Cette thèse est divisée en deux parties : la partie I traite de combinatoire additive, la partie II s’est portée sur des questions de théorie élémentaire des nombres. Dans le chapitre 1, on généralise la transformée de Davenport pour prouver que si S\mathbb A=(A, +)S est un demi-groupe cancellatif (éventuellement non commutatif) et SX, YS sont des sous-ensembles non vides de SAS tels que le sous semi groupe engendré par SYS est commutatif, on a SS|X+Y|\gc\min(\gamma(Y, |X|+|Y|-I)SS, où S\gamma(\ctlot)S dénote la constante de Cauchy-Davenport d’un ensemble. On en obtient une extension des théorèmes de Chowla et Pillai pour les groupes cycliques et une version plus forte d’un théorème additif de Karolyi et Hamidoune. Dans le chapitre 2, on montre que si S(A,+)S est un semi-groupe cancellatif et si SX, Y\subsetcq AS alors SS|X+Y|\gc\min(\gammaX+Y), |X|+|Y|-I)SS. Cela donne une généralisation de l’inégalité de Kemperman pour les groupes sans torsion et une version plus forte du théorème d’Hamidoune-Karolyi. Dans le chapitre 3, on généralise des résultats par Freiman et al., en prouvant que si S(A,\ctlot)S est un semi-groupe linéairement ordonnable et SSS est un sous-ensemble fini de SAS engendrant un sous-semi-groupe non-abélien, alors S|S^2-\gc3|S|-2S. Dans le chapitre 4, on prouve des résultats liés à une conjecture par Gyorgy et Smyth sur la finitude des entiers Sn\gc1S tels que Sn^kS divise Sa^a \pmb^nS pour des entiers fixés SaS, SbS et SkS avec Sk\gc3S, S|ab|\gc2Set S\gcd(a,b) = 1S. Enfin, dans le chapitre 5, on considère une question de divisibilité dans les entiers, en quelque sorte liée au problème de Znam et à la conjecture d’Agoh-Giuga / This thesis is divided into two parts. Part I is about additive combinatorics. Part II deals with questions in elementary number theory. In Chapter 1, we generalize the Davenport transform to prove that if si S\mathbb A=(A, +)S is acancellative semigroup (either abelian or not) and SX, YS are non-empty subsets of SAS such that the subsemigroup generated by SYS is abelian, then SS|X+Y|\gc\min(\gamma(Y, |X|+|Y|-I)SS, where for SZ\subsetcq AS we let S\gamma(Z):=\sup_{z_0\in Z^\times}\in f_(z_0\nc z\inZ) (vm ord)(z-z_0)S. This implies an extension of Chowla’s and Pillai’s theorems for cyclic groups and a stronger version of an addition theorem by Hamidoune and Karolyi for arbitrary groups. In Chapter 2, we show that if S(A, +) is a cancellative semigroup and SX, Y\subsetcq AS then SS|X+Y|\gc\min(\gammaX+Y), |X|+|Y|-I)SS. This gives a generalization of Kemperman’s inequality for torsion free groups and a stronger version of the Hamidoune-Karolyi theorem. In Chapter 3, we generalize results by Freiman et al. by proving that if S(A,\ctlot)S is a linearly orderable semigroup and SSS is a finite subset of SAS generating a non-abelian subsemigroup, then S|S^2-\gc3|S|-2S. In Chapter 4, we prove results related to conjecture by Gyory and Smyth on the sets SR_k^\pm(a,b)S of all positive integers SnS such that Sn^kS divides Sa^a \pmb^nS for fixed integers SaS, SbS and SkS with Sk\gc3S, S|ab|\gc2Set S\gcd(a,b) = 1S. In particular, we show that SR_k^pm(a,b)S is finite if Sk\gc\max(|a|.|b|)S. In Chapter 5, we consider a question on primes and divisibility somchow related to Znam’s problem and the Agoh-Giuga conjecture

No description available.

