L'industrie du chocolat est très concurrentiel et en constante évolution. Afin d'être compétitif, les industriels ont besoin d'une maîtrise parfaite de leurs procédés afin de limiter l'ajout de beurre de cacao, une matière grasse très coûteuse. Depuis des décennies, le contrôle de ce procédé est basé sur des méthodes manuelles ou, plus récemment, sur des méthodes automatisées relatives. Ce mémoire présente une méthode de mesure capable de déterminer la taille des particules de sucre de façon absolue et sans étalonnage. Ceci permet d'augmenter le rendement des employés, d'assurer un produit constant et de diminuer le besoin d'ajouter du beurre de cacao. Contrairement aux méthodes traditionnelles, cette méthode basée sur l'utilisation d'un spectromètre couplé à un objectif équipé d'un sténopé (pinhole) permet de déterminer à un micromètre près la taille des particules de sucre sur un raffineur à cinq rouleaux et, par le fait même, d'asservir la vitesse de broyage afin d'obtenir la taille de particule désirée à coût minimal.

Le but de ce projet est de démontrer la capacité de l'instrument SITELLE à détecter et à caractériser des galaxies à raies d'émission en arrière-plan d'observations déjà obtenues pour d'autres objectifs scientifiques. Pour ce faire, cinq champs, visant les objets AT Cnc, Arp 94, NGC 1637, Abell 1413 et Abell 2261, ont été étudiés de manière visuelle et avec un algorithme de détection à seuil pour identifier des candidats de galaxies à raies d'émission. Ces méthodes ont permis de trouver un total de 157 galaxies à émission, dont 35 jamais encore cataloguées selon la base de données NED. Par la suite, la modélisation des spectres de chaque galaxie, avec le logiciel ORCS, a permis d'obtenir les décalages vers le rouge de toutes les galaxies, dont 20 avec des décalages confirmés (plus d'une raie dans le spectre) et 143 valeurs de décalage vers le rouge jamais obtenues auparavant. La modélisation des spectres a aussi permis d'estimer le taux de formation stellaire de toutes les galaxies présentant des raies spectrales Hα, Hβ ou [OII]λ3727, pour un total de 153 taux de formation stellaire. En conclusion, le projet démontre bien la capacité de SITELLE à réaliser de telles observations, mais une détection des galaxies à émission, une identification des raies spectrales et une modélisation automatique des spectres seraient nécessaires pour l'appliquer à l'ensemble des observations de SITELLE. / The aim of this project was to demonstrate the ability of the SITELLE instrument to detect and characterize galaxies with emission lines in the background of observations already obtained for other scientific purposes. To do this, five fields, targeting AT Cnc, Arp 94, NGC 1637, Abell 1413 and Abell 2261, were studied visually and with a threshold detection algorithm to identify candidate emission-line galaxies. These methods found a total of 157 emission galaxies, including 35 never before catalogued according to the NED database. Subsequently, the modelling of the spectra of each galaxy, with the ORCS software, made it possible to obtain the redshifts of all the galaxies, including 20 with confirmed shifts (more than one line in the spectrum) and 143 never before obtain redshift values. The modelling of the spectra also made it possible to estimate the star formation rate of all the galaxies presenting Hα, Hβ or [OII]λ3727 spectral lines, for a total of 153 star formation rates. In conclusion, the project clearly demonstrates SITELLE's ability to carry out such observations, but automatic detection of emission galaxies, identification of spectral lines and modelling of spectra would be necessary to apply this technic to all of SITELLE's observations.

