The work presented in this thesis involves experimental and theoretical studies related to plasma properties in high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS), and more specifically plasma transport. HiPIMS is an ionized PVD method based on conventional direct current magnetron sputtering (dcMS). In dcMS very little of the sputtered material is ionized since the plasma power density is not high enough. This is not the case for HiPIMS, where a substantial part is ionized, and thus presents many new opportunities for thin film growth. Understanding the dynamics of the charged species in the HiPIMS discharge is therefore of essential value when producing high-quality thin film coatings. In the first part of the work a new type of anomalous electron transport was found. Investigations of the transport resulted in the discovery that this phenomenon could quantitatively be described as being related and mediated by highly nonlinear waves, likely due to the modified two-stream instability (MTSI), resulting in electric field oscillations in the MHz-range (the so-called lower hybrid frequency). Measurements in the plasma confirmed these oscillations as well as trends predicted by the theory of these types of waves. The degree of anomalous transport in the plasma could also be determined by measuring the current density ratio between the azimuthal current density (of which the Hall current density is one contribution) and the discharge current density, Jφ / JD. The results provided important insights into understanding the mechanism behind the anomalous transport. It was furthermore found that the current ratio Jφ / JD is inversely proportional to the transverse resistivity, eta_perpendicular , which governs how well momentum is transferred from the electrons to the ions in the plasma. By looking at the forces involved in the charged particle transport it was expected that the azimuthally rotating electrons would exert a volume force on the ions tangentially outwards from the circular race track region. The effect of having an anomalous transport would therefore be a large fraction of highly energetic ions being transported sideways and lost to the walls. In a series of experiments, deposition rates as well as incoming ion energy distributions were measured directly at the side of the magnetron. It was found that a substantial fraction of sputtered material is transported radially away from the cathode and lost to the walls in HiPIMS as well as dcMS, but more so for HiPIMS giving one possible explanation to why the deposition rate for substrates placed in front of the target is lower for HiPIMS compared to dcMS. Furthermore, the recorded, incoming ion energy distributions confirmed theoretical estimations on this type of transport regarding energy and direction.

Les tags constituent un outil très utile pour indexer des documents multimédias. Cette thèse de doctorat s’intéresse au tagging automatique, c’est à dire l’association automatique par un algorithme d’un ensemble de tags à chaque morceau. Nous utilisons des techniques de boosting pour réaliser un apprentissage prenant mieux en compte la richesse de l’information exprimée par la musique. Un algorithme de boosting est proposé, afin d’utiliser conjointement des descriptions de morceaux associées à des extraits de différentes durées. Nous utilisons cet algorithme pour fusionner de nouvelles descriptions, appartenant à différents niveaux d’abstraction. Enfin, un nouveau cadre d’apprentissage est proposé pour le tagging automatique, qui prend mieux en compte les subtilités des associations entre les tags et les morceaux. / Tags constitute a very useful tool for multimedia document indexing. This PhD thesis deals with automatic tagging, which consists in associating a set of tags to each song automatically, using an algorithm. We use boosting techniques to design a learning which better considers the complexity of the information expressed by music. A boosting algorithm is proposed, which can jointly use song descriptions associated to excerpts of different durations. This algorithm is used to fuse new descriptions, which belong to different abstraction levels. Finally, a new learning framework is proposed for automatic tagging, which better leverages the subtlety ofthe information expressed by music.