Cette thèse porte sur l’analyse isotopique de poussières interplanétaires riches en carbone (des micrométéorites ultracarbonées), pour mieux comprendre les processus de fractionnement isotopique des éléments légers (hydrogène et azote) observés dans les phases organiques de la matière extraterrestre primitive. Il est possible, au sein d’une collection de micrométéorites provenant des régions centrales du continent Antarctique, d’identifier des micrométéorites ultracarbonées (UCAMMs – pour UltraCarbonaceous Antarctic MicroMeteorites) qui contiennent environ dix fois plus de carbone que les météorites primitives. Ces particules rares (environ 1% des particules collectées) ouvrent la possibilité d’étudier en laboratoire des particules cométaires de grandes tailles (100-200 microns). Des analyses minéralogiques, chimiques et structurales sur deux fragments de micrométéorites ultracarbonées ont été réalisées dans le cadre de collaborations à l’aide de techniques de microscopie électronique à balayage, microsonde électronique, microspectroscopie infrarouge (synchrotron SOLEIL). Le travail principal de cette thèse concerne l’analyse isotopique de deux UCAMMs par spectrométrie de masse à émission ionique secondaire (SIMS) à l’aide de la microsonde ionique NanoSIMS. Les développements instrumentaux effectués en collaboration entre les équipes du CSNSM et de l’Institut Curie permettent de résoudre les interférences moléculaires avec un pouvoir de séparation en masse supérieur à 20 000 en conservant une sensibilité compatible avec les mesures envisagées. Ainsi, il a été possible de mesurer pour la première fois la composition isotopique de l’hydrogène avec les ions poly-atomiques 12C2D- et 12C2H- et de comparer sa distribution spatiale avec celle de l’azote (12C15N-/12C14N-) obtenue sur la même surface avec le même champ magnétique. Un protocole de fabrication d’une série d’échantillons standards a été développé à partir de polymères isotopiquement marqués en deutérium afin de déterminer le fractionnement instrumental du NanoSIMS démontrant la possibilité d’effectuer des mesures précises de la composition isotopique de l’hydrogène dans la matière organique avec des ions polyatomiques (rapports CD-/CH- et C2D-/C2H-). Les cartographies isotopiques à haute résolution spatiale (200 nm) en C2D-/C2H- et C15N-/C14N- montrent une distribution très hétérogène du deutérium avec des valeurs extrêmes allant jusqu’à 20 fois la valeur des océans terrestres, alors que les rapports 15N/14N restent globalement proches (à 20% près) de la valeur de l’atmosphère terrestre. Les mesures des rapports N/C en imagerie ionique effectuées au NanoSIMS confirment les valeurs mesurées par microsonde électronique et montrent que la matière organique des UCAMMs est riche en azote. Les comparaisons des images isotopiques entre elles et avec les images obtenues par les autres techniques montrent la matière organique des micrométéorites ultracarbonées est constituée de différents composants. Le composant principal ne montre pas de corrélation entre les excès en D et ceux en 15N. Une fraction mineure de la surface analysée montre des excès corrélés en D et en 15N, sans que la composition élémentaire ni la structure de cette composante ne diffèrent significativement du reste de la particule. Enfin, une seconde composante mineure présentant des enrichissements modérés en D et des rapports 15N/14N inférieurs à la valeur de l’atmosphère terrestre. L’ensemble des données peut être expliqué en supposant que les micrométéorites ultracarbonées proviennent de la surface d’objets glacés transneptuniens. Les caractéristiques élémentaires et isotopiques observées dans la matière organique des UCAMMs pourraient résulter du mélange de différentes strates du corps parent ayant subi une irradiation par le rayonnement cosmique galactique à grandes distances héliocentriques. / This thesis covers the isotopic analysis of carbon-rich interplanetary dust (ultracarbonaceous micrometeorites), in order to better understand the isotopic fractionation process of light elements (hydrogen and nitrogen) observed in the organic phases of primitive extraterrestrial matter. It is possible, within a collection of micrometeorites coming from the central regions of the Antarctic continent, to identify ultra-carbonaceous micrometeorites (UCAMMs – for Ultra-Carbonaceous Antarctic MicroMeteorites) which contain about ten times more carbon than the primitive meteorites. These particles are extremely rare and open the possibility to study in laboratory cometary particles of large sizes (100-200 microns). This thesis focuses on the isotopic analyses of UCAMMs, in order to understand the isotopic fractionation processes of light elements (hydrogen and nitrogen) observed in the organic matter of the primitive solar system. Mineralogical, chemical and structural analyses on two fragments of ultra-carbonaceous micrometeorites were performed in the framework of collaborations using techniques of scanning electron microscopy, electron