The aim of this thesis was to modify microstructure and coating-substrate interface of CoNiCrAlY coatings deposited by HVOF and cold spray on Inconel 718 substrates. Electron beam remelting and annealing in a protective atmosphere were used to modify the coatings. Microstructure, chemical and phase composition were analyzed. The effect of beam current, transversal velocity and beam defocus on remelted depth was evaluated. As-sprayed microstructure and chemical composition of coatings were analyzed and compared with remelted samples. The effect of annealing of the as-sprayed and remelted samples was evaluated. Remelted layers exhibited dendritic structure. Chemical composition changed only after remelting of interface and part of a substrate. When only the coating was remelted, chemical composition remained the same. Phases coarsened after the annealing. Chemical composition changed after annealing due to the diffusion.

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Cette thèse s'articule autour des fonctions booléennes liées à la cryptographie et la cryptanalyse de certains schémas d'identification. Les fonctions booléennes possèdent des propriétés algébriques fréquemment utilisées en cryptographie pour constituer des S-Boxes (tables de substitution).Nous nous intéressons, en particulier, à la construction de deux types de fonctions : les fonctions courbes et les fonctions équilibrées de haut degré de non-linéarité.Concernant la cryptanalyse, nous nous focalisons sur les techniques d'identification basées sur les problèmes de perceptron et de perceptron permuté. Nous réalisons une nouvelle attaque sur le schéma afin de décider de sa faisabilité.Nous développons ici des nouvelles méthodes combinant l'approche déterministe DCA (Difference of Convex functions Algorithm) et heuristique (recuit simulé, entropie croisée, algorithmes génétiques...). Cette approche hybride, utilisée dans toute cette thèse, est motivée par les résultats intéressants de la programmation DC. / In cryptography especially in block cipher design, boolean functions are the basic elements.A cryptographic function should have high non-linearity as it can be attacked by linear method. There are three goals for the research presented in this thesis :_ Finding a new construction algorithm for the highest possible nonlinear boolean functions in the even dimension, that is bent functions, based on a detreministic model._ Finding highly non linear boolean functions._ Cryptanalysing an identification scheme based on the perceptron problem.Optimisation heuristic algorithms (Genetic algorithm and simulated annealing) and a deterministicone based on DC programming (DCA) were used together.

Seit 2002 kam ein neues Interesse an Germanium als Material für CMOS-Bauelemente auf, angetrieben durch die höhere Beweglichkeit der Ladungsträger im Vergleich zu Silizium. Für die Herstellung von Germanium MOSFETs bestehen allerdings noch einige Herausforderungen. Speziell die Problematik der hohen n-Dotierung für die Source- und Draingebiete der PMOS-Transistoren hat sich dabei als potentieller Roadblocker herauskristallisiert. Die geringe Aktivierung und die hohe Diffusivität der Donatoren in Germanium stellen ein Problem für die Herstellung von CMOS-Schaltkreisen aus Germanium dar. Als ursächlich dafür wurden Vakanzen identifiziert (Bracht et.al.). Um das Diffusions- und das Aktivierungsverhalten von Arsen und Phosphor in Germanium zu untersuchen, wurden p-Typ Germaniumwafer durch Ionenimplantation mit beiden Spezies dotiert und anschließend durch Rapid-Thermal-Annealing und/ oder Flash-Lamp-Annealing ausgeheilt. Zusätzlich wurden Experimente mit kodotierten und P-dotierten Proben mit verringerter Schichtkonzentration durchgeführt. Untersuchungen mit Rutherford-Backscattering-Spektroskopie und Transmissions-Elektronen-Mikroskopie werden durchgeführt, um die strukturellen Eigenschaften der Proben infolge der Implantation und der Ausheilung festzustellen. Mittels Sekundärionen-Massen-Spektroskopie wird die Dotandenkonzentration bestimmt. Es folgen elektrische Messungen des Schichtwiderstandes bei Raumtemperatur und in geeigneten Fällen bei Temperaturen unterhalb 10K. An ausgewählten Proben werden Hallmessungen durchgeführt. Die Gesamtheit der Analyseverfahren ermöglicht eine Analyse des Rückwachsverhaltens, der Diffusion und der elektrischen Aktivierung der Dotanden unter den verschiedenen Implantations- und Ausheilbedingungen. Die nach verschiedenen Methoden bestimmten Größen wie die Ladungsträgerkonzentration und -mobilität werden betrachtet und im Hinblick auf die Parameter der Probenpräparation analysiert und mit der Literatur verglichen. Abschließend werden mögliche Mechanismen zur Deaktivierung von Donatoren in Germanium erörtert.

