Atmospheric aerosol is an important component of our atmosphere influencing human health, regional and global atmospheric chemistry and climate. The organic component of submicron aerosol contributes around 50% of its mass and is a complex mixture of tens of thousands of compounds. Real-time aerosol mass spectrometry was the major measurement tool used in this work. The Aerodyne High Resolution Time of Flight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) can quantitatively measure the chemical composition and size distribution of non-refractory submicron aerosol (NR-PM1). The mass spectra provided by the instrument every few minutes contain information about aerosol sources and processes. This thesis uses the HR-ToF-AMS measurements in two areas of Greece to quantify the contributions of organic aerosol sources to the corresponding organic aerosol levels. Local and regional air pollution sources were monitored and characterized in two sites during intensive campaigns. The first campaign took place during the fall of 2011 (September 24 to October 23) in Finokalia, Crete, a remote-background coastal site without any major human activity. The aim of the study was to quantify the extent of oxidation of the organic aerosol (OA) during autumn, a season neither too hot nor cold, with reduced solar radiation in comparison to summer. The second one took place during the winter of 2012 (February 26 to March 5), in the third major city of Greece, Patras. The measurements were conducted in the campus of the Technological Educational Institute of Patras (TEI), in order to quantify the severity of the wintertime air pollution problem in the area and its sources. The contributions of traffic and residential wood burning were the foci of that study. The Finokalia site is isolated and far away from anthropogenic sources of pollution, making it ideal for the study of organic aerosol coming from different directions, usually exposed to high levels of atmospheric oxidants. The fine PM measured during the Finokalia Atmospheric Measurement Experiment (FAME-11) by the AMS and a Multi Angle Absorption Photometer (MAAP) was mostly ammonium sulfate and bisulfate (60%), organic compounds (34%), and BC (5%). The aerosol sampled originated mainly from Turkey during the first days of the study, but also from Athens and Northern Greece during the last days of the campaign. By performing Positive Matrix Factorization (PMF) analysis on the AMS organic spectra for the whole dataset the organic aerosol (OA) composition could be explained by two components: a low volatility factor (LV-OOA) and a semi-volatile one (SV-OOA). Hydrocarbon-like organic aerosol (HOA) was not present, consistent with the lack of strong local sources. The second field campaign took place in the suburbs of the city of Patras, 4 km away from the city center during the winter of 2012. During this 10-day campaign, organics were responsible for 70% during the day and 80% during the evening of the total PM1. The OA mean concentration during that period was approximately 20 μg m-3 and reaching hourly maximum values as high as 85 μg m-3. Sulfate ions and black carbon followed with 10% and 7% of the PM1. PMF analysis of the organic mass spectra of PM1 explained the OA observations with four sources: cooking (COA), traffic (HOA), biomass burning (BBOA), and oxygenated aerosol (OOA), related to secondary formation and long range transport. On average, BBOA represented 58% of the total OM, followed by OOA with 18%, COA and HOA, with the last two contributing of the same percentage (12%). / --

Afin d'accélérer ce processus de conception des systèmes embarqués, un environnement de simulation rapide et performant peut s'avérer indispensable. Pour la rendre performante, les modèles comportementaux des composants élémentaires du système doivent être capables de remplacer les éléments réels dans leurs influences et réponses à tous les phénomènes influents: perturbations, affaiblissements, retards... Nos travaux de thèse visent à contribuer à cette approche méthodologique : ils traitent le développement d'un émulateur des RCSFs. Pour ce faire deux types de simulateurs ont été étudiés: * le premier est un simulateur " software " basé sur la création de modèles comportementaux, décrits en langage VHDL-AMS. * le deuxième est un simulateur hardware basé sur la création des modèles logiques comportementaux, décrits en langage VHDL synthétisable. La simulation s'effectuera sur un composant FPGA cible. Des modifications peuvent être faites sur l'architecture de manière dynamique.