microprobe, infrared microspectroscopy (SOLEIL synchrotron). The main work of this thesis concerns the isotopic analysis of two UCAMMs by Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) using the NanoSIMS ion microprobe. The instrumental developments performed in collaboration between the CSNSM and the Curie Institute teams allow to resolve molecular interferences with a mass resolving power higher than 20 000 retaining a sensibility compatible with the measurements considered here. So, it has been possible to measure for the first time the hydrogen isotopic composition with the polyatomic ions 12C2D- and 12C2H- and to compare its spatial distribution with that of the nitrogen (12C15N-/12C14N-) obtained on the same surface with the same magnetic field. A protocol for producing a series of standard samples was developed from polymers isotopically enriched in deuterium in order to determine the instrumental fractionation of the NanoSIMS showing the possibility to perform precise measurements of the hydrogen isotopic composition in the organic matter with polyatomic ions (CD-/CH- and C2D-/C2H- ratios). The isotopic maps at high spatial resolution (200 nm) in C2D/C2H and C15N/C14N show a very heterogeneous distribution in deuterium with extreme values going up to 20 times the terrestrial ocean value, whereas the 15N/14N ratios remain globally close (within 20%) to the terrestrial atmosphere value. Measurements of N/C ratios in ion imaging performed at the NanoSIMS confirm the values measured by electron microprobe and show that the organic matter of UCAMMs is rich in nitrogen. Comparisons between isotopic images with each other and with the images obtained by the other techniques show that the organic matter of ultracarbonaceous micrometeorites is constituted of different components. The main component doesn’t exhibit a correlation between the D and 15N excesses. A minor component of the analyzed surface exhibits correlated excesses in D and in 15N, without neither the elemental or structural composition of this component significantly differs from the rest of the grain. Finally, a minor component showing moderate enrichments in D and 15N/14N ratios lower than the terrestrial atmosphere value could have been identified.All the data can be explained assuming that the ultracarbonaceous micrometeorites come from the surface of transneptunian icy objects. The elemental and isotopic characteristics observed in the organic matter of UCAMMs might result from the mixing of different strata of the parent body having undergone irradiation by the galactic cosmic radiation at large heliocentric distances.

Cette thèse est le résultat d’une cotutelle entre l'Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA) à Pau, en France et l'Université Christian Albrecht (CAU) à Kiel, en Allemagne. Dans le cadre de cette collaboration internationale, des méthodes bio-analytiques sont développées pour analyser quantitativement et qualitativement des peptides et protéines marquées par le couplage de la chromatographie avec la spectrométrie de masse. Les peptides et les digestats des protéines sont marquées selon un protocole optimisé par des lanthanides en utilisant des composés à base de DOTA. La séparation des peptides est réalisée par IP-RP-nanoHPLC. Des données complémentaires sont acquises par MALDI-MS pour l'identification et par ICP-MS pour la quantification. Dans ce contexte, une étape de pré-nettoyage en ligne est développée et mise en œuvre dans le protocole de séparation par nanoHPLC. Cette étape permet l'élimination efficace des réactifs appliqués en excès et ainsi la diminution du bruit de fond lié à la présence de métaux lors des analyses par ICP-MS. Les données obtenues sont alors plus facile à interpréter, la sensibilité des signaux des peptides n’étant par ailleurs pas modifié. L'extraction en phase solide (SPE) appliquée comme alternative entraîne des pertes importantes de peptides et peut être considérée comme inadaptée pour l'analyse quantitative. Des additifs pour éluants de nanoHPLC, tels que l'EDTA et le HFBA sont testés et jugés non bénéfiques pour l'analyse des échantillons peptidiques normaux. HFBA peut être reconsidéré pour une application spéciale sur des peptides très hydrophiles. Des peptides marqués sont développés. Leur utilisation en quantité connue pourrait permettre la quantification rapide et simple d'un échantillon de digestat à faible complexité. De plus, cet ensemble de peptides permet la superposition fiable des chromatogrammes, et ainsi de comparer des données complémentaires obtenues par l’analyse d’échantillon par ICP-MS et MALDI-MS. Expériences d'application avec le couplage laser femtoseconde avec ICP-MS sont effectuées sur des plaques métalliques de MALDI MS et montrent des résultats très prometteurs. Pour cela, les échantillons préalablement identifiés par MALDI-MS sont analysés par fsLA-ICP-MS. Les premières tentatives de quantification sur la plaque en acier modifiée sont satisfaisantes et donnent des résultats répondant