The recent development of extreme ultraviolet (EUV) sources has increased the need for diagnostic tools, and has opened up a previously limited portion of the spectrum. With ultrafast laser systems and spectroscopy moving into shorter timescales and wavelengths, the need for nanosecond scale imaging of EUV is increasing. EUV’s high absorption has limited the number of imaging options due to the many atomic resonances in this spectrum. Currently EUV is imaged with photodiodes and X-ray CCDs. However photodiodes are limited in that they can only resolve intensity with respect to time and X-ray CCDs are limited to temporal resolution in the microsecond range. This work shows a novel approach to imaging EUV light over a nanosecond time scale, by using an EUV scintillator to convert EUV to visible light imaged by a conventional streak camera. A laser produced plasma, using a mass-limited tin based target, provided EUV light which was imaged by a grazing incidence flat field spectrometer onto a Ce:YAG scintillator. The EUV spectrum (5 nm-20 nm) provided by the spectrometer is filter by a zirconium filter and then converted by the scintillator to visible light (550 nm) which can then be imaged with conventional optics. Visible light was imaged by an electron image tube based streak camera. The streak camera converts the visible light image to an electron image using a photocathode, and sweeps the image across a recording medium. The streak camera also provides amplification and gating of the image by the means of a micro channel plate, within the image tube, to compensate for low EUV intensities. The system provides 42 ns streaked images of light with a iii temporal resolution of 440 ps at a repetition rate of 1 Hz. Upon calibration the EUV streak camera developed in this work will be used in future EUV development.

Nagrinėjama spausdinimo metu ant atspaudo užnešamų ultravioletinių dažų sukietinimo (užsitvirtinimo) problema. Spausdinama ritinine plokščiosios ofsetinės spaudos spausdinimo mašina. Apžvelgti eksperimentiniai ir teoriniai problemos aspektai. Aprašoma dažų džiovinimo ultravioletinėmis lempomis specifika, spausdinimo mašinos ir džiovinimo įrenginių parametrų įtaka dažų sukietinimo kokybei. Pateikiama eksperimentų planavimo metodu paremta tyrimo metodika ir jos pagrindu gauti duomenys, parodantys technologinių faktorių įtaką dažų sukietinimui. Didžiausią įtaką nagrinėjamų ultravioletinių dažų sukietinimui daro ultravioletinių lempų skaičius. / The problems of hardening (fixing) of ultraviolet ink while putting it on the imprint during the printing process are examined. The product is printed with the web-fed offset printing press. Experimental and theoretical questions are investigated. The specific features of ultraviolet ink curing using the ultraviolet radiation lamps as well as the parameters of the printing press and ultraviolet curing devices, which affect the quality of the imprint, are described. The results are presented in reference to the research methods based on the mathematical design of experiments. The results reveal how different technological factors’ affect the investigated hardening. The biggest influence on the investigated ultraviolet ink hardening has the number of ultraviolet lamps.