Une nouvelle méthodologie d'extraction de modèles thermiques compacts (CTMs) pour les composants électroniques est proposée dans cette thèse. L'originalité de cette méthodologie réside dans la prise en compte du comportement thermique des composants comportant plusieurs puces ou sources de chaleur, plusieurs surfaces de refroidissement et des matériaux à propriétés non-linéaires, tout en gardant une structure simple et récurrente des modèles générés. Cette méthodologie concerne aussi les modèles thermiques dynamiques, ceci est rendu possible par l'utilisation d'un réseau simple de type " étoile ". La précision du réseau en étoile est améliorée en utilisant des résistances variables liées aux flux thermiques afin que le modèle compact puisse s'adapter à toutes les conditions aux limites possibles. De plus, la méthode choisie permet d'obtenir ceci avec un nombre limité de mesures ou de simulations thermiques 3D. Par ailleurs, tout au long du travail effectué, nous avons choisi de maintenir le lien avec la physique de façon à pouvoir toujours faire les analyses et les interprétations des phénomènes mis en jeu. Ainsi, une étude basée sur les phénomènes de répartition 3D du flux thermique a abouti à des solutions argumentées et validées pour rendre les modèles générés plus précis. L'extension des modèles thermiques compacts au régime dynamique, rendue possible par la méthodologie choisie, est proposée par le biais de trois techniques différentes. L'ajout d'un modèle électrique compatible avec les modèles thermiques développés, rendra aisée la modélisation électrothermique.

Grâce à l'augmentation continue des performances des circuits intégrés, l'électronique s'est largement développée dans la plupart des secteurs d'activité et tout particulièrement dans les systèmes embarqués. Ces systèmes doivent répondre à des contraintes de fiabilité sévères pour résister à des agressions issues de phénomènes transitoires variés, comme les décharges électrostatiques (ESD). À l'heure actuelle, l'impact de ces agressions sur le taux de retours clients des circuits intégrés est de 40 à 50 %. Pour améliorer l'immunité du système, et réduire ainsi les coûts de production et de suivi des produits, il devient nécessaire de prendre en compte ces perturbations dès la conception et d'avoir une approche globale de protection. Dans le cadre de ces travaux de thèse, nous avons développé une méthodologie de simulation, des modèles et les techniques de caractérisation associées afin d'évaluer l'impact d'un stress ESD en tous points d'une carte électronique en fonction des caractéristiques de chaque composant et du placement/routage. L'approche de modèlisation choisie s'appuie sur les outils informatiques de conception fonctionnelle des circuits et cartes et utilise le langage VHDL-AMS dont la certification IEEE en fait un standard industriel. Pour la caractérisation, l'originalité concerne l'utilisation d'un banc de test en impulsions de type Very Fast-TLP, couplé à différentes méthodes d'injection, qui permet à la fois, l'extraction des paramètres pour les modèles et d'observer la réponse du circuit intégré agressé sur la carte. Le résultat majeur de cette étude est la possibilité de simuler la réponse d'une carte électronique à une agression ESD (ex : ESD de type IEC) depuis son impact jusqu'au niveau de toute entrée/sortie des composants de la carte. L'approche est validée sur un circuit test simple mais aussi sur une application plus complexe à base d'un microcontrôleur. Elle permet de s'assurer que chaque composant est adéquat en termes de robustesse et de détecter des couplages indésirés.

Structural and petrophysical analysis have been conducted within the Melechov massif with focus on structures controlling the porosity, permeability and thermal conductivity of the rock. The structure of the massif has been constrained based on extensive dataset including AMS and field structural measurements of ductile and brittle structures. The fracture system of the massif has been described by four sets of fractures. The measured petrophysical data have been used to characterize the effect of fracturing and alteration on pore space geometry and in turn on permeability, thermal conductivity and elastic properties of the studied granite. Distinct petrophysical properties have been identified for pristine granite, for fractured fresh granite as well as for fractured granite altered by Fe-oxide, chlorite and clay minerals. A detailed microstructural study combined with multidirectional P-wave velocity measurements at high confining pressure and with AMS analysis has been conducted on a schlieren bearing sample of Lipnice granite. The granite VP anisotropy at low confining pressure was controlled by intergranular cracks interconnecting schlieren-subparallel cleavage cracks in micas and feldspars and by exfoliation fracture-subparallel intra- or trans-granular cracks in cleavage-free quartz. Major closing of the crack porosity linked to the schlieren granite below depth of 500 m has been interpreted in terms of crack compliance reflected by rapid increase in VP with confining pressure.