aux attentes. L’optimisation des paramètres de MALDI-MS facilite l’identification des peptides. / This PhD thesis was a Cotutelle between the Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA) in Pau, France and the Christian-Albrechts University (CAU) in Kiel, Germany. In the course of this international collaboration, bio-analytical methods for the quantitative and qualitative analysis of labelled peptides and proteins were developed, which were based on the hyphenation of chromatography with mass spectrometry. Peptides and protein digests were lanthanide labelled using DOTA-based compounds according to an optimised protocol. Separation on the peptide level was performed using IP-RP-nanoHPLC. Complementary data sets were acquired using MALDI-MS for identification and ICP-MS for quantification. In this context, an online precleaning step was developed and implemented in the nanoHPLC separation routine, which allowed for effective removal of excess reagents. This lead to lowered metal backgrounds during ICP-MS measurements and thus better data interpretability, while guarding peptide recovery at a maximum level. An alternative offline purification using solid phase extraction (SPE) resulted in important peptide losses and can be considered unsuitable for quantitative analysis. Additives to the nanoHPLC eluents, such as HFBA and EDTA were tested and not deemed beneficial for the analysis of normal peptide samples. HFBA can be reconsidered for special application on very hydrophilic peptide species. A set of labelled peptides was developed, which due to application of known quantities could be employed for quick and simple quantification of a low complexity digest sample. In addition this peptide set allowed for the reliable superposition of chromatograms, enabling sample comparability especially for complementary ICP-MS and MALDI-MS data. Experiments for application of fsLA-ICP-MS on MALDI-MS target plates were conducted and showed very promising results. For this purpose, samples that were already identified using MALDI-MS were supposed to be remeasured using fsLA-ICP-MS. First quantification attempts on the modified steel target plate were successful and in the range of expectance. Adjusted parameters for MALDI-MS allowed for proper peptide identifications.

Les études longitudinales en milieu scolaire débutant en maternelle permettent une analyse des facteurs propres à l'enfant et à son environnement impliqués dans le développement de la lecture et de la réussite scolaire. Cependant, les études visant à analyser l'influence longitudinale de ces facteurs dès l'école maternelle restent exceptionnelles en France. Une étude épidémiologique initiée en 2001 dans la Communauté Urbaine de Creusot Montceau (Saône-et-Loire, France) avait comme objectif l'examen des contributions des facteurs propres à l'enfant et des variables environnementales dans l'acquisition de la lecture et la réussite scolaire dès la maternelle (3-6 ans) jusqu'au milieu de l'école élémentaire (CE2, 8-9 ans). Le travail de thèse présenté a permis le prolongement de la période de recueil de donnés jusqu'à la fin du collège (3ème, 14-15 ans) représentant une période de suivi de 10 ans dans la population générale. L'objectif principal de ce travail est d'identifier les facteurs propres à l'enfant (cognitifs, académiques et comportementaux) et des variables environnementales (facteurs sociodémographiques et caractéristiques familiales) dans le développement de la lecture à la fin de l'école primaire (CM2) et la réussite scolaire à la fin du collège (3ème). Les échantillons comprenaient 829 enfant inscrits en Grande Section de Maternelle pendant l'année scolaire 2001-2001 (Cohorte 1, 90% de l'échantillon initial) suivis jusqu'à la fin du collège (année scolaire 2010-2011) et 812 enfants de Grande Section de Maternelle durant l'année 2003-2004 (Cohorte 3) suivis jusqu'à la fin de l'école élémentaire (Cours Moyen 2, année scolaire 2008-2009). En Grande Section de Maternelle, le recueil de données a compris l'évaluation des compétences cognitives, académiques et comportementales des enfants, ainsi que le recueil des informations concernant le contexte familial. Les mesures de réussite scolaire ont compris les résultats des enfants dans les évaluations nationales réalisées à la fin du collège pour la Cohorte 1, (Diplôme National du Brevet) et les performances des enfants dans une mesure standardisée de lecture de mots à la fin de l'école élémentaire pour la Cohorte 3 (ODEDYS, Jacquier-Roux, Valdois & Zorman, 2002). Les compétences de traitement phonologique, la connaissance de lettres et le comportement attentif étaient les prédicteurs le plus significatifs de la lecture de mots au Cours Moyen 2. Le signalement par les parents d'antécédents familiaux de difficultés de lecture était associé simultanément avec des difficultés de lecture et le comportement inattentif à la fin de l'école élémentaire. En 3ème année du collège, les compétences de langage oral, la connaissance de lettres, la