Des couches minces contenant des phases intermétalliques présent et des propriétés et de combinaisons de propriétés qui ne sont que partiellement explorées. Elles portent des solutions potentielles pour conférer des multifonctionnalités à des matériaux avancés requis par les secteurs industriels et sont source derupture et de l'innovation. Leur élaboration par dépôt chimique en phase vapeur à partir de précurseurs métallo-organiques (MOCVD) permet un dépôt conforme sur, et la fonctionnalisation de surfaces complexes, avec un temps de traitement court et à un coût modéré.Pour ceci, il est nécessaire de contrôler les réactions chimiques complexes et des mécanismes de transport impliqués. La modélisation informatique du procédé, alimentée avec des données obtenues par des expériences de dépôt ciblées, est un outil intégré pour l'étude et la compréhension des phénomènes qui se produisent à différentes échelles,de l’échelle macroscopique à celle nanométrique. La MOCVD de composés intermétalliques Al-Fe est étudiée en tant que paradigme de la mise en oeuvre d'une telle approche combinée, expérimentale et théorique. La phase approximanteAl13Fe4 est particulièrement ciblée,en raison de son intérêt comme alternative peu onéreuse aux catalyseurs à base de métaux noble dans l'industrie chimique. La mise au point du dépôt de la phase Al13Fe4est subordonnée à l'étude des proc /min à 185oC. La simulation du procédé prédit des vitesses de croissance en bon accord avec ces résultats, en particulier dans la gamme 139oC-227oC. La modélisation multi-échelle prédit la rugosité RMS avec précision, permettant ainsi le contrôle des propriétés telles que la résistivité électrique. La possibilité d'obtenir des films MOCVD de Fe à faible contamination en O et C est explorée dans la gamme 130oC-250oC à partir de fer pentacarbonyle, Fe(CO)5. La morphologie de la surface des films dépend fortement de la température de dépôt; elle devient plus lisse au-dessus de200oC, qui correspond aussi à la vitesse de croissance maximale, 60nm/min. La vitesse de dépôt diminue fortement lorsque la pression augmente. Les prédictions de la modélisation macroscopique reproduisent précisément ce comportement. Elles indiquent que la diminution de la vitesse de croissance à des températures et des pressions élevées est due à l’augmentation de la décomposition du précurseur en phase gazeuse et à l'inhibition de la réactivité de surface par le ligand CO. Le modèle multi échelle conduit à des valeurs RMS en bon accord avec les mesures expérimentales, en particulier à des températures plus élevées. Suite à l’étude des deux procédés, des co-dépôts d'Al-Fe effectués à 200oCrésultent en des films riches en Alavec une microstructure poreuse et rugueuse. Ceux-ci ne contiennent pas de phases intermétalliques et sont riches en oxygène dû à la réaction d'Al avec les ligandscarbonyles. Afin d’éliminer la contamination, des dépôts séquentiels d'Al et de Fe sont réalisés, ce dernier dans des conditions modifiées à 140oC, 40Torr et 10 min. Ces films sont exemptes d’hétéroélements et présentent un rapport atomique Al:Fe13:4. Diffraction des rayons X et microscopies électroniques révèlent qu’un recuit in situ à 575oC pendant 1 h conduit à des films à gradient de la composition sur l'épaisseur,composés de la phase approximantem-Al13Fe4 conjointement avec des phases intermétalliques Al-Fesecondaires. Il est ainsi démontré que des procédés MOCVD sont appropriés pour obtenir des films constitués d'alliages intermétalliques.Ces films multifonctionnels,appliqués de façon conforme sur des surfaces complexes sont utiles pour un grand nombre d'applications. / Films containing intermetallic compounds exhibit properties and combination of properties which are only partially explored. They carry potential solutions to confer multifunctionality to advanced materials required by industrial sectors and to become a source of breakthrough and innovation.Metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) potentially allows conformal deposition on, and functionalization of complex surfaces, with high throughput and moderate cost. For this reason, it is necessary to control the complex chemical reactions and the transport mechanisms involved in a MOCVD process. In this perspective, computational modeling of the process, fed with experimental information from targeted deposition experiments, provides an integrated tool for the investigation and the understanding of the phenomena occurring at different length scales, from the macro- to the nanoscale. The MOCVD of Al-Fe intermetallic compounds is investigated in the present thesis as a paradigm of implementation of such a combined, experimental and theoretical approach. Processing of the approximant phase Al13Fe4 is particularly targeted, due to its potential interest as low-cost and environmentally benign alternative to noble metal catalysts in the chemical industry. The attainment of the targeted Al13Fe4 intermetallic phase passes through the investigation of the MOCVD of unary Al and Fe films. The MOCVD of Al from dimethylethylamine alane (DMEAA) in the range 139oC-241oC results in pure films. Increase of the deposition temperature yields higher film density and decreased roughness. The Aldeposition rate increases to a maximum of 15.5 nm/min at 185oC and then decreases. Macroscopic simulations of the process predictdeposition rates in sufficient agreement with experimental measurements, especially in the range 139oC-227oC. At higher temperatures, competitive gas phase and surface phenomena cannot be captured by the applied model. Multiscale modeling of the process predicts the RMS roughness of the films accurately, thus allowing the control of properties such as electrical resistivity which depend on the microstructure. The MOCVD of Fe from iron pentacarbonyl, Fe(CO)5, is investigated in the range 130oC-250oC for the possibility toobtain fairly pure Fe films with low Oand C contamination. The surface morphology depends strongly on the temperature and changes are observed above 200oC. The Fe deposition rate increases up to 200oC, to a maximum of 60 nm/min, and then decreases. Moreover, the deposition rate decreases sharply with increasing pressure. Computational predictions capture accurately the experimental behavior and they reveal that the decrease athigher temperatures and pressures is attributed to the high gas phase decomposition rate of the precursor and to inhibition of the surface fromCO. The multiscale model calculates RMS roughness in good agreement with experimental data, especially at higher temperatures. Upon investigation of the two processes, aseries of Al-Fe co-depositions performed at 200oC results in Al-rich films with a loose microstructure. They contain no intermetallic phases and they are O-contaminated due to the reaction of the Al with the carbonyl ligands. Sequential deposition of Al and Fe followed by in situ annealing at 575oC for 1 h is applied to bypass the Ocontamination. The process conditions of Fe are modified to 140oC, 40 Torr and 10 min resulting in O-free films with Al:Fe atomic ratio close to the targeted 13:4 one. Characterization techniques including X-ray diffraction, TEM and

We propose a hypothesis and a numerical model for the formation of branching plagioclase textures visible at both macroscopic (∼cm to ∼m) and microscopic scale within melagabbro of the Isle of Rum, Scotland, based on macroscopic, microscopic observations and relevant geological history. The plagioclase crystals are typically linked as twins and form meshes of planar stellate structures (m-scale) with a large range in geometrical organization from patchy to radiating. Evidence of macroscopic crystal aggregation and alignment is attributed to interfacial free energy minimization at the microscopic scale during growth. Accordingly, a binary immiscible Lattice Boltzmann model was developed to simulate diffusion of simplified plagioclase in the melt phase. Isothermal phase transitions modelled via first order chemical reactions are subsequently coupled with stochastic dynamics at the crystal growth front to simulate energy minimization processes including twinning during crystallization in an igneous environment. The solid phase and the liquid phase are coupled with a temporal flexibility that sets the overall ratio between the rate of diffusion and chemical enrichment in the liquid state and the rate of crystallization. The parameter space of the model is explored extensively, followed by a reasonable transcription of physical parameters and an estimation of other parameters to construct realistic simulation scenarios yielding synthetic plagioclase stellates. The results are presented, analyzed and discussed. They appear to be in reasonable qualitative agreement with observations, and several aspects of the natural stellates such as the stellate spacing and long continuous stretches of plagioclase with epitaxial junctions seem to be in reasonable quantitative agreement with observations.

Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse s’inscrivent dans le cadre des Systèmes de TransportIntelligents (STI). Bien que les premières études sur ces systèmes ont commencé dans les années 60, leurdéveloppement reposant sur les techniques de l’information et de la communication, a atteint sa maturitédans le début des années 80. Les STI, sont composés de différents systèmes et intègrent différents concepts(systèmes embarqués, capteurs intelligents, autoroutes intelligentes, . . .) afin d’optimiser le rendementdes infrastructures routières et répondre aux problèmes quotidiens des congestions. Ce mémoire présentequatre contributions dans le cadre du trafic routier et aborde les problèmes de l’estimation et de lacommande afin d’éliminer les problèmes de congestions « récurrentes ». Le premier point traite unproblème crucial dans le domaine des STI qui est celui de l’estimation. En effet, la mise en oeuvre delois de commande pour réguler le trafic impose de disposer de l’ensemble des informations concernantl’évolution de l’état du trafic. Dans ce contexte, deux algorithmes d’estimation sont proposés. Le premierrepose sur l’emploi du modèle METANET et les techniques de modes de glissement d’ordre supérieur. Lesecond est basé sur les CTM (Cell Transmission Models). Plusieurs études comparatives avec les filtresde Kalman sont proposées. La seconde contribution concerne la régulation du trafic. L’accent est mis surle contrôle d’accès isolé en utilisant les algorithmes issus du mode de glissement d’ordre supérieur. Cettecommande est enrichie en introduisant une commande intégrée combinant le contrôle d’accès et le routagedynamique. L’ensemble des résultats, validé par simulation, est ensuite comparé aux stratégies classiquesnotamment le contrôle d’accès avec l’algorithme ALINEA. La troisième contribution traite des problèmesde coordination. En effet, l’objectif est d’appliquer le principe de la commande prédictive pour contrôlerplusieurs rampes d’accès simultanément. L’ensemble des contributions ont été validées en utilisant desdonnées réelles issues en grande partie de mesures effectuées sur des autoroutes françaises. Les résultatsobtenus ont montré un gain substantiel en termes de performances tels que la diminution du trajet, dutemps d’attente, de la consommation énergétique, ainsi que l’augmentation de la vitesse moyenne. Cesrésultats permettent d’envisager plusieurs perspectives nouvelles de développement des recherches dansce domaine susceptibles d’apporter des solutions intéressantes. / The works presented in this PhD dissertation fit into the framework of Intelligent TransportationSystems. Although the beginnings of these systems have started since the 60s, their development, basedon information and communication technologies, has reached maturity during the early 80s. The ITS usesthe intelligence of different systems (embedded systems, intelligents sensors, intelligents highways, etc.)in order to optimize road infrastructures performances and respond to the daily problems of congestions.The dissertation presents four contributions into the framework of road traffic flow and tackles theestimation and control problems in order to eliminate or at least reduce the “recurrent" congestionsphenomena. The first point treats the problem of traffic state estimation which is of most importance inthe field of ITS. Indeed, the implementation and performance of any control strategy is closely relatedto the ability to have all needed information about the traffic state describing the dynamic behavior ofthe studied system. Two estimation algorithms are then proposed. The first one uses the “metanet"model and high order sliding mode techniques. The second is based on the so-called Cell TransmissionModels. Several comparative studies with the Kalman filters, which are the most used in road traffic flowengineering, are established in order to demonstrate the effectiveness of the proposed approaches. Thethree other contributions concern the problem of traffic flow control. At first, the focus is on the isolatedramp metering using an algorithm based on the high order sliding mode control. The second contributiondeals with the dynamic traffic routing problem based on the high order sliding mode control. Such controlstrategy is enriched by introducing the concept of integration, in the third contribution. Indeed, integratedcontrol consists of a combination of several traffic control algorithms. In this thesis the proposed approachcombines an algorithm of on-ramp control with a dynamic traffic routing control. The obtained results arevalidated via numerical simulations. The validated results of the proposed isolated ramp metering controlare compared with the most used ramp metering strategy : ALINEA. Finally, the last contributiontreats the coordination problems. The objective is to coordinate several ramps which cooperate andchange information in order to optimize the highway traffic flow and reduce the total travel time in theapplied area. All these contributions were validated using real data mostly from French freeways. Theobtained results show substantial gains in term of performances such as travel time, energetic consumptiondecreasing, as well as the increasing in the mean speed. These results allow to consider several furtherworks in order to provide more interesting and efficient solutions in the ITS field.

Demonstrations are considered an important illustrative tool in chemistry education. Quite often teachers use demonstrations of experiments and multimedia demonstrations. Besides, "non-experimental" demonstrations might also be useful, such as material models and demonstrations based on macroscopic analogy that can be usually carried out only with household items and materials. This dissertation is especially aimed at selecting appropriate demonstrations, at their design, development and use of "non-experimental" demonstrations. Moreover, special attention was paid to the interdisciplinary demonstrations concerning the nanoworld, so called "nanodemonstrations". All "nanodemonstrations" presented are safe, cheap and rather timesaving. Furthermore, they can be carried out in a form of lecture and / or students' demonstration. Newly created as well as adopted (and modified) "nanodemonstrations" were collected into the Czech database of "nanodemonstrations". The database was additionally accompanied with following educational materials concerning "nano": two PowerPoint presentations, worksheets that supplement students' "nanodemonstrations" and worksheets with interdisciplinary tasks. This thesis also deals with the evaluation of "nanodemonstrations" and worksheets in secondary school classes. The...