Regression testing is the process of testing software to make sure changes to the software will not change the functionality. With growing test suites theneed to prioritize arises. This thesis explores how to weigh factors such as the number of fails detected, days since latest test case execution, and coverage. The prioritization is done over multiple test systems, software branches, and over many test sessions where the software can change in-between. With data provided by an industrial partner, we evaluate different ways to prioritize. The developed mathematical model could not cope with the size of the problem, whereas a simulated annealing approach based on said model proved highly successful. We also found that prioritizing test cases related to recent codechanges was effective. / Regressionstestning är processen att testa mjukvara för att säkerställa att ändringar av mjukvaran inte kommer att ändra funktionaliteten. Med växande testsviter uppstår behovet av att prioritera. Det här examensarbetet undersöker hur man väger faktorer som antalet upptäckta underkända testfall, dagar sedan testfallen senast kördes och täckning. Prioriteringen görs över flera testsystem, mjukvarugrenar och över många testsessioner där mjukvaran kan ändras däremellan. Med data från en industriell partner utvärderar vi olika sätt att prioritera. Den utvecklade matematiska modellen kunde inte hantera problemets storlek, medan en simulerad kylningsmetod baserad på denna modell visade sig vara mycket framgångsrik. Vi fann också att prioritering enligt ändringar som gjorts i mjukvaran var effetivt

Cette thèse est le résultat d'un travail sur l'effet d'irradiation de cellules solaires à triple jonction (TJ) GaInP/GaAs /Ge en forme de réseau dans des conditions LILT. Initié par les besoins de la compréhension des performances EOL des cellules solaires dans la mission JUICE, nous avons trouvé des phénomènes très particuliers qui ne sont pas supposés se produire si celle-ci a été irradiée à température ambiante. Tout d'abord, une cellule de composante inférieure montrait une plus grande chute d'Isc à une température plus basse, ce qui suggère potentiellement une limitation de courant par la sous-cellule inférieure dans la structure TJ. Une dépendance en température de la récupération RF(Isc) par un recuit isochrone et, la dépendance d'orientation de la dégradation Isc de la cellule composante inférieure impliquaient que son mécanisme de dégradation pourrait être lié à des grappes de défauts formées comme des zones isolantes (non actives) pour les transporteurs minoritaires. Par ailleurs, nous avons observé en général une plus grande dégradation de FF et Pmax des cellules TJ irradiées par les électrons, par rapport aux cellules irradiées aux protons. Cette nette différence provient surtout des sous-cellules supérieure et inférieure en raison de l'apparition d'un courant d'obscurité excessif. Ce courant supplémentaire dans l'obscurité semble être lié à l'effet tunnel indirect par des défauts induits par l'irradiation électronique. En outre, EOL FF et Pmax semblaient se propager de plus en plus d'une cellule à l'autre à mesure que la fluence des électrons augmentait. Une approche de dose d'endommagement par déplacement (DDD) a été appliquée à des cellules TJ irradiées par des électrons et des protons de 1 et 2 MeV et à ses cellules composantes. Il s'est avéré que les électrons de 2 MeV induisaient une plus grande dégradation que les autres pour tous les paramètres (Isc, Voc, FF, Pmax). La cellule du milieu a montré une correspondance parfaite de DDD entre les cellules irradiées par électrons et protons en condition LILT, indiquant que les défauts finaux produits par les irradiations par électrons et protons sont peut-être les mêmes. La TJ et sa cellule de composant supérieur présentaient moins de dégradation sur les Voc sous irradiation électronique que l'irradiation protonique. Pour la cellule du composant de Ge, l'irradiation électronique a induit une dégradation beaucoup plus importante des Voc, FF et Pmax par rapport à l'irradiation protonique. Pour améliorer la dureté de rayonnement des cellules en réduisant le courant d'obscurité en excès, il serait intéressant de diminuer la concentration en dopage des jonctions pour réduire la création de défauts secondaires liés aux impuretés. / This thesis is the result of work on the irradiation effect of lattice matched GaInP/GaAs/Ge triple junction (TJ) solar cells in LILT conditions. Initiated by needs of the understanding of EOL performances of the solar cells in JUICE mission, we have found very peculiar phenomena which are not supposed to occur if it was irradiated at room temperature. First, a bottom component cell exhibited a larger drop of Isc at a lower temperature, which potentially proposes a current limiting by the bottom sub-cell in the TJ structure. A temperature dependence of RF(Isc) recovery by an isochronal annealing and the orientation dependence of Isc degradation of the bottom component cell have implied that its degradation mechanism could be related to defect clusters formed along proton tracks, acting like insulating (non active) area for minority carriers. Second, we have observed in general larger degradation of FF and Pmax from electron irradiated TJ cells compared to proton irradiated ones. This distinct difference has originated especially from the top and bottom sub-cells due to the occurrence of excess dark current. This additional current in dark seems to be related to the indirect tunneling effect by defects induced by electron irradiation. Furthermore, EOL FF and Pmax appeared to be more and more spread from cell to cell as the electron fluence increased. A displacement damage dose (DDD) approach was applied to 1 and 2 MeV electron and proton irradiated TJ cells and its component cells. It turned out that 2 MeV electrons induced greater degradation than others for all parameters (Isc, Voc, FF, Pmax). The middle component cell showed almost a perfect match of DDD between electron and proton irradiated cells in LILT condition, indicating that the final defects produced by electron and proton irradiations are perhaps the same. TJ and its top component cell showed less degradation on Voc under the electron irradiation compared to the proton irradiation. For the Ge bottom component cell, the electron irradiation induced much larger downgrading of Voc, FF and Pmax compared to the proton irradiation. To improve the radiation hardness of the cells by reducing the excess dark current, it would be worth to decrease the doping concentration of junctions to reduce the creation of secondary defects related to impurities.