Le mémoire explore l'intégration d'une matrice de photodiode et d'un spectromètre dans un microscope *STED* [1], il se concentre sur deux objectifs principaux : **l'intégration d'une matrice de photodiodes et d'un spectromètre dans un microscope *STED*** et **le développement et mise en œuvre d'algorithmes pour le traitement des données temporelles**. Le premier objectif présente des travaux sur l'intégration d'une matrice de photodiodes, un spectromètre capable de mesurer les longueurs d'onde des photons dans une plage spécifique. Ce développement permet l'acquisition d'images de bactéries contenant divers fluorophores, résolus à la fois temporellement et spectralement. Le second objectif se concentre sur le déploiement, la caractérisation, et la mise en œuvre d'algorithmes pour le traitement des données temporelles générées par le système de détection. Les algorithmes *MLE*, *phaseurs* [2] et *FLI-NET* [3] ont été testés sur des données simulées et expérimentales pour mesurer le temps de vie des fluorophores et la proportion entre deux populations caractérisées par deux temps de vie distincts. Une étude approfondie de ces algorithmes a été réalisée sur des images *FLIM* simulées et réelles pour évaluer leur efficacité. Le mémoire aborde également l'application de la technique *SPLIT-STED* [4], qui améliore la résolution spatiale du microscope *STED* en exploitant les informations temporelles. Cette méthode a montré des améliorations notables de la résolution, particulièrement utiles pour l'analyse d'échantillons vivants. Le mémoire met en lumière les limitations existantes dans le traitement des données *FLIM*, notamment en termes de mesure des temps de vie et des proportions associées, surtout lorsque le nombre de photons est limité. Il présente des solutions potentielles, telles que l'utilisation d'un réseau *U-NET* [5] pour une analyse plus approfondie des données, combinant les informations spatiales, temporelles et spectrales. Ces développements ouvrent la voie à des analyses plus précises et détaillées dans la recherche biologique, en utilisant la microscopie de super-résolution et la microscopie *S-FLIM*. / This master thesis explores the integration of a photodiode array and a spectrometer into a *STED* microscope [1], focusing on two main objectives: **the integration of a photodiode array and a spectrometer into a STED microscope** and **the development and implementation of algorithms for processing temporal data**. The first objective presents work on the integration of a photodiode array with a spectrometer capable of measuring the wavelengths of photons within a specific range. This development allows for the acquisition of images of bacteria containing various fluorophores, resolved both temporally and spectrally. The second objective focuses on the deployment, characterization, and implementation of algorithms for processing the temporal data generated by the detection system. The *MLE*, *phasor* [2], and *FLI-NET* [3] algorithms were tested on simulated and experimental data to measure the fluorophore lifetimes and the proportion between two populations characterized by two distinct lifetimes. An in-depth study of these algorithms was conducted on simulated and real *FLIM* images to evaluate their effectiveness. This master thesis also discusses the application of the *SPLIT-STED* technique [4], which improves the spatial resolution of the *STED* microscope by exploiting temporal information. This method has shown notable improvements in resolution, particularly useful for the analysis of living samples. The master thesis highlights the existing limitations in *FLIM* data processing, particularly in terms of measuring lifetimes and associated proportions, especially when the number of photons is limited. It presents potential solutions, such as the use of a *U-NET* network [5] for a more in-depth analysis of the data, combining spatial, temporal, and spectral information. These developments pave the way for more accurate and detailed analyses in biological research, using super-resolution microscopy and *S-FLIM* microscopy.

Les régions Hɪɪ sont des laboratoires clés pour étudier le processus de formation d'étoiles dans les galaxies. Avec l'avènement des imageurs spectroscopiques, qui permettent d'acquérir l'information spatiale et spectrale simultanément, plusieurs relevés de galaxies ont été mis sur pied pour quantifier l'impact que peut avoir l'environnement galactique sur le processus de formation stellaire. Parmi ceux-ci, il y a SIGNALS, un programme d'observation du Télescope Canada-France-Hawaii qui utilise SITELLE pour caractériser le spectre visible de plus de 50 000 régions Hɪɪ spatialement résolues dans 31 galaxies proches. C'est dans ce cadre qu'émerge ce projet de maîtrise sur NGC 925. NGC 925 présente une structure faiblement barrée et des bras spiraux asymétriques. Les données uniques de SITELLE permettent d'identifier plus de 1200 régions d'émission avec une résolution de 40 parsecs et d'évaluer à la fois les propriétés physiques et dynamiques de ces régions, la source principale d'ionisation, la correction des flux selon l'extinction par la poussière, en plus de leur fonction de luminosité. Ainsi, on peut conclure que la majorité des