Résumé Les minéraux du groupe de la fillowite sont des phosphates sodiques de manganèse, de fer, de magnésium et de calcium. On rencontre ces phosphates essentiellement dans les pegmatites granitiques, en contextes métamorphiques, mais aussi dans certaines météorites. A lheure actuelle, on compte cinq minéraux appartenant à ce groupe ; la fillowite sensu stricto [Na2CaMn7(PO4)6], la chladniite [Na2CaMg7(PO4)6], la galileiite [Na2Fe2+8(PO4)6], la johnsomervilleite [Na2CaFe2+7(PO4)6] et la stornesite-(Y) [(Y,Ca)□2Na6(Ca,Na)8(Mg,Fe)43(PO4)36]. Ces minéraux cristallisent dans le système rhomboédrique (groupe spatial R ) et présentent une maille cristalline de très grande taille (a = 15,28 Å, c = 43,51 Å, Z = 18) contenant 756 atomes dont 45 sont non équivalents. Le premier but de ce travail a été dobtenir de nouvelles données sur la cristallochimie des minéraux du groupe de la fillowite, et de déterminer les limites dincorporation de différents cations dans cette structure. La synthèse par voie sèche a été utilisée, à diverses températures (entre 650 et 970°C), lors des essais dinsertion des cations monovalents (Li+, Ag+ et K+), des cations bivalents (Mg2+, Fe2+, Zn2+, Ni2+, Ca2+ et Cd2+) et des cations trivalents (Fe3+, Al3+, Y3+, Cr3+ et Sc3+). Les cations monovalents sont toujours présents dans les minéraux du groupe de la fillowite. Nos résultats confirment cette observation et indiquent que, à lexception de Ag+ qui peut totalement se substituer à Na+, les autres cations monovalents (Li+ et K+) ne rentrent que très difficilement dans la structure fillowite. Concernant les cations bivalents, les résultats de nos recherches montrent que cest le manganèse qui sincorpore le plus facilement dans la structure fillowite. En effet, la synthèse des phosphates de compositions Na2Mn8(PO4)6 ou encore Na2CaMn7(PO4)6, isotypes à la fillowite, est très commode. De plus, les analyses chimiques à la microsonde électronique des fillowites, obtenues par voie hydrothermale dans les systèmes Na-Mn-Fe2+-Mg-(PO4) et Na-Ca-Mn-Fe2+-Mg-(PO4), se localisent essentiellement dans la partie riche en Mn des diagrammes Mn-Fe-Mg. Nous avons également prouvé expérimentalement que dautres cations bivalents comme le magnésium, le calcium et le cadmium peuvent également sy introduire assez aisément, à lopposé du zinc et du nickel qui forment préférentiellement des phases orthorhombiques ou de lalluaudite. Finalement nos données montrent que le fer ferreux se substitue au manganèse, jusquà la composition Na2,244(Fe2+3,791Mn3,172Fe3+0,610)(PO4)6 obtenue à 600°C / 1 kbar. La structure fillowite ne semble pas affectionner les cations trivalents. Nos données corroborent cette observation car il est plus aisé dinsérer des cations bivalents que des cations trivalents, à lexception de Sc. En effet, le scandium, dont le rayon ionique est le plus proche de celui de Mg2+, sincorpore bien dans la structure fillowite. Linsertion de Al3+ dans cette structure se révèle également assez facile, comme en témoigne la détection de composés à structure fillowite obtenus sans impuretés dans les échantillons de compositions de départ : Na2(Mn7,4Al0,4)(PO4)6 et Na2Ca(Mn6,25Al0,5)(PO4)6. Enfin, ce sont Fe3+, Cr3+ et Y3+ qui entrent le plus difficilement dans cette structure. La substitution de Mn2+ par Fe3+ ou Cr3+ dans les systèmes étudiés en voie sèche induit immédiatement lapparition de composés à structure alluaudite en association avec les phosphates à structure fillowite. Des analyses chimiques à la microsonde électronique indiquent toutefois que Fe3+ sincorpore en faible teneur dans la structure fillowite. Le second objectif de ce travail a été dappliquer les techniques de synthèse hydrothermale afin de mieux cerner la stabilité des minéraux du groupe de la fillowite. Dans ce but, les systèmes Na-Mn-Fe2+-Mg-(PO4) et Na-Ca-Mn-Fe2+-Mg-(PO4) ont été investigués, à des températures comprises entre 400 et 700°C (1 kbar). Des phosphates à structure fillowite sont formés, sans impureté, à toutes les températures étudiées, à partir des mélanges initiaux dépourvus de fer. Lincorporation