Th. doct.-ing.--Grenoble 1, 1981. N°: 31.

En électronique de puissance, un des principaux axes de recherche, concerne la montée en température. L'encapsulation et la passivation du module de puissance constituent, sous cette contrainte, des verrous technologiques. En effet, les matériaux polymères habituellement utilisés ne peuvent plus satisfaire des exigences en température fixée dans notre étude à 350°C sans pertes importantes de leurs propriétés diélectriques. L'isolation gazeuse a été alors envisagée et quelques résultats encourageants ont été dégagés. Le seuil d'apparition des décharges dans des gaz est étudié en vue de leur utilisation dans des modules de puissance à haute température. Deux gaz ont été sélectionnés pour leurs propriétés diélectriques et leurs GWP faibles : l'octafluoropropane (C3F8) et l'octafluorocyclobutane (c-C4F8), l'azote (N2) faisant référence pour comparaison. Au préalable, une étude sur les céramiques les plus utilisées à haute température est réalisée. Cette étude montre un changement du mécanisme de conduction de l'alumine et de l'AlN passant d'un régime capacitif à un régime résistif et modifiant au passage les propriétés de surface en facilitant l'écoulement des charges dans le volume du matériau tandis que le Si3N4 conserve un comportement capacitif et les charges en surface même à haute température. L'échauffement local des gaz met en évidence une diminution du seuil d'apparition des décharges avec la température et ce quel que soit le gaz étudié. La modification de la distance inter-électrodes permet de diminuer la variation du seuil d'apparition avec la température pour de faibles distances. Des expériences complémentaires ont été menées afin de comparer ces résultats à ceux obtenus lors d'un chauffage global. L'utilisation de gaz dans des packaging de puissance s'avère donc prometteuse mais demande une meilleure compréhension et maîtrise des mécanismes en jeu. / In power electronics, one of the main research topics concerns high temperature operation of the components. Under such a constraint, the encapsulation and the passivation of the semiconductors devices in power module appear as physical and technological bottleneck. As a matter of fact, usual polymeric materials are unable to endure the temperature requirements set out in our study (350 °C) without significant loss of their dielectric properties. Therefore, gas insulation is considered and encouraging results have been obtained. The Discharges Inception Voltage is studied for different gases that could be used in high temperature power modules. Thanks to their dielectric properties and their low GWP, two gases have been selected: octafluoropropane (C3F8) and octafluorocyclobutane (c-C4F8), nitrogen (N2) being used as reference in this study. In a first step, the high temperature behaviors of the most widely used substrate materials (ceramics) are studied. A change of the conduction mechanism from a pure capacitive behavior (at low temperature) to a pure resistive one (at high temperature) is observed for both alumina and AlN samples. On the contrary, Si3N4 remains capacitive whatever the temperature. Such a behavior has an impact on the charges located at the surface. They disappear quickly for the two formers while they slowly decrease for the later. The field reinforcement associated to their existence and its impact on the DIV will not be the same. Whatever the gas under study, a local heating leads to a decrease in the DIV with temperature. A decrease of the distance between the two electrodes, leads to a decrease of the DIV changes vs Temperature. These results are compared to the measurements performed when the samples were uniformly heated. The use of gas in power packaging seems to be promising but it still needs a better understanding of the mechanisms involved.

Ce travail vise à mettre en place un système de fusion de sources d'information basé sur la Théorie des Fonctions de Croyance (TFC) et adapté aux contextes des images forestières. La TFC engendre des temps de calcul importants lorsque la cardinalité du cadre de discernement devient grande. Ainsi, nous avons proposé en premier lieu une méthode de réduction du référentiel de définition permettant d'éviter l'explosion combinatoire en restreignant le calcul sur les hypothèses estimées pertinentes et déterminées à partir des histogrammes des classes issues de la phase d'apprentissage. Ensuite, nous avons proposé des techniques d'estimation de fonctions de masse spectrales, texturales, contextuelles et structurelles. L'information multi-fractale a été utilisée comme signature de texture, ainsi l'image de Hôlder a constitué une source d'information pour l'estimation de la masse texturale. Un autre apport consiste à proposer une approche de transfert de masse basée sur l'information contextuelle, en exploitant l'image des couronnes d'arbres comme une source déduite. L'implémentation d'algorithmes de détection de couronnes d'arbres nous a permis d'extraire des mesures sur les couronnes que nous avons utilisées en tant qu'attributs pour l'estimation des fonctions de masse. Nos expérimentations montrent des taux de classification assez satisfaisants et une adéquation de notre approche de fusion à une classification à l'arbre près / This thesis aims to develop an information source fusion system based on belief functions theory (BFT) and adapted t forest images context (especially high resolution images). Applications of BFT to image classification result in th assignment of each image point to a c1ass or a subset of classes based on the mass functions estimation expressing th belief of an event. BFT leads to significant computation time when the cardinality of the set of definition become large. Thus, we first proposed a method to reduce the frame of discernment in order te avoid the combinatorial explosio by restricting the calculation on the hypotheses of the set of definition deduced from the classes histograms determine from the learning phase. Then, we proposed spectral, texturai, contextual and structural mass functions technique estimation. Multi-fractal information was used as texture signature and Hôlder image has been a source ( information for estimating the texturai mass. Another contribution is the integration of trees crowns image as derive source and the proposai of an approach to mass transfer based on contextual information inside and outside a crown. Th implementation of detection trees crowns algorithms allowed us to extract measurements on trees. These measurement are used as attributes for mass functions estimation. Our experiments and comparisons with other methods show quit satisfactory classification rate with spectral and textural approaches and adequacy of our fusion approach to contextu and structural information for trees classification