The study investigated South African Grade 10 Physical science learners’ reasoning about basic chemical phenomena at sub-microscopic level. The study adopted a non-experimental, exploratory and descriptive method and was principally guided by the ex-post facto research design using a concurrent embedded strategy of mixed qualitative and qualitative approach. A total of 280 grade 10 physical science learners in their intact classes and six of their teachers participated in the study. The 280 physical science learners comprised of 100 students from two top performing schools, 100 learners from two middle performing schools and the last 80 learners were drawn from two poor performing schools in Gauteng Department of Education’s Tshwane North District. A two-tier multiple-choice paper and pencil Test of Basic Chemistry Knowledge (TBCK) based on the three levels of chemical representation of matter was administered to the 280 physical science learners in their Grade 11 first term to collect both quantitative and qualitative data. In addition to the TBCK, focus group discussions (FGDs) with learners, teacher interviews and document analysis were used to triangulate data. The results revealed that most Grade 10 learners find it easy to identify pure elements and the solid state but find it difficult to negotiate between the three levels (macroscopic, sub-microscopic and symbolic) of chemical representation of matter. It became clear that learners experienced more difficulties in the concepts of basic solutions, acidic solutions, concentration and ionic compounds in solution. It also became apparent that some learners could not tell differences between a diatomic element and a compound indicating conceptual problems when they reason at particle level, and as a result they could not identify a mixture of elements. The results also indicated that the concepts of pure compounds and mixtures of compounds were not easy to comprehend as most learners took a pure compound for a mixture of atoms and a mixture of compounds for a mixture of elements. It is therefore concluded that learners find it difficult negotiating the three levels of chemical representation of matter. However, it is not clear whether the misconceptions the learners showed could be completely attributable to the concepts involved or the nature of the sub-microscopic models that were used in the test as it was also revealed that most teachers were not using sub-microscopic representations during instruction to enable learners to think at particle level. Furthermore, justifications to the multiple-choice tasks revealed lack of understanding of basic chemical concepts as well as language problems amongst learners as they could not clearly express their reasoning. Based on the results, some recommendations to educators, chemistry curriculum planners, teacher education and the chemistry education research field are suggested. / Science and Technology Education / D. Phil. ((Philosophy in Mathematics, Science and Technology Education)

Being widely adopted by the transportation and planning practitioners, the fundamental diagram (FD) is the primary tool used to relate the key macroscopic traffic variables of speed, flow, and density. We empirically analyze the relation between vehicular space-mean speeds and flows given different signal settings and postulate a parsimonious parametric function form of the traditional FD where its function parameters are explicitly modeled as a function of the signal plan factors. We validate the proposed formulation using data from signalized urban road segments in Salt Lake City, Utah, USA. The proposed formulation builds our understanding of how changes to signal settings impact the FDs, and more generally the congestion patterns, of signalized urban segments.

In der Humanmedizin wird zur Beurteilung der Magenschleimhautproben das aktualisierte Sydney-System nach STOLTE (1997) angewendet. Das Ziel war es herauszufinden, ob das histologische Grading System auch in der Veterinärmedizin, für die Beurteilung von Pferdemagenschleimhautpräparaten, genutzt werden kann und ob daraus neue Erkenntnisse erwachsen. Von 60 Pferden wurden direkt post mortem Schleimhautproben aus der Pars glandularis (Drüsenschleimhaut), im Bereich der großen Kurvatur und dem Pylorus, entnommen. Die Patienten wurden in 4 Gruppen, 10 operierte (Kolik)pferde, 36 Pferde mit Kolik und infauster Prognose, 6 Pferde mit hochgradigen Magenulzera und 8 Pferde, die nicht auf Grund einer Kolik euthanasiert wurden, eingeteilt. Die makroskopische Beurteilung der 60 Pferdemägen erfolgte nach MURRAY et al. (1989) und MACALLISTER et al. (1995). Die histopathologische Beurteilung erfolgt in der Humanmedizin anhand der Helicobacter-like-Organismen Dichte, dem Grad der chronischen Entzündung, der Aktivität der Gastritis, der Atrophie und der intestinalen Metaplasie. Nach diesen Beurteilungsvariablen wurden die 120 Proben aus den 60 Pferdemägen beurteilt. Die ätiologischen Diagnosen sind in der Humanmedizin das Ergebnis jahrzehntelanger Forschung. Beim Pferd liegen dagegen zur Ätiologie der Gastritis noch keine gesicherten Erkenntnisse vor. Beim Pferd gibt es bestimmte Gastritisformen, die denen des Menschen ähnlich sind. Doch können die morphologischen Befunde in der Veterinärmedizin, nach den jetzigen Erkenntnissen, keinen Ätiologien zugeordnet werden. Die ätiologischen Diagnosen in dieser veterinärmedizinischen Studie beruhen auf der Diagnostik am Menschen und wurden noch nicht auf ihre Richtigkeit beim Pferd überprüft. Von den 60 untersuchten Pferdemägen wiesen 31 makroskopisch Läsionen in der Magenschleimhaut auf. 20 Pferde mit Veränderungen hatten diese in der Pars glandularis. Bei 44 der Pferde bestätigt der histologische Befund, nach dem aktualisierten Sydney- System, das makroskopische Grading. 