Cette thèse a pour but d'étudier et de quantifier la contribution de la perception multimodale assistée par le contexte pour détecter et suivre des objets en mouvement. Cette étude sera appliquée à la détection et la reconnaissance des objets pertinents dans les environnements de la circulation pour les véhicules intelligents (VI). Les résultats à obtenir devront permettre de transposer le concept proposé à un ensemble plus large de capteurs et de classes d'objets en utilisant une approche système intégrative qui implique des méthodes d'apprentissage. En particulier, ces méthodes d'apprentissage vont examiner comment l'implantation dans un système intégré, qui prévoie une multitude des sources de données différentes, peut conduire à apprendre 1) sans ou avec une supervision limitée, réduite en exploitant des corrélations 2) de façon incrémentale à la connaissance stockée au lieu de faire un entraînement complet à chaque fois qu’une nouvelle donnée arrive 3) collectivement à chaque instant d'apprentissage dans le système entraîné d'une manière qui assure approximativement une fusion optimale. Concrètement, le couplage fort entre les classifier des objets en modalités multiples aussi bien que l'extraction du contexte de la géométrie de la scène sont à étudier: d'abord en théorie, après en application du trafic routier. La nouveauté de l'approche d'intégration envisagée se pose dans le couplage fort entre les composants du système, tels que la segmentation, le suivi des objets, l'estimation de la géométrie de la scène et la catégorisation des objets basée sur la stratégie de l'inférence probabiliste. Une telle stratégie caractérise des systèmes où toutes les composants de perception émettent et reçoivent les distributions des résultats possibles avec leur score de croyance probabiliste attribué. De cette façon, chaque composant de traitement peut prendre en compte les résultats des autres composants au niveau plus bas par rapport aux combinaisons des résultats finaux. Cela diminue beaucoup le temps et les ressources pour le calcul, quand les techniques de l'application de l'inférence Bayésienne garantissent que les données d'entrée peu plausible n'apportent pas des impacts négatifs. / This thesis project will investigate and quantify the contribution of context-aided multimodal perception for detecting and tracking moving objects. This research study will be applied to the detection and recognition ofrelevant objects in road traffic environments for Intelligent Vehicles (IV). The results to be obtained will allow us to transpose the proposed concept to a wide range of state-of-the-art sensors and object classes by means of an integrative system approach involving learning methods. In particular, such learning methods will investigate how the embedding into an embodied system providing a multitude of different data sources, can be harnessed to learn 1) without, or with reduced, explicit supervision by exploiting correlations 2) incrementally, by adding to existing knowledge instead of complete retraining every time new data arrive 3) collectively, each learning instance in the system being trained in a way that ensures approximately optimal fusion. Concretely, a tight coupling between object classifiers in multiple modalities as well as geometric scene context extraction will be studied, first in theory, then in the context of road traffic. The novelty of the envisioned integration approach lies in the tight coupling between system components such as object segmentation, object tracking, scene geometry estimation and object categorization based on a probabilistic inference strategy. Such a strategy characterizes systems where all perception components broadcast and receive distributions of multiple possible results together with a probabilistic belief score. In this way, each processing component can take into account the results of other components at a much earlier stage (as compared to just combining final results), thus hugely increasing its computation power, while the application of Bayesian inference techniques will ensure that implausible inputs do not cause negative effects.

Au sein des systèmes avancés d’aide à la conduite (Advanced Driver Assistance Systems - ADAS) pour les systèmes de transport intelligents (Intelligent Transport Systems - ITS), les systèmes de positionnement, ou de localisation, du véhicule jouent un rôle primordial. Le système GPS (Global Positioning System) largement employé ne peut donner seul un résultat précis à cause de facteurs extérieurs comme un environnement contraint ou l’affaiblissement des signaux. Ces erreurs peuvent être en partie corrigées en fusionnant les données GPS avec des informations supplémentaires provenant d'autres capteurs. La multiplication des systèmes d’aide à la conduite disponibles dans les véhicules nécessite de plus en plus de capteurs installés et augmente le volume de données utilisables. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressés à la fusion des données provenant de capteurs bas cout pour améliorer le positionnement du véhicule. Parmi ces sources d’information, en parallèle au GPS, nous avons considérés les caméras disponibles sur les véhicules dans le but de faire de l’odométrie visuelle (Visual Odometry - VO), couplée à une carte de l’environnement. Nous avons étudié les caractéristiques de cette trajectoire reconstituée dans le but d’améliorer la qualité du positionnement latéral et longitudinal du véhicule sur la route, et de détecter les changements de voies possibles. Après avoir été fusionnée avec les données GPS, cette trajectoire générée est couplée avec la carte de l’environnement provenant d’Open-StreetMap (OSM). L'erreur de positionnement latérale est réduite en utilisant les informations de distribution de voie fournies par OSM, tandis que le positionnement longitudinal est optimisé avec une correspondance de courbes entre la trajectoire provenant de l’odométrie visuelle et les routes segmentées décrites dans OSM. Pour vérifier la robustesse du système, la méthode a été validée avec des jeux de données KITTI en considérant des données GPS bruitées par des modèles de bruits usuels. Plusieurs méthodes d’odométrie visuelle ont été utilisées pour comparer l’influence de la méthode sur le niveau d'amélioration du résultat après fusion des données. En utilisant la technique d’appariement des courbes que nous proposons, la précision du positionnement connait une amélioration significative, en particulier pour l’erreur longitudinale. Les performances de localisation sont comparables à celles des techniques SLAM (Simultaneous Localization And Mapping), corrigeant l’erreur d’orientation initiale provenant de l’odométrie visuelle. Nous avons ensuite employé la trajectoire provenant de l’odométrie visuelle dans le cadre de la détection de changement de voie. Cette indication est utile dans pour les systèmes de navigation des véhicules. La détection de changement de voie a été réalisée par une somme cumulative et une technique d’ajustement de courbe et obtient de très bon taux de réussite. Des perspectives de recherche sur la stratégie de détection sont proposées pour déterminer la voie initiale du véhicule. En conclusion, les résultats obtenus lors de ces travaux montrent l’intérêt de l’utilisation de la trajectoire provenant de l’odométrie visuelle comme source d’information pour la fusion de données à faible coût pour la localisation des véhicules. Cette source d’information provenant de la caméra est complémentaire aux données d’images traitées qui pourront par ailleurs être utilisées pour les différentes taches visée par les systèmes d’aides à la conduite. / With the growing research on Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) for Intelligent Transport Systems (ITS), accurate vehicle localization plays an important role in intelligent vehicles. The Global Positioning System (GPS) has been widely used but its accuracy deteriorates and susceptible to positioning error due to factors such as the restricting environments that results in signal weakening. This problem can be addressed by integrating the GPS data with additional information from other sensors. Meanwhile, nowadays, we can find vehicles equipped with sensors for ADAS applications. In this research, fusion of GPS with visual odometry (VO) and digital map is proposed as a solution to localization improvement with low-cost data fusion. From the published works on VO, it is interesting to know how the generated trajectory can further improve vehicle localization. By integrating the VO output with GPS and OpenStreetMap (OSM) data, estimates of vehicle position on the map can be obtained. The lateral positioning error is reduced by utilizing lane distribution information provided by OSM while the longitudinal positioning is optimized with curve matching between VO trajectory trail and segmented roads. To observe the system robustness, the method was validated with KITTI datasets tested with different common GPS noise. Several published VO methods were also used to compare improvement level after data fusion. Validation results show that the positioning accuracy achieved significant improvement especially for the longitudinal error with curve matching technique. The localization performance is on par with Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) SLAM techniques despite the drift in VO trajectory input. The research on employability of VO trajectory is extended for a deterministic task in lane-change detection. This is to assist the routing service for lane-level direction in navigation. The lane-change detection was conducted by CUSUM and curve fitting technique that resulted in 100% successful detection for stereo VO. Further study for the detection strategy is however required to obtain the current true lane of the vehicle for lane-level accurate localization. With the results obtained from the proposed low-cost data fusion for localization, we see a bright prospect of utilizing VO trajectory with information from OSM to improve the performance. In addition to obtain VO trajectory, the camera mounted on the vehicle can also be used for other image processing applications to complement the system. This research will continue to develop with future works concluded in the last chapter of this thesis.