du fer implique immédiatement lapparition dalluaudite et de sarcopside, alors que la marićite cristallise comme phase supplémentaire pour les compositions très riches en fer. Le contenu de ce dernier dans les composés à structure fillowite augmente entre 400 et 600°C, puis diminue légèrement entre 600 et 700°C (1 kbar). La composition de ces phosphates, obtenus à 600°C / 1 kbar, est très proche de celles des johnsomervilleites naturelles de Loch Quoich (Ecosse) et de Kiluli (Rwanda) indiquant que ceux-ci auraient pu se former dans des conditions similaires. Pour le mélange initial Na2Fe2+8(PO4)6, les phosphates à structure fillowite sont absents à 1 kbar, alors quils apparaissent timidement lors des synthèses réalisées à 3 kbar. Ces résultats démontrent le rôle essentiel joué par la pression sur lincorporation du fer dans la structure fillowite.

Sujet : La sécurité et la stabilité au Maghreb. Le Maghreb est une zone porteuse d’un ensemble de contradictions, de fractures politiques, idéologiques, ainsi que des systèmes économiques et de sécurité différents. Tous ces éléments sont des sources de tensions, de crises ou de conflits qui montrent combien le Maghreb reste une région extrêmement fragile et vulnérable. Elle est aussi une zone depuis longtemps englué dans des conflits les plus féroces. L’insoluble problème du Sahara occidental entre l’Algérie et le Maroc, le conflit entre le Maroco-espagne (les enclaves de Septa et M’Lila) constituent des embûches difficiles à surmonter.Les questions de la sécurité et de la stabilité au Maghreb se posent en termes d’indivisibilité. La globalité du problème s’affirme depuis l’indépendance des pays de la région. Les aspects militaires, économiques, démographiques, culturels religieux et politiques s’avèrent être fortement imbriqués. Le renforcement de la sécurité et de la stabilité dans cette zone apparaît comme une option stratégique majeure dans laquelle doivent s’engager tous les pays maghrébins méditerranéens et les acteurs internationaux. / AbstractMaghreb is porter zone of a number of contradictions, political, ideological fractures, even the economic and different security systems. All of these elements are of pressure or crises and conflicts that show the Maghreb remain an extremely weak and vulnerable region. It is also an area which fall in fiercest conflicts for since a long time ago, the insoluble problems of western Sahara, tensions between Algeria and Morocco, conflict between Morocco and Spain (the enclaves of Septa and M'Lila). As for as of a number of subjects that constitute a difficult trap to master.The question of security and the stability of Maghreb lay down in terms of indivisibility .the global problem affirmed since the independence of the nations of the region. The military aspects, economic, demographic, cultural, religions, and politic are strongly inter-related. The reinforcement of the security and the stability in this area appears a major strategic option in which must engage all Mediterranean Maghreb countries and international actors.

Le contrôle fin de la structure et de la chimie de surface en milieu confiné a été développé dans des silices poreuses mésostucturées de type MCM-41 pour synthétiser des catalyseurs hétérogènes combinant confinement moléculaire, hydrophobicité et spécificité de sites à l'instar des métalloprotéines. La surface considérée comme lisse a en fait une rugosité de type alvéolaire due à l'empreinte de la tête ammonium du tensioactif de synthèse. Pour des températures croissantes du traitement hydrothermal, la taille des mésopores augmente par érosion de cette rugosité puis diminue par épaississement des parois. On a aussi trouvé des conditions de synthèse de zéolihes mésoporeuses avec une micro- et mésoporosité hiérarchisée. Ces surfaces sont polyfonctionnalisées grâce à la technique de pochoir moléculaire pour isoler des fonctions bidentatés aminoéthylaminopropyles par des groupements hydrophobes triméthylsimyles. Les ions cuivriques sont alors retenus dans le matériau par complexation à ces fonctions diamino.