La montée en fréquence des composants électroniques conventionnels tels que les HEMT, grâce aux règles de changement d'échelle, atteint ses limites. C'est dans ce contexte qu'il est intéressant de développer des composants d'architecture différente, comme les dispositifs balistiques, dont les dimensions sont de l'ordre du libre parcours moyen à température ambiante. Cette étude s'inscrit dans l'optimisation technologique et la caractérisation électrique de composants balistiques de la filière InGaAs/lnAlAs pseudomorphique sur substrat d'InP. Les propriétés nonlinéaires des jonctions balistiques à trois branches (TBJ) basées sur une hétérostructure optimisée ont été caractérisées en régime statique. Le fonctionnement des TBJ en redresseur de tension et en doubleur de fréquence a été étudié en hyperfréquence. Une sensibilité de redressement de 0.022mV/µW à 94 GHz en l'absence de polarisation a été obtenue sur des dispositifs à deux jonctions balistiques en parallèle. Le doublement de la fréquence dans le domaine de fonctionnement non linéaire du TBJ a été observé pour un signal sinusoïdal d'entrée à 4GHz, la tension alternative mesurée dans la branche centrale correspondant essentiellement à l'harmonique d'ordre deux à 8GHz. Enfin, des TBJ avec une grille Schottky ont été fabriqués et caractérisés en inverseurs de courant jusqu'à 400kHz. Leur fonctionnement en transistor a été mesuré en hyperfréquences. Une fréquence fT de 30GHz a été obtenue sur un composant dont la largeur de branche sous la grille est 200nm. / The increase of speed in conventional electronic devices, such as in HEMT, with down-scale rules, is reaching limitations. That is why it is interesting to develop devices with a new design such as ballistic devices which have dimensions around the electron me an free path at room temperature. The aim of this study is the technological optimisation and the electrical characterisation of InGaAs/lnAIAs pseudomorphic InP-based ballistic devices. Nonlinear properties of three-terminal ballistic junctions (TBJ) fabricated using an optimised heterostructure have been studied in DC mode. TBJ, which are operating as rectifiers and frequency multipliers, have been characterised in high frequency. A rectifying sensitivity of O.022mV/µW at 94GHz, without a DC bias, has been obtained on devices with two junctions integrated in parallel. Frequency doubling in the nonlinear domain has been shown with an applied sinusoidal signal of 4GHz. voltage measured in the output branch corresponding essentially to the second harmonie at 8GHz. Finally, TBJ with a Schottky gate have been tàbricated and their property of current inversion has been characterised up to 400kHz. Their transistor behaviour has been measured in microwaves. A current gain eut-off frequency fT of 30GHz has been obtained for a device with a branch width under the gate of 200nm.