Un hypercube latin (LHD) maximin est un ensemble de points contenus dans un hypercube tel que les points ne partagent de coordonnées sur aucune dimension et tel que la distance minimale entre deux points est maximale. Les LHDs maximin sont particulièrement utilisés pour la construction de métamodèles en raison de leurs bonnes propriétés pour l’échantillonnage. Comme la plus grande partie des travaux concernant les LHD se sont concentrés sur leur construction par des algorithmes heuristiques, nous avons décidé de produire une étude détaillée du problème, et en particulier de sa complexité et de son approximabilité en plus des algorithmes heuristiques permettant de le résoudre en pratique.Nous avons généralisé le problème de construction d’un LHD maximin en définissant le problème de compléter un LHD entamé en respectant la contrainte maximin. Le sous-problème dans lequel le LHD partiel est vide correspond au problème de construction de LHD classique. Nous avons étudié la complexité du problème de complétion et avons prouvé qu’il est NP-complet dans de nombreux cas. N’ayant pas déterminé la complexité du sous-problème, nous avons cherché des garanties de performances pour les algorithmes résolvant les deux problèmes.D’un côté, nous avons prouvé que le problème de complétion n’est approximable pour aucune norme en dimensions k ≥ 3. Nous avons également prouvé un résultat d’inapproximabilité plus faible pour la norme L1 en dimension k = 2. D’un autre côté, nous avons proposé un algorithme d’approximation pour le problème de construction, et avons calculé le rapport d’approximation grâce à deux bornes supérieures que nous avons établies. En plus de l’aspect théorique de cette étude, nous avons travaillé sur les algorithmes heuristiques, et en particulier sur la méta-heuristique du recuit simulé. Nous avons proposé une nouvelle fonction d’évaluation pour le problème de construction et de nouvelles mutations pour les deux problèmes, permettant d’améliorer les résultats rapportés dans la littérature. / A maximin Latin Hypercube Design (LHD) is a set of point in a hypercube which do not share a coordinate on any dimension and such that the minimal distance between two points, is maximal. Maximin LHDs are widely used in metamodeling thanks to their good properties for sampling. As most work concerning LHDs focused on heuristic algorithms to produce them, we decided to make a detailed study of this problem, including its complexity, approximability, and the design of practical heuristic algorithms.We generalized the maximin LHD construction problem by defining the problem of completing a partial LHD while respecting the maximin constraint. The subproblem where the partial LHD is initially empty corresponds to the classical LHD construction problem. We studied the complexity of the completion problem and proved its NP-completeness for many cases. As we did not determine the complexity of the subproblem, we searched for performance guarantees of algorithms which may be designed for both problems. On the one hand, we found that the completion problem is inapproximable for all norms in dimensions k ≥ 3. We also gave a weaker inapproximation result for norm L1 in dimension k = 2. On the other hand, we designed an approximation algorithm for the construction problem which we proved using two new upper bounds we introduced.Besides the theoretical aspect of this study, we worked on heuristic algorithms adapted for these problems, focusing on the Simulated Annealing metaheuristic. We proposed a new evaluation function for the construction problem and new mutations for both the construction and completion problems, improving the results found in the literature.