Les plasmas de fusion par confinement magnétique sont le siège d'instabilités qui développent des structures turbulentes d'échelles milli- à centi-métriques. Le transport qui en résulte contrôle le temps de confinement de l'énergie et, in fine, les performances énergétiques.Dans les régimes de confinement non améliorés, c'est une turbulence à l'échelle ionique qui domine ce transport. Cette turbulence est portée par les ions, mais également par une certaine classe d'électrons, ceux qui sont piégés dans les miroirs locaux du champ magnétique. Il est de fait important de prendre en compte leur dynamique, d'autant plus qu'ils sont également responsables du transport de matière.L'objectif de la thèse consiste à étudier l'impact des électrons d'une part, sur l'amortissement des "Geodesic Acoustic Modes" (GAM) d'une part, et sur la croissance linéaire des modes de turbulence "Ion Temperature Gradients" (ITG) et "Trapped Electron Modes" (TEM) d'autre part.Les GAMs sont des oscillations à la fréquence acoustique du potentiel électrique moyen sur les surfaces magnétiques. Ils interagissent de façon critique avec la micro-turbulence au travers notamment de leur couplage au mouvement des particules énergétiques du plasma. Les ITG et TEM représentent les 2 classes d'instabilités électrostatiques dominantes dans le cœur des plasmas de tokamak. Elles sont à ce titre supposées contrôler le transport turbulent de cœur.Cette étude est donc une étape préliminaire pour la prédiction du transport turbulent en prenant en compte l'influence des électrons.Le cadre approprié pour décrire cette turbulence est la théorie dite "gyrocinétique", qui procède d'une réduction de l'espace des phases de 6 dimensions (6D) à 4D + 1 invariant par une moyenne sur le mouvement rapide cyclotronique. Le problème auto-consistant couple l'équation gyrocinétique pour chaque espèce (ions et électrons) aux équations de Maxwell.Le développement de ce modèle cinétique, construit comme une extension autonome du code extsc{Gysela} dont la version de base donne une réponse adiabatique aux électrons, consiste à ajouter le traitement de la fonction de distribution des électrons. Leur prise en compte est coûteuse du point de vue des ressources numériques. Trois stratégies sont envisagées pour réduire ce coût: (i) considérer des "électrons lourds", (ii) filtrer les électrons et ne retenir que ceux qui sont piégés, et (iii) adapter les coordonnées pour découpler les dynamiques parallèle (rapide) et transverse (lente) au champ magnétique.Après une présentation du modèle gyrocinétique et des caractéristiques du code extsc{Gysela}, nous présentons le modèle des électrons adiabatiques tel qu'il est implémenté dans extsc{Gysela} et introduisons deux nouveaux modèles: le modèle "Full Kinetic Electrons" dans lequel les électrons sont considérés comme une espèce cinétique et sont traités de la même façon que les ions et le modèle "Trapped Kinetic Electrons" dans lequel seuls les électrons piégés sont cinétiques, les électrons passants reçoivent quant à eux un traitement adiabatique. On constate que les électrons engendrent un sur-amortissement des GAM lié à une intéraction résonante entre la fréquence de rebond de certains électrons piégés et celle des GAMs.Cet amortissement dépend du rapport de masse électron-ion et évolue en $(m_i/m_e)^{-1/2}$. Pour les simulations linéaires sur l'instabilité d'interchange, on retrouve que les modes ITG sont dominants sur les modes TEM pour des forts gradients de température ionique et vice versa, à profil de température électronique fixé. Un accord satisfaisant est obtenu avec le code gyrocinétique GT5D dont les résultats viennent d'être publiés. Enfin, nous proposons quelques méthodes pour construire des cas non linéaires qui permettront d'étudier l'influence des électrons cinétiques sur le transport turbulent. / Instabilities, within fusion plasmas by magnetic confinement, develop turbulent structures with milli-centimetric scales. The resulting transport impacts the energy confinement time and, ultimately, the energy performance.In unimproved confinement regimes, ion-scale turbulence generally dominates this transport. This turbulence is carried by the ions, but also by a certain class of electrons, those trapped in the local mirrors of the magnetic field. Take into account their dynamics is important, especially since they are also responsible for particle transport.The aim of this thesis is to study the impact of electrons on the damping of "Geodesic Acoustic Modes" (GAM) on the one hand and the linear growth of the turbulence modes "Ion Temperature Gradients" (ITG) and "Trapped Electron Modes" (TEM) on the other hand.GAMs are oscillations at the acoustic frequency of the average electric potential on magnetic surfaces. They interact critically with micro-turbulence, particularly through their coupling to the motion of energetic particles in