Η χρήση ταλαντωτών γίνεται σε όλα τα τηλεπικοινωνιακά και στα περισσότερα ψηφιακά κυκλώματα. Αποτελεί βασικό πυλώνα πάνω στον οποίο στηρίζεται η ποιότητα του τηλεπικοινωνιακού σήματος. Για να παράγει έξοδο για διαφορετικά κανάλια μιας τηλεπικοινωνιακής περιοχής, θα πρέπει ο ταλαντωτής μας να αλλάζει την παραγόμενη συχνότητα του. Μια ειδική κατηγορία αυτών είναι οι ταλαντωτές ελεγχόμενοι από τάση, VCO . Οι ταλαντωτές που χρησιμοποιούνται σήμερα ανήκουν σε 2 βασικές κατηγορίες: ● Ταλαντωτές LC, όπου χρησιμοποιείται ένα συντονιζόμενο κύκλωμα, αποτελούμενο από επαγωγή L και χωρητικότητα C, που από κοινού καθορίζουν την συχνότητα λειτουργίας του ταλαντωτή. ● Ταλαντωτές δακτυλίου, χρησιμοποιούν κυκλώματα RC μετάθεσης φάσης Οι πρώτοι υπερέχουν στον χαμηλότερο θόρυβο και κατανάλωση, οι δεύτεροι σε μικρότερη επιφάνεια υλοποίησης και μεγαλύτερη περιοχή συχνοτήτων. Η μελέτη έγινε για ολοκληρωμένο κύκλωμα ASIC, BiCmos 0,35μm της Austriamicrosystems. Η περιοχή συχνοτήτων του VCO είναι 10GHz – 10,5GHz. Η πορεία πέρασε από την εξομοίωση των επιμέρους τμημάτων του ταλαντωτή και σταδιακά στην σύνθεσή τους. Το ζητούμενο ήταν να επιτευχθεί η χαμηλότερη στάθμη θορύβου, στα προδιαγεγραμμένα όρια λειτουργίας. Το γεγονός αυτό οδήγησε σε διαρκείς εξομοιώσεις. Στην συνέχεια μετεξελίχθηκε σε ορθογώνιο ταλαντωτή QVCO με την ίδια περιοχή εξόδου. Η διαδικασία επαναλήφτηκε για την επίτευξη της μέγιστης απόδοσης. Για την εξομοίωση χρησιμοποιήθηκε το Advanced Design System της Agilent. Η τροφοδοσία του κυκλώματος είναι στα 3volts. Η κατανάλωση 42mw για τον ταλαντωτή VCO, 90mW για τον ταλαντωτή QVCO. Ο θόρυβος φάσης είναι χαμηλότερος από -114dBc/Hz στα 10KHz για το VCO και -100dBc/Hz στα 10KHz για το QVCO. / Design of an integrated ASIC Austriamicrosystems (AMS), 0.35mm technology, quadrature voltage controlled oscillator in the range of 10GHz. The design and simulation environment had occurred in the ADS of Agilent. This design was aimed at the lowest possible noise level.

A l’échelle continentale, la Cordillère des Andes présente d’importantes courbures. Une des plus importantes est la Courbure de la Patagonie, où le cours de l’orogène et de ses principales provinces tectoniques pivotent de près de 90°, passant d’une orientation N-S à 50°C à une orientation E-O en Terre de Feu. Malgré son importance, l’origine de la Courbure de la Patagonie et son implication dans les reconstructions paléogéographiques demeurent sujet à controverse: est-elle le résultat d’un plissement oroclinal, ou bien une caractéristique héritée? C’est dans ce contexte que j’ai réalisé une étude paléomagnétique et de susceptibilité d'anisotropie magnétique dans la région des Andes Australes. Les résultats obtenus suggèrent que la partie intérieure de cette courbure soit une caractéristique secondaire liée à l’évolution de la Péninsule Antarctique. / At the continental scale, the Andes presents significant curvatures. One of the largest is the curvature of Patagonia, where the orogen and its main tectonic provinces are rotated about 90 ° from an NS direction at 50 ° to an EO orientation in Tierra del Fuego. Despite its importance, the origin of the curvature of Patagonia and its involvement in paleogeographic reconstructions remain controversial: is the result of an oroclinal bending, or an inherited characteristic? It is in this context that I made a paleomagnetic and magnetic susceptibility anisotropy in the Austral Andes region. The results suggest that the inner part of the bend is a secondary feature linked to the evolution of the Antarctic Peninsula.In this thesis, I will present the results of a paleomagnetic and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) study of 146 sites sampled between 50 ° S and 55.5 ° S (85 sites in marine sedimentary rocks of the Cretaceous-Miocene of the Magallanes fold and thrust belt; 20 sites in sedimentary and volcanic rocks south of Cordillera Darwin, 41 sites in intrusive rocks of the Cretaceous-Eocene batholith. The AMS results in the sediments show that the magnetic fabric is controlled by tectonic processes, partially or completely obliterating the sedimentary fabric. In general, there is a good correlation between the orientation of the magnetic lineation and that of the fold axes except at Peninsula Brunswick. The wide variation in the orientation of magnetic fabrics within the batholith suggests an emplacement of intrusive without tectonic constraint. Paleomagnetic results obtained in Navarino Island and Hardy Peninsula, south of the Beagle Channel, show a post-tectonic remagnetization recording a counterclockwise rotation of more than 90 ° as that recorded by the intrusive rocks older than ~ 90Ma. The Upper Cretaceous to Eocene intrusive rocks record counterclockwise rotations of lower magnitude (45 ° -30 °). In contrast, the Magallanes fold and thrust belt mainly developed between the Eocene and Oligocene records little or no rotation. Spatial and temporal variations of tectonic rotations determined in this study support a model of deformation of the Austral Andes in two steps. The first step corresponds to the rotation of a volcanic arc by closing a marginal basin (the Rocas Verdes basin) and formation of Cordillera Darwin. During the propagation of deformation in the foreland, the curvature acquired by the Pacific border of the Austral Andes is accentuated by about 30 °. The tectonic reconstructions using the most recent Global Plate Tectonic model show the essential role of the convergence between the Antarctic Peninsula and South America in the formation of Patagonian orocline during the Late Cretaceous to the Eocene.