Afin de mieux comprendre la stabilité des mousses de verre, des expériences à l'échelle d'une bulle et d'un film vertical sont réalisées pour différentes composition de verre, viscosité, taille de bulle, et gaz à l'intérieur de la bulle. L'épaisseur du film au-dessus de la bulle est mesurée par interférence optique et décroît exponentiellement avec le temps sous l'effet des forces de pesanteur et capillaires. Le temps de vie de la bulle doit être divisé en deux étapes. En premier, le taux d'amincissement dépend du nombre de Bond. Ensuite, un écoulement contraire est observé aux fortes températures pour les verres sodo-sili-calcite. Ce phénomène également observé pour des films verticaux et s'explique par des écoulements Marangoni dus à l'évaporation de substances telles que le sodium qui engendre des variations de composition et de tension de surface. Des petites bulles sont crées à la surface libre lors de l'éclatement de grosses bulles à la surface d'un verre fondu faiblement visqueux / For investigating glass foams stability, experiments with a single bubble rising towards the free surface of molten glass and with vertical films are performed for several values of glass chemical composition, viscosity, bubble size and gas nature. The glass lamella on top of the bubble is observed by video-recording and its thickness evolution is measured by optical interferometry. The lamella thins as a result of buoyancy and capillary forces and then it ruptures. Actually the lamella thinning occurs in two steps. In the first step, the drainage is regular and the thinning rate depends on Bond number. In the second step a backward flow is observed above 1200°C for ordinary soda-lime-silica glass, which is explained as Marangoni counter flow due to evaporation of volatile species such as sodium. As the lamella ruptures tiny bubbles are created by the rupture of bubble lamella on the free surface for large bubbles and low viscosity of the melt

Les methodes d'inversion par moindres carres necessitent la simulation de propagation d'ondes modelisees par des equations lineaires. C'est dans cette partie modelisation que se situe la majeure partie de notre travail qui comporte quatre chapitres. Dans le premier chapitre, nous etudions l'inversion d'un milieu localement perturbe, c'est a dire que nous recherchons une heterogeneite de forme donnee dans une matrice homogene. Nous montrons dans ce cas simple l'influence de la frequence de la source sur la non-linearite de la fonction cout. Dans le second chapitre, nous introduisons et analysons une famille de schemas numeriques pour l'equation des ondes acoustiques en milieu homogene. Ces schemas d'ordre sont deux ou quatre en temps et d'ordre quelconque en espace. Nous avons estime le cout informatique des simulations et preconise un choix du nombre de points par longueur d'onde et du nombre de points par periode. Ceci donne alors les pas d'espace et de temps. Dans le troisieme chapitre nous etudions la stabilite et la precision de cette famille de schemas numeriques en milieu heterogene. Nous obtenons des resultats quelque soit l'heterogeneite du milieu, et donnons l'ordre d'approximation de ces schemas numeriques en milieux heterogenes. Nous etudions egalement les condition absorbantes eponges. Dans le dernier chapitre nous nous sommes interesse a une estimation d'erreur a posteriori pour l'equation des ondes en milieu unidimensionnel. Ces estimations sont generalisables au cas bidimensionnel. Elles permettent de mesurer l'erreur commise sur la solution a l'aide de quantites calculables; donc on peut par procedure adaptive regler les pas de temps et d'espace.

