Made available in DSpace on 2016-04-27T18:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise Torreao Correa da Silva.pdf: 13435475 bytes, checksum: 0ee13ef29957b217cb6d5b50c30944cf (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / To estimate the measurement uncertainty of the pure-tone audiometry by air-conduction, in the frequencies from 250 Hz to 8000 Hz, and bone-conduction, at frequencies of 500 Hz to 4000 Hz. Method: This is an observational, descriptive and cross sectional study. Accuracy measurement tests under repeatability conditions were conducted (same measurement procedure, operator, measuring system, operating conditions and site, in a short time interval). Each of the nine participants took part in two trials with five repetitions each through air and bone conduction, in the right and left ear. In Trial 1 the interval between each repetition was five minutes. In Trial 2 the interval between repetitions was sixty minutes. To calculate the combined uncertainty the type A uncertainty, derived from repeatability, and Type B uncertainty derived from the audiometer calibration certificate, the audiometer resolution, and the conditions of the test environment were considered. Results: There was no statistically significant difference intra-individuals in different time intervals (p> 0,05), in both air and bone conduction. The median of type A uncertainty ranged from 0 dB to 2,7 dB in the right ear, and 0 dB to 3,5 dB in the left ear for air conduction. In bone conduction the median of type A uncertainty ranged from 2.2 dB to 2.7 dB in both ears. Type B uncertainties, for air and bone conduction, derived from the contribution of the equipment used for the test (0,4 dB), of the equipment resolution (1,4 dB), and the test environment (5,0 dB). Considering the median of type A uncertainty derived from accuracy measurement, and type B uncertainties mentioned above, the estimated of measurement uncertainty of pure tone audiometry, air and bone conduction, in this study, for the confidence level of 95% (k=1.96) and 95.45% (k=2.0) were 10 dB or 11 dB, for the frequencies tested, in both Trials 1 and Trial 2, in both ears. Conclusions: This study demonstrates the feasibility of accuracy measurement tests under repeatability conditions, as proposed in this work. In this study the contribution of type B uncertainties, derived from the audiometer calibration certificate, potentiometer and test environment, this latter being more prevalent, was higher than that of type A uncertainty derived from repeatability, indicating the need to keep control of these variables. The expression of measurement uncertainty can increase even more the sensitivity and specificity of audiometry, respectively increasing the rate of true positives and true negatives, since it is considered the gold standard. In this study the expanded uncertainty, for the confidence level of 95% and 95,45% ranged between 10 and 11 dB, in air and bone conduction. The reliability of the pure-tone audiometry test depends on the expression of its uncertainty; only so results obtained with the same subject in different places and times can be compared. Therefore the expression of uncertainty should be taken into consideration when delivering results and in preparing reports, for subsidizing decisions on hearing aids prescription, selection and adaptation procedures, as well as assessment of social security benefit payments, labor actions and health surveillance actions / Estimar a Incerteza de Medição no exame de audiometria tonal por via aérea, nas frequências de 250 Hz a 8 000 Hz, e por via óssea, nas frequências de 500 Hz a 4 000 Hz. Método: Nesta pesquisa, de natureza observacional, descritiva e transversal, foram realizados ensaios de precisão de medição sob condições de repetibilidade (mesmo procedimento de medição, operador, sistema de medição, condições de operação e mesmo local, em curto intervalo de tempo). Cada um dos nove participantes realizou dois ensaios, com cinco repetições de audiometria cada, por vias aérea e óssea, orelhas direita e esquerda. No Ensaio 1 o intervalo entre cada repetição foi de cinco minutos. No Ensaio 2 o intervalo entre as repetições foi de sessenta minutos. Para cálculo da incerteza padrão combinada considerou-se a incerteza do tipo A, derivada da repetibilidade, e as incertezas do tipo B, derivadas do certificado de calibração do audiômetro, da resolução do audiômetro, e das condições do ambiente de teste. Resultados: Para as vias aérea e óssea não houve diferença estatisticamente significante intraindivíduos nos diferentes intervalos de tempo (p > 0,05). A mediana da incerteza do tipo A variou de 0 dB a 2,7 dB, na orelha direita, e de 0 dB a 3,5 dB na orelha esquerda, para a via aérea. Na via óssea a mediana da incerteza do tipo A variou de 2,2 dB a 2,7 dB, em ambas as orelhas. As incertezas do tipo B, tanto para via aérea quanto para a via óssea, foram derivadas da contribuição do equipamento utilizado para o exame (0,4 dB), da resolução do equipamento (1,4 dB), e do ambiente de teste (5,0 dB). Levando-se em consideração a mediana das incertezas do tipo A e as incertezas do tipo B citadas acima, a estimativa da incerteza de medição da audiometria tonal por vias aérea e óssea, neste estudo, para os níveis da confiança de 95% (k=1,96) e 95,45% (k=2,0), foi de 10 dB ou 11 dB, nas frequências testadas, tanto no Ensaio 1 quanto no Ensaio 2, em ambas as orelhas. Conclusões: Este estudo demonstra a viabilidade de ensaios de precisão de medição sob condições de repetibilidade, conforme proposto neste trabalho. Neste estudo a contribuição das incertezas do tipo B, derivadas do certificado de calibração do audiômetro, do potenciômetro