No description available.

No description available.

Syfte: Syftet med den här studien var att undersöka följsamheten och reduktionen av det horisontella överbettet vid behandling med van Beek-aktivator genom att jämföra en rekommenderad användningstid av tolv och åtta timmar per dag. Material och metod: Tretton patienter (4 pojkar och 9 flickor) ingick i undersökningsmaterialet med en medelålder på 10,0 år (SD = 0,9). Alla patienter var diagnostiserade med en Angle Klass II-bettavvikelse och behandlades med van Beek-aktivator. Patienterna var randomiserade i två grupper med två olika användningstider (8 timmar och 12 timmar). Följsamheten mättes med hjälp av en mikrosensor (TheraMon®) inbyggd i aktivatorn och det horisontella och vertikala överbettet registrerades efter första, tredje och sjätte månaden. Efter att datan var insamlad gjordes statistisk analys för att påvisa ifall statistisk skillnad fanns mellan grupperna.Resultat: Medelreduceringen i horisontellt överbett i 8-timmarsgruppen var efter sex månader 3,4 mm jämfört med hos 12-timmarsgruppen som var 3,5 mm. Medelanvändningstiden var i 12-timmarsgruppen och 8-timmarsgruppen 8.2 timmar (SD=1,7) och 7,9 timmar (SD=2,6) per dag respektive. Den genomsnittliga användningstiden för samtliga patienter var 8,1 timmar.Slutsats: Rekommendation av åtta timmar var enklare att uppnå jämfört med tolv timmar. Van Beek-aktivatorn var effektiv för korrigering av Angle Klass II-bettavvikelser, ingen klinisk signifikant skillnad i behandlingseffekt observerades mellan de två grupperna. / Aim: The aim of this study was to evaluate the compliance and overjet changes among patients treated with the van Beek activator comparing a twelve- and eight-hours daily wear-time prescription. Material and methods: The study sample consisted of thirteen patients (4 boys and 9 girls) with a mean age of 10.0 years (SD = 0.9). All patients had a Class II malocclusion and were treated with the van Beek activator. Patients were randomly assigned to two groups with a wear-time of twelve and eight hours respectively. Compliance was measured with the aid of a microsensor (TheraMon®) built into the activator and the overjet and overbite were recorded after the first, third and sixth month. Results: The mean decrease in overjet among the 8 hours group after six months was 3.4 mm compared to the 3.5 mm overjet reduction recorded in the 12 hours group. The mean wear-time in the 12 hours group and 8 hours group were 8.2 hours (SD = 1.7) and 7.9 hours (SD = 2.6) per day respectively. The overall mean daily wear-time of all patients in both groups was 8.1 hours. Conclusions: The eight-hours prescription was easier to achieve compared to the twelve-hours. The van Beek activator was effective in Class II correction, no clinically significant difference in treatment effect was observed between the two wear-time prescriptions.

No / A wireless sensor network is a network of large numbers of sensor nodes, where each sensor node is a tiny device that is equipped with a processing, sensing subsystem and a communication subsystem. The critical issue in wireless sensor networks is how to gather sensed data in an energy-efficient way, so that the network lifetime can be extended. The design of protocols for such wireless sensor networks has to be energy-aware in order to extend the lifetime of the network because it is difficult to recharge sensor node batteries. We propose a protocol to form clusters, select cluster heads, select cluster senders and determine appropriate routings in order to reduce overall energy consumption and enhance the network lifetime. Our clustering protocol is called an Efficient Cluster-Based Communication Protocol (ECOMP) for Wireless Sensor Networks. In ECOMP, each sensor node consumes a small amount of transmitting energy in order to reach the neighbour sensor node in the bidirectional ring, and the cluster heads do not need to receive any sensed data from member nodes. The simulation results show that ECOMP significantly minimises energy consumption of sensor nodes and extends the network lifetime, compared with existing clustering protocol.