the plasma. ITG and TEM represent the 2 classes of dominant electrostatic instabilities in tokamak core plasmas. As such, they are supposed to control turbulent transport in the core.This study is therefore a preliminary step for the prediction of turbulent transport while taking into account the influence of electrons.The appropriate framework for describing this turbulence is the so-called "gyrokinetic" theory, which proceeds from a 6 dimensions (6D) to 4D + 1 phase space reduction invariant by an average of the fast cyclotron motion. The self-consistent problem couples the gyrokinetic equation for each species (ions and electrons) to the Maxwell equations.The development of this kinetic model, built as an autonomous extension of the extsc{Gysela} code whose basic version gives an adiabatic response to electrons, consists in adding the treatment of the electron distribution function. Taking kinetic electrons into account is costly numerically. Three strategies are envisaged to reduce this cost: (i) consider "heavy electrons", (ii) filter electrons so as to keep only the trapped ones, and (iii) adapt the coordinates to decouple the parallel dynamics (fast) and the transverse one (slow) to the magnetic field.After a presentation of both the gyrokinetic model and some characteristics of the extsc{Gysela} code, we expose the adiabatic electrons model as it is implemented in extsc{Gysela} and introduce two new models: the "Full Kinetic Electrons" model in which electrons are treated kinetically in the same way as the ions and the "Trapped Kinetic Electrons" model in which only the trapped electrons are kinetic, the passing electrons receiving an adiabatic treatment. It is found that electrons generate an over-damping of the GAM explained by a resonant interaction between the bounce frequency of some trapped electrons and that of the GAMs.This damping depends on the electron-ion mass ratio and evolves as $(m_i/m_e)^{-1/2}$. For linear simulations on interchange instability, we find that the ITG modes are dominant over the TEM modes for large ion temperature gradients and vice versa, at finite electron temperature gradient. A satisfying agreement is obtained with the gyrokinetic code GT5D whose results have just been published. Finally, we give some suggestions for future simulations to build non linear cases that could enable to study the influence of kinetic electrons on turbulent transport.

Le contrôle du transport turbulent est l'une des clés pour l'amélioration du temps de confinement nécessaire à la réalisation de la fusion thermonucléaire contrôlée. La description de la turbulence cinétique du plasma est un problème à 3 coordonnées spatiales et 3 coordonnées en vitesse. La théorie comme la simulation pour un problème de si haute dimensionnalité sont très difficiles, et des modèles réduits sont nécessaires pour comprendre la turbulence dans les Tokamaks. La technique largement utilisée est de faire moyenner le mouvement cyclotron, qui est beaucoup plus rapide que le phénomène de turbulence. Une telle réduction permet de simplifier le problème à trois coordonnées spatiales des centres-guides des particules, une vitesse parallèle ou énergie et une vitesse perpendiculaire apparaissant comme l'invariant adiabatique. La description gyrocinétique non linéaire requiert des simulations numériques de haute performance massivement parallèles. Toute la difficulté est due aux termes non linéaires (crochets de Poisson) qui décrivent les interactions multi-échelles, ce qui constitue un défi tant pour la théorie que pour la simulation. Toute approche réduite, basée sur des hypothèses bien contrôlées, est donc intéressante à développer.Sur la base de cette ambition, cette thèse concerne la turbulence des particules piégées dans le plasma magnétisé. C'est un système 4D, obtenu après avoir fait la moyenne de la fonction de distribution des particules sur les mouvements cyclotron et de rebond, ce qui peut être considéré comme une forme réduite de la théorie gyrocinétique standard. Nous l'avons appelé "bounce averaged gyrokinetics" pendant ce travail. Même si cette description est grandement réduite par rapport à la théorie gyrocinétique, la simulation directe non-linéaire reste un challenge.Une description des termes non linéaires en coordonnées polaires est choisie, avec une grille logarithmique en norme du vecteur d'onde, tandis que les angles sont discrétisés sur une grille régulière. L'utilisation d'une grille logarithmique permet de prendre en compte une large gamme de vecteurs d'ondes, donc la physique à très petite échelle. De manière analogue aux modèles en couches en turbulence fluide et afin de simplifier le système, seules les interactions entre couches voisines sont considérées.Dans un premier temps, l'étude du système linéaire est présentée, en particulier les seuils des paramètres et l'instabilité linéaire permettant de retrouver la forte anisotropie des taux de croissance des modes d'ions piégés (ou TIM) et des modes d'électrons piégés (ou TEM). Ces études permettent également de valider les codes numériques non-linéaires vis-à-vis d'un solveur aux valeurs propres développé indépendamment.Dans un second temps, l'hypothèse isotrope pour les termes non linéaires est utilisée. Ainsi il n'y a pas d'information de phase exacte pour de tels modèles en couches 1D, ce qui laisse un paramètre libre dans les coefficients d'interaction. Une loi de puissance originale est mise en évidence, qui n'est pas affectée par la valeur du paramètre libre, mesurant l'intensité des effets non-linéaires relativement aux termes linéaires.