e do ambiente de teste, preponderando esta última, foi maior do que a incerteza do tipo A, derivada da repetibilidade, indicando a necessidade de manter-se controle sobre estas variáveis. A expressão da incerteza de medição da audiometria pode elevar, ainda mais, a sensibilidade, e a especificidade da audiometria, respectivamente aumentando a taxa de verdadeiros positivos e de verdadeiros negativos, uma vez que é considerada padrão ouro. Neste estudo a incerteza de medição expandida, para os níveis da confiança de 95% e 95,45% variou entre 10 dB e 11 dB, tanto para via aérea quanto para via óssea. A confiabilidade do exame de Audiometria Tonal, ou Audiometria de Tons Puros depende da expressão de sua incerteza; somente assim resultados obtidos com o mesmo sujeito, em locais e épocas diferentes, podem ser comparados. Portanto a expressão da incerteza deve ser levada em consideração quando da entrega de resultados e confecção de relatórios, seja para decisão sobre procedimentos de indicação, seleção e adaptação de aparelhos de amplificação sonora individual, assim como para avaliação de concessão de benefícios previdenciários, ações trabalhistas e ações de vigilância em saúde

Dans ce travail, les propriétés thermiques effectives du milieu fibreux sont déterminées en tenant compte du couplage conduction et rayonnement. Un échantillon numérique fibreux statistiquement homogène composé de deux phases a été généré en empilant des cylindres finis absorbant dans le vide. Ces cylindres sont dispersés selon des fonctions de distribution de la position de leur centre et de leur orientation. L'interpénétration des cylindres est permis. L'extinction, l'absorption et la diffusion sont caractérisées par des fonctions statistiques radiatives qui permettent de savoir si le milieu est Beerien (ou non). Elles sont déterminées précisément à l'aide d'une méthode de Monte Carlo. On montre que la phase gazeuse a un comportement Beerien et que le phase fibreuse a un comportement fortement non Beerien. Le champ de puissance radiative déposée dans le milieu fibreux est calculé en résolvant un modèle qui couple une Équation du Transfert Radiatif Généralisée (ETRG) et une Équation du Transfert radiatif Classique (ETR). Le modèle de conduction thermique est basé sur une méthode de marche aléatoire ne nécessitant aucun maillage. La simulation du mouvement Brownien de marcheurs dans les fibres permet de résoudre l'équation de l'énergie. L'idée de la méthode est de caractériser la température d'un volume élémentaire par une densité de marcheurs, qui peuvent parcourir le milieu. Le problème est gouverné par les conditions aux limites ; Une concentration constante de marcheurs (ou un flux constant) est associée à une température imposée (ou un flux). / In the present work, the effective heat transfer properties of fibrous medium are determined by taking into account a coupling of heat conduction and radiation. A virtual, statistically homogeneous, two-phase fibrous sample has been built by stacking finite absorbing cylinders in vaccum. These cylinders are dispersed according to prescribed distribution functions defining the cylinder positions and orientations. Cylinder overlappings are allowed. Extinction, absorption and scattering are characterised by radiative statistical functions which allow the Beerian behaviour of a medium to be assessed (or not). They are accurately determined with a Monte Carlo method. Whereas the gaseous phase exhibits a Beerian behaviour, the fibre phase is strongly non Beerian. The radiative power field deposited within the fibrous material is calculated by resolving a model which couples a Generalized Radiative Transfer Equation (GRTE) and a classic Radiative Transfer Equation (RTE). The model of conduction transfer is based on a random walk method without meshing. The simulation of Brownian motion of walkers in fibres allows the energy equation to be solved. The idea of the method is to characterize the temperature in an elementary volume by the density of walkers, which roam the medium. The problem is governed by boundary conditions ; A constant concentration of walkers (or a constant flux) is associated with a fixed temperature (or flux).

Amorphous Silicon(a-Si) films have attracted the attention of several investigators as it is an economical material for devices. One of the problems that is addressed is the doping of these films after they are prepared. In this thesis, we investigated the effects of doping amorphous Sil­icon films(prepared by r.f. sputtering) with Aluminium(Al) by ther­mal diffusion. Amorphous Silicon films have been prepared on glass substrates at optimal process parameters. Then, the a-Si films are coated with Al by vacuum evaporation and subjected to heating in N2 atmosphere in the temperature range 300°C to 600°C for different durations. After etching Al layer, it has been found that some of the films which are heated around 550°C contain filament like polycrystalline regions surrounding islands of a-Si. This structure has been confirmed through Scanning Electron Mi-croscope(SEM) photographs and electrical conductivity measurements. SEM photographs indicate that, bright regions of amorphous mate­rial are surrounded by dark regions of relatively higher conducting boundaries. The electrical conductivity study shows that there is sharp increase in conductivity of Al doped films, which is attributed to the conduct­ing polycrystalUne filament. A simple model has been proposed to explain the variation of con­ductivity of these transformed films, with process parameters and with temperature. Schottky barrier diodes have been fabricated using these trans­formed materials and their characteristics explained.