Dans ce mémoire, nous décrivons le travail effectué pour étendre nos connaissances sur les sources d’instabilité instrumentales en imagerie de résonance magnétique, en particulier dans le domaine anatomique par une étude où cinq adultes ont été scannés quatre fois dans la même plate-forme IRM, deux fois avant et deux fois après une mise à niveau importante d’un scanner 3T de Siemens. Les volumes de l’hippocampe droit et gauche de chaque sujet ont été mesurés avec une segmentation manuelle. Nous avons analysé la fiabilité test-retest avant et après la mise à niveau du système d’IRM. Dans le domaine fonctionnel, cinq adultes ont été scannés quatre fois dans la même plate forme IRM deux fois avant et deux fois après la même mise à niveau du scanneur. Les acquisitions du signal BOLD sont faites dans deux différentes résolutions spatiales (2x2x2mm et 4x4x4mm) pour évaluer la sensibilité du signal BOLD sous conditions de haute et basse SNR. Une dernière étude fonctionnelle sur fantôme avait pour but d’étudier la stabilité de la machine pour les images fonctionnelles et détecter les sources de bruit de type machine. La séquence EPI (Echo Planar Imaging) d’écho de gradient à deux dimensions a été utilisée. Des analyses comme le pourcentage des fluctuations et l’analyse de Fourier des résidus ont également été réalisées. Nous résultats indiquent que les différences dans le matériel provenant d’une importante mise à niveau ne peuvent pas compromettre la validité des études structurelles et fonctionnelles faites à travers la mise à niveau du scanneur. Les acquisitions quotidiennes ont permis de suivre l’évolution de la stabilité et de détecter toute source de bruit qui peut détériorer la détection des activations dans les images fonctionnelles. / In this thesis, we describe work we carried out to extend our knowledge on instrumental sources of MRI variability, in both anatomical and functional imaging. The anatomical study involved five adults scanned four times in the same platform MRI twice before and twice after a major update of a 3T Siemens scanner. The volumes of left and right hippocampus of each subject were measured with a manual segmentation. We then analyzed the test-retest reliability before and after updating the MRI system. In the functional study, five adults were scanned four times on the same MRI system twice before and twice after a major hardware update. Blood oxygenation level- dependent (BOLD) acquisitions were made at two different spatial resolutions (2x2x2mm and 4x4x4mm) to assess the reproducibility of BOLD measurements under conditions of high and low SNR. A final functional study using a gel phantom was used to study the stability of the machine for functional images and isolate the sources of noise arising from hardware. Two-dimensional gradient-echo EPI (Echo Planar Imaging) signals were analyzed to assess the percentage variability and Fourier analysis of residual error performed. Our results indicate that the differences in hardware from a major upgrade do not significantly affect the reliability of structural and functional studies spanning a major hardware upgrade. Daily quality assurance acquisitions on phantoms can be used to monitor the stability of the machine, which may aid in the early detection of hardware faults.

Ce travail s'inscrit dans le cadre du Projet National de Recherche français "Microtunnels". Le microtunnelage est une technique de pose de canalisations sans tranchée. Elle consiste à foncer la canalisation à l'arrière d'un microtunnelier ayant les fonctions d'excavation, de marinage et de guidage. Cette méthode récente, permettant de réduire les nuisances liées à la pose des réseaux en tranchée, se développe principalement dans le cadre du génie civil urbain.<br />Cette étude essentiellement expérimentale concerne les problèmes liés au frottement à l'interface sol-canalisation, à la stabilité du front de taille, et enfin aux mouvements induits au sein du massif de sol traversé.<br />Une première phase d'observations de terrain, basée sur le suivi complet de chantiers de microtunnelage dans des conditions de sol diverses, comportait la caractérisation des terrains traversés ainsi que l'enregistrement des principaux paramètres de fonçage et de pilotage. L'interprétation de ces données a permis de mettre en évidence l'incidence de la nature des terrains, de la surcoupe, de la lubrification et des problèmes de guidage sur les frottements mobilisés, sans permettre toutefois de toujours faire la part de chacun de ces paramètres. Les problèmes de stabilité du front et leur incidence sur les mouvements du sol ont pu également être observés et analysés.<br />A partir de ces résultats, une étude complémentaire, dans des conditions bien contrôlées, a été entreprise dans une chambre de calibration adaptée à la modélisation du fonçage de canalisations. Les essais réalisés ont permis de cerner plus précisément l'incidence de la surcoupe et de l'injection de lubrifiant sur les frottements mobilisés et sur les mouvements engendrés dans le massif. L'incidence de la surcoupe a été modélisée à l'aide de simulations numériques bidimensionnelles en vue de l'extension aux conditions in situ.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la modélisation en bio-mathématiques et dans celui de l'analyse numérique et du calcul scientifique. Le modèle bidomaine décrit l'activité électrique du coeur. Cette activité est complexe : elle relève à l'échelle cellulaire de processus biochimiques et à l'échelle macroscopique de la structure anisotrope des tissus cardiaques, des caractéristiques du thorax. Une application fondamentale du modèle est la simulation d'électrocardiogrammes. Des méthodes de calcul type volumes finis sont développées pour la résolution du modèle. Dans un premier temps, la stabilité et la convergence de schémas volumes finis classiques est établie, en théorie et numériquement, pour une version simplifiée du modèle bidomaine. Pour faire face à des difficultés conceptuelles et pratiques du modèle complet (anisotropie des tissus, conditions limites, maillages non structurés distordus), une seconde classe de schémas 2D-3D, cell-vertex centered, est mise au point et testée.