À partir de la simulation du modèle isotrope, l'information de phase apparaît très importante. Puisque l'instabilité linéaire est anisotrope pour la fusion, la simulation du modèle anisotrope est donc réalisée dans un troisième temps. Le système résolu numériquement est réduit à une espèce cinétique, en supposant que les autres espèces sont adiabatiques. Deux systèmes différents peuvent ainsi être étudiés: ions cinétiques + électrons adiabatiques et électrons cinétiques + ions adiabatiques. Des spectres différents sont observés dans chacun de ces deux cas, et la validité de l'hypothèse adiabatique est discutée pour chaque espèce, avec pour base de comparaison une simulation cinétique à deux espèces. / Turbulent transport is one of the keys to improve the energy confinement time required for thermonuclear fusion reactors. The description of the kinetic turbulence of the plasma is a problem with 3 spatial coordinates and 3 velocity coordinates. Both theory and simulation of a problem of such high dimensionality are very difficult, and reduced models are helpfull to understand turbulence in Tokamaks. A widely used technique consists into averaging the cyclotron motion, which is much faster than the turbulence time scale. Such a reduction makes it possible to simplify the problem to three spatial coordinates of the particle guide centers, a parallel velocity or energy, and a perpendicular velocity appearing as the adiabatic invariant. Nonlinear gyrokinetic description requires massively parallel high performance numerical simulations. The difficulty lies in the non-linear terms (Poisson hooks) that describe multi-scale interactions, which is a challenge for both theory and simulation. Any reduced approach, based on well-controlled hypotheses, is therefore interesting to develop.On the basis of this ambition, this thesis concerns the turbulence of particles trapped in magnetized plasma. It is a 4D system, obtained after averaging the particle distribution function on cyclotron and bounce motions, which can be considered as a reduced form of standard gyrokinetic theory. We called it "bounce averaged gyrokinetics" during this work. Even if this description is greatly reduced compared to the gyrokinetic theory, nonlinear direct simulation remains a challenge.A description of the nonlinear polar coordinate terms is chosen, with a logarithmic grid along the norm of the wave vector, while the angles are discretized on a regular grid. The use of a logarithmic grid makes it possible to take into account a wide range of wave vectors, so physics on a very small scale. In a similar way to shell models for fluid turbulence, and in order to simplify the system, only the interactions between neighboring shells are considered.In a first step, the study of the linear system is presented, in particular the paraetric dependence of the instability thresholds and the linear growth rate, allowing to recover the strong anisotropy of the growth rates of the trapped ion modes (or TIM) and the modes of trapped electrons (or TEM). These studies also make it possible to validate the non-linear numerical codes with respect to an independently developer eigenvalue solver.In a second step, the isotropic hypothesis for nonlinear terms is used. Thus, there is no exact phase information for such 1D layer models, which leaves with a free parameter in the interaction coefficients. An original power law is evidenced, which is unaffected by the value of the free parameter, measuring the intensity of the nonlinear effects relative to the linear terms.From the simulation of the isotropic model, the phase information appears very important. Since the linear instability is anisotropic for the fusion, the simulation of the anisotropic model is thus carried out in a third time. The numerically resolved system is reduced to a kinetic species, assuming that the other species are adiabatic. Two different systems can thus be studied: kinetic ions + adiabatic electrons and kinetic electrons + adiabatic ions. Different spectra are observed in each of these two cases, and the validity of the adiabatic hypothesis is discussed for each species, based on a kinetic simulation with two species.