Le nœud auriculoventriculaire (AV) joue un rôle vital dans le cœur normal et pathologique. Il connecte les oreillettes aux ventricules et, grâce à sa conduction lente, génère un délai entre les contractions auriculaire et ventriculaire permettant d’optimiser le pompage sanguin. Sa conduction lente et sa longue période réfractaire font du nœud AV un filtre d’impulsions auriculaires lors de tachyarythmies assurant ainsi une fréquence ventriculaire plus lente favorable au débit cardiaque. L’optimisation de ce filtrage est une cible dans le traitement de ces arythmies. Malgré ce rôle vital et de nombreuses études, le nœud AV demeure l’objet de plusieurs controverses qui en rendent la compréhension laborieuse. Nos études expérimentales sur des préparations isolées de cœurs de lapin visent à apporter des solutions à certains des problèmes qui limitent la compréhension des propriétés fréquentielles du nœud AV. Le premier problème concerne la définition de la propriété de récupération nodale. On s’accorde généralement sur la dépendance du temps de conduction nodale (intervalle auriculo-Hissien, AH) du temps de récupération qui le précède mais un débat presque centenaire persiste sur la façon de mesurer ce temps de récupération. Selon que l’on utilise à cette fin la longueur du cycle auriculaire (AA) ou l’intervalle His-auriculaire précédent (HA), la même réponse nodale montre des caractéristiques différentes, un paradoxe à ce jour inexpliqué. Le temps de conduction nodale augmente aussi avec le degré et la durée d'une fréquence rapide, un phénomène appelé fatigue. Or, les caractéristiques de la fatigue mesurée varient avec l’indice de récupération utilisé (AA vs. HA). De plus, une troisième propriété appelée facilitation qui entraîne un raccourcissement du temps de conduction diffère aussi avec l’indice de récupération utilisé. Pour établir l’origine de ce problème, nous avons déterminé les différences entre les courbes de récupération (AH compilé en fonction du AA ou HA) pour 30 états fonctionnels nodaux différents. Ces conditions étaient obtenues à l’aide de protocoles permettant la variation du cycle de base (BCL) et du cycle prétest (PTCL), deux paramètres connus pour altérer la fonction nodale. Nous avons pu établir que pour chaque état fonctionnel, la forme de la courbe de récupération et le niveau de fatigue étaient les mêmes pour les deux indices de récupération. Ceci s’applique aussi aux données obtenues à des BCL et PTCL égaux comme dans les protocoles de stimulation prématurée conventionnels couramment utilisés. Nos résultats ont établi pour la première fois que les propriétés nodales de récupération et de fatigue sont indépendantes de l’indice de récupération utilisé. Nos données montrent aussi que les différences entre les courbes de récupération en fonction de l’indice utilisé proviennent d’effets associés aux variations du PTCL. Notre deuxième étude établit à partir des mêmes données pourquoi les variations du PTCL altèrent différemment les courbes de récupération selon l’indice utilisé. Nous avons démontré que ces différences augmentaient en proportion directe avec l’augmentation du temps de conduction au battement prétest. Cette augmentation cause un déplacement systématique de la courbe construite avec l’intervalle AA vers la droite et de celle construite avec l’intervalle HA vers la gauche. Ce résultat met en évidence l’importance de tenir compte des changements du temps de conduction prétest dans l’évaluation de la fonction nodale, un paramètre négligé dans la plupart des études. Ce résultat montre aussi que chacun des deux indices a des limites dans sa capacité d’évaluer le temps de récupération nodale réel lorsque le temps de conduction prétest varie. Lorsque ces limites sont ignorées, comme c’est habituellement le cas, elles entraînent un biais dans l’évaluation des effets de fatigue et de facilitation. Une autre grande difficulté dans l’évaluation des propriétés fréquentielles du nœud AV concerne son état réfractaire. Deux indices sont utilisés pour évaluer la durée de la période réfractaire nodale. Le premier est la période réfractaire efficace (ERPN) définie comme l’intervalle AA le plus long qui n’est pas conduit par le nœud. Le deuxième est la période réfractaire fonctionnelle (FRPN) qui correspond à l’intervalle minimum entre deux activations mesurées à la sortie du nœud. Paradoxalement et pour des raisons obscures, l’ERPN augmente alors que la FRPN diminue avec l’augmentation de la fréquence cardiaque. De plus, ces effets varient grandement avec les sujets, les espèces et l’âge. À partir des mêmes données que pour les deux autres études, nous avons cherché dans la troisième étude l’origine des variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN. Le raccourcissement du BCL prolonge l’ERPN mais n’affecte pas la FRPN. L’allongement de l’ERPN provient principalement d’un allongement du temps de conduction prétest. Un PTCL court en comparaison avec un BCL court allonge encore plus substantiellement le temps de conduction prétest mais raccourcit en même temps l’intervalle His-auriculaire, ces deux effets opposés s’additionnent pour produire un allongement net de l’ERPN. Le raccourcissement de l’intervalle His-auriculaire par le PTCL court est aussi