Do in vivo terahertz imaging systems comply with safety guidelines?

Techniques for the coherent generation and detection of electromagnetic radiation in the far infrared, or terahertz, region of the electromagnetic spectrum have recently developed rapidly and may soon be applied for in vivo medical imaging. Both continuous wave and pulsed imaging systems are under development, with terahertz pulsed imaging being the more common method. Typically a pump and probe technique is used, with picosecond pulses of terahertz radiation generated from femtosecond infrared laser pulses, using an antenna or nonlinear crystal. After interaction with the subject either by transmission or reflection, coherent detection is achieved when the terahertz beam is combined with the probe laser beam. Raster scanning of the subject leads to an image data set comprising a time series representing the pulse at each pixel. A set of parametric images may be calculated, mapping the values of various parameters calculated from the shape of the pulses. A safety analysis has been performed, based on current guidelines for skin exposure to radiation of wavelengths 2.6 µm–20 mm (15 GHz–115 THz), to determine the maximum permissible exposure (MPE) for such a terahertz imaging system. The international guidelines for this range of wavelengths are drawn from two U.S. standards documents. The method for this analysis was taken from the American National Standard for the Safe Use of Lasers (ANSI Z136.1), and to ensure a conservative analysis, parameters were drawn from both this standard and from the IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields (C95.1). The calculated maximum permissible average beam power was 3 mW, indicating that typical terahertz imaging systems are safe according to the current guidelines. Further developments may however result in systems that will exceed the calculated limit. Furthermore, the published MPEs for pulsed exposures are based on measurements at shorter wavelengths and with pulses of longer duration than those used in terahertz pulsed imaging systems, so the results should be treated with caution.

A novel satellite mission concept for upper air water vapour, aerosol and cloud observations using integrated path differential absorption LiDAR limb sounding

We propose a new satellite mission to deliver high quality measurements of upper air water vapour. The concept centres around a LiDAR in limb sounding by occultation geometry, designed to operate as a very long path system for differential absorption measurements. We present a preliminary performance analysis with a system sized to send 75 mJ pulses at 25 Hz at four wavelengths close to 935 nm, to up to 5 microsatellites in a counter-rotating orbit, carrying retroreflectors characterized by a reflected beam divergence of roughly twice the emitted laser beam divergence of 15 µrad. This provides water vapour profiles with a vertical sampling of 110 m; preliminary calculations suggest that the system could detect concentrations of less than 5 ppm. A secondary payload of a fairly conventional medium resolution multispectral radiometer allows wide-swath cloud and aerosol imaging. The total weight and power of the system are estimated at 3 tons and 2,700 W respectively. This novel concept presents significant challenges, including the performance of the lasers in space, the tracking between the main spacecraft and the retroreflectors, the refractive effects of turbulence, and the design of the telescopes to achieve a high signal-to-noise ratio for the high precision measurements. The mission concept was conceived at the Alpbach Summer School 2010.

Dissipation of shear-free turbulence near boundaries

The rapid-distortion model of Hunt & Graham (1978) for the initial distortion of turbulence by a flat boundary is extended to account fully for viscous processes. Two types of boundary are considered: a solid wall and a free surface. The model is shown to be formally valid provided two conditions are satisfied. The first condition is that time is short compared with the decorrelation time of the energy-containing eddies, so that nonlinear processes can be neglected. The second condition is that the viscous layer near the boundary, where tangential motions adjust to the boundary condition, is thin compared with the scales of the smallest eddies. The viscous layer can then be treated using thin-boundary-layer methods. Given these conditions, the distorted turbulence near the boundary is related to the undistorted turbulence, and thence profiles of turbulence dissipation rate near the two types of boundary are calculated and shown to agree extremely well with profiles obtained by Perot & Moin (1993) by direct numerical simulation. The dissipation rates are higher near a solid wall than in the bulk of the flow because the no-slip boundary condition leads to large velocity gradients across the viscous layer. In contrast, the weaker constraint of no stress at a free surface leads to the dissipation rate close to a free surface actually being smaller than in the bulk of the flow. This explains why tangential velocity fluctuations parallel to a free surface are so large. In addition we show that it is the adjustment of the large energy-containing eddies across the viscous layer that controls the dissipation rate, which explains why rapid-distortion theory can give quantitatively accurate values for the dissipation rate. We also find that the dissipation rate obtained from the model evaluated at the time when the model is expected to fail actually yields useful estimates of the dissipation obtained from the direct numerical simulation at times when the nonlinear processes are significant. We conclude that the main role of nonlinear processes is to arrest growth by linear processes of the viscous layer after about one large-eddy turnover time.