Les sarcomes à « génétique complexe » sont des tumeurs rares du tissu mésenchymateux. Ces tumeurs sont caractérisées par un nombre important de réarrangements chromosomiques et possèdent un génome complexe dans lequel aucune altération n’avait été retrouvée de manière spécifique et récurrente. Le but de ma thèse était donc d’identifier les conséquences de cette complexité chromosomique et de comprendre comment celle-ci pouvait être générée. Dans un premier temps, le transcriptome de 112 sarcomes à « génétique complexe » a été analysé. La recherche et la validation de transcrits chimériques a conduit l’identification de réarrangements fréquents au niveau du gènes TRIO. Ces transcrits permettent la formation soit d’une protéine tronquée et seraient des évènements issus du réarrangement global du génome de ces tumeurs. Dans un deuxième temps, nous avons alors recherché l’origine de la formation de ces altérations, en s’intéressant particulièrement à la fusion cellulaire comme mécanisme initiateur. Ce processus physiologique est observé dans des cellules mésenchymateuses comme les macrophages et les myoblastes et peut être détourné afin de permettre le développement et l’évolution tumorale. J’ai alors étudié les conséquences génomiques et phénotypiques de la fusion de fibroblastes à différents stades d’immortalisation ou à différentes phases du cycle cellulaire. Mes travaux ont alors permis de montrer que des mécanismes de fusion cellulaire conduisent à la formation d’altérations génétiques similaires à celles des sarcomes à « génétique complexe » et contribueraient à l’initiation et à la progression de ces tumeurs. / Sarcomas with a complex genetics are rare tumours from mesenchymal tissue. They are characterized by massive chromosomal without any recurrent and specific alteration. The objective of my thesis was to identify the consequences of this chromosomal complexity and mechanisms explaining how this could be generated. First, transcriptome of 112 sarcomas with a complex genetics have been analysed. Chimeric transcripts detection and validation permitted the identification of frequent rearrangements in TRIO gene. These transcripts lead to the formation of a truncated protein and they would originate from a global rearrangement of the tumour genomes. Second, we have sought the origin of these alterations, with a particular interest for the cell fusion as an initiator mechanism. This physiological process is observed in mesenchymal cells like macrophages and myoblasts and it can be hijacked to drive tumour inception and evolution. I consequently studied both genomic and phenotypic consequences of hybrids from fibroblasts at different immortalization steps or in the different cell cycle phases. This work permitted to demonstrate that cell fusion mechanism leads to the initiation of genetic alterations that mimics the ones in sarcomas with complex genetics and would contribute to their tumour initiation and progression.