entièrement responsable pour le raccourcissement de la FRPN. Nous avons aussi établi que, lorsque la composante du temps de conduction prétest est retirée de l’ERPN, un lien linéaire existe entre la FRPN et l’ERPN à cause de leur dépendance commune de l’intervalle His-auriculaire. Le raccourcissement combiné du BCL et du PTCL produit des effets nets prévisibles à partir de leurs effets individuels. Ces effets reproduisent ceux obtenus lors de protocoles prématurés conventionnels. Ces observations supportent un nouveau schème fonctionnel des variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN à partir des effets distincts du BCL et du PTCL. Elles établissent aussi un nouveau lien entre les variations fréquentielles de l’ERPN et de la FRPN. En conclusion, la modulation fréquentielle de la fonction du nœud AV provient de la combinaison d’effets concurrents cumulatifs liés au cycle de base et non-cumulatifs liés au cycle prétest. Ces effets peuvent être interprétés de façon consistante indépendamment de l’indice de récupération en tenant compte des changements du temps de conduction au battement prétest. Les effets fréquentiels disparates sur l’ERPN et la FRPN sont aussi grandement liés aux changements du temps de conduction prétest. Lorsque l’analyse tient compte de ce facteur, l’ERPN et la FRPN montrent des variations parallèles fortement liées à celles de l’intervalle His-auriculaire. Le nouveau schème fonctionnel des propriétés fréquentielles du nœud AV supporté par nos données aidera à mieux cibler les études sur les mécanismes cellulaires contrôlant la modulation fréquentielle nodale. Nos données pourraient aider à l’interprétation et au contrôle des réponses nodales diverses associées aux tachyarythmies supraventriculaires et à leur traitement pharmacologique. En bref, nos travaux supportent une compréhension factuelle améliorée du comportement fréquentiel du nœud AV, un domaine aux applications multiples en rythmologie cardiaque. / The atrioventricular (AV) node is the sole electrical connection between atria and ventricles, and is of utmost importance in both normal and perturbed cardiac function. Through slow conduction, it generates a delay between atrial and ventricular systoles, thereby optimising cardiac output. The AV node also has a long refractory period which confers it a filtering role during supraventricular tachyarrhythmias. Because of this ventricular rate watchdog role, the AV node has become a primary therapeutic target in atrial fibrillation, a frequent arrhythmia with major clinical burden. Not withstanding intense research, understanding of AV nodal function remains restrained by many controversies, some of which have persisted for almost a century. Major obstacles concern the definition of nodal recovery time and nodal refractoriness. The objective of our studies is to untangle some of these controversies regarding rate-dependent AV nodal function in an experimental model of superfused rabbit heart preparations. Our first study concerns the definition of AV nodal recovery time used to assess rate-dependent nodal function. The dependence of conduction time through the node (atrio-His interval; AH) on time elapsed since last activation i.e., recovery time (RT), is a well accepted fact but its assessment is controversial for nearly a century. This problem arises from the fact that the nodal recovery function shows different characteristics depending upon whether RT is assessed from the preceding atrial cycle length (AA) or His-atrial (HA) interval. Moreover, the rate- and time-dependent increase in AH, known as fatigue, also shows different characteristics depending on RT index used. Furthermore, the third rate-dependent AV nodal property known as facilitation and that tends to shorten AH with penultimate cycle length, is obviously present or virtually absent when studying it with HA or AA index, respectively. Our first study sought to identify the source of this paradoxical apparent dependence of nodal rate-dependent properties on selected RT index. For this purpose, we varied two known independent modulators of AV nodal function, the basic (BCL) and pretest cycle length (PTCL), in 30 different combinations and assessed how the resulting 30 nodal functional states alter the recovery and the fatigue property as assessed with both recovery indexes. We found that, for each functional state, the shape of the nodal recovery curve and the level of fatigue was identical regardless of selected recovery index. We thus documented for the first time that recovery and fatigue properties are consistent whether assessed with HA or AA. However, we also found that PTCL effects appeared different on the two recovery curve formats. In a second study, using the same data, we investigated the origin of PTCL related variations of nodal recovery curves constructed with different recovery indexes. We found that PTCL shortening induced rightward AA curve shifts and leftward HA curve shifts proportional to the increase in pretest conduction time. Moreover, these curve shifts affected all data points equally. This finding suggests that both AA and HA indexes are biased by increases in pretest conduction time. These increases appeared to delay nodal recovery for an