurements of leaf reflectance were made using a photographic densitometer capable of taking quick measurements on small areas (5mm2). Second, indirect estimates of leaf reflectance were made from digital analysis of color photographs of leaves taken in laboratory; this gave an image of the spatial distribution of pigments. Experimental results confirmed that a simple relation exists between reflectance and chlorophyll content. However, the experimental parameters of the relation significantly differed from those computed from the model. It seems that the difference is mainly due to the use of broad band sensors. Thus for operational use, it is necessary to calibrate 2 parameters on a sample of leaves of known chlorophyll content.

En Côte d'Ivoire, la coloration des ananas est artificiellement accélérée et homogénéisée par une application d'éthéphon quelques jours avant la récolte. Aux périodes chaudes de l'année, alors que la pulpe est souvent translucide, le traitement est parfois peu efficace ou même sans effet. On a étudié le métabolisme de l'éthéphon dans l'épiderme du fruit en fonction des facteurs température, pH et maturité des fruits. La majorité du produit reste sous forme de résidu sec en surface, particulièrement aux fortes températures. L'éthéphon absorbé (20%) est lentement dégradé en une douzaine de jours. La température du fruit n'influe pas sur l'efficacité du traitement. L'augmentation du pH des solutions la diminue. La vitesse de dégradation de l'éthéphon dans l'épiderme est indépendante de la maturité du fruit. Dans le cas des fruits translucides, la sensibilité de l'épiderme de l'ananas à l'éthylène semble être un facteur déterminant de l'inefficacité du traitement plutôt que les conditions physicochimiques à la surface du fruit.

* INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unite Regionale de Documentation, Montfavet Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unite Regionale de Documentation, Montfavet Diplôme : Dr. d'Université

L'estimation de la production primaire à partir de données satellitaires repose sur le constat que l'absorption du rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) et la réflectance d'un couvert végétal sont fonctionnellement liées. Pour étudier cette relation sur couverts discontinus, dominants en zone sahélienne, un modèle simple d'échanges radiatifs a été développé. Ce modèle a été validé à partir de données expérimentales acquises sur culture de mil (Pennisetum typhoïdes). La relation entre absorptance et indice de végétation a été étudiée par simulations. Elle a une forte variabilité liée à la configuration géométrique source-capteur, au taux de couverture du sol et à la réflectance du sol. Cependant, il existe des configurations géométriques pour lesquelles cette relation est linéaire et indépendante de la structure du couvert végétal. L'efficience de l'absorption est introduite dans un modèle simple de production primaire basé sur le déterminisme de Monteith. Des données biologiques et radiatives acquises sur mil au Niger ont permis de caler les paramètres du modèle : la part du rayonnement PAR au sein du rayonnement global et l'efficience de conversion de l'énergie absorbée en matière sèche. Un calcul d'erreur de la méthode donne 28% en production de matière sèche et 68% en rendement, calculé à partir de l'indice de récolte. Afin de dterminer les potentialités et les limites de l'application de cette méthode à l'imagerie satellitaire, elle a été testée sur une imagette

* INRA, Centre de Recherches d'Avignon, Station de Bioclimatologie, Montfavet (FRA) Diffusion du document : INRA, Centre de Recherches d'Avignon, Station de Bioclimatologie, Montfavet (FRA) Diplôme : Dr. d'Université