Les travaux menés durant cette thèse ont abouti à la fabrication d'un microsystème fluidique de détection de gaz innovant portatif, bas coût et incluant un pompage thermique. Le microcapteur de gaz utilisé est inséré dans un microcanal. Un chauffage intégré permet au microcapteur de bien fonctionner. Il permet aussi la création du phénomène de thermal creep qui est à l'origine de l'écoulement du gaz à détecter le long du canal vers le microcapteur. Le gradient de température le long du canal et les dimensions sont des paramètres essentiels de l'étude.Des simulations microfluidiques et thermiques ont permis de définir les dimensions du microcanal ainsi que les matériaux les plus adéquats. Deux types de microsystèmes ont ensuite été réalisés. Le dispositif de chauffage intégré a été calibré afin d'étudier le gradient thermique réel. Une étude des performances du microcapteur sous ammoniac a été réalisée. Nous avons pu notamment déterminer la température optimale de détection. Puis des tests dans une cellule de détection ont été réalisés avec le microsystème complet. / My thesis work led to develop an innovative fluidic microsystem for gas detection. It is portable, cheap and has an integrated thermal pumping. The gas microsensor used is inserted into a microchannel. Its integrated heater allows the well detection. It also allows the creation of thermal creep phenomenon, which is at the origin of the gas flow along the channel which will be detected by the microsensor. The choices of both microchannel dimensions and the temperature gradient are the most important parameters. Thus, microfluidic and thermal simulations were performed to define the microchannel dimensions and the most suitable materials natures. Two microsystems were processed with clean room technologies. The integrated heater was calibrated to study the real thermal gradient. A study of the performance of the microsensor was performed under ammonia. We could include determining the optimal temperature sensing. Then the microsystem was studed using in a special detection cell.

Despite the considerable body of literature describing the demands of tennis, little is known about the accumulated physiological and mechanical loads associated with collegiate tennis tournament play. While microsensors have been used extensively to quantify demands in a variety of sports, particularly accelerometry and GPS sensors, limited data exists describing the demands of tennis match play using such microsensors (1,2). Aim. The purpose of this study was to use heart rate sensors and triaxial accelerometers to investigate the physiological and mechanical loads associated singles and doubles' tennis play during a single elimination collegiate tennis tournament.

Les transistors à effet de champ sensibles aux ions (ISFET) sont des composants électroniques conçus pour fonctionner en phase liquide. Pour résumer, ce sont des MOSFET dont la grille métallique est remplacée par une membrane isolante ionosensible. Au début des années 2000, ces composants ont évolué avec l'introduction des premiers dispositifs à base de nanofils de silicium. Grâce à leurs faibles dimensions, ces capteurs ont ouvert de nouvelles perspectives, comme par exemple, l'étude des métabolismes intracellulaires. L'objectif de cette thèse a été de développer et d'étudier un capteur de type ISFET, à base de nanofils de silicium, ayant comme couche sensible l'alumine Al2O3. Les premiers travaux ont porté sur l'intégration de films minces d'alumine Al2O3 dans un procédé de type MOSFET. Ce matériau devant être déposé sur des nanofils de silicium, la technique de dépôt successif de couches moléculaires (Atomic Layer Deposition ALD) a été retenue. Cette méthode offre la possibilité de déposer des films d'épaisseur homogène tout autour des nanofils. Après l'étude de l'ALD-Al2O3, la deuxième grande partie de ce projet a consisté à développer, en utilisant les techniques de la microélectronique, des structures innovantes à base de nanofils de silicium. Des transistors constitués d'un seul nanofil, et d'autres constitués de réseaux parallèles de nanofils ont été réalisés. Ces capteurs ont été intégrés dans des canaux microfluidiques, permettant ainsi de localiser précisément le liquide sur les nanofils, mais aussi de pouvoir travailler en micro/nanovolumes. La dernière partie de ce projet a consisté à caractériser ces capteurs en phase liquide. Les différentes configurations ont montré leurs avantages et inconvénients en termes de transconductance, courants de fuite, pentes sous le seuil, sensibilités au pH et aux ions interférents (Na+ et K+). Les caractérisations se sont avérées excellentes et laissent entrevoir des perspectives intéressantes pour des applications biologiques. Les principales innovations de ces capteurs concernent : l'utilisation de nanofils suspendus, la réalisation d'une gaine isolante ionosensible bicouche SiO2/Al2O3 tout autour des nanofils, la variation du dopage le long des nanofils ce qui a conduit à la réalisation de jonctions N+/P/N+, et l'intégration des capteurs dans des canaux microfluidiques couverts. / Ion-sensitive field effect transistors (ISFET) are electronic components designed to operate in liquid phase. To summarize, they are MOSFET-based devices whose metal gate is replaced by an ionosensitive insulating layer. In the early 2000s, these components evolved with the introduction of the first device based on silicon nanowires. Thanks to their small dimensions, these sensors opened up new perspectives, such as the study of intracellular metabolisms. The aim of this thesis was to develop and study a type of ISFET sensor, based on silicon nanowires, with Al2O3 alumina as sensitive layer. The first part of this work was focused on the integration of thin alumina Al2O3 films in a MOSFET process. This material had to be deposited on silicon nanowires, that is why Atomic Layer Deposition (ALD) was used. This method allows to deposit films with uniform thickness all around nanowires. After the study of ALD-Al2O3, the second major part of this project was to develop innovative structures, based on silicon nanowires, using microelectronics methods. Transistors consisting of a single nanowire, and others consisting of parallel networks of nanowires were fabricated. These sensors were integrated in microfluidic channels, allowing to precisely locate the liquid on nanowires and also to work in micro/nanovolumes. The last part of this project consisted in characterizing these sensors in liquid phase. The different configurations showed their advantages and disadvantages in terms of transconductance, leakage currents, slopes below the threshold, sensitivities to pH and interfering ions (Na+ and K+). The characterizations proved to be excellent and suggest interesting prospects for biological applications. The main innovations of these sensors are: the use of suspended nanowires, the realisation of a bilayer SiO2/Al2O3 ion-sensitive sheath all around the nanowires, the doping variation along the nanowires which led to the realization of N+/P/N+ junctions, and the integration of sensors into covered microfluidic channels.