identical AA, and to hasten nodal recovery for an identical HA. Uncontrolled changes in pretest conduction time during fast rates thus produce apparent different effects depending on nodal recovery index. Taking into account changes in pretest conduction time results in unified rate-dependent nodal conduction properties regardless of chosen recovery index. Another major problem in AV nodal physiology relates to rate-dependent changes in nodal refractoriness. Two indexes of nodal refractoriness, effective (ERPN) and functional (FRPN) refractory periods, are commonly determined. ERPN and FRPN correspond to the longest AA resulting in nodal block and shortest interval between successive His bundle activations, respectively. For unclear reasons, increasing rate typically results in ERPN prolongation but FRPN shortening, and these effects vary greatly with individuals, ages and species. In a third study, we assessed the functional origin of rate-induced changes in ERPN and FRPN. BCL shortening prolonged ERPN but did not significantly affect FRPN. This ERPN prolongation mainly arose from an increase in pretest conduction time. PTCL shortening also prolonged the pretest conduction time and hence ERPN, but this prolongation was partly counterbalanced by a decrease in the His-atrial subinterval at ERPN. Similar PTCL-induced His-atrial shortening also fully accounted for FRPN shortening. Notably, we found that when ERPN is corrected for the increase in pretest conduction time, ERPN and FRPN vary in parallel according to their respective His-atrial subintervals. Combined BCL and PTCL shortening, including those corresponding to standard commonly used protocols, result in net changes in refractory measures predictable from the sum of their individual effects. These observations not only support a new functional scheme for rate-dependent AV nodal refractoriness but also establish a relationship between ERPN and FRPN which, for a long time, were thought to reflect different nodal properties. In conclusion, rate-dependent AV nodal function reflect the net sum of concurrent yet independent cumulative and non-cumulative effects arising from BCL and PTCL changes, respectively. Nodal recovery and fatigue properties are independent of recovery index. Rate-induced non-cumulative variations in nodal recovery curves originate from changes in pretest conduction time and reflect current limitations of recovery indexes to precisely measure exact nodal recovery time. Changes in pretest conduction time also explain opposite rate-induced changes in ERPN and FRPN. When these changes are taken into account, FRPN and ERPN vary in parallel with heart rate and largely depend on His-atrial interval. These data support a new functional model of rate-dependent nodal conduction and refractoriness, which may help guide studies on underlying cellular and ionic mechanisms as well as on nodal behaviour during supraventricular tachyarrhythmias.

Cette thèse porte sur l’intégration de condensateurs accordables à base de BaxSr1-xTiO3 (BST), pour réaliser des dispositifs radiofréquences reconfigurables destinés aux antennes de téléphones portables. L’enjeu industriel principal est d’obtenir des condensateurs avec une forte accordabilité, de faibles pertes diélectriques et de faibles courants de fuite, en jouant sur la composition chimique du matériau et en contrôlant la chimie des défauts liés aux lacunes d’oxygène. La stratégie adoptée dans cette étude pour atteindre cet objectif est de doper le BST par du Mn en substitution du Ti et par du Cu en addition. Une étude complète de ces deux cas de dopage simple, réalisée à la fois sur des céramiques et des couches minces synthétisées à partir des mêmes solutions sol-gel, a dévoilé des mécanismes différents d’amélioration des propriétés diélectriques et électriques du matériau suivant le type de dopage. La complémentarité de ces deux dopants nous a alors conduit à explorer le codopage du BST en couche mince. Une architecture originale de codopage hétérogène a été mise en place, permettant de combiner les avantages des deux voies de dopage et de s’approcher fortement des spécifications imposées par le cahier des charges industriel. / This PhD work is about integration of BaxSr1-xTiO3 (BST) based tunable capacitors, in order to perform radiofrequency reconfigurable devices for cell phone antennas. The main industrial goal is to obtain capacitors with a high tunability, low dielectric losses and low leakage currents, by playing on the chemical composition of the material and by controlling the oxygen vacancy related defect chemistry. The strategy addressed in this study to reach this objective is doping the BST by Mn in substitution of Ti or by adding Cu. A full study of each case of doping, performed on both ceramics and thin films synthesized from the same sol-gel solutions, revealed different improvement mechanisms of the dielectric and electrical properties of the material according to the type of doping. The complementarity of the two doping ways has led us to investigate codoping of BST thin films. An original architecture of heterogeneous codoping has been set up, allowing to combine the benefits of each doping way and to closely meet the industrial specifications.