L’étoile Wolf-Rayet WR 46 est connue pour sa variabilité complexe sur des échelles de temps relativement courtes de quelques heures et sur des échelles de temps plus longues de plusieurs mois. Des décalages périodiques mais intermittents en vitesse radiale ont déjà été observés dans ses raies d’émission optiques. Plusieurs périodes photométriques ont aussi été mesurées dans le passé. Des pulsations non-radiales, une modulation liée à la rotation rapide, ou encore la présence d’un compagnon de faible masse dont la présence reste à confirmer ont été proposées pour expliquer le comportement de l’étoile sur des échelles de temps de quelques heures. Dans un effort pour dévoiler sa vraie nature, nous avons observé WR 46 avec le satellite FUSE sur plusieurs cycles de variabilité à court terme. Nous avons trouvé des variations sur une échelle de temps d’environ 7,5 heures dans le continu ultraviolet lointain, dans l’aile bleue de la composante d’absorption du profil P Cygni du doublet de O vi 1032, 1038, ainsi que dans la composante d’absorption du profil P Cygni de S vi 933, 944. Nous avons également récupéré des données archivées de cette étoile obtenues avec le satellite XMM-Newton. La courbe de lumière en rayons X montre des variations sur une échelle de temps similaire aux courbes de lumière du continu ultraviolet et ultraviolet lointain, et le spectre rayons X de WR 46 est très mou avec un pic d’émission à des énergies plus faibles que 1 keV. Nous discutons des différentes contraintes sur la nature de la variabilité de cette étoile que ces nouvelles observations aident à poser. Parmi les scénarios suggérés, nous concluons que celui des pulsations non-radiales est le plus probable, bien que nous soyons encore loin d’une compréhension détaillée de WR 46. / The Wolf-Rayet star WR 46 is known to exhibit a very complex variability pattern on relatively short timescales of a few hours and also on longer timescales of months. Periodic but intermittent radial velocity shifts of optical lines as well as multiple photometric periods have been found in the past. Nonradial pulsations, rapid rotational modulation or the presence of a yet-to-be-confirmed low-mass companion have been proposed to explain the short-term behaviour. In an effort to unveil its true nature, we observed WR 46 with FUSE over several short-term variability cycles. We found significant variations on a timescale of about 7.5 hours in the FUV continuum, in the blue edge of the absorption trough of the O vi 1032, 1038 doublet P Cygni profile, and in the S vi 933, 944 P Cygni absorption profile. We also retrieved archival XMM-Newton data of this star. We found the X-ray light-curve to show variations on a timescale similar to the UV and FUV continuum light-curves, and the X-ray spectrum of WR 46 to be very soft with a peak below 1 keV. We discuss the different constraints on the nature of the variability that these new observations help to establish. Among the suggested scenarios, we conclude that non-radial pulsations is the most likely, although we are far from a complete picture.

Depuis le milieu des années 1990, la taille des échantillons de galaxies situées à très grande distance (“redshift”) de nous, au tout début de la vie de l'univers a augmenté grace à la sensibilité croissante des télescopes optiques / infrarouge proche. Cependant, les propriétés des poussières continues dans ces galaxies sont mal connues en raison de l'absence d'observations profondes en infrarouge lointain et en sous-mm. Cette thèse explore les propriétés multi-longueur d'onde d'une population de galaxies observées ~ 2Gyr après le Big Bang. Notre échantillon comprend 22000 galaxies, et il a été sélectionné à partir de la discontinuité de Lyman. Nous utilisons une technique statistique, appelée analyse d'empilement, qui combine le signal provenant d'un grand nombre de sources individuellement non détectées dans le but d’ameliorer les limites de détection par rapport aux observations actuelles, à ces longueurs d'onde. Elle nous permet d'obtenir une distribution spectrale d’énergie complete de l’ultraviolet lointain à l’infrarouge lointain, et d'étudier la formation des étoiles et l'atténuation par la poussière sur ces galaxies. / Since the mid-1990s, the sample of galaxies in the early universe has been growing thanks to the increasing sensitivities in the Optical/NIR telescopes. However, their dust properties are poorly known due to the lack of deep far-infrared or sub-mm observations. This thesis explores the multi-wavelength properties of a population of galaxies observed ~2Gyr after the Big Bang. Our sample includes 22000 galaxies, and it has been selected by the classical U-dropout or Lyman Break technique. We use a statistical technique, called stacking analysis, that combines the signal from a large number of sources to lower the detection limits on the current long wavelengths observations. It allows us to obtain data over the full FUV-to-FIR spectral domain, and study the star formation and dust attenuation of these galaxies.