Mapping of earth resources, environmental monitoring, and many other systems require high-resolution wide-area imaging. Since images often have to be captured at night or in inclement weather conditions, a capability is provided by Synthetic Aperture Radar (SAR). SAR systems exploit radar signal's long-range propagation and utilize digital electronics to process complex information, all of which enables high-resolution imagery. This gives SAR systems advantages over optical imaging systems, since, unlike optical imaging, SAR is effective at any time of day and in any weather conditions. Moreover, advanced technology called Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR), has the potential to apply phase information from SAR images and to measure ground surface deformation. However, given the current state of technology, the quality of InSAR data can be distorted by several factors, such as image co-registration, interferogram generation, phase unwrapping, and geocoding. Image co-registration aligns two or more images so that the same pixel in each image corresponds to the same point of the target scene. Super-Resolution (SR), on the other hand, is the process of generating high-resolution (HR) images from a low-resolution (LR) one. SR influences the co-registration quality and therefore could potentially be used to enhance later stages of SAR image processing. Our research resulted in two major contributions towards the enhancement of SAR processing. The first one is a new learning-based SR model that can be applied with SAR, and similar applications. A second major contribution is utilizing the devised model for improving SAR co-registration and InSAR interferogram generation, together with methods for evaluating the quality of the resulting images. In the case of phase unwrapping, the process of recovering unambiguous phase values from a two-dimensional array of phase values known only modulo $2\pi$ rad, our research produced a third major contribution. This third major contribution is the finding that quantum annealers can resolve problems associated with phase unwrapping. Even though other potential solutions to this problem do currently exist - based on network programming for example - network programming techniques do not scale well to larger images. We were able to formulate the phase unwrapping problem as a quadratic unconstrained binary optimization (QUBO) problem, which can be solved using a quantum annealer. Since quantum annealers are limited in the number of qubits they can process, currently available quantum annealers do not have the capacity to process large SAR images. To resolve this limitation, we developed a novel method of recursively partitioning the image, then recursively unwrapping each partition, until the whole image becomes unwrapped. We tested our new approach with various software-based QUBO solvers and various images, both synthetic and real. We also experimented with a D-Wave Systems quantum annealer, the first and only commercial supplier of quantum annealers, and we developed an embedding method to map the problem to the D-Wave 2000Q_6, which improved the result images significantly. With our method, we were able to achieve high-quality solutions, comparable to state-of-the-art phase-unwrapping solvers. / Graduate

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In new low-lead and lead-free brass alloys, it is not understood how the corrosion properties,such as dezincification, are related to material composition as well as annealing temperatureand duration. This study aims to fill this knowledge gap by mapping sixteen annealingconditions and three different brass alloy compositions to their respective microstructure anddezincification performance. It was found that high dezincification depth was a result ofannealing temperatures at 300°C – 400°C, which promoted precipitation of intermetallicAlAs-particles along grain boundaries, twins and lead particles as well as precipitation of β-phase along grain boundaries. Their presence was correlated to high micro additions ofaluminium or iron in the material composition. An additional compositional factorcontributing to precipitation of high amount of β-phase was low copper/zinc-ratio.