In order to understand how does the intense laser interact with matter we first of all study the ionization process. In this highly nonlinear region the conventional perturbation theory will fail to predict the experimental results. Alternative theories have been proposed in the past few decades. The fundamental difficulty in these new approaches is when laser field becomes so intense such that it is comparable to the Coulomb field at where the ground state electron mainly concentrate, we have to treat the laser field and the Coulomb field on an equal footing. The analytical solution that can describe the propagation of electron in both the laser field and the Coulomb field has not been found; therefore, in these new theories the ionization process is either divided temporarily into laser period and Coulomb period or spatially into laser field domain and Coulomb field domain. The propagation of electron in the full Hamiltonian is avoided.

In order to understand how does the intense laser interact with matter we first of all study the ionization process. In this highly nonlinear region the conventional perturbation theory will fail to predict the experimental results. Alternative theories have been proposed in the past few decades. The fundamental difficulty in these new approaches is when laser field becomes so intense such that it is comparable to the Coulomb field at where the ground state electron mainly concentrate, we have to treat the laser field and the Coulomb field on an equal footing. The analytical solution that can describe the propagation of electron in both the laser field and the Coulomb field has not been found; therefore, in these new theories the ionization process is either divided temporarily into laser period and Coulomb period or spatially into laser field domain and Coulomb field domain. The propagation of electron in the full Hamiltonian is avoided.

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Le football est le sport le plus populaire dans le monde, surtout auprès des enfants et des adolescents. Optimiser le potentiel physique des jeunes footballeurs est l'un des principaux objectifs des académies et des centres de formation. En effet, les jeunes footballeurs élites doivent être prêts à réaliser et supporter des charges élevées d’entraînement observées dans le haut niveau. Le suivi des évolutions anthropométriques, des adaptations physiques, physiologiques et endocriniennes peut aider à mieux comprendre les effets de l’entraînement intensif chez le jeune footballeur élite et donc de mieux orienter le processus de développement. Ainsi, dans ce travail de thèse, quatre études ont été menées pour répondre à cette problématique. Dans la première, nous avons étudié l’évolution des profiles anthropométriques et physiques selon le poste de jeu chez des jeunes adolescents footballeurs tunisiens élites (étude sur une saison). Dans la seconde, nous avons analysé les effets d'une saison d’entraînement footballistique sur les caractéristiques anthropométriques et sur les qualités physiques chez des jeunes adolescents footballeurs élites(étude sur une saison). Pour éviter le biais méthodologique lié à la maturation pubertaire nous avons aussi réalisé les mêmes mesures chez un groupe d’adolescents de même âge biologique. Lors des deux dernières études nous avons analysé les effets de deux saisons d’entraînement à haut niveau sur les réponses hormonales de l’axe somatotrope (GH, IGF-I, IGFBP3) (Etude 3) et de l’axe cortico-gonadotrope (Cortisol, Testostérone, SHBG) (Etude 4) chez des adolescents footballeurs élites par rapport à la charge d'entraînement et aux aptitudes physiques chez des jeunes footballeurs élites et des sujets contrôles de même âge biologique. Nos résultats montrent une amélioration significative des caractéristiques anthropométriques et des paramètres physiologiques et physiques durant tout le suivi chez ces jeunes footballeurs élites sans aucune distinction en fonction de la position de jeu. Ils indiquent aussi une probable accélération de la maturation pubertaire liée à la pratique footballistique de haut niveau. Nous avons aussi mis en évidence que le système endocrinien et tout particulièrement les hormones des axes somatotropes et cortico-gonadotrope ne semblent pas être affectées par l’entraînement réalisé au sein de cette académie de l’élite tunisienne. Cet entraînement semble même être bénéfique. Ce travail de thèse montre que l’analyse et le suivi longitudinal des caractéristiques anthropométriques, physiques, physiologiques et des réponses endocriniennes des jeunes footballeurs ne peut être que bénéfique sur le plan pratique. Notre travail a permis, au moins en partie, d’établir un profil de référence du jeune joueur élite tunisien. Ce genre de suivi permet de bien veiller à l’intégrité physique et à la bonne santé des jeunes sportifs en réduisant les risques de blessures ou encore le surentraînement. / Football is the most popular sport in the world, especially among children and adolescents. Optimizing the physical potential of young soccer players is one of the main objectives of academies and training centers. In fact, the elite young players must be ready to perform and support high training loads observed at high level. Monitoring the anthropometric development, physical and physiological adaptations and endocrine responses may help to better understand the effects of intensive training in young elite soccer and thus help to guide the development process. Consequently, in this thesis four studies were conducted to answer this problematic. In the first one, we studied the Physical and anthropometric profile according playing position in young elite soccer players (a longitudinal study).In the second, we analyzed the Effects of a soccer season on anthropometric characteristics and physical fitness in elite young soccer players.To avoid the classical methodological bias related to puberty and maturation, we also performed the same measurements in a group of adolescents of the same biological age. In the last two studies we analyzed the effects of two seasons of high-level training on hormonal responses of the somatotropic axis (GH, IGF-I, IGFBP3) (Study 3) and cortical-gonadotropic axis (cortisol, testosterone, SHBG) (Study 4) in elite adolescents soccer players in relation to training load and to physical fitness in young elite soccer players and control subjects of the same biological age.Our results showed a significant improvement in anthropometric characteristics, physical and physiological parameters throughout the follow-up in these elite young soccer players without distinction based on the position of the game. They also indicate a likely acceleration of pubertal maturation related to football practice at high level. We also demonstrated that the endocrine system and especially the hormones responses of somatotropic and cortical-gonadotropic axis do not seem to be affected by the training process performed in the Academy of the Tunisian elite. This training process seems to be even beneficial.This thesis shows that the analysis and monitoring longitudinal anthropometric characteristics, physical, physiological and endocrine responses of young footballers can be beneficial in practice. Our work has, at least in part, established a baseline profile of the young Tunisian elite player. This kind of monitoring can well ensure the physical integrity and health of young athletes by reducing the risk of injuries or overtraining