Les fours de maintien à induction sous vide sont utilisés pour la fabrication d'aubes de turbine à l'aide du procédé de fonderie à cire perdue. La maîtrise de la thermique de ce dernier est primordiale afin d'assurer la qualité de la production. Ce travail est composé de 3 grandes parties : la modélisation détaillée du four, la modélisation réduite et l'expérience. Un four axisymétrique et sa charge ont été modélisés numériquement à l'aide des logiciels FlexPDE et COMSOL Multiphysics. Ces modèles utilisent en entrée la puissance consommée par les inducteurs et fournissent en sortie la température en tout point du module de chauffe et de la charge. Les modèles réduits étudiés sont des modèles physiques dit convolutifs (enthalpique (0D), analytique de dimension 1 (1D)) et paramétrique de type AutoRégressifs avec variables eXogènes (ARX). Les modèles ARX ont été comparés aux modèles convolutifs (procédures d'identification, puis de validation, de modèles). L'objectif est d'accéder à des températures en certains points du four sans présence d'un capteur physique local (capteur virtuel). Les modélisations détaillées et réduites ont été comparées à des expériences réalisées sur four de production. Cette dernière partie n'est pas décrite dans ce mémoire / Vacuum holding induction furnaces are used for the manufacturing of turbine blades by loss wax foundry process. Heat transfer control in a holding furnace is crucial to ensure the quality of manufacturing. This work has 3 major parts, which are the detailed modelling, reduced modelling and experiments. An axyisymmetric furnace and its load have been numerically modelled using FlexPDE and COMSOL Multiphysics, finite element codes. Modelling takes as inputs the electric power consumed by inductors and gives the temperature field in the heating module. The studied reduced models are phyisical convolutive models (enthalpic (0D), 1 dimension analytical (1D)) and parametric like AutoRegressive with eXogeneous inputs (ARX). ARX models have been compared to convolutive models (identification, validation). The goal is to get temperatures in the heating module without local presence of physical sensors (virtual sensor). Detailed and reduced models have been compared to experiments on the furnace. This last part is not described in this document

Les tachycardies ventriculaires (TV) et atriales (TA) sont les arythmies les plus fréquemment diagnostiquées en clinique. En vue d’ablater les tissus pathologiques, deux techniques de diagnostic sont utilisées : la cartographie électro-anatomique pour un diagnostic précis à l’aide d’électrogrammes (EGM) mesurés par cathéters intracardiaques et repérés sur la géométrie tridimensionnelle (3-D) de la cavité étudiée ; et l’imagerie électrocardiographique non-invasive (ECGi) pour une vision globale de l’arythmie, avec des EGM reconstruits mathématiquement à partir des électrocardiogrammes et des géométries cardio-thoraciques 3-D obtenues par CT-Scan. Les TV et TA sont alors diagnostiquées en étudiant les cartes d’activation qui sont des représentations des temps de passage locaux de l’onde d’activation sur la géométrie 3-D cardiaque. Cependant, les zones de ralentissement favorisant les TV et TA, et leurs motifs de propagation spécifiques n’y sont pas facilement identifiables. Ainsi, la caractérisation locale de la propagation de l’onde d’activation peut être utile pour améliorer le diagnostic. L’objet de cette thèse est le développement d’une méthode de caractérisation locale de la propagation de l’onde d’activation. Pour cela, un champ vectoriel de vitesse est estimé et analysé. La méthode a en premier lieu été validée sur des données simulées issues de modélisation, puis appliquée 1) à des données cliniques issues de l’ECGi pour la localisation des cicatrices d’infarctus et pour améliorer le diagnostic des TA; et 2) sur des données obtenues par cartographie électro-anatomique pour caractériser les zones pathogènes. / Ventricular (VT) and atrial (AT) tachycardias are some of the most common clinical cardiac arrhythmias. For ablation of tachycardia substrates, two clinical diagnosis methods are used : electro-anatomical mapping for an accurate diagnosis using electrograms (EGMs) acquired with intracardiac catheters and localized on the three-dimensional (3-D) mesh of the studied cavities ; and non-invasive electrocardiographic imaging (ECGi) for a global view of the arrhythmia, with EGMs mathematically reconstructed from body surface electrocardiograms and the 3-D cardio-thoracic meshes obtained with CT-scan. VT and AT are diagnosed studying activation time maps ; that are 3-D representations of the transit time of the activation wavefront on the cardiac mesh. Nevertheless, slow conduction areas, a well-known pro-arrhythmic feature for tachycardias, and the tachycardias specific propagation patterns are not easily identifiable with these maps. Hence, local characterization of the activation wavefront propagation can be helpful for improving VT and AT diagnosis. The purpose of this thesis is to develop a method to locally characterize the activation wavefront propagation. For that, a conduction velocity vector field is estimated and analyzed. The method was first validated on a simulated database from computer models, then applied to 1) a clinical database obtained from ECGi to localize infarct tissues and improve AT diagnosis ; and 2) a clinical database acquired with electro-anatomical mapping systems to define pathological areas.