A espectroscopia de fluorescência é um método convencionalmente empregado no estudo de materiais para a determinação de compostos em função de bandas de emissão características. O mesmo princípio pode ser utilizado para a determinação da presença de agentes fluorescentes em tecidos biológicos, que podem ser úteis no diagnóstico e direcionamento no tratamento de lesões teciduais. Das lesões teciduais as lesões por ultravioleta e as lesões musculares merecem atenção especial devido à freqüência com que ocorrem. As lesões por ultravioleta podem induzir o câncer de pele, que hoje representa o câncer de maior incidência no Brasil e as lesões músculo esqueléticas são as mais freqüentes quando comparadas há outras patologias que acometem o homem, motivo este do estudo destas lesões. No entanto, apesar da espectroscopia de fluorescência se mostrar eficiente para a detecção de lesões superficiais, dúvidas permanecem a respeito da sensibilidade da técnica para lesões intersticiais (que ocorrem em profundidade), visando este estudo avaliar a eficiência e a sensibilidade da técnica na diferenciação entre o tecido normal e o tecido lesado para o diagnóstico destas lesões. O sistema empregado para efetuarmos o diagnóstico, utiliza uma fonte laser de excitação em 442 nm (Helio-Cádmio), ponta de detecção com uma fibra central e seis periféricas para coleta da luz re-emitida pelo tecido, um monocromador e um computador. Para o trabalho foram utilizados ratos machos da raça Wistar com peso aproximado de 300 g, lesados utilizando uma lâmpada de ultravioleta e traumatizados utilizando um equipamento de trauma direto não invasivo. Os resultados foram obtidos através de análises comparativas entre os espectros do tecido normal e tecidos lesados. / The fluorescence spectroscopy is a conventionally used method, in the study of materials for the compound determination in function to the characteristic emission bands. The same principle can be used to determine the presence of fluorescent agents in biological tissues, which can be useful in the diagnosis, and for a better direction in the treatment of tissue injuries. From the tissue injuries, the injuries by ultraviolet and muscle injuries, they deserve a special attention due to their frequent occurrence. The injuries by ultraviolet can induce skin cancer, which nowadays represents the highest incidence in Brazil and the muscle injuries are the most common, when compared to the other pathologies that affect human beings, that is why these two kinds of injuries will be studied in this paper. Although, thus, the fluorescence spectroscopy has shown to be efficient in the detection of superficial injuries, doubts remain about the technique sensitivity for interstitial injuries (which happen deeply), this study aims to evaluate the efficiency and sensitivity of the technique in the differentiation between normal tissue and injured tissue, for the diagnosis of these injuries. The system used to get the diagnosis uses a laser source of excitation in 442 nm (Helium-Cadmium), a tip of detection with a central fiber and six peripheral ones to collect the re-emitted light from the tissue, a monochromator and a computer. For the research, Wistar rats weighting about 300 g was used, which are injured using an ultraviolet lamp and traumatized, using a direct non-invasive trauma equipment. The results was be obtained through comparative analysis between the spectrums from normal tissue and injured ones.

Base teórica A deficiência da Vitamina D é um problema mundial, e têm sido associada com inúmeras doenças. Este hormônio pode ser obtido através da alimentação e através da produção na pele pela exposição à radiação ultravioleta B (R-UVB), sendo que a principal fonte é a exposição aos R-UVB. Objetivo Nossos objetivos foram avaliar a prevalência de deficiência da vitamina D de acordo com a estação do ano e seus fatores associados em adultos jovens e saudáveis, na cidade de Porto Alegre, RS, Brasil. Métodos Policiais militares de Porto Alegre, foram convidados a participar do estudo, amostras de sangue foram coletadas no primeiro dia de cada estação, refletindo desta forma a estação que antecedeu a coleta, para dosagem de 25(OH)D3, e PTH plasmáticos, cálcio total, creatinina e albumina no soro foram determinadas no outono. A UV-R foi mensurada a partir da radiação solar por meio de um radiômetro, calculando-se as doses diárias para eritema (D-Ery) e para resposta fotobiológica para síntese da vitamina D na pele humana (D-VitD). Resultados Nossos resultados mostraram uma variação sazonal de 25(OH)D3 (P = 0.000) nos indivíduos estudados, sendo fortemente influenciada pela média da R-UV nos