mémoire verbal à court terme, le raisonnement perceptif (facteur non-verbal) et le comportement attentif des enfants en maternelle, ainsi que le niveau d'éducation des parents et le type de famille, ont prédit significativement la mesure de réussite scolaire générale à la fin du collège. En outre, les résultats ont montré l'influence de plusieurs caractéristiques familiales dont la nationalité du père, le mode de garde avant la scolarisation, les rituels d'endormissement et les antécédents familiaux de difficultés de lecture. Ces caractéristiques renvoient à des facteurs qui mettent un enfant en risque d'échec scolaire à la fin du collège. Ce travail contribue à la littérature scientifique existante concernant les facteurs propres à l'enfant et à son environnent familial liés à l'acquisition de la lecture et à la réussite scolaire. Les résultats permettent l'identification des facteurs familiaux mettant un enfant à risque d'échec scolaire. Il ont des importantes implications pour repérer le plus précocement possible les enfants à risque de développer des difficultés de lecture et d'échec scolaire et pour mettre en place des programmes d'intervention adéquats à ses difficultés dès le début des trajectoires académiques de l'enfant. / Longitudinal studies starting during kindergarten provide an appropriate method to investigate the child- and environmental-level factors that account for children's reading and academic achievement later in their educational trajectories. In France, studies designed to follow-up children longitudinally from kindergarten onwards remain scarce. An epidemiological study started in 2001 in the Urban Community of Creusot Montceau (Saône-et-Loire, France) sought initially to identify the factors associated with children's reading acquisition and academic achievement from preschool (3-6 years) to the middle of elementary school (Grade 3, 8-9 years). The PhD project reported here aimed to extend the original design of data collection to the end of middle school (Grade 9, 14-15 years) spanning a 10-year follow-up period in the general population. This work aimed to investigate the specific contributions of child-level factors (cognitive-academic skills, behavior problems) and environment-level factors (sociodemographic and family characteristics) for children's subsequent reading acquisition at the end of elementary school (Grade 5), as well as academic achievement at the end of middle school (Grade 9). The samples of analysis comprised 829 kindergarteners in the 2001-2002 school year (Cohort 1, 90% of the initial sample) followed through the end of middle school (Cohort 1, 2010-2011 school year) and 812 kindergarteners in the 2003-2004 school year (Cohort 3), from which a sub-sample of 154 participants was followed through the end of elementary school (2008-2009 school year). At kindergarten, assessment included measures of children's cognitive-academic and behavioral skills, as well as family background characteristics. Outcome measures were composed of children's results in the national evaluations performed at the end of middle school for Cohort 1 ("Diplôme National du Brevet") and of children's scores in standardized measures of word reading achievement at the end of elementary school for Cohort 3 (ODEDYS, Jacquier-Roux, Valdois & Zorman, 2002). The results indicated that children's phonological processing skills, letter knowledge and attentive behavior were the most robust predictors of word reading achievement at Grade 5. In addition, parental reports of familial antecedents of reading difficulties also contributed to predict word reading at Grade 5 and were specifically associated with both reading difficulties and inattention behavior at this grade level. At Grade 9, children's oral language skills, letter knowledge, short-term verbal memory, perceptual reasoning (non-verbal cognitive ability) and attentive behavior at kindergarten predicted significantly the outcome measure of general academic achievement at Grade 9, together with parental educational level and family structure. Moreover, results indicated the influence of several family characteristics referring to father's nationality, type of early childcare, language-based bedtime routines and familial antecedents of reading difficulties as risk factors for children's subsequent academic underachievement. The present work contributes to the extant literature regarding the child- and family-level factors associated with subsequent reading acquisition and academic achievement from kindergarten to elementary and middle school. Importantly, these results allowed the identification of novel familial risk factors that influence negatively children's subsequent academic trajectories. These findings have important implications regarding the child and family factors that should be targeted during kindergarten in order to prevent children's subsequent reading and academic difficulties and to promote adequate intervention strategies early in children's educational trajectories.