13 der Pferde hatten nach dem aktualisierten Sydney-System histologisch einen pathologischen Befund, obwohl makroskopisch die Schleimhaut keine Auffälligkeiten aufwies. Bei nur 3 von den 60 Pferden konnte der histologische den makroskopischen Befund nicht bestätigen. Ätiologisch wurde, nach humanmedizinischen Beurteilungskriterien, bei 18 Pferden im Bereich der großen Kurvatur der Pars glandularis und, oder im Bereich des Pylorus eine C-Gastritis (chemische Gastritis), bei 11 Pferden eine like B-Gastritis (bakterielle Gastritis ohne den Nachweis von Helicobacter-like-Organismen), 3 Pferden eine B-Gastritis (bakterielle Gastritis mit dem Nachweis von Helicobacter-like-Organismen) und bei 9 Pferden eine Sonderform der Gastritis diagnostiziert. 6 Pferde bekamen die Diagnose: zur Zeit nicht klassifizierbar und 7 Pferde die deskriptive Diagnose erosive oder ulzerative Gastritis gestellt. 24 Pferde hatten keinen pathologischen Befund in einem der oben genannten Bereiche der Schleimhaut. Die histopathologischen Befunde der Pferde mit einer like-B-Gastritis oder einer B-Gastritis entsprachen nach humanmedizinischen Gesichtspunkten dem Bild einer Helicobacter-pylori-Gastritis beim Menschen. Bandartige Anordnung der Lymphozyten in der Lamina propria mucosae und neutrophile Granulozyten in Verbindung mit einer Atrophie des Drüsenkörpers, intestinaler Metaplasie und Erosionen. Bei drei Pferden konnte in der Warthin–Starry-Färbung und in der IHC-Reaktion Helicobacter-like-Organismen nachgewiesen werden. Die Pylorusschleimhaut war doppelt so häufig, im Vergleich zur Drüsenschleimhaut der großen Kurvatur, von einer like-B-Gastritis oder B-Gastritis betroffen. Die histologische Auswertung von Magenschleimhautbioptaten, in dieser Studie nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin, komplettiert die makroskopische (endoskopische) Diagnostik. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Studie gehört in der Pferdemedizin zu jeder Gastroskopie die Bioptatentnahme. Das aktualisierte Sydney-System kann in Zukunft in der Veterinärmedizin als Arbeitsgrundlage für die weitere wissenschaftliche Forschung genutzt werden.:Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einleitung und Problemstellung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Die makroskopische Anatomie des Pferdemagens 2 2.2 Histologie des Pferdemagens 4 2.2.1 Bau der Magenwand 4 2.2.2 Pars glandularis 4 2.2.2.1 Gemischte Kardia- und Pylorusdrüsenzone 5 2.2.2.2 Fundus- oder Eigendrüsenzone der großen Kurvatur 5 2.2.2.3 Pylorusdrüsenzone 5 2.2.3 Pars nonglandularis 6 2.2.4 Magendrüsen 6 2.2.5 Zelltypen der Magendrüsen 6 2.2.5.1 Schleimproduzierende Zellen 6 2.2.5.2 Belegzellen (Parietalzellen) 7 2.2.5.3 Hauptzellen 8 2.2.5.4 Weitere Zellen der Drüsenschleimhaut 9 2.3 Magenschleimhautbarriere und weitere Schutzmechanismen der Pars glandularis 10 2.3.1 Bicarbonat-Schleimsekret 10 2.3.2 Epitheliale Regeneration 10 2.3.3 Schleimhautdurchblutung 11 2.3.4 Prostaglandin E2 (PGE2) 11 2.3.5 Speichelproduktion und Duodenalreflux 11 2.3.6 Protein und Kalzium 12 2.3.7 Epidermaler Wachstumsfaktor (Epidermal Growth Factor, EGF) 12 2.4 Schutzmechanismen der Pars nonglandularis 13 2.5 Pathologische Veränderungen in der Schleimhaut des Pferdemagens 13 2.5.1 Makroskopische und mikroskopische Schleimhautveränderungen in der Pars glandularis und Pars nonglandularis 13 2.5.1.1 Erosionen und Ulzera (EGUS: equine gastric ulcer syndrome) 13 2.5.1.2 Desquamation und Verhornungsstörungen 14 2.5.1.3 Gastritis (Mensch und Pferd) 15 2.5.1.4 Helicobacter-like-Gastritis 16 2.5.1.4.1 Geschichte der Helicobacter-Forschung 16 2.5.1.4.2 Gastrale Helicobacterspezies 17 2.5.1.4.2.1 Helicobacter spp. beim Tier 17 2.5.1.4.2.2 Helicobacter pylori (H. pylori) 20 2.5.1.4.2.3 Infektion mit Helicobacter pylori 21 2.6 Methoden zum Nachweis von Helicobacter spp. 22 2.6.1 Histologischer Nachweis von Helicobacter pylori 22 2.6.2 Immunhistochemische Techniken (IHC) 22 2.6.3 Molekularbiologische Testmethoden 23 2.6.4 Mikrobiologischer Nachweis (Bakterienkultur) 23 2.6.5 Urease-Schnelltest 24 2.6.6 13C-Atemtest 24 2.6.7 15N-Urintest und 13C-Serumtest 24 2.6.8 Stuhl-Test 25 2.6.9 Serologie 25 2.7 Makroskopische veterinärmedizinische Klassifizierung der Magenschleimhautläsionen nach MURRAY et al. (1989) und MACALLISTER et al. (1995) 25 2.7.1 Bewertungssystem nach MURRAY et al. (1989): Grad 1-4 25 2.7.2 Bewertungssystem nach MACALLISTER et al. (1995), modifiziert nach LUNDBERG (1995): Werte I-IV 26 2.8 Histologische Gastritis-Klassifizierung nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin nach STOLTE et al. 1997 26 2.8.1 Entstehung des Sydney-Systems nach STOLTE et al. 1990 (STOLTE 1997) 26 2.8.2 Das aktualisierte Sydney-System nach STOLTE et al. 1997 (STOLTE 1997) 27 2.8.2.1 Klassifikation 27 2.8.2.2 Graduierung der morphologischen Variablen im histologischen Bild 28 2.8.2.3 Zu graduierende Variable 29 2.8.2.3.1 Helicobacter pylori – Dichte 29 2.8.2.3.2 Grad der chronischen Entzündung 29 2.8.2.3.3 Graduierung der Aktivität der Gastritis 30 2.8.2.3.4 Atrophie des Drüsenkörpers 31 2.8.2.3.5 Intestinale Metaplasie 31 2.8.2.4 Andere, nicht zu graduierende Variable 33 2.8.2.4.1 Oberflächenepithel, Schleimdepletion und Erosion 33 2.8.2.4.2 Lymphfollikel 33 2.8.2.4.3 