Actuellement le prix de l'énergie augmente continuellement. Ainsi, un des grands défis de la société est de limiter au maximum la consommation énergétique. La mise en oeuvre de matériaux pour l’énergie et le développement de leurs propriétés est au coeur de cette problématique.Dans cette optique, ce travail est dédié à l’évaluation d’un nouveau procédé de fabrication thermomagnétique dans le but de développer de nouvelles microstructures et/ou des propriétés améliorées inaccessibles par des traitements thermomécaniques classiques. L’objectif principal est d'étudier l'effet du champ magnétique sur deux principaux alliages, Fe-Co et Fe-Ni en vue d'améliorer leurs propriétés magnétiques douces.Dans les alliages Fe-Co, les températures de transformation de la ferrite vers l’austénite, mesurées jusqu’à16T, sont augmentées par l'application d'un champ magnétique intense. Ce décalage est modélisé en fonction du champ, en se basant sur une analyse thermodynamique. Dans les deux alliages, la phase ferritique eststabilisée par le champ intense à plus haute température ce qui permet le développement d’une microstructure àgros grains. Les propriétés magnétiques douces sont également améliorées par l'application d'un champ magnétique à la fois dans l’alliage Fe-Co27% et dans Fe-Co49%V2% en induisant respectivement le développement d’une texture Goss dans le premier alliage et une forte anisotropie induite dans le second.Dans les alliages Fe - Ni contenant 80% l'utilisation d’un champ magnétique intense pendant le traitement thermique (jusqu'à 7 T) permet d’améliorer le développement de l'anisotropie induite, permettant de« coucher » la forme du cycle d'hystérésis. Le comportement magnétique dynamique du matériau est ainsiamélioré par le champ magnétique.Ces résultats significatifs soutiennent l'idée que l'introduction du champ magnétique dans les techniques defabrication des matériaux conventionnels est une piste prometteuse pour améliorer d’avantage leurs propriétésfonctionnelles. / Energy is becoming increasingly expensive and a major challenge for the society is to minimize energyconsumption. One of the issues of this challenge focuses on the industrial processing of energy related materialand the development of their properties.The overall objective of this work is to evaluate thermo-magnetic processing as a new technology with thegoal of developing novel microstructures and/or improved properties unattainable through conventionalthermo-mechanical processing. This main target is addressed with the study of the effect of magnetic field ontwo main alloys, Fe-Co and Fe-Ni in view of improving their functional soft magnetic properties.In FeCo alloys the non – equilibrium ferrite to austenite phase transformation measured up to 16T is foundto be increased by the application of a high magnetic field. Its evolution with the field intensity is explainedusing a thermodynamic analysis. In both grades, the ferrite phase is found to be stabilized at higher temperaturetogether with a coarse grains microstructure during recrystallization and growth in high field. Soft magneticproperties are also improved by the application of a magnetic field both in the Fe-Co27% and Fe-Co49%-V2%alloys by a field induced Goss texture enhancement and an extended field induced anisotropy respectively.In the Fe – 80%Ni composition the use of high magnetic field during processing (up to 7T) is found toimprove the magnetic induced anisotropy and to tailor the hysteresis loop shape. The dynamic magneticbehavior is greatly improved by high field annealing.These significant results support the idea that introducing the magnetic field application into conventionalmaterials processing is a promising way to improve material properties.