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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette thèse propose une méthodologie complète de conception des transformateurs utilisés dans les modulateurs servant à alimenter, par des impulsions de haute tension, des amplificateurs klystron. Cette méthodologie est appliquée au transformateur d'impulsion monolithique du modulateur qui doit fournir des impulsions de 28.9 MW pendant 140 µs, à une tension de -170 kV pour le futur accélérateur d'électrons-positrons CLIC actuellement en phase de recherche et développement à l'organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN). Une attention particulière est donnée au respect du temps de montée de la tension du klystron qui doit être inférieur à 3 µs, et à la tension maximale qui ne doit pas être inférieure à -175 kV. Les circuits électriques équivalents respectifs du transformateur, incluant capacités et inductances parasites, et du klystron permettent de modéliser le comportement électrique du modulateur. Un circuit équivalent défini dans le standard 390 de l'IEEE ainsi qu'un circuit équivalent d'ordre élevé sont utilisés. Il est possible par simulation des circuits équivalents de connaître le courant et la tension au secondaire du transformateur lorsque la tension au primaire est imposée. A partir des caractéristiques du transformateur et des matériaux le constituant, l'identification des éléments parasites à l'aide de calculs analytiques ou de simulations avec la méthode des éléments finis en 2D ou en 3D du transformateur est présentée. Une méthodologie d'identification expérimentale du circuit équivalent standard du transformateur est développée afin de comparer les méthodes d'identification par calcul et simulation avec des mesures réalisées sur un transformateur. Le système d'isolation est dimensionné à partir d'essais haute tension réalisés sur les matériaux solides et liquides. Les modèles de dimensionnement et d'isolation sont validés expérimentalement sur deux prototypes. Des résonances non modélisées avec le circuit équivalent standard et reproduites par le circuit équivalent d'ordre élevé sont observées expérimentalement sur les deux prototypes à échelle réduite. Le circuit équivalent standard et l'identification sont utilisés dans une procédure d'optimisation pour dimensionner un avant-projet de transformateur respectant le cahier des charges du CLIC. Un algorithme d'optimisation hybride utilisant conjointement des modèles de dimensionnement de basse et haute précision pour un résultat rapide et précis est présenté et détaillé. / In this thesis, a pulse transformer design methodology for klystron amplifiers is presented. This methodology is applied to the design of the pulse transformer for the modulator of a future electron-positron compact linear accelerator (CLIC) at CERN which has to produce -170 kV pulses of 140 µs duration with a power of 28.9 MW. A special care is given to the secondary voltage maximum value and rise time of respectively -175 kV and 3 µs. The electrical performances of the modulator are evaluated with equivalent circuits that include parasitic capacitances and inductances of the transformer, and nonlinear klystron resistance. The IEEE pulse transformer equivalent circuit and a high order generalized equivalent circuit are compared. From the transformer topology and its material characteristics, the elements of the equivalent circuits are identified with analytic computation (only for the standard equivalent circuit) or simulations of the electrical and magnetic fields of the transformer modeled in 2D or 3D using the finite elements method. Two reduced scale validation prototypes are realized. An experimental identification methodology of the standard equivalent circuit is developed to compare simulation and experimental results. The insulation structure is designed from high voltage tests on solid and liquid insulating materials and validated on prototypes. It is experimentally demonstrated that the high order generalized equivalent circuit predict the observed electrical resonances not predicted by the standard equivalent circuit. The standard equivalent circuit and its identification are used in an optimization procedure to design a pulse transformer that meets the specifications for the full scale CLIC modulators. The hybrid optimization algorithm (also called space mapping) that is associating analytic and 3D finite element simulations for a fast and precise solution is proposed and detailed.

Lorsqu’il a commencé à être plus communément utilisé au début des années 1930, le terme « haute-fidélité », appliqué à l’enregistrement sonore, faisait référence à la transparence des technologies d’enregistrement, à leur habileté à reproduire aussi fidèlement que possible une réalité sonore préalable à l’acte d’enregistrer. Ensuite, à mesure que les technologies de production et de reproduction en enregistrement sonore ont progressé et que de nouvelles idéologies ont émergé, la définition du terme est devenue de plus en plus floue, tout comme les caractéristiques distinctives des systèmes de reproduction haute-fidélité, des phonogrammes haute-fidélité, et de la musique haute-fidélité. Cette étude vise à déterminer quelles sont, en 2012 et selon la perspective des membres de la communauté haute-fidélité, ces caractéristiques qui distinguent la musique « haute-fidélité » de toute autre forme de musique. Pour répondre à cette problématique, les principaux concepts fondamentaux et idéologies de la haute-fidélité seront explorés et discutés. / When it started being commonly used at the beginning of the 1930s, the term “high-fidelity”, applied to recorded sound, referred to the transparency of recording technologies, to their ability to reproduce as faithfully as possible an external reality that existed a priori to the act of recording. In the following decades, as the technologies of production and reproduction in phonography evolved and new recording ideologies emerged, the definition of the term became more and more blurred, as did the distinctive characteristics of high-fidelity systems, phonograms, and music. This paper aims to determine what are, in 2012 and from the perspective of the hi-fi enthusiasts, the distinctive characteristics of high-fidelity music, when compared to any other form of music which would not qualify as such. To answer this central question, today’s main high-fidelity concepts and ideologies will be explored and discussed.