Foveoläre Hyperplasie 34 2.8.2.5 Gastritiden 34 3 Eigene Untersuchungen 37 3.1 Material und Methodik 37 3.1.1 Patientenmaterial und Anamnese 37 3.1.2 Makroskopische Befundbeschreibung des eröffneten Magens 38 3.1.3 Gewebeproben 38 3.1.3.1 Probenentnahme und Bearbeitung 38 3.1.3.2 Histologische Bearbeitung der Proben 40 3.1.3.2.1 Hämatoxylin-Eosin-Färbung 41 3.1.3.2.2 Warthin-Starry-Färbung 41 3.1.3.2.3 Immunhistochemie (IHC) 41 3.1.4 Mikroskopische Befundbeschreibung nach dem aktualisierten Sydney-System nach STOLTE et al. 1997 42 3.1.5 Nachweis von Helicobacter-like-Organismen 43 3.1.5.1 Histologischer Nachweis 43 3.1.5.2 Molekularbiologische Testmethoden 43 3.1.6 Humanmedizinische Befundbeschreibung der ätiologischen Diagnosen nach dem aktualisierten Sydney-System (STOLTE et al. 1997) 45 3.2 Ergebnisse 46 3.2.1 Makroskopische Befundbeschreibung nach MURRAY et al. 1989 und nach MACALLISTER et al. 1995 46 3.2.2 Makroskopische Befundbeschreibung nach STOLTE et al. 1993 48 3.2.3 Mikroskopische humanmedizinische Beurteilung nach STOLTE et al. 1997 51 3.2.3.1 Histologische Beurteilung nach dem humanmedizinischen aktualisierten Sydney-System (STOLTE et al. 1997) 51 3.2.3.2 Histologische Beurteilung anhand der Hämatoxylin-Eosin- Färbung (HE) nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin (STOLTE et al. 1997) 53 3.2.3.3 Histologische Beurteilung anhand der Warthin-Starry-Färbung und der immunhistochemische-Reaktion nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin (STOLTE et al. 1997) 65 3.2.4 Histologische Befunde in der Drüsenschleimhaut bei Pferden mit Nachweis von Helicobacter-like-Organismen 66 3.2.5 Ätiologische Diagnosen nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin (STOLTE et al. 1997) 76 3.2.6 Zusammenhang der makroskopischen und mikroskopischen Befunde 77 3.3 Ergebnisse der PCR 78 4 Diskussion 79 4.1 Methodik und Durchführung 79 4.2 Makroskopische Befunde 82 4.3 Mikroskopische Befunde 85 4.4 Helicobacter-like-Organismen, Häufigkeit, Lokalisation und Kolonisationsdichte 88 4.5 Einfluss der Besiedlung mit Helicobacter-like-Organismen auf die Gastritis und deren Behandlung 92 4.6 Ätiologische und deskriptive Diagnosen nach humanmedizinischen Kriterien 92 4.7 Veterinärmedizinische makroskopische Bewertungssysteme 95 4.8 Das humanmedizinische aktualisierte Sydney-System nach STOLTE et al. 1997 96 5 Zusammenfassung 99 6 Summary 101 7 Literaturverzeichnis 103 8 Anhänge 121 8.1 Anamneseprotokoll 121 8.1.1 Lebensalter, Geschlecht und Rasse der 60 Pferde 123 8.1.2 Klinische Diagnosen der 60 Pferde 125 8.1.3 Anamnese der 60 Pferde 128 8.2 Makroskopische Befundbeschreibung des eröffneten Magens nach STOLTE et al. (1993) 134 8.3 Makroskopische Klassifikation nach MURRAY et al. (1989) 136 8.4 Makroskopische Klassifikation nach MACALLISTER et al. (1995) modifiziert nach LUNDBERG (1995) 137 8.5 Makroskopische Beurteilung (Grading) 139 8.6 Graduierung nach dem aktualisierten Sydney-System STOLTE et al. (1997), im Vergleich dazu die makroskopische Beurteilung der Pars glandularis nach MACALLISTER et al. (1995) 141 8.7 Ätiologische oder deskriptive Diagnosen der 60 Pferde in der Pars glandularis der großen Kurvatur und dem Pylorus 146 9 Danksagungen 147 / Stolte’s updated Sydney system is used in the field of human medicine for grading the gastric mucosa (STOLTE 1997). The goal of this study was to determine whether this system could also be applied for histological parameter grading in veterinary medicine, in order to gain new insights into medications for treating equine gastric mucosa. Post mortem biopsies of mucosa were taken from 60 equines along the greater curve and pylorus of the pars glandularis. The test animals were divided into four groups: 10 post-colic surgery equines, 36 with colic and an infaust prognosis, six with chronic EGUS (equine gastric ulcer syndrome), and eight equines not euthanized for reasons other than colic. Macroscopic grading of the 60 equine stomachs was performed in accordance with MURRAY et al. (1989) and MACALLISTER et al. (1995). In human medicine, histological scoring is based on the following five parameters: density of Helicobacter-like organisms, grade of the chronic inflammation, level of gastric activity, atrophy, and intestinal metaplasia. A total of 120 biopsies taken from the 60 equines were graded according to these parameters. Etiologic diagnoses for humans are the outcome of decades of research, but the etiology of equine gastritis lacks an equivalent foundation. Equines exhibit forms of gastritis similar to those in humans, but their morphology cannot be classified into any specific etiology. In this study, the etiological diagnoses were based on human diagnostics, but their validity for equines has yet to be substantiated. Of the 60 equine stomachs examined, 31 showed lesions in the gastric mucosa, while 20 of those with changes had lesions in the pars glandularis. Histological findings of 44 equines confirmed the macroscopic grading according to the updated Sydney system. Thirteen equines exhibited pathological findings based on the updated Sydney system histology, although no abnormalities were discovered in the macroscopic examination. The histological diagnosis did not confirm the macroscopic grading for only three of the 60 subjects. The following etiological findings were reached in terms of human medicine: 18 equines with type C gastritis (chemical gastritis) along the greater curve of the pars glandularis and/or pylorus, 11 equines with type B-like gastritis (bacterial gastritis without evidence