La capacité à détecter des micro-défauts ou des défauts profonds dans les pièces métalliques constitue un enjeu important pour l'industrie de l'aéronautique ou du nucléaire. La technique de contrôle non destructif (CND) par courant de Foucault est souvent utilisée pour cette application. Cette thèse s’inscrit dans le cadre d'une collaboration ayant pour but la réalisation et l'intégration de micro-capteurs de champ magnétique basés sur l’effet de magnéto-impédance (MI) à des systèmes de détection par CND. Ces micro-capteurs de structure multicouche (ferromagnétique/conducteur/ferromagnétique) ont été élaborés en salle blanche par dépôt de films minces. Un traitement thermique sous champ magnétique a ensuite permis d’optimiser les propriétés du matériau et d’induire des anisotropies dans le plan des couches ferromagnétiques. Une méthode basée sur la double démodulation d’amplitude du signal de mesure a été proposée pour la caractérisation dynamique des capteurs. Les paramètres importants tel que la géométrie, l’anisotropie et la fréquence d’excitation ont été étudiés afin d’optimiser les caractéristiques. Les résultats ont montré la nécessité de polariser les capteurs en champ. Nous avons donc étudié la possibilité de réaliser, grâce à une technique de micromoulage épais, un microsolénoïde 3D et des travaux préliminaires sur l’intégration d'un capteur dans le microsolénoïde par transfert de film ont été effectués. Enfin, une étude théorique a été réalisée en tenant compte des résultats obtenus expérimentalement. Pour cela, le modèle de Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) a été implanté dans un code de calcul électromagnétique par éléments finis permettant de calculer l’impédance du capteur en fonction du champ magnétique appliqué. / The capability to detect micro-defects or buried flaws in the metallic parts is an important issue for the aerospace or nuclear industry. The technique of nondestructive testing (NDT) by eddy current is widely used for these applications. This thesis is part of collaboration project aimed at the realization and integration of magnetic field microsensors based on the magneto-impedance (MI) effect for the NDT detection systems. These multilayered structure microsensors (ferromagnetic/conductor/ferromagnetic) were realized in the clean room by thin film deposition method. A post-annealing step with magnetic field was then used to optimize the material properties and to induce magnetic anisotropy in the ferromagnetic layers. A method based on the double amplitude demodulation was proposed for the dynamic characterization of the sensors. The important parameters such as the geometry, the anisotropy and the driven frequency were studied in order to optimize the characteristics. The results showed that a bias field is necessary for the application. Therefore, we have investigated the possibility to realize, through thick micromoulding technique, a 3D microsolenoid and preliminary work on integrating a sensor in the microsolenoid by film transfer has been carried out. Finally, a theoretical study was investigated by taking into account the results obtained experimentally. For this purpose, the model of Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) has been implemented in an electromagnetic finite element calculation program in order to determine the impedance of the sensor as a function of the applied magnetic field.