régions d'émission détectées sont des régions Hɪɪ. Un taux de formation stellaire de 0.68 ± 0.07 M$_{⊙}$ans$^{-1}$ est mesuré selon la luminosité Hα de la galaxie. Les abondances chimiques des régions Hɪɪ de la galaxie révèlent un faible gradient de métallicité avec une pente de −0.012 ± 0.003 dex kpc$^{-1}$. Une analyse des rapports de raies d'émission révèle que les régions de la barre et du bras sud de la galaxie sont statistiquement différentes des régions des autres structures galactiques. La majorité des régions de formations stellaires les plus lumineuses se retrouvent dans le bras sud et leurs abondances chimiques sont plus faibles. De plus, les ratios entre différentes raies d'émission indiquent que ces régions abritent un flux ionisant plus intense en lien avec des amas stellaires plus jeunes. Ce résultat est aussi soutenu par la grande largeur équivalente de la raie Hα. Ces indices laissent présager que le bras sud de la galaxie abrite un épisode de formation stellaire distinct de ceux qu'on observe dans le reste de la galaxie, possiblement causé par de l'accrétion de gaz intergalactique. / Hɪɪ regions are key laboratories to study the star-forming process in galaxies. With the advent of imaging spectrographs, where both the spatial and spectral information are acquired simultaneously, many galaxy surveys have been established to quantify the impact of the galactic environment on the star-forming process. SIGNALS is among them, a large observing program of the Canada-France-Hawaii Telescope which makes use of SITELLE to characterize the visible spectrum of more than 50 000 Hɪɪ regions spatially and spectroscopically resolved in 31 nearby galaxies. This is the context in which the master project on NGC 925 emerges. NGC 925 presents a weak barred structure and asymmetric spiral arms. SITELLE hyperspectral datacubes allow to identify more than 1200 emission regions with a resolution of 40 parsec to measure both the physical and dynamical properties of these regions along with their main ionization source, their extinction, and their luminosity function. Consequently, we conclude that the majority of these emission regions are Hɪɪ regions. A star formation rate of 0.68 ± 0.07 M$_{⊙}$yr$^{-1}$ is estimated from the galaxy Hα luminosity. The chemical abundances of the Hɪɪ regions display a shallow gradient of −0.012 ± 0.003 dex kpc$^{-1}$. The analysis of the emission line ratios reveals that the regions of the bar and southern arm are statistically different to the regions of the other galactic structures. The majority of the brightest Hɪɪ regions of the galaxy are found within the southern structure, and their chemical abundances are systematically smaller. Additionally, different emission lines ratio indicate that the ionizing sources are more intense and related to younger star clusters. This is also supported by their larger Hα equivalent width. These clues indicate that the southern arm may be hosting a distinct episode of star formation than the one observed in the rest of the galaxy, possibly caused by an inflow of intergalactic gas.

L’arrivée du spectromètre imageur à transformée de Fourier SITELLE au télescope Canada-France-Hawaï souligne la nécessité d’un calculateur de temps d’exposition permettant aux utilisateurs de l’instrument de planifier leurs observations et leurs demandes de temps de télescope. Une grande partie de mon projet est ainsi le développement d’un code de simulation capable de reproduire les résultats de SITELLE et de son prédecesseur SpIOMM, installé à l’Observatoire du Mont-Mégantic. La précision des simulations est confirmée par une comparaison avec des données SpIOMM et les premières observations de SITELLE. La seconde partie de mon projet consiste en une analyse spectrale de données observationelles. Prenant avantage du grand champ de vue de SpIOMM, les caractéristiques du gaz ionisé (vitesse radiale et intensité) sont étudiées pour l’ensemble de la paire de galaxies en interaction Arp 72. La courbe de rotation dans le visible ainsi que le gradient de métallicité de NGC 5996, la galaxie principale d’Arp 72, sont obtenues ici pour la première fois. La galaxie spirale NGC 7320 est également étudiée à partir d’observations faites à la fois avec SpIOMM et SITELLE. / The arrival of the Fourier-transform imaging spectrometer SITELLE at the Canada-France-Hawaii telescope highlights the importance of having an exposure time calculator allowing the instrument’s users to plan ahead their observing proposals. A large part of my project is the development of a simulator able to reproduce the results obtained with SITELLE and its predecessor SpIOMM. The accuracy of the simulations is confirmed through comparison with SpIOMM data and SITELLE’s first observations. The second part of my project is the spectral analysis of observational data. SpIOMM’s large field of view allows us to study the properties (radial velocities and line intensities) of the ionized gas through the entirety of Arp 72, a pair of interacting galaxies. For the first time, the rotation curve in the optical and the metallicity gradient are obtained for NGC 5996, the main galaxy in Arp 72. Both SpIOMM and SITELLE results are also shown for the dwarf spiral galaxy NGC 7320.