of H-like organisms), three equines with type B gastritis (bacterial gastritis with evidence of H-like organisms), and nine with a special form of gastritis. Six of the equines could not be classified, while seven showed erosive gastritis or ulceration. A total of 24 equines exhibited no pathological findings along any of the above-mentioned mucosae. The histopathological findings of the equines with either type B-like gastritis or type B gastritis corresponded with H pylori gastritis seen in humans, as ligamental lymphocytes in the lamina propria mucosae and neutrophilic granulocytes associated with atrophy of the glandular corpus, intestinal metaplasia, and erosion. Warthin-Starry staining and the IHC reaction confirmed H-like organisms in three of the equines. The frequency of type B-like gastritis or type B gastritis was observed to be twice as high in the pylorus mucosa as along the glandular mucosa of the greater curve. This study has demonstrated that histological analysis of gastric mucosa biopsies graded according to the updated Sydney system for human medicine significantly complements veterinary gastroscopy, which should therefore always include a biopsy. The updated Sydney system can thus serve as a platform for future scientific research in the field of veterinary medicine.:Inhaltsverzeichnis Seite 1 Einleitung und Problemstellung 1 2 Literaturübersicht 2 2.1 Die makroskopische Anatomie des Pferdemagens 2 2.2 Histologie des Pferdemagens 4 2.2.1 Bau der Magenwand 4 2.2.2 Pars glandularis 4 2.2.2.1 Gemischte Kardia- und Pylorusdrüsenzone 5 2.2.2.2 Fundus- oder Eigendrüsenzone der großen Kurvatur 5 2.2.2.3 Pylorusdrüsenzone 5 2.2.3 Pars nonglandularis 6 2.2.4 Magendrüsen 6 2.2.5 Zelltypen der Magendrüsen 6 2.2.5.1 Schleimproduzierende Zellen 6 2.2.5.2 Belegzellen (Parietalzellen) 7 2.2.5.3 Hauptzellen 8 2.2.5.4 Weitere Zellen der Drüsenschleimhaut 9 2.3 Magenschleimhautbarriere und weitere Schutzmechanismen der Pars glandularis 10 2.3.1 Bicarbonat-Schleimsekret 10 2.3.2 Epitheliale Regeneration 10 2.3.3 Schleimhautdurchblutung 11 2.3.4 Prostaglandin E2 (PGE2) 11 2.3.5 Speichelproduktion und Duodenalreflux 11 2.3.6 Protein und Kalzium 12 2.3.7 Epidermaler Wachstumsfaktor (Epidermal Growth Factor, EGF) 12 2.4 Schutzmechanismen der Pars nonglandularis 13 2.5 Pathologische Veränderungen in der Schleimhaut des Pferdemagens 13 2.5.1 Makroskopische und mikroskopische Schleimhautveränderungen in der Pars glandularis und Pars nonglandularis 13 2.5.1.1 Erosionen und Ulzera (EGUS: equine gastric ulcer syndrome) 13 2.5.1.2 Desquamation und Verhornungsstörungen 14 2.5.1.3 Gastritis (Mensch und Pferd) 15 2.5.1.4 Helicobacter-like-Gastritis 16 2.5.1.4.1 Geschichte der Helicobacter-Forschung 16 2.5.1.4.2 Gastrale Helicobacterspezies 17 2.5.1.4.2.1 Helicobacter spp. beim Tier 17 2.5.1.4.2.2 Helicobacter pylori (H. pylori) 20 2.5.1.4.2.3 Infektion mit Helicobacter pylori 21 2.6 Methoden zum Nachweis von Helicobacter spp. 22 2.6.1 Histologischer Nachweis von Helicobacter pylori 22 2.6.2 Immunhistochemische Techniken (IHC) 22 2.6.3 Molekularbiologische Testmethoden 23 2.6.4 Mikrobiologischer Nachweis (Bakterienkultur) 23 2.6.5 Urease-Schnelltest 24 2.6.6 13C-Atemtest 24 2.6.7 15N-Urintest und 13C-Serumtest 24 2.6.8 Stuhl-Test 25 2.6.9 Serologie 25 2.7 Makroskopische veterinärmedizinische Klassifizierung der Magenschleimhautläsionen nach MURRAY et al. (1989) und MACALLISTER et al. (1995) 25 2.7.1 Bewertungssystem nach MURRAY et al. (1989): Grad 1-4 25 2.7.2 Bewertungssystem nach MACALLISTER et al. (1995), modifiziert nach LUNDBERG (1995): Werte I-IV 26 2.8 Histologische Gastritis-Klassifizierung nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin nach STOLTE et al. 1997 26 2.8.1 Entstehung des Sydney-Systems nach STOLTE et al. 1990 (STOLTE 1997) 26 2.8.2 Das aktualisierte Sydney-System nach STOLTE et al. 1997 (STOLTE 1997) 27 2.8.2.1 Klassifikation 27 2.8.2.2 Graduierung der morphologischen Variablen im histologischen Bild 28 2.8.2.3 Zu graduierende Variable 29 2.8.2.3.1 Helicobacter pylori – Dichte 29 2.8.2.3.2 Grad der chronischen Entzündung 29 2.8.2.3.3 Graduierung der Aktivität der Gastritis 30 2.8.2.3.4 Atrophie des Drüsenkörpers 31 2.8.2.3.5 Intestinale Metaplasie 31 2.8.2.4 Andere, nicht zu graduierende Variable 33 2.8.2.4.1 Oberflächenepithel, Schleimdepletion und Erosion 33 2.8.2.4.2 Lymphfollikel 33 2.8.2.4.3 Foveoläre Hyperplasie 34 2.8.2.5 Gastritiden 34 3 Eigene Untersuchungen 37 3.1 Material und Methodik 37 3.1.1 Patientenmaterial und Anamnese 37 3.1.2 Makroskopische Befundbeschreibung des eröffneten Magens 38 3.1.3 Gewebeproben 38 3.1.3.1 Probenentnahme und Bearbeitung 38 3.1.3.2 Histologische Bearbeitung der Proben 40 3.1.3.2.1 Hämatoxylin-Eosin-Färbung 41 3.1.3.2.2 Warthin-Starry-Färbung 41 3.1.3.2.3 Immunhistochemie (IHC) 41 3.1.4 Mikroskopische Befundbeschreibung nach dem aktualisierten Sydney-System nach STOLTE et al. 1997 42 3.1.5 Nachweis von Helicobacter-like-Organismen 43 3.1.5.1 Histologischer Nachweis 43 3.1.5.2 Molekularbiologische Testmethoden 43 3.1.6 Humanmedizinische Befundbeschreibung der ätiologischen Diagnosen nach dem aktualisierten Sydney-System (STOLTE et al. 1997) 45 3.2 Ergebnisse 46 3.2.1 Makroskopische Befundbeschreibung nach MURRAY et al. 1989 und nach MACALLISTER et al. 1995 46 3.2.2 Makroskopische Befundbeschreibung nach STOLTE et al. 1993 48 3.2.3 Mikroskopische humanmedizinische Beurteilung nach STOLTE et al. 1997 51 3.2.3.1 Histologische Beurteilung nach dem humanmedizinischen aktualisierten Sydney-System (STOLTE et al. 