Atmospheric aerosols have adverse effects on human health, air quality, and visibility and frequently result in severe pollution events, particularly in urban areas. However, the sources of aerosols and the processes governing their behaviour in the atmosphere, including those which lead to high concentrations, are not well understood thus limit our ability to accurately assess and forecast air quality. Presented here are the first long-term chemical composition measurements from an urban environment using an Aerodyne compact Time-of-Flight Aerosol Mass Spectrometer (cToF-AMS). Organic aerosols (OA) were observed to account for a significant fraction (44%) of the total non-refractory submicron mass during 2012 at the urban background site in North Kensington, London, followed by nitrate (28%), sulphate (14%), ammonium (13%), and chloride (1%). The sources and components of OA were determined using Positive Matrix Factorisation (PMF) and attributed as hydrocarbon-like OA (HOA), cooking OA (COA), solid fuel OA (SFOA), type 1 oxygenated OA (OOA1), and type 2 oxygenated OA (OOA2), where HOA, COA, and SFOA were observed to be of equal importance across the year. The concentration of secondary OA increased during the summer yet the extent of oxidation, as defined by the oxygen content, showed no variability during the year. The main factors governing the diurnal, monthly, and seasonal trends observed in all organic and inorganic species were meteorological conditions, specific nature of the sources, and availability of precursors. Regional and transboundary pollution influenced total aerosol concentrations and high concentration events were observed to be governed by different factors depending on season. High-Resolution ToF-AMS measurements were used to further probe OA behaviour, where two SFOA factors were derived from PMF analysis in winter, which likely represent differences in burn conditions. In the summer an OA factor was identified, likely of primary origin, which was observed to be strongly associated with organic nitrates and anthropogenic emissions. This work uses instruments and techniques that have not previously been used in this way in an urban environment, where the results further the understanding of the chemical components of urban aerosols. Aerosol sources are likely to change in the future with increases in solid fuel burning as vehicular emissions decrease, with significant implications on air quality and health. Thus it is important to understand aerosol sources and behaviour in order to develop effective pollution abatement strategies.

This thesis has its main subject pointed on possibilities of exploiting reconfigurable digital systems on FPGA basis in mixed signal applications. Description of reconfigurable and adaptive systems in general and summary of known architectures is presented in first part of this work. Next, possibilities of exploiting configurability of FPGAs in conjunction with XADC digital to analog converter are examined. These converters are provided in 7-series FPGAs and Zynq-7000 systems from Xilinx. Concept of exploiting XADC for inductance measurements is presented as alternative to existing solution - LDC1000 integrated circuit provided by Texas Instruments. Such system utilizing FPGA and XADC would come with a lot of benefits: better system integration, better signal processing options, possibility of constructing adaptive system with numerous sensory elements and last but not least, lower system cost. Advantages and disadvantages of such approach are analyzed in the very final part of this work and possible options for extension of this work are presented.

In diesem Beitrag wird eine Methode zur Beschreibung von Kostenfaktoren und deren Verknüpfung über Hierarchiegrenzen hinweg dargestellt. Sie eignet sich sowohl für rein digitale Systeme mit Softwareanteilen als auch für gemischt analog/digitale Systeme. Damit ist sie im Hardware-Software Codesign und im Analog-Digital Codesign zum Vergleich verschiedener Systemkompositionen anwendbar. Die Implementierung mit C++ ermöglicht neben einer Nutzung mit digitalem SystemC auch den Einsatz mit der analogen SystemC-Erweiterung SystemC-AMS und vereinfacht die Nutzung gegenüber einer vorhandenen VHDL-Implementierung. Als Anwendungsbeispiel fungieren Komponenten eines Systems zur Inertialnavigation.