Ce mémoire sur le spectromètre imageur à transformée de Fourier SpIOMM développé pour l'observatoire du Mont Mégantic a pour but de valider les résultats astronomiques obtenus avec l'instrument. D'une part, un outil de simulation a été développé pour étudier les erreurs expérimentales et leurs effets sur les données. D'autre part, un cube de données de 328 images de la nébuleuse planétaire NGC 6853 (M27) obtenu à l'été 2004 a été comparé aux publications antérieures relatives à cet objet. Nous établissons une carte spectrale complète pour M27 avec une résolution de 175cm"1 (R=80 à 656 nm). Tant en imagerie qu'en spectroscopie, les données sont de bonne qualité, malgré la présence de certaines aberrations. Nos images se comparent à celles du VLT et une image inédite de l'émission centrale de la raie de Hell est présentée. Nos spectres sont en bon accord avec ceux déjà publiés. / This essay on the imaging Fourier transform spectrometer SpIOMM designed for the Mont Mégantic Observatory has the purpose of demonstrating the validity of the astronomical data collected with the instrument. On one hand, a simulation tool was developed to study the experimental errors and their effect on the spectra. On the other hand, a data cube of 328 images of the planetary nebulae NGC 6853 (M27) was compared to previous publications relative to this object. We establish for M27 a complete spectral map having a resolution of 175cm"1 (R=80 at 656 nm). The astronomical data is of good quality, both in imagery and spectroscopy, in spite of certain peculiarities. Our images compare to the one obtained with the VLT and an unprecedented image of the central Hell emission is presented. Note that our spectra are in good agreement with those published in the past.

Titre de l'écran-titre (visionné le 23 janvier 2024) / Un vidéo en mp4 montrant une interprétation à trois dimensions unique de NGC6888 révélant une coquille hautement inhomogène et des structures asymétriques. / Les vents des étoiles massives jouent un rôle majeur dans l'enrichissement du milieu interstellaire. L'étoile Wolf-Rayet WR136 a traversé au cours de sa vie plusieurs périodes de forte perte de masse, qui ont poussé des quantités notables de matière de sa surface jusqu'à la bulle qui l'entoure : NGC6888. Cette nébuleuse, aussi appelée la nébuleuse du Croissant, résulte de l'interaction entre les vents rapides actuels de l'étoile WR et le matériel éjecté pendant sa phase précédente de supergéante rouge ou de lumineuse bleue variable. Ce travail présente les données hyperspectrales de NGC6888 acquises par le spectromètre imageur à transformée de Fourier SITELLE (au télescope Canada-France-Hawaï), qui en permettent l'analyse spatiale et spectrale. Les sept cubes de données répartis sur deux champs de vue couvrent la majeure partie de la nébuleuse avec une résolution spectrale allant jusqu'à 3000, ce qui permet une description spatiale sans précédent de caractéristiques comme la température et la densité électronique, la cinématique et la morphologie. Le doublet de soufre décrit de basses densités électroniques plus faibles que 400 cm⁻³ alors que les raies aurorales [Nɪɪ]λ5755 et [Oɪɪɪ]λ4363 nous permettent de calculer des températures électroniques de 7000 et de plus de 20 000K respectivement, qui montrent encore ici la stratification entre les deux coquilles. Le champ de correction de l'extinction interstellaire sur toute la nébuleuse est déterminé pour la première fois. Les résultats incluent également une analyse en plusieurs couches de la cinématique de la bulle avec des vitesses d'expansion allant jusqu'à un minimum de 75 km s⁻¹ pour la bulle intérieure, filamenteuse et dominée par des émissions en Hα. La coquille extérieure, plus lisse et dominée par le doublet de [Oɪɪɪ]λλ4959,5007 montre plutôt des vitesses d'expansion allant jusqu'à 80 km s⁻¹. Une interprétation à trois dimensions unique de NGC6888 révèle une coquille hautement inhomogène et des structures asymétriques. / The study of nebulae around WR stars can hint us about the mass-loss history of massive stars and about the enrichment of the interstellar medium (ISM). We have observed the southwestern and northern part of the wind-blown bubble NGC6888, a Wolf-Rayet (WR) nebula using the imaging Fourier transform spectrometer SITELLE at the Canada-France-Hawaii Telescope. The observations consist of a total of 7 multispectral cubes covering two fields of view of 11 x 11 arcminutes². This gives an optical overview of NGC6888 allowing the investigation of the spatial