628 resultados para Spectroscopie [électromagnétisme, optique, acoustique]
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Une sonde lectrostatique de Langmuir cylindrique a t utilise pour caractriser une post-dcharge d’un plasma d’ondes de surface de N2-O2 par la mesure de la densit des ions et lectrons ainsi que la temprature des lectrons drive de la fonction de distribution en nergie des lectrons (EEDF). Une densit maximale des lectrons au centre de la early afterglow de l’ordre de 1013 m-3 a t dtermine, alors que celle-ci a chut 1011 m-3 au dbut de la late afterglow. Tout au long du profil de la post-dcharge, une densit des ions suprieure celle des lectrons indique la prsence d’un milieu non macroscopiquement neutre. La post-dcharge est caractrise par une EEDF quasi maxwellienne avec une temprature des lectrons de 0.5±0.1 eV, alors qu’elle grimpe 1.1 ±0.2 eV dans la early afterglow due la contribution des collisions vibrationnelles-lectroniques (V-E) particulirement importantes. L’ajout d’O2 dans la dcharge principale entrane un rehaussement des espces charges et de la temprature des lectrons suivi d’une chute avec l’augmentation de la concentration d’O2. Le changement de la composition lectrique de la post-dcharge par la cration de NO+ au dtriment des ions N2+ est l’origine du phnomne. Le recours cette post-dcharge de N2 pour la modification des proprits d’mission optique de nanofils purs de GaN et avec des inclusions d’InGaN a t tudi par photoluminescence (PL). Bien que l’mission provenant des nanofils de GaN et de la matrice de GaN recouvrant les inclusions diminue suite la cration de sites de recombinaison non radiatifs, celle provenant des inclusions d’InGaN augmente fortement. Des mesures de PL par excitation indiquent que cet effet n’est pas attribuable un changement de l’absorption de la surface de GaN. Ceci suggre un recuit dynamique induit par la dsexcitation des mtastables de N2 suite leur collision la surface des nanofils et la possibilit de passiver les dfauts de surface tels que des lacunes d’azote par l’action d’atomes de N2 ractifs provenant de la post-dcharge. L’incorporation d’O2 induit les mmes effets en plus d’un dcalage vers le rouge de la bande d’mission des inclusions, suggrant l’action des espces d’O2 au sein mme des nanostructures.
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Dans ce projet de recherche, le dpt des couches minces de carbone amorphe (gnralement connu sous le nom de DLC pour Diamond-Like Carbon en anglais) par un procd de dpt chimique en phase vapeur assist par plasma (ou PECVD pour Plasma Enhanced Chemical Vapor deposition en anglais) a t tudi en utilisant la Spectroscopie d’mission Optique (OES) et l’analyse partielle par rgression des moindres carrs (PLSR). L’objectif de ce mmoire est d’tablir un modle statistique pour prvoir les proprits des revtements DLC selon les paramtres du procd de dposition ou selon les donnes acquises par OES. Deux sries d’analyse PLSR ont t ralises. La premire examine la corrlation entre les paramtres du procd et les caractristiques du plasma pour obtenir une meilleure comprhension du processus de dpt. La deuxime srie montre le potentiel de la technique d’OES comme outil de surveillance du procd et de prdiction des proprits de la couche dpose. Les rsultats montrent que la prdiction des proprits des revtements DLC qui tait possible jusqu’ maintenant en se basant sur les paramtres du procd (la pression, la puissance, et le mode du plasma), serait envisageable dsormais grce aux informations obtenues par OES du plasma (particulirement les indices qui sont relies aux concentrations des espces dans le plasma). En effet, les donnes obtenues par OES peuvent tre utilises pour surveiller directement le processus de dpt plutt que faire une tude complte de l’effet des paramtres du processus, ceux-ci tant strictement relis au racteur plasma et tant variables d’un laboratoire l’autre. La perspective de l’application d’un modle PLSR intgrant les donnes de l’OES est aussi dmontre dans cette recherche afin d’laborer et surveiller un dpt avec une structure graduelle.
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Thse diffuse initialement dans le cadre d'un projet pilote des Presses de l'Universit de Montral/Centre d'dition numrique UdeM (1997-2008) avec l'autorisation de l'auteur.
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Cette thse porte sur l’amlioration des techniques d’imagerie haut-contraste permettant la dtection directe de compagnons de faibles sparations de leur toile hte. Plus prcisment, elle s’inscrit dans le dveloppement du Gemini Planet Imager (GPI) qui est un instrument de deuxime gnration pour les tlescopes Gemini. Cette camra utilisera un spectromtre champ intgral (SCI) pour caractriser les compagnons dtects et pour rduire le bruit de tavelure limitant leur dtection et corrigera la turbulence atmosphrique un niveau encore jamais atteint en utilisant deux miroirs dformables dans son systme d’optique adaptative (OA) : le woofer et le tweeter. Le woofer corrigera les aberrations de basses frquences spatiales et de grandes amplitudes alors que le tweeter compensera les aberrations de plus hautes frquences ayant une plus faible amplitude. Dans un premier temps, les performances pouvant tre atteintes l’aide des SCIs prsentement en fonction sur les tlescopes de 8-10 m sont investigues en observant le compagnon de l’toile GQ Lup l’aide du SCI NIFS et du systme OA ALTAIR installs sur le tlescope Gemini Nord. La technique de l’imagerie diffrentielle angulaire (IDA) est utilise pour attnuer le bruit de tavelure d’un facteur 2 6. Les spectres obtenus en bandes JHK ont t utiliss pour contraindre la masse du compagnon par comparaison avec les prdictions des modles atmosphriques et volutifs 8−60 MJup, o MJup reprsente la masse de Jupiter. Ainsi, il est dtermin qu’il s’agit plus probablement d’une naine brune que d’une plante. Comme les SCIs prsentement en fonction sont des camras polyvalentes pouvant tre utilises pour plusieurs domaines de l’astrophysique, leur conception n’a pas t optimise pour l’imagerie haut-contraste. Ainsi, la deuxime tape de cette thse a consist concevoir et tester en laboratoire un prototype de SCI optimis pour cette tche. Quatre algorithmes de suppression du bruit de tavelure ont t tests sur les donnes obtenues : la simple diffrence, la double diffrence, la dconvolution spectrale ainsi qu’un nouvel algorithme dvelopp au sein de cette thse baptis l’algorithme des spectres jumeaux. Nous trouvons que l’algorithme des spectres jumeaux est le plus performant pour les deux types de compagnons tests : les compagnons mthaniques et non-mthaniques. Le rapport signal-sur-bruit de la dtection a t amlior d’un facteur allant jusqu’ 14 pour un compagnon mthanique et d’un facteur 2 pour un compagnon non-mthanique. Dernirement, nous nous intressons certains problmes lis la sparation de la commande entre deux miroirs dformables dans le systme OA de GPI. Nous prsentons tout d’abord une mthode utilisant des calculs analytiques et des simulations Monte Carlo pour dterminer les paramtres cls du woofer tels que son diamtre, son nombre d’lments actifs et leur course qui ont ensuite eu des rpercussions sur le design gnral de l’instrument. Ensuite, le systme tudi utilisant un reconstructeur de Fourier, nous proposons de sparer la commande entre les deux miroirs dans l’espace de Fourier et de limiter les modes transfrs au woofer ceux qu’il peut prcisment reproduire. Dans le contexte de GPI, ceci permet de remplacer deux matrices de 160069 lments ncessaires pour une sparation “classique” de la commande par une seule de 4569 composantes et ainsi d’utiliser un processeur prt tre utilis plutt qu’une architecture informatique plus complexe.
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Un nouveau contrleur de EMCCD (Electron multiplying Charge Coupled Device) est prsent. Il permet de diminuer significativement le bruit qui domine lorsque la puce EMCCD est utilis pour du comptage de photons: le bruit d'injection de charge. l'aide de ce contrleur, une camra EMCCD scientifique a t construite, caractrise en laboratoire et teste l'observatoire du mont Mgantic. Cette nouvelle camra permet, entre autres, de raliser des observations de la cinmatique des galaxies par spectroscopie de champ intgral par interfromtrie de Fabry-Perot en lumire Ha beaucoup plus rapidement, ou de galaxies de plus faible luminosit, que les camras comptage de photon bases sur des tubes amplificateurs. Le temps d'intgration ncessaire l'obtention d'un rapport signal sur bruit donn est environ 4 fois moindre qu'avec les anciennes camras. Les applications d'un tel appareil d'imagerie sont nombreuses: photomtrie rapide et faible flux, spectroscopie haute rsolution spectrale et temporelle, imagerie limite par la diffraction partir de tlescopes terrestres (lucky imaging), etc. D'un point de vue technique, la camra est domine par le bruit de Poisson pour les flux lumineux suprieurs 0.002 photon/pixel/image. D'un autre ct, la raie d'hydrogne neutre (HI) 21 cm a souvent t utilise pour tudier la cinmatique des galaxies. L'hydrogne neutre a l'avantage de se retrouver en quantit dtectable au-del du disque optique des galaxies. Cependant, la rsolution spatiale de ces observations est moindre que leurs quivalents raliss en lumire visible. Lors de la comparaison des donnes HI, avec des donnes plus haute rsolution, certaines diffrences taient simplement attribues la faible rsolution des observations HI. Le projet THINGS (The HI Nearby Galaxy Survey a observ plusieurs galaxies de l'chantillon SINGS (Spitzer Infrared Nearby Galaxies Survey). Les donnes cinmatiques du projet THIGNS seront compares aux donnes cinmatiques obtenues en lumire Ha, afin de dterminer si la seule diffrence de rsolution spatiale peut expliquer les diffrences observes. Les rsultats montrent que des diffrences intrinsques aux traceurs utilises (hydrogne neutre ou ionis), sont responsables de dissemblances importantes. La comprhension de ces particularits est importante: la distribution de la matire sombre, drive de la rotation des galaxies, est un test de certains modles cosmologiques.
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La spectroscopie Raman est un outil non destructif fort utile lors de la caractrisation de matriau. Cette technique consiste essentiellement faire l’analyse de la diffusion inlastique de lumire par un matriau. Les performances d’un systme de spectroscopie Raman proviennent en majeure partie de deux filtres ; l’un pour purifier la raie incidente (habituellement un laser) et l’autre pour attnuer la raie lastique du faisceau de signal. En spectroscopie Raman rsonante (SRR), l’nergie (la longueur d’onde) d’excitation est accorde de faon tre voisine d’une transition lectronique permise dans le matriau l’tude. La section efficace d’un processus Raman peut alors tre augmente d’un facteur allant jusqu’ 106. La technologie actuelle est limite au niveau des filtres accordables en longueur d’onde. La SRR est donc une technique complexe et pour l’instant fastidieuse mettre en œuvre. Ce mmoire prsente la conception et la construction d’un systme de spectroscopie Raman accordable en longueur d’onde bas sur des filtres rseaux de Bragg en volume. Ce systme vise une utilisation dans le proche infrarouge afin d’tudier les rsonances de nanotubes de carbone. Les tapes menant la mise en fonction du systme sont dcrites. Elles couvrent les aspects de conceptualisation, de fabrication, de caractrisation ainsi que de l’optimisation du systme. Ce projet fut ralis en troite collaboration avec une petite entreprise d’ici, Photon etc. De cette coopration sont ns les filtres accordables permettant avec facilit de changer la longueur d’onde d’excitation. Ces filtres ont t combins un laser titane : saphir accordable de 700 1100 nm, un microscope «maison» ainsi qu’ un systme de dtection utilisant une camra CCD et un spectromtre rseau. Sont d’abord prsents les aspects thoriques entourant la SRR. Par la suite, les nanotubes de carbone (NTC) sont dcrits et utiliss pour montrer la pertinence d’une telle technique. Ensuite, le principe de fonctionnement des filtres est dcrit pour tre suivi de l’article o sont parus les principaux rsultats de ce travail. On y trouvera entre autres la caractrisation optique des filtres. Les limites de basses frquences du systme sont dmontres en effectuant des mesures sur un chantillon de soufre dont la raie 27 cm-1 est clairement rsolue. La simplicit d’accordabilit est quant elle dmontre par l’utilisation d’un chantillon de NTC en poudre. En variant la longueur d’onde (l’nergie d’excitation), diffrentes chiralits sont observes et par le fait mme, diffrentes raies sont prsentes dans les spectres. Finalement, des prcisions sur l’alignement, l’optimisation et l’opration du systme sont dcrites. La faible acceptance angulaire est l’inconvnient majeur de l’utilisation de ce type de filtre. Elle se rpercute en problme d’attnuation ce qui est critique plus particulirement pour le filtre coupe-bande. Des amliorations possibles face cette limitation sont tudies.
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Thse numrise par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral
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L’tude du cerveau humain est un domaine en plein essor et les techniques non-invasives de l’tudier sont trs prometteuses. Afin de l’tudier de manire non-invasive, notre laboratoire utilise principalement l’imagerie par rsonance magntique fonctionnelle (IRMf) et l’imagerie optique diffuse (IOD) continue pour mesurer et localiser l’activit crbrale induite par une tche visuelle, cognitive ou motrice. Le signal de ces deux techniques repose, entre autres, sur les concentrations d’hmoglobine crbrale cause du couplage qui existe entre l’activit neuronale et le flux sanguin local dans le cerveau. Pour tre en mesure de comparer les deux signaux (et ventuellement calibrer le signal d’IRMf par l’IOD), o chaque signal est relatif son propre niveau de base physiologique inconnu, une nouvelle technique ayant la capacit de mesurer le niveau de base physiologique est ncessaire. Cette nouvelle technique est l’IOD rsolue temporellement qui permet d’estimer les concentrations d’hmoglobine crbrale. Ce nouveau systme permet donc de quantifier le niveau de base physiologique en termes de concentrations d’hmoglobine crbrale absolue. L’objectif gnral de ma matrise tait de dvelopper un tel systme afin de l’utiliser dans une large tude portant sur la condition cardiovasculaire, le vieillissement, la neuroimagerie ainsi que les performances cognitives. Il a fallu tout d’abord construire le systme, le caractriser puis valider les rsultats avant de pouvoir l’utiliser sur les sujets de recherche. La validation s’est premirement ralise sur des fantmes homognes ainsi qu’htrognes (deux couches) qui ont t dvelopps. La validation des concentrations d’hmoglobine crbrale a t ralise via une tche cognitive et appuye par les tests sanguins des sujets de recherche. Finalement, on prsente les rsultats obtenus dans une large tude employant le systme d’IOD rsolue temporellement en se concentrant sur les diffrences relies au vieillissement.
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Mmoire numris par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral
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Jusqu' rcemment, les patients souffrant d'pilepsie rfractaire aux traitements mdicamenteux taient destins un avenir incertain. Le recours la chirurgie comme traitement alternatif offre l'espoir de mener un jour une vie normale. Pour dterminer si un patient peut bnficier d’une intervention chirurgicale, une valuation complte est cruciale. Les mthodes d’valuation prchirurgicale ont connu des progrs importants au cours des dernires dcennies avec le perfectionnement des techniques d’imagerie crbrale. Parmi ces techniques, la spectroscopie proche infrarouge (SPIR), aussi connue sous le nom d’imagerie optique, prsente de nombreux avantages (cot, mobilit du participant, rsolution spatiale et temporelle, etc.). L’objectif principal de cette tude est de dvelopper un protocole d'valuation prchirurgicale de la mmoire. Une tche de mmoire verbale incluant l’encodage, le rappel immdiat et le rappel diffr de listes de mots a t administre dix adultes sains lors d’un enregistrement en imagerie optique. Les rsultats obtenus suggrent l’activation bilatrale des aires prfrontales antrieures et dorsolatrales ainsi que des aires temporales antrieures et moyennes. Les aires prfrontales et temporales antrieures semblent modules par les diffrents processus mnsiques et la position du rappel dans le temps. La premire fois qu’une liste est rappele, l’activit hmodynamique est plus leve que lors des rappels subsquents, et ce, davantage dans l’hmisphre gauche que dans l’hmisphre droit. Cette tude constitue la premire tape dans le processus de validation du protocole des fins cliniques auprs de patients pileptiques.
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Les htrojonctions formes de deux matriaux, un donneur et un accepteur (D/A), sont la base de la majorit des mlanges photovoltaques organiques. Les mcanismes de sparation des charges dans ces systmes reprsentent aujourd'hui l'un des sujets les plus chauds et les plus dbattus dans ce domaine. Nous entrons au coeur de ce dbat en choisissant un systme D/A base de phtalocyanine de cuivre (CuPc) et de fullerne (C60). Pour sonder les tats excits de nos molcules et obtenir de l'information sur les phnomnes l'interface D/A, nous ralisons une exprience pompe-sonde, appele absorption photoinduite (PIA). Nous y mesurons le changement fractionnaire de transmission au travers de l'chantillon. Les mesures de PIA sont ralises l'tat de quasi quilibre, T=10K. Nous observons une modulation prononce dans la rgion du photoblanchiment de l'tat fondamental qui nous indique que la pompe induit un dcalage du spectre d'absorption de l'tat fondamental. Ce dcalage peut tre expliqu par deux processus : soit l'chantillon est chauff par la pompe (effet thermique) ou bien des charges sont cres l'interface entre les deux matriaux (effet Stark). La dpendance en temprature du spectre d'absorption entre 10K et 290K montre une signature thermique pour un changement de temprature de 80K. Grce au ratio des raies Raman anti-Stokes et Stokes, nous dmontrons que la pompe chauffe l'chantillon de 34 K, temprature insuffisante pour attribuer notre signal un effet thermique. Nous vaporons ensuite la bicouche CuPc/C60 sur de l'ITO et du saphir, substrats qui possdent des conductivits thermiques diffrentes et nous observons le mme signal de PIA, excluant par le fait mme l'hypothse de l'effet thermique. Puisque notre tude est comparable la spectroscopie effet Stark, nous procdons une analyse similaire en comparant notre signal de PIA au spectre de la transmittance et ses drivs premire et seconde. Nous observons alors que notre signal reproduit presque parfaitement la drive seconde de la transmittance. Ces rsultats sont conformes une signature optique d'effet Stark due la cration de charges l'interface D/A.
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Les objectifs de ce mmoire sont d’tudier la rtinotopie et les asymtries fonctionnelles du cortex visuel chez l’humain avec la spectroscopie proche de l’infrarouge fonctionnelle (SPIRf), tout en confirmant la fiabilit de cette technique. Tel qu’attendu, les rsultats montrent une activation plus forte dans l’hmisphre controlatral et dans le cortex haut/bas inverse l’hmichamp stimul. Nous avons galement mesur une activation significativement plus forte dans le cortex visuel suprieur (lorsque le champ visuel infrieur tait stimul) que l’activation dans le cortex visuel infrieur (lorsque le champ visuel suprieur tait stimul), surtout lorsque ces stimuli taient prsents dans le champ visuel droit. Il s’agit de la premire tude en SPIRf observer les asymtries horizontale et verticale du cortex visuel et ainsi confirmer l’existence de ces asymtries. Cette tude tmoigne galement de la fiabilit de la SPIRf comme technique d’imagerie pour cartographier le cerveau humain.