En vue d'applications futures dans le domaine de la récupération d'énergie à basse température à partir de microsystèmes, la connaissance des transferts thermiques aux parois est d'une grande importance. Ces mesures sont réalisées à l'aide de capteurs spécifiques qui permettent de connaître le flux thermique total échangé entre la paroi sur laquelle ils sont installés et le milieu environnant. Cette étude se situe dans le cadre du développement de fluxmètres thermiques a gradient répondant aux contraintes liées aux machines thermiques de type micro-moteur Stirling. Six types de fluxmètres thermiques à sondes à résistance ont été développés à partir de différents matériaux, géométries et formes de capteurs. Une étude électrothermique, prenant en compte l'effet d'auto-échauffement, a été menée et validée expérimentalement. Les techniques de fabrication et de caractérisation, opérés majoritairement en salle blanche, ont permis de réaliser de nombreux capteurs à couches minces. Des supports spécifiques pour ces capteurs ont été développés. Ces capteurs de flux thermique, dont les résistances ont été étalonnées par rapport à une sonde de référence de haute précision, permettent également la mesure de la température. Pour mesurer la densité de flux thermique, deux méthodes ont été testées. La première méthode est indirecte : elle consiste à mesurer le gradient de température à l'aide de deux sondes à résistance en platine. La deuxième méthode est directe : elle repose sur un étalonnage en flux. Enfin, l'influence de l'intrusion des capteurs sur le répartition des flux thermiques dans la pièce à mesurer, avec ou sans support spécifique, a été étudiée. / For future applications in the field of low-temperature energy have sting in microsystems, knowledge of wall heat transfer is of great importance. These measurements are carried out using specific sensors which makes possible to know the total heat flux exchanged between walls and the surrounding environment. This study concerns the development of a gradient heat flux sensor compliant with their requirements associated with thermal machines such as micrometric Stirling engines. Six types of heat flux sensor with resistance temperature detector have been developed from different materials, with various geometries and shapes of sensing elements. An electro thermal study, taking into account the self-heating effect, was carried out and experimentally validated. The fabrication and characterization techniques, mainly carried out in clean rooms, allowed to produce numerous thin-film sensors. Specific housings for these sensors have been developed. These heat flux sensors, whose resistances have been calibrated with a highly accurate reference probe, also allow measuring the temperature. To measure the heat flux density, two methods were tested. The first method is indirect : it consists in measuring the temperature gradient using two platinum resistance probes. The second method is direct : it is based on heat flux calibration. The calibration and measurement benches have been modeled. Then, the experimental and numerical results have been compared. Finally, the influence of the sensor intrusion on the thermal fluxes distribution in the investigated sample, with or without a specific housing, has been studied.

The humidity, temperature, wind speed/direction micro sensors can be manufactured individually, resulting in three individual substrates. The integration of the three sensors into a single substrate is a vital challenge to achieve an integrated intelligent sensor so called a multiple sensor. This requires the integration of process flows and is a major challenge because adequate sensor performance must be maintained. Polyimide was selected as a humidity sensing material for its compatibility with conventional integrated circuit fabrication technology, negligible temperature dependence and good resistance against contamination. Nickel was selected for the temperature and wind speed/direction sensor because of its useful temperature coefficient and the advantage of its cost. Since the known wet etchant for nickel requires hard-baked photoresist, a method which does not attack the polyimide while removing the photoresist must be developed. The method developed for etching nickel employs hard-bake-free photoresist. Other challenge was ensuring good thermal isolation for the wind speed/direction sensor fabricated on a silicon nitride layer preformed on top of a silicon wafer. Since silicon acts as a good heat sink, the silicon under the sensor was etched entirely away until the silicon nitride layer was reached. This structure achieved good thermal isolation resulting in small power consumption. This low power feature is essential for sensors deployed in fields where power access or replacement of power sources is restricted. This structure was compared with the structure created by polyimide plateau on a silicon nitride layer coated on a silicon substrate as a function of power consumption. Based on the examination of thermal isolation, the multiple sensor utilizing a MEMS technique was fabricated with a single-sided mask aligner. The characteristics of humidity sensors fabricated with polyimide were examined in detail with respect to variations of electrode structures, improvement of sensitivity, effect of process temperature, temperature and frequency dependence, and stability. The humidity sensor constructed with O2 plasma treated polyimide resulted an improvement in sensitivity and hysteresis. The investigation using XPS, FTIR and AFM concluded the chemical modification of polyimide played an important role in this improvement. The design, fabrication and results of a series of humidity sensors are quantified. There is always no unique packaging solution for sensors because of the application-specific nature of the sensors. This intelligent environmental monitoring system was designed to accommodate both an environmental sensor and its signal conditioning electronics circuitry (SICONEC) into a single package. The environmental sensors need direct exposure to the environment while SICONEC needs a sealed encapsulation to avoid environmental damage. A new style of packaging addressing these requirements was demonstrated using a hot embossing machine. The hot embossing machine was used to embed an integrated circuit (IC) in a bare die condition into a polycarbonate (PC) sheet. In this case, the IC was flipped down against the PC, which protects the front side of the IC from the environmental damages. In a test phase, a die containing operational amplifiers was embossed into the PC. A humidity sensor and surface mount resisters were placed on the same surface of the PC to test the validity of this new technique. Interconnection between the embossed die and the humidity sensor was established using bonding wires. Copper tracks were also used to ensure all electrical connections for the die, the humidity sensor and the resistors. The results clarified the method developed. Details of process methods, issues and further potential improvement are reported.