Un modèle semi-analytique permettant de simuler le transfert thermique conjugué dans un mini/macro canal plan soumis à des sources de chaleur surfaciques localisées sur les faces externes et variantes en fonction du temps, a été présenté et vérifié. Plus le diamètre hydraulique du canal est petit, plus la caractérisation expérimentale interne (mesure des températures et des flux) en régime thermique permanent ou transitoire à l'aide des capteurs internes est délicate. Une méthode non-intrusive permettant d'estimer les conditions internes à partir des mesures de température par thermographie infrarouge sur les faces externes et d'un modèle semi-analytique, a été effectuée. Comme le coefficient de transfert convectif forcé classique perd son sens en régime instationnaire, une approche alternative basée sur une fonction de transfert, valable pour un système linaire et invariant dans le temps a été mise en œuvre. Cette fonction peut être calculée analytiquement (uniquement pour une géométrie simple) ou estimée expérimentalement (géométrie complexe). Grâce au caractère intrinsèque de cette fonction de transfert, deux capteurs virtuels ont été conçus : capteur virtuel de température et détecteur d'encrassement permettent respectivement d'estimer les températures internes et de détecter l'encrassement qui peut avoir lieu dans l'échangeur à partir des mesures de températures sur les faces externes / A semi-analytical model allowing to simulate the transient conjugate heat transfer in mini/macro plane channel subject to a heat source(s) localized on the external face(s), was presented and verified. The developed model takes into account advection-diffusion in the fluid and conduction in the solid. As the hydraulic diameter of the channel becomes small, the internal experimental characterization (measurement of temperature and heat flux) using internal sensors become tricky because internal sensors located may compromise the structural integrity of the whole system. A non-intrusive method for estimating the internal conditions from infrared temperature measurements on the external faces using the semi-analytical model was performed. Since the classic convective heat transfer coefficient loses its meaning in transient state, an alternative approach based on a transfer function, valid for Linear Time-Invariant (LTI) systems, was highlighted. This function can be calculated analytically only for a simple geometry. For complex geometries it can be estimated experimentally. Thanks to intrinsic character of this function, two characterization methods were designed. The first to estimate the temperature at a point from a measurement at another point in the system (virtual temperature sensor). The second method concerns the detection of fouling layers that may appear in the heat exchanger from temperature measurements on the external faces

Les tapis de nanotubes de carbone verticalement alignés sont des candidats potentiels pour des applications telles que les interconnexions ou les matériaux d'interface thermique. Ce travail de recherche porte sur la synthèse de tapis de nanotubes de carbone alignés selon le procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) d'aérosols liquides, sur l'élaboration de nanocomposites constitués de différentes nuances de matrices époxy infiltrées au sein de ces tapis, ainsi que sur l'étude des propriétés mécaniques et thermiques longitudinales et transverses des tapis secs eux-mêmes et des nanocomposites 1D formés. Les conditions de synthèse permettent notamment de faire varier les caractéristiques des tapis telles que leur épaisseur, leur masse volumique, le diamètre externe moyen des nanotubes de carbone (NTC), l'espace intertube et la teneur volumique en NTC, alors que leur structure cristalline peut être modifiée par le biais d'un traitement thermique à haute température. L'objectif principal de ce travail consiste à démontrer et quantifier l'effet de certaines caractéristiques des tapis de nanotubes de carbone sur les propriétés mécaniques et thermiques des différents types de tapis et matériaux composites obtenus. Les deux méthodes d'imprégnation mises en oeuvre, voie liquide et infusion, conduisent à des tapis de NTC alignés denses avec un alignement des NTC conservé et une répartition homogène des NTC au sein du système époxy. La fraction volumique en NTC s'avère être le paramètre-clé permettant d'exacerber, dans la direction longitudinale aux NTC, les propriétés mécaniques et thermiques des nanocomposites. Par ailleurs, les tapis de NTC et les nanocomposites voient leurs propriétés de conduction thermique longitudinale nettement exacerbées lorsque les NTC présentent une amélioration de leur structure cristalline. L'augmentation significative des performances apportées par les tapis de NTC verticalement alignés au sein de ces matériaux nanocomposites anisotropes par rapport aux matrices organiques non chargées est prometteuse et ouvre des pistes de réflexion visant à répondre aux nouvelles exigences de multifonctionnalité des secteurs de l'aéronautique et de l'aérospatial. / Vertically aligned carbon nanotube carpets are potential candidates for applications such as interconnections or thermal interface materials (TIMs). This research work deals with the synthesis of aligned carbon nanotube carpets from the aerosol assisted chemical vapour deposition (CVD) technique, with the elaboration of nanocomposites made of different grades of epoxy matrix infiltrated within these carpets, as well as the study of both longitudinal and transverse mechanical and thermal properties of dry carpets themselves and 1D-nanocomposites separately. The synthesis conditions notably enable to vary characteristics of the differents carpets such as their thickness, their density, the mean external diameter of the carbon nanotubes (CNT), the intertube space and the CNT volume fraction, whereas their crystalline structure can be modified with a high temperature thermal treatment. The main goal of this work is to prove and quantify the effect of some of the characteristics of the carbon nanotubes carpets on both mechanical and thermal properties of the different kinds of CNT carpets and resulting composite materials. The two impregnation methods used, liquid way and infusion, lead to dense CNT carpets with a preserved alignment of the CNT and an homogeneous distribution of these latest within the epoxy system. The CNT volume content is evidenced as the key-parameter exacerbating the mechanical and thermal properties mainly in the longitudinal direction compared with the alignment axis of the CNTs. Moreover the mechanical and thermal conduction properties of the CNT carpets and the 1D-nanocomposites are clearly increased when the crystalline structure of the CNT is improved. The significant increasing of the properties brought by the vertically aligned CNT within these anisotropic 1D-nanocomposites compared with the only organic matrixes is promising and opens new pathways aiming to meet the latest specifications related to multifunctionnality in fields such as aeronautics and aerospace.