L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier les effets de l’avance en âge (seulement deux décennies, 20-40 ans) et d’un programme d’entraînement combiné (Sprint et Musculation) sur les performances et les réponses métaboliques et hormonales à l’exercice supramaximal (Wingate-test). Quatre groupes de sujets ont participé à ce travail. Ils ont été répartis selon l’âge en 2 groupes expérimentaux (âgés de 20 et 40 ans) et en groupes contrôles (âgés de 20 et 40 ans). Les résultats montrent que l’entraînement anaérobie de type sprint et musculation s’accompagne d’une augmentation significative du volume plasmatique chez le sujet entrainé (jeune et âgé). Ces changements du volume plasmatique ont été accompagnés par une augmentation des performances physiques et de la lactatémie pic mesurée à la fin de l’exercice Wingate chez les groupes entrainés. Des adaptations endocriniennes sont probablement à l’origine de ces modifications liées à l’entrainement intense. En effet, après entrainement, nous avons observé une augmentation significative des catécholamines (au repos et à l’exercice) chez les sujets âgés entrainés par rapport aux plus jeunes entrainés. La différence liée à l’âge entre jeune et âgée disparait après entrainement seulement entre les groupes entrainés. Le même constat a été observé concernant les concentrations plasmatiques de glucose et d’insuline chez les groupes entrainés après entrainement. Ces changements du métabolisme de glucose sont accompagnés d’une augmentation de la production du cortisol, de la testostérone et de son hormone porteuse chez le groupe âgé entrainé en particulier. La sécrétion de l’hormone de croissance (GH) a augmenté également en dépit de la différence d’âge après entrainement accompagnée de l'augmentation des taux d'IGF1 et d’IGFB3 chez le groupe âgé entrainé en particulier. En conclusion de ce travail de thèse, il semble qu’un entraînement adéquat de sprint et de musculation serait un bon moyen pour réduire et atténuer les effets délétères de l’avance en âge sur la performance anaérobie, les réponses métaboliques et les sécrétions hormonales. / The aim of this thesis is to study the effects of advancing age (only two decades, 20-40 years) and a combined training program (Sprint and Strength) on performance, metabolic and hormonal responses to supramaximal exercise (Wingate-test). Four groups participated in this research. They were divided according to age in to two experimental groups (20 and 40 years of age) and two control groups (20 to 40 years of age). The results show that anaerobic sprint and strength training was accompanied by a significant increase in plasma volume in trained groups (young and elderly). These changes in plasma volume were accompanied by an increase in physical performance and peak lactate measured at the end of the Wingate-test in trained subjects (young and elderly). Endocrine adaptations are probably the origin of these changes related to the intense training. In fact, after training, we observed a significant increase in catecholamines responses at rest and to exercise in trained elderly subjects compared to younger ones. The age-related difference between younger and older disappears after training only between trained groups. The same result was observed in plasma glucose and insulin concentrations in trained groups after training. These changes in glucose metabolism are associated with an increase of cortisol production, testosterone and its precursor steroids only in trained elderly subjects. The secretion of growth hormone (GH) has also increased despite the age difference after training accompanied by an increase of IGF1 and IGFB3 levels only in the trained elderly subjects. In conclusion of this thesis, it seems that an appropriate sprint and strength training would be a good way to attenuate the deleterious effects of advancing age on anaerobic performance, metabolic responses and hormonal secretions.