and spectral variations of more than 23 characteristic visible lines with a resolution reaching up to 3000. Results include a multi-layered bubble's kinematics analysis with expansion velocities up to 75 km s⁻¹ for the inside bubble, clumpy and dominated in emission by the Hα line. The outside bubble, much smoother and dominated by the [O ɪɪɪ] line doublet shows expanstion velocities up to 80 km s⁻¹. The sulfur doublet [S ɪɪ]λλ6716,6731 describes tenuous electronic densities smaller than 400 cm⁻³ while other faint and auroral lines including [N ɪɪ]λ5755 and [O ɪɪɪ]λ4363 lead to electronic temperatures of approximately 7000 and up to 20 000 K respectively, which is coherent with the values in the literature but shows an evident stratification between the tow shells. A three-dimentional data interpretation reveals an inhomogeneous and asymetrical shell.

La compréhension des fonctions du cerveau a toujours fasciné les scientifiques travaillant dans différents domaines de recherche et reste un sujet de recherche très vaste et complexe dont la maîtrise requière non seulement une étude approfondie des neurosciences mais aussi des outils facilitant cette étude. La conception de ces outils, tout comme le reste du matériel nécessaire aux études scientifiques, a connu de grands progrès suite aux avances technologiques des différents domaines d'ingénierie. Cependant, certaines molécules, notamment les neurotransmetteurs, qui sont impliquées dans le bon fonctionnement du cerveau et dont le dysfonctionnement est souvent associé aux pathologies neuropsychologiques restent très difficiles à discerner avec précision parmi d'autres molécules avec des propriétés physicochimiques semblables et surtout à cause de leur trop faible concentration dans les liquides physiologiques. Ce problème est encore plus en plus critique pour des applications in situ qui nécessitent une réponse rapide avec un minimum de matériel. Plusieurs méthodes de séparation et de détection moléculaire utilisées dans les autres domaines de recherche, malgré leur succès dans la détection de la plus part des neurotransmetteurs, ne conviennent pas au développement d'un outil de détection compact et réutilisable. Parmi ces méthodes, les plus représentatives sont basées sur des techniques telles que : 1. l'imagerie tomographique, la chromatographie en phase liquide à haute performance et les méthodes analytiques, qui utilisent la dérivatisation et dont la technologie actuelle ne permet pas la miniaturisation. 2. l'électrochimie, dont la sensibilité et la sélectivité sont limitées et dont surtout l'application se limite aux molécules actives aux réactions redox. 3. La colorimétrie, utilisant principalement des marqueurs non-cyclables. Pour des analyses ex situ qui ne nécessitent pas une réponse immédiate, ces techniques peuvent convenir pour réaliser la détection d'un neurotransmetteur donné. Cependant, pour comprendre le fonctionnement du système nerveux au niveau cellulaire, les recherches en neurosciences et en pathologie neuronale bénéficieraient d'un système autonome permettant de faire des mesures continues in situ. Même si ces méthodes fonctionnent au niveau cellulaire, le défi réside dans le fait elles sont difficilement miniaturisables avec les technologies actuelles. Cette thèse de doctorat comporte deux volets de recherche et ses contributions ont été présentées dans cinq conférences internationales et trois articles de journaux publiés ou soumis. L'objectif du premier volet de recherche est de développer une méthode de détection de neurotransmetteurs basée sur la détection du déplacement bathochrome de la bande plasmon de nanoparticules d'or ultrastables fonctionnalisées avec un aptamère spécifique à la molécule cible. L'objectif du deuxième volet de recherche est de concevoir un système compact basé sur la spectroscopie visible pour la détection du déplacement bathochrome de la bande plasmon des nanoparticules d'or utilisées comme biocapteurs de la molécule cible. Les deux volets ont alors pour objectifs spécifiques de : 1. Échantillonner un volume prédéterminé d'une solution inconnue, la mélanger avec un volume adéquat de nanoparticules d'or fonctionnalisées et détecter de façon autonome la concentration de dopamine dans la solution inconnue 2. Réutiliser les nanoparticules d'or ultrastables fonctionnalisées pour des utilisations futures. À ce jour, mis à part mes travaux de recherche, aucune méthode de détection de neurotransmetteurs ou autre molécule, atome ou ion n'utilise des nanoparticules d'or ou autre nano-objets plasmoniques réutilisables. La contribution majeure de ce projet, réalisé dans le premier volet de recherche, est la mise au point d'une méthode de détection moléculaire basée sur des nanoparticules d'or ultrastables et réutilisables qui ne s'agrègent pas dans conditions non supportables par d'autres types de nanoparticules d'or. Pour concrétiser l'objectif de détection de la dopamine in situ, le système optofluidique a été développé dans le deuxième volet de recherche et, en plus d'avoir une résolution spectrale comparable à un spectrophotomètre commercial, son module fluidique permet un échantillonnage automatique dans un volume 11 × 9 × 6 cm³. / Understanding the functions of the brain has always fascinated scientists working in different domains and it remains a very broad and complex subject of research requiring not only a depth study of neuroscience but also adequate tools to facilitate this study. The design of these tools, as well as the rest of the scientific equipment, has known great advances due to technological advances in the various fields of engineering. However, some molecules, such as neurotransmitters, which are involved in the adequate brain functions and whose dysfunction is often associated with neuropsychological pathologies remain very difficult to detect with precision among other molecules with similar physicochemical properties due to their very low concentration in physiological fluids. This problem is even more critical for in situ applications which require a quick response with limited equipment. Despite their success in the detection of most neurotransmitters, most molecular separation and detection methods used in other research fields, are not suitable for the development of compact and reusable detection systems. Among these methods, the most representative are based on techniques such as: 1. Tomographic imaging, high-performance liquid chromatography, and derivatization-based analytical methods that are not suitable for miniaturization with current technology. 2. Electrochemistry whose sensitivity and selectivity are limited and whose application is mainly limited to redox-active molecules. 3. Colorimetry based on non-reusable markers. For ex situ analyzes which do not require an immediate response, at least one of these techniques is suitable for the detection of a given neurotransmitter. However, to understand how the nervous system works at the cellular level, research in neuroscience and neuronal pathology may benefit from an autonomous system able to make continuous measurements in situ. Although these methods actually work at the cellular level, the challenge lies in the fact that they are difficult to miniaturize with current technologies. This project has two parts and its contributions have been presented in five international conferences and three published or submitted journal articles. The aim of the first part of the project was to develop a neurotransmitter detection method based on the measurement of the bathochromic shift of aptamer modified ultrastable gold nanoparticles' plasmon band as a response to the concentration of the target molecule. The aim of the second part is to design a compact system based on visible spectroscopy for the detection of the possible bathochromic shift of the plasmon band of the gold nanoparticles used as a probe for the target molecule. The specific objectives of this project include: 1. Sample a predetermined volume of an unknown solution, mix it with an adequate volume of functionalized gold nanoparticles and automatically detect the dopamine concentration in the unknown solution. 2. Reuse functionalized ultrastable gold nanoparticles for future uses. So far, apart from this project, there is any detection method for neurotransmitters or any other molecule, atom, or ion based on reusable gold nanoparticles or any other reusable plasmonic nano-objects. The major contribution, realized in the first part of this project, is the development of a new molecular detection method based on ultrastable and recyclable gold nanoparticles which do not aggregate under the most difficult conditions for other types of gold nanoparticles. Furthermore, to achieve the objective of detecting dopamine in situ, the optofluidic system developed in the second part of this project, not only has a spectral resolution comparable to the commercial laboratory spectrophotometer but also contain a fluidic module to allow automatic sampling and the whole system have a volume of only 11 × 9 × 6 cm³.

La spectrométrie par transformée de Fourier (STF) dans le visible est sur le point de percer en instrumentation astronomique grâce au nouveau Spectromètre Imageur de l'Observatoire du mont Mégantic (SpIOMM). Cet appareil a connu plusieurs phases de développement et de conception avant de devenir pleinement fonctionnel. Le sujet du présent projet consiste en la dernière phase de développement de SpI OMM, soit l'implantation d'un nouveau système d'asservissement en angle des miroirs de l'interféromètre de type Michelson. En effet, cet interféromètre est très sensible aux conditions environnantes et il est primordial de s'assurer que l'angle de désalignement est inférieur à 1 Jlrad pour maximiser et garder constante l'efficacité de modulation de la cavité interférométrique durant toute la prise de mesure, qui peut s'étirer jusqu'à toute une nuit. L'instrument étant désormais fonctionnel, des observations au télescope furent possibles dès juin 2007. Une fois la fiabilité de l'appareil confirmée par plusieurs mesures réussies, la mesure du champ de vitesse de la nébuleuse du Crabe fut entreprise. Le défi de cette étude consiste à bien identifier les raies nébulaires puisque la structure en expansion très rapide est sujette à un fort décalage Doppler et donc à un chevauchement des spectres provenant des différentes structures. En plus de pouvoir résoudre chaque structure physique de Ml , ce projet a rendu possible la mesure des rapports de raies [NII]/Hα, [SII]/ Hα et [SIl] [lambda]6717 / [SIl] [lambda]6731. Ces cartes tridimensionnelles encore jamais obtenues pour MInous renseignent sur le processus d'émission de la lumière (radiatif ou collisionnel), sur sa densité électronique et sur sa dynamique d'expansion. Principalement, ces cartes ont confirmé l'asymétrie nord-ouest/sud-est déjà perçue dans la littérature à partir de la membrane pour le filament nord/ouest.

Des atomes 87Rb ont été refroidis et piégés pour servir de cibles lors d'études de collisions avec des projectiles Na+ à 2 et 5 keV. La physique étudiée concerne le processus d'échange de charge. L'électron actif, qui est généralement l'électron le plus périphérique de l'atome cible, transite depuis la cible vers le projectile ionique. La cible ionisée s'appelle ion de recul. La technique utilisée pour appréhender cette physique est la technique MOTRIMS, qui associe un piège magnéto – optique et un spectromètre d'impulsion d'ions de recul. Le spectromètre sert à mesurer l'impulsion des ions de recul qui contient toute l'information de la collision : le Q de réaction (qui est la différence d'énergie potentielle de l'électron actif sur chacun de ses hôtes) et l'angle de diffusion du projectile. Le piège fournit des cibles extrêmement froides afin d'optimiser la mesure de l'impulsion et d'affranchir cette dernière de l'agitation thermique. Au travers d'expériences cinématiquement complètes, la technique MOTRIMS donne accès à de meilleures résolutions sur les mesures d'impulsion. Des mesures de sections efficaces différentielles en états initiaux et finaux de capture et en angle de diffusion ont été réalisées. Les résultats obtenus pour les sections efficaces différentielles en états initiaux et finaux sont globalement en accord avec la théorie et une autre expérience. Néanmoins, des désaccords avec la théorie et cette autre expérience apparaissent pour les mesures de sections efficaces doublement différentielles. Ces désaccords ne sont pas encore compris. La particularité du dispositif expérimental conçu et testé au cours de ce travail, à savoir un faible bruit de fond, permet une grande sensibilité aux canaux de capture faiblement empruntés et apporte ainsi une plus-value technique et scientifique par rapport aux travaux antérieurs.