L'un des objectifs de la vision par ordinateur est la restitution des caracteristiques tridimensionnelles d'objets a partir d'une ou plusieurs images de ces objets, soit pour determiner leur forme et leur position, soit pour les identifier. Les methodes classiques de positionnement s'appuient sur l'etalonnage prealable des cameras, technique delicate et parfois inutilisable, comme dans le cas de cameras mobiles. Nous montrons comment l'utilisation des proprietes de la geometrie projective permet d'eviter un etalonnage explicite et aboutit a un positionnement relatif des objets observes. Des experimentations sur des scenes reelles contenant des objets polyedriques simples permettent de valider la methode et d'evaluer la precision du positionnement obtenu. La multiplication des techniques utilisant les invariants projectifs, tant pour le positionnement que pour la reconnaissance, nous a ensuite conduit a etudier la stabilite de ces derniers en presence de bruit dans les images. Une etude theorique nous permet de proposer une mesure de similarite entre invariants projectifs, ainsi que des moyens pour identifier et filtrer les valeurs instables. Nous considerons ensuite differentes caracterisations des ensembles de cinq points coplanaires par des invariants projectifs et nous comparons leurs performances dans le cadre d'un processus de reconnaissance sur des donnees simulees et bruitees.

On caractérise les milieux excitables par le fait qu'ils présentent un point d'équilibre linéairement stable et qu'une perturbation finie peut entraîner une longue excursion dans l'espace des phases. Les comportements de tels milieux sont en général bien approchés par des modèles simplifiés de réaction-diffusion a deux variables. Des exemples de milieux excitables sont le coeur, les axones neuronaux et la réaction de Belousov-Zhabotinsky dans les gels. On peut y observer des ondes d'excitation planes et spirales. Ce mémoire est consacré à l'étude numérique de la dynamique des filaments (ondes spirales empilées le long du filament) d'ondes spirales, éventuellement twistés, dans les milieux excitables. Dans un premier temps on calcule les états stationnaires par une méthode de Newton, puis on étudie la stabilité linéaire de ces états vis à vis de perturbations modulées suivant l'axe du filament par une méthode itérative, enfin on détermine les états restabilisés, quand ils existent, à l'aide de simulations numériques directes. L'étude des filaments non twistés met en évidence deux instabilités distinctes. L'une due à la déstabilisation de la branche de méandre (modulation périodique du rayon de rotation de la spirale) aboutit à un état restabilisé que nous caractérisons précisément. Cette instabilité correspond à une bifurcation de Hopf. L'autre correspond à une déstabilisation des modes de translation et aboutit à un état désordonné. L'étude de l'influence du twist sur la dynamique des filaments de spirales montre que le twist induit une déstabilisation des modes de translation à nombre d'onde fini. Cette bifurcation de Hopf correspond à la transformation du twist imposé au filament en Writhe (déformation géométrique). Le filament prend, dans les cas simples, une forme hélicoïdale. Dans des cas plus compliqués il prend une forme invariante dans le temps qui est la somme de plusieurs hélices. Une analogie avec une tige élastique soumise à la torsion est présentée.