Cette étude qualitative, exploratoire décrit l'appréciation des femmes de Vélingara quant à leur participation aux activités du programme de renforcement de la nutrition (PRN). Nous avons mené des entrevues semi-structurées auprès de 20 mères, gardiennes d'enfants et femmes volontaires âgées entre 19 et 65 ans. Les résultats montrent que ces femmes ignoraient presque toutes certains déterminants de la santé et les moyens de prévenir et/ou de prendre en charge les maladies infantiles. Néanmoins, grâce à leur implication aux activités du programme, elles commencent à avoir une nouvelle perception de la maladie de l'enfant, à occuper de nouvelles positions sociales et à développer des aptitudes pour mieux faire face à leurs difficultés. Elles ont toutefois besoin d'une meilleure reconnaissance de leurs efforts et un soutien de leurs époux. Nos répondantes souhaitent aussi une implication plus visible des autorités locales et sanitaires de la zone pour une meilleure efficacité des interventions.

Dans les sports collectifs et les sports de raquette, la capacité à répéter des sprints (repeatedsprint ability, RSA) est un facteur déterminant de la performance. L’accumulation d’efforts à haute intensité avec des récupérations souvent incomplètes mène à un état de fatigue neuromusculaire. C’est cette tolérance à la fatigue que les entraîneurs visent à améliorer avec différentes modalités d’entraînement. Avec la quête incessante d’optimisation de la performance sportive, l’ajout de stress physiologique lors des entraînements est devenu un incontournable afin de forcer les systèmes physiologiques à s’adapter. L’entraînement de la RSA en milieu hypoxique (i.e., un environnement appauvri en oxygène) permet d’améliorer ce déterminant davantage qu’un entraînement similaire effectué en normoxie. Cependant, les camps d'entraînement en altitude et/ou l'utilisation de générateurs de mélanges gazeux hypoxiques nécessitent une logistique et des équipements spécifiques qui peuvent être contraignants. La technique d’hypoventilation volontaire (VHL) permettrait de surmonter cette problématique tout en ayant des effets ergogéniques similaires. Sommairement, cette technique consiste à bloquer la respiration en fin d’expiration, puis d’effectuer un effort de haute intensité (i.e., sprints). Cependant, dans la littérature, il y a très peu de mesures physiologiques permettant d’expliquer les gains de performance à la suite de l’entraînement en VHL. De plus, les entraînements de VHL ont été jusqu’à présent très peu spécifiques aux demandes des sports collectifs. L’étude insérée dans ce mémoire a pour objectif principal de mieux comprendre les effets ergogéniques potentiels du VHL et, comme objectif secondaire, d’évaluer la faisabilité de cette technique combinée à des changements de direction à haute vitesse. Les résultats rapportés dans ce mémoire démontrent une diminution du score de détérioration de la performance lors d’un test de RSA après un entraînement VHL de 4 semaines. Les adaptations physiologiques sous-jacentes à ce gain de performance sont un meilleur maintien du recrutement des unités motrices initiales, une meilleure réoxygénation lors des périodes de récupération et une diminution de la concentration de potassium extracellulaire. La technique de VHL permet donc d’optimiser l’entraînement de la RSA tout en permettant d’introduire des changements de direction spécifiques aux demandes du sport. Des facteurs périphériques et centraux expliqueraient ces gains de performance. / In team sports and racket sports, repeated sprint ability (RSA) is a critical determinant of performance. The repetition of short and intense sprints with incomplete recovery leads to the development of neuromuscular fatigue. For coaches, the main goal of training is to improve fatigue tolerance with different training methods. In this never-ending quest for training optimisation, the use of extreme environments has become very popular among sport scientists to increase the stress placed on the athletes. Performing RSA training in hypoxia (i.e., with less oxygen) can enhance several physiological factors and thereby improve sprint endurance more than the same training performed in normoxia. However, attending a training camp at terrestrial altitude and/or using hypoxic generators requires specific logistics and equipment that can be prohibitive. The voluntary hypoventilation (VHL) technique could overcome this problem while potentially having similar ergogenic effects. Briefly, this technique consists of blocking one’s breathing at the end of a normal expiration before attempting to sprint. However, the physiological changes associated with this technique have been poorly investigated. The study presented in this thesis aimed at understanding varied physiological adaptations following VHL training, and to assess the feasibility of performing VHL during abrupt changes in direction. The current results demonstrate an improvement in sprint endurance following a 4-week VHL training. Physiological adaptations underlying this performance gain included a better maintenance of initial recruitment of motor units, greater muscle re-oxygenation during recovery periods and a decrease in extracellular potassium concentration. We conclude that the VHL technique can be successfully coupled with rapid changes of direction specific to the demands of the sport. Both peripheral and central mechanisms appear to underly these adaptations