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3198.pdf: 3159049 bytes, checksum: 5e8ac93b5a62ff5a959370c795dac4e9 (MD5) Previous issue date: 2010-09-03 / This thesis presents three manuscripts derived of two research projects that were developed during the doctorate program. Project 1. Purpose: To determine the interand intra-rater reliability of nerve conduction studies (NCS) of superficial peroneal, sural and medial plantar nerves. Methods: Two raters performed the bilateral NCS twice in 20 healthy participants (23.5±3.5 years). Reliability was analyzed by the Bland- Altman method and intraclass correlation coefficient (ICC). Results: The Bland-Altman method showed a good level of intra- and inter-rater agreement for all parameters nerves. The amplitude and latency of the medial plantar nerve (rater 1), as well the amplitude of the sural nerve (rater 2) had an intra-rater ICC &#8805;0.75. Inter-rater analysis showed concordance levels between moderate and very low. Project 2. Purposes: a) To compare the effects of three cold modalities on the nerve conduction parameters of the sural (sensory) and tibial (motor) nerves during cooling and post-cooling phases b) To analyze the effect of exercise on recovery of sensory and motor nerve conduction velocity (NCV). Methods: Thirty six healthy young subjects (20.5±1.9 years) were randomly allocated into three groups: ice massage (n=12), ice pack (n=12) and cold water immersion (n=12). Each group received 1 of the 3 cold modalities on the right calf region for 15 minutes. The subjects of each modality group were again randomized to perform a post-cooling activity (30 min rest or walk 15 min followed by rest 15min). Nerve conduction parameters of sural and posterior tibial nerves were evaluated. Results: All 3 modalities reduced amplitude and increased latency and duration of the compound action potential. Ice massage, ice pack, and cold water immersion reduced NCV by 20.4, 16.7, and 22.6 m/s and motor NCV by 2.5, 2.1, and 8.3 m/s, respectively. Cold water immersion, as applied in this study, was the most effective modality in changing nerve conduction parameters. The walk accelerated the recovery of sensory and motor NCV, regardless of the modality previously applied (p<0.0001). Conclusions: The NCS provides quantitative measures that contribute to the objective analysis of neural physiological effects of cryotherapy. All 3 modalities were effective in altering sensory and motor nerve conduction. However, the magnitude and duration of these effects depend on the method applied and the activity after cooling. / Esta tese apresenta três manuscritos derivados de dois projetos de pesquisa que foram desenvolvidos no doutorado. Projeto 1. Objetivo: Avaliar a confiabilidade intra e interavaliador dos testes de condução nervosa (TCN) nos nervos sural, peroneal superficial e plantar medial. Métodos: Dois examinadores realizaram duas vezes os TCN bilaterais em 20 participantes saudáveis (23,5±3,5 anos). A confiabilidade foi analisada pelo método de Bland-Altman e o coeficiente de correlação intraclasse (ICC). Resultados: O método de Bland-Altman indicou um bom nível de concordância intra e inter-avaliador para todos os parâmetros dos TCN. Foram observados ICC intra-avaliador &#8805; 0,75 para amplitude e latência do nervo plantar medial (avaliador 1) e para a amplitude do nervo sural (avaliador 2). A análise inter-avaliador mostrou níveis de concordância entre moderados e muito baixos. Projeto 2. Objetivos: a) Comparar os efeitos de três modalidades de crioterapia sobre os parâmetros de condução dos nervos tibial posterior (motor) e sural (sensorial) durante as fases de resfriamento e pós-resfriamento b) Analisar o efeito do exercício físico na recuperação da velocidade de condução nervosa (VCN) sensorial e motora. Métodos: Trinta e seis sujeitos jovens e saudáveis (20,5±1,9 anos) foram alocados aleatoriamente em três grupos: criomassagem (n=12), pacote de gelo (n=12); imersão em água gelada (n=12). Cada grupo recebeu uma das 3 modalidades de resfriamento na panturrilha direita, durante 15 min. Os sujeitos de cada grupo foram novamente aleatorizados para realizar uma atividade pós-resfriamento (30min de repouso ou 15min de marcha seguido de 15min de repouso). Avaliaram-se os parâmetros de condução nos TCN dos nervos sural e tibial posterior. Resultados. As três modalidades reduziram a amplitude e aumentaram a latência e duração do potencial de ação composto. Criomassagem, pacote de gelo e imersão em água gelada reduziram a VCN sensorial em 20,4, 16,7 e 22,6 m/s, e a VCN motora em apenas 2,5, 2,1 e 8,3 m/s, respectivamente. Imersão em água gelada, como usada neste estudo, foi a modalidade mais eficaz para alterar os parâmetros de condução nervosa. A marcha acelerou a recuperação da VCN sensorial e motora, independente da modalidade previamente aplicada (P<0,0001). Conclusões. Os TCN fornecem medidas quantitativas que subsidiam análises objetivas e úteis na avaliação dos efeitos fisiológicos neurais da crioterapia. As 3 modalidades de resfriamento foram eficazes para alterar a condução sensorial e motora. Contudo, a magnitude e duração desses efeitos dependem do tipo de modalidade usada e da atividade que se realiza após o resfriamento.