La présence de structures filamentaires est souvent rapportée dans plusieurs machines de fusion nucléaire à confinement magnétique, spécialement sur lequel s'appelle Tokamak. Etant porteurs de grandes quantités des particules et chaleur, la présence des filaments dans le bord du tokamak (le scrape-off layer, SOL) pourraient poser des dangers aux superficies solides du tokamak. Pour mieux comprendre leur comportement, dans le cadre de cette thèse doctorale, les filaments sont étudiés par les expériences numériques en utilisant un modèle 3D fluide istherme, TOKAM3X en les considerant comme structures isolées et structures spontanées. Cette manière de les étudier permet de faire divers analyses paramétriques – par exemple la resistivité parallèle du plasma et la présence d'un cisaïllement magnétique, et au même temps les propriétés du filaments (comme sa longeur parallèle, et son intensité de densité). Ces études montrent un impact fort de la resistivité parallèle sur la velocité des filaments et en conséquence peut modifier leur temps de vie dans le bord de la machine. Les résultats des simulations sur le cisaïllement magnétique et la séparatrice indiquent qu'ils sont des ingrédients clés pour la destruction et génération des filaments. En plus, la comparaison entre les filaments initialisés (seeded) et les filaments formés spontanément montre qu'ils ne sont pas parreils dans leur comportement, bien que leurs characteristiques moyennées en temps sont bien conservées. / Filamentary transport has been experimentally observed in a multitude of magnetically confined fusion devices, especially of the tokamak type. Filaments are carriers of large quantities of particles and heat and as such, their presence in the SOL has implications for the target surface design in future fusion reactors. To better understand their nature, this doctoral thesis studies filaments through computer simulations as isolated structures and spontaneously forming structures, using a 3D fluid model called the TOKAM3X. Parametric studies using the model for studying the effect of the plasma's parallel resistivity and magnetic shear, and also the filament's parallel extension and size/density amplitude are performed and analysed. The studies reveal the strong impact of the parallel resistivity on filament velocities and hence their lifetimes in the SOL. The doctoral work also looked at the impact of strong local magnetic shear and the separatrix on the motion and generation of filaments. The results from the simulations performed reveal that strong shear mechanisms may be key to the destruction and formation of filaments. Further, a comparison of spontaneously forming and seeded filaments shows that seeded filaments do not behave completely the same way as spontaneously forming ones. But their mean velocity characteristics are still retained to a good degree.

In this paper a search routine in MATLAB was developed in order to find and analyze oblique whistler waves in the data from the ESA and NASA spacecraft Solar Orbiter. Oblique whistler waves are a type of plasma wave which propagate at an angle with respect to the background magnetic field. They are efficient at scattering electrons in the solar wind but their role in interplanetary coronal mass ejections (ICMEs) is yet unknown. Magnetic field data from 1-31st of June 2022, as well as the 24th and 27-28th of January 2022 was examined. The search routine found six whistler waves in June and 12 for the dates in January. Among these, all found whistler waves were found in the sheath region of the ICMEs, and all had a plasma beta > 1. However due to instrumental artefacts the values of θk were found to be smaller than detected by the search routine, indicating less obliqueness than first expected. Some of the whistler waves seemed to have an obliqueness that changed with time and the bandwidth of the waves varied among the identified.

In this thesis, theoretical studies are conducted to see whether plasma will detach from the magnetic field lines of the VASIMR thruster, and if so, at which location detachment takes place. A magnetic field similar to the field of the VASIMR VF-24 engine [1] is used and ions of different speed and massare sent from various radial positions in the exhaust. Calculation with different values of the anomalous resistivity parameter ωτ is conducted and the sensitivity to this parameter is studied. The validity of the method is studied by comparing results to previous work by Carl Wesslén [2]. From the results it is concluded that using heavy ions sent at high speeds will achieve detachment and high thrust efficiency, even when assuming relatively high values of ωτ. Ejecting ions at a slower pace or using lighter ions will make the engine less efficient, requiring low ωτ which is difficult to achieve. For some combinations of mass and speed, detachment is not possible at all. Ions with heavy mass are recommended to use as propellant for this type of thruster.