1997) 51 3.2.3.2 Histologische Beurteilung anhand der Hämatoxylin-Eosin- Färbung (HE) nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin (STOLTE et al. 1997) 53 3.2.3.3 Histologische Beurteilung anhand der Warthin-Starry-Färbung und der immunhistochemische-Reaktion nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin (STOLTE et al. 1997) 65 3.2.4 Histologische Befunde in der Drüsenschleimhaut bei Pferden mit Nachweis von Helicobacter-like-Organismen 66 3.2.5 Ätiologische Diagnosen nach dem aktualisierten Sydney-System aus der Humanmedizin (STOLTE et al. 1997) 76 3.2.6 Zusammenhang der makroskopischen und mikroskopischen Befunde 77 3.3 Ergebnisse der PCR 78 4 Diskussion 79 4.1 Methodik und Durchführung 79 4.2 Makroskopische Befunde 82 4.3 Mikroskopische Befunde 85 4.4 Helicobacter-like-Organismen, Häufigkeit, Lokalisation und Kolonisationsdichte 88 4.5 Einfluss der Besiedlung mit Helicobacter-like-Organismen auf die Gastritis und deren Behandlung 92 4.6 Ätiologische und deskriptive Diagnosen nach humanmedizinischen Kriterien 92 4.7 Veterinärmedizinische makroskopische Bewertungssysteme 95 4.8 Das humanmedizinische aktualisierte Sydney-System nach STOLTE et al. 1997 96 5 Zusammenfassung 99 6 Summary 101 7 Literaturverzeichnis 103 8 Anhänge 121 8.1 Anamneseprotokoll 121 8.1.1 Lebensalter, Geschlecht und Rasse der 60 Pferde 123 8.1.2 Klinische Diagnosen der 60 Pferde 125 8.1.3 Anamnese der 60 Pferde 128 8.2 Makroskopische Befundbeschreibung des eröffneten Magens nach STOLTE et al. (1993) 134 8.3 Makroskopische Klassifikation nach MURRAY et al. (1989) 136 8.4 Makroskopische Klassifikation nach MACALLISTER et al. (1995) modifiziert nach LUNDBERG (1995) 137 8.5 Makroskopische Beurteilung (Grading) 139 8.6 Graduierung nach dem aktualisierten Sydney-System STOLTE et al. (1997), im Vergleich dazu die makroskopische Beurteilung der Pars glandularis nach MACALLISTER et al. (1995) 141 8.7 Ätiologische oder deskriptive Diagnosen der 60 Pferde in der Pars glandularis der großen Kurvatur und dem Pylorus 146 9 Danksagungen 147

The problem of how quantum mechanics gives rise to classicality has been debated for more than a century. A commonly proposed solution is decoherence, i.e. the gradual decay of superpositions in open quantum systems due to their inevitable interaction with their environment. However, the ability of decoherence to account for all aspects of the classical world is often questioned. A recently proposed model suggests that decoherence can occur even in isolated composite systems subject to gravitational time dilation, something which has sparked a debate. In this thesis we attempt to identify the precise role of decoherence in the quantum-to-classical transition (QTCT) and then use the result to analyze the validity of the newly proposed time dilation-induced decoherence mechanism. We find that the problem of the QTCT can be divided into two parts and that decoherence solves the first of these whereas the second is unsolvable without fundamental modifications to quantum theory. Moreover, we argue that the effect is fundamentally frame-dependent and we find a general formula for the rate of decoherence of macroscopic superpositions in the case where both the system and observer use Rindler coordinates. The result suggests that the frame-dependence may be utilized to increase the strength of the effect in experimental settings. Finally, the possibilities of experimental verification are discussed and we argue that recent advances in quantum measurement techniques in gravitational-wave observatories may enable tests of gravitational decoherence in the near future, finally providing an empirical glimpse into the resolution of one of the most critical debates in all of physics. / Huruvida kvantfysiken kan ge uppkomst till den klassiska fysiken på stora skalor är ett problem som diskuterats under mer än ett århundrade. En föreslagen lösning är dekoherens, alltså det gradvisa sönderfallet av superpositioner i öppna kvantsystem på grund av den oundvikliga interaktionen med deras omgivning. Dekoherensens förmåga att förklara alla delar av den klassiska världen ifrågasätts emellertid fortfarande. De senaste åren har en ny effekt uppmärksammats som tyder på att dekoherens även kan uppstå i isolerade kompositsystem under påverkan av gravitationell tidsdilatation, något som orsakat en debatt i litteraturen. I detta arbete försöker vi identifiera dekoherensens roll i övergången från det kvantmekaniska till det klassiska, och vi använder sedan resultatet för att analysera den ovannämnda gravitationella dekoherensmekanismen. Det allmänna problemet med övergången från kvantfysik till klassisk fysik delas upp i två delar, och vi visar att dekoherens löser den första delen; den andra delen visar sig vara olösbar utan fundamentala förändringar av kvantfysikens ramverk. Vidare visas den gravitationella dekoherenseffekten vara observatörsberoende och vi härleder en allmän formel för takten med vilken makroskopiska superpositioner sönderfaller i de fall då både systemet och observatören använder Rindlerkoordinater. Resultaten tyder på att observatörsberoendet eventuellt kan utnyttjas för att öka effektens styrka i experimentalla sammanhang. Slutligen diskuteras möjligheter att experimentellt verifiera effekten; vi argumenterar för att nya genombrott inom kvantmätteknik i gravitationsvågsobservatorium kan möjliggöra tester av gravitationell dekoherens inom en snar framtid, vilket skulle ge oss en första empirisk inblick i lösningen till en av fysikens mest kritiska debatter.

La congestion en milieu urbain est un enjeu majeur que ce soit d’un point vue économique, social ou environnemental. À court et moyen terme, l’utilisation de la simulation dynamique du trafic routier peut permettre d’analyser et de guider des politiques d’optimisation des infrastructures existantes. Aujourd’hui, du fait de la complexité des systèmes de transport, les outils de modélisation classiques sont limités à des échelles géographiques peu étendues (de l’ordre du quartier). À grande échelle, le temps de calcul devient rapidement un facteur limitant tout comme le calibrage et la scénarisation. Néanmoins les dernières décennies ont vu l’apparition d’une nouvelle génération de modèles bien adaptés aux métropoles urbaines. Ceux-ci sont basés sur une relation phénoménologique entre la production de déplacements et le nombre de véhicules dans une zone spatiale d’un réseau routier, appelée Diagramme Fondamental de Zone (Macroscopic Fundamental Diagram, MFD). Cette relation, validée empiriquement sur de nombreuses villes, a permis d’étudier différentes méthodes de contrôle du trafic pour une ville entière, mais a été peu utilisée à des fins de prévision de la congestion. L’objectif de cette thèse est de proposer un premier outil opérationnel de simulation et d’analyse des grands réseaux de métropoles, en utilisant et développant les modèles de trafic basés sur la relation MFD. Cet outil doit posséder un cadre théorique cohérent qui puisse convenir à des applications telles que la prévision d’états de trafic, le développement de nouvelles politiques de contrôle, l’estimation de pollutions liées au trafic, etc. Les contributions de la thèse portent sur deux aspects. Le premier est l’analyse des propriétés mathématiques et physiques des modèles existants, en incluant une formalisation complète de la gestion de plusieurs longueurs de parcours au sein d’une même zone urbaine. En particulier, cette formalisation traite de la distinction des trajets internes à la zone et des problèmes de flux convergents et divergents pour les trajets traversant la zone lorsque la congestion se propage d’une zone à l’autre. Le deuxième aspect est la proposition d’un nouveau modèle basé sur la distance individuelle parcourue à l’intérieur d’une zone urbaine (trip-based). Cette approche permet d’individualiser les usagers (auparavant représentés sous forme de flux continus) et donc de définir plus finement leurs caractéristiques, en vue de coupler leurs déplacements à des modèles d’affectations sur différentes routes. Enfin, des exemples d’application illustrant diverses collaborations sont donnés en dernière partie de la thèse. La simulation du trafic sur l’aire urbaine du Grand Lyon (France) y est présentée, ainsi que de nouveaux modules de modélisation de la recherche de parking ou de contrôle périphérique. Cette thèse est partie intégrante d’un projet européen ERC intitulé MAGnUM : Approche multi-échelle et multimodale de la modélisation du trafic pour une gestion durable de la mobilité urbaine. / Congestion in urban areas has become a major issue in terms of economic, social or environmental impact. For short or mid term, using dynamic road traffic simulation can help analyzing and providing guidelines to optimization policies of existing infrastructures. Today, because of the complexity of transport systems, classical modeling tools are limited to small geographical areas (of a district size). Computational time, together with simulation calibration, are notably very constraining at large scales. However, a new generation of models designed for metropolitan areas has arisen over the past decades. These models are based on a phenomenological relationship between travel production and the number of vehicles in a given spatial area of a road network, known as the Macroscopic Fundamental Diagram (MFD). This relationship, supported by empirical evidences from several cities around the world, has allowed the study of different traffic control schemes at a whole city scale, but was rarely used for traffic state forecasting. The aim of this PhD is to propose an efficient modeling tool, based upon the concept of MFD, to simulate and analyze traffic states in large metropolitan areas. The theoretical framework of this tool must be consistent and applicable for traffic state forecasting, development of new control policies, traffic emission estimation, etc. There are two major contributions in this PhD. The first one is analyzing the mathematical and physical properties of existing models, and formalizing the dynamics of several trip lengths inside the same urban zone. In particular, this formalization distinguishes between internal trips and trips crossing the zone. Flow merging and diverging issues are also addressed when congestion propagates from one zone to another. The second contribution is proposing a new trip-based model based on individual traveled distance. This approach allows to treat users independently (previously represented with continuous flows), and thus to define their characteristics more precisely to couple their trips with assignment models on different paths. Finally, examples of application from various collaborations are given in the last part of this thesis. It includes a simulation study of the Grand Lyon urban area (France), as well as new modules to simulate search-for-parking or perimeter control. This PhD is part of a European ERC project entitled MAGnUM: Multiscale and Multimodal Traffic Modeling Approach for Sustainable Management of Urban Mobility.

A l’aide de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) comme outil de modélisation graphique, la modélisation et la gestion d’énergie d’une application stationnaire isolée à base d’un système PEMFC couplé à l’énergie solaire photovoltaïque comme source principale d’énergie sont développées. Afin d’assurer une autonomie du système en combustible, un électrolyseur PEM est intégré au dispositif. En outre, des packs de batteries et de supercondensateurs permettent un stockage d’énergie et de puissance.Grâce à la modularité de la REM, les modèles respectifs des différentes entités énergétiques du système ont été développés avant de les assembler pour reconstituer un modèle global. Une caractéristique propre de la REM étant la commande, une Structure Maximale de Commande (SMC) est déduite du modèle REM du système par application de règles d’inversion.Le phénomène d’effet échelle a permis de dimensionner le système grâce à un profil de consommation domestique d’énergie électrique. Une stratégie de gestion énergétique basée sur la méthode du bilan des flux de puissance et prenant en compte les dynamiques de chaque source a été développée. Différents modes de fonctionnement ont été étudiés. Grâce è un profil d’ensoleillement d’une journée, la pertinence du modèle a été évaluée. Il a été en outre introduit un couplage entre la méthode du bilan des flux de puissance et la logique floue afin que la stratégie de gestion redéfinisse les références des grandeurs électriques en tenant compte de l’état de charge des batteries et de celui des supercondensateurs. / A stand alone multi-source system based on the coupling of photovoltaic energy and both a PEM electrolyser and a PEMFC for stationary application is studied. The system gathers photovoltaic array as main energy source, ultracapacitors and batteries packs in order to smooth respectively fast and medium dynamic by supplying the load or by absorbing photovoltaic source overproduction. Because of the necessity of fuel availability, especially for islanding application like this one, a PEM electrolyser is integrated to the system for in situ hydrogen production.The main purpose being modeling and management of the power flows in order to meet the energy requirement without power cut, a graphical modeling tool namely Energetic Macroscopic Representation (EMR) is used because of its analysis and control strengths. Thanks to the modular feature of the EMR, the different models of each energetic entity of the system are performed before their assembling.By using scale effect, the energetic system sizing is performed according to a household power profile. Then, by the help of the multi-level representation, the maximal control structure (MCS) is deduced from the system EMR model. The electrical reference values of the MCS are generated by applying the power balancing method involving the own dynamic of each source into the energy management strategy. Different behavior modes are taken into account. By considering an irradiance profile for one day, the system is simulated highlighting its suitable behaviour. Moreover, the relevance of the introduced coupling between fuzzy logic controller and the power balancing method is pointed out.