Les variations formelles d'un moule stylistique: rubrique, texte et image à la charnière du Merlin et de sa Suite Vulgate

Le passage du Merlin propre à sa Suite Vulgate, espace de suture entre le texte et sa continuation est dans la tradition manuscrite l'objet de variances et de déplacements. A la paix annoncée à la fin du Merlin succède en effet le conflit qui oppose le jeune roi Arthur à ses barons. Les passages de rubrication et d'entrelacement sont le lieu privilégié de variations formelles gommées par l'adoption et la reprise de moules stylistiques attendus. Ceux-ci exhibent tout en les masquant de subtiles divergences relevant de partis pris à la fois narratifs, interprétatifs et idéologiques.

Diviser, choisir et condenser: rubriques et illustrations du règne d'Uter et Pandragon dans le Merlin de Robert de Boron

La sélection opérée par les rubriques et les enluminures, formes contraintes qui échappent dans une certaine mesure à la linéarité du développement textuel, détermine la réception de l'œuvre. Les manuscrits comprenant des miniatures synthétiques (comme celles qui représentent l'enfance de Merlin) ou des séries iconographiques (comme celles qui rendent compte des amours d'Uterpandragon et Ygerne et de leurs conséquences) présentent donc un caractère exceptionnel, orientant la lecture du texte et son interprétation.

'Conment Merlin se mua en guise de cerf' : écrire et représenter la métamorphose animale dans les manuscrits enluminés de la Suite Vulgate du Merlin

Les manuscrits enluminés du Merlin illustrent l’arrivée du personnage transformé en cerf à la table de Jules César, mais sa transformation elle-même n’est jamais représentée. Cette intervention théâtralisée permet ultimement de dénoncer les faux semblants et le désordre qui règnent autour de l’empereur. Elle a une dimension purgative, visant la restauration de l’ordre moral, politique et sexuel, tout en promouvant une démarche heuristique placée au cœur du processus de lecture et d’interprétation.

L'intégration littéraire et iconographique du motif de la descente du Christ aux Enfers à l'ouverture du Merlin

Le début du Merlin et sa mise en image témoignent de l’influence paradoxale du matériau biblique et apocryphe sur la littérature arthurienne, dite "profane". A travers les représentations de la descente aux enfers et le récit de l'effort avorté de conception d'un antéchrist, le roman se joue du texte sacré et de la tradition auxquels il emprunte sa matière. Dans le contexte médiéval, cette réécriture correspond moins à une entreprise de désacralisation et de transgression qu’à la libre continuation du mouvement de réflexion et de création suscité par la matière biblique.

'Si en i ot de teus qui i conterent plus lor honte que leur honour', Enadain et Gauvain, les chevaliers transformés en nains dans la Suite Vulgate du Merlin

Dans le récit de la transformation de Gauvain en nain, la honte est à la fois la conséquence d'une culpabilité mise en avant par un interlocuteur féminin, et l'instrument de la purgation de la faute commise par le héros. La gestion narrative de cet épisode à la fois dramatique et comique interroge autant les valeurs chrétiennes que les principes de conduite chevaleresques. La nature de la faute et son intériorisation personnelle importent moins que sa dimension sociale et collective.

Construction impossible et défense improbable : la tour du roi Vertigier dans l'Historia Brittonum de Nennius, l'Historia Regum Britanniae de Geoffroy de Monmouth, le Brut de Wace et le Merlin de Robert de Boron

La question architecturale de l'impossibilité de l'usurpateur Vertigier à construire sa tour se double d'une réflexion politique et morale déterminante. La tour branlante est en effet à l'image du royaume déchiré de Grande Bretagne : elle emblématise l'instabilité politique et les affrontements militaires qui déterminent l'ascension illégitime puis la chute de ce mauvais roi.

Composition cyclique et programme d’illustrations. L’épisode de Grisandole dans le manuscrit enluminé de la Suite Vulgate du Merlin, B. L. Add. 10292

L'étude du texte et de l'illustration de l'épisode romain dans la Suite Vulgate du Merlin du manuscrit British Library Add. 10292 (XIVe s.) permet d'explorer la relation entre l'amplification cyclique à l'œuvre dans ce passage au statut textuel complexe et le développement spécifique d'une série voire d'un cycle d'illustrations.

Introduction

Cette introduction dresse un panorama de différentes approches possibles des activités quotidiennes, de la vie privée et de la culture matérielle dans le monde médiéval, convoquant des perspectives littéraires, historiques ou archéologiques, et soulignant les problématiques associées à ce sujet d'étude.

Le livre de messire Lancelot du Lac" : présentation matérielle et composition des manuscrits arthuriens de Jacques d'Armagnac (BNF fr. 117-120 et 113-116)

L'organisation des manuscrits arthuriens du cycle du Graal de Jacques d'Armagnac (BNF fr. 117-120 qu'il a hérité de son arrière-grand-père le duc Jean de Berry et dont il a fait retoucher les peintures et BNF fr. 113-116 qu'il a fait exécuter entre 1470 et 1475), leur agencement, leur illustration et leurs subdivisions sont un indice précieux de la conception et de la réception de ces compilations. Ils soulignent l'effort de constitution d'un ensemble romanesque cohérent centré sur la figure de Lancelot.