L'interaction d'un laser ultra-intense et ultra-court avec la matière donne naissance à une grande variété de processus issus du couplage des ondes électromagnétiques associées au laser avec les modes du plasma. Ce couplage hautement non-linéaire excite des phénomènes plasmas collectifs capables de produire des champs intenses pouvant atteindre le TV/m. Ces champs ouvrent la possibilité de réaliser des accélérateurs de particules compacts, aussi bien d'électrons que d'ions. Des sources laser-plasma d'ions de plusieurs dizaines de MeV ont été démontré au début des années 2000 et de nombreux mécanismes ont été suggérés depuis afin d'en améliorer les propriétés. Historiquement, les sources d'ions par laser ont été obtenues à partir de cibles solides dîtes sur-denses. L’innovation sur les cibles a été un moteur majeur de l’amélioration de ces sources. Dans la continuité de cette dynamique, l’utilisation de cibles gazeuses a été proposé afin d’alléger les contraintes de contraste laser et de taux de répétition. De récentes démonstrations expérimentales sont venus renforcer l’intérêt pour ces cibles, dîtes sous-denses ou proche critiques, dont la valeur est propice à la propagation, à l’absorption du laser et à la création de structures accélératrices que sont les chocs plasmas et les vortex magnétiques. Les travaux présentés dans cette thèse constituent une exploration expérimentale des paramètres plasmas nécessaires à l’accélération d’ions dans des cibles gazeuses de densité proche-critique. Pour la première fois ces régimes sont explorés avec un laser ultra-intense femtoseconde de 150TW. Une partie des travaux a été consacrée à la réalisation d’une cible innovante, adaptée aux contraintes de densité et de gradients plasma requises par ces régimes. Suivent, les travaux expérimentaux décrivant la propagation du laser et l’accélération d’électrons dans des cibles proche-critiques. Enfin une dernière partie décrit la production d’un faisceau d’atome issue d’une source d’ion laser. / Interaction of ultra-intense, ultra-short laser with matter gives rise to a wealth of phenomena, due to the coupling between the electromagnetic field and the plasma. The non-linear coupling excites collective plasma processes able to sustain intense electric fields up to 1TV/m. This property spurred early interest in laser accelerator as compact, next-generation source of accelerated electrons and ions. Laser-driven ion source of several MeV was demonstrated in early 2000 an various mechanisms had been suggest to improve the their properties. These first ion sources have been obtained on solid targets, called “overdense”. Target innovation has driven the improvement of these sources. In the continuity of this dynamic, new gaseous targets had been proposed in order to relax the constraints that solid targets impose on laser contrast and repetition rate. Recent experimental demonstrations of monoenergetic ion acceleration in gas renew the interest in such targets, called under-dense or near-critical because of their intermediate densities. At near-critical density the laser can propagate, but undergoes significant absorbtion, giving rise to the accelerating structures of plasma shocks and magnetic vortex.The work presented in this thesis is an experimental exploration of the plasma conditions required to drive ion acceleration in gaseous near-critical target. For the first time, these regimes are explored with an ultra-intense, femtosecond laser of 150TW. A part of this work has been dedicated to the design of an innovative gas target, suited for plasma density and gradient constraints set by these regimes. Then the experimental works describe laser propagation and electron acceleration in near-critical targets. Finally the last part report the efficient production of an atomic beam from a laser-driven ion source.

The nanoscale manipulation of soft-matter, such as biological tissues, in its native environment has promising applications in medicine to correct for defects (eg. eye cataracts) or to destroy malignant regions (eg. cancerous tumours). To achieve this we need the ability to first image and then do precise ablation with sub-micron resolution with the same setup. For this purpose, we designed and built a multiphoton microscope and tested it on goldfish gills and bovine cells. We then studied light-matter interaction on a hard polymer (PMMA) because the nature of ablation of soft-matter in its native environment is complex and not well understood. Ablation and modification thresholds for successive laser shots were obtained. The ablation craters revealed 3D nanostructures and polarization dependent orientation. The interaction also induced localized porosity in PMMA that can be controlled.

The nanoscale manipulation of soft-matter, such as biological tissues, in its native environment has promising applications in medicine to correct for defects (eg. eye cataracts) or to destroy malignant regions (eg. cancerous tumours). To achieve this we need the ability to first image and then do precise ablation with sub-micron resolution with the same setup. For this purpose, we designed and built a multiphoton microscope and tested it on goldfish gills and bovine cells. We then studied light-matter interaction on a hard polymer (PMMA) because the nature of ablation of soft-matter in its native environment is complex and not well understood. Ablation and modification thresholds for successive laser shots were obtained. The ablation craters revealed 3D nanostructures and polarization dependent orientation. The interaction also induced localized porosity in PMMA that can be controlled.

The nanoscale manipulation of soft-matter, such as biological tissues, in its native environment has promising applications in medicine to correct for defects (eg. eye cataracts) or to destroy malignant regions (eg. cancerous tumours). To achieve this we need the ability to first image and then do precise ablation with sub-micron resolution with the same setup. For this purpose, we designed and built a multiphoton microscope and tested it on goldfish gills and bovine cells. We then studied light-matter interaction on a hard polymer (PMMA) because the nature of ablation of soft-matter in its native environment is complex and not well understood. Ablation and modification thresholds for successive laser shots were obtained. The ablation craters revealed 3D nanostructures and polarization dependent orientation. The interaction also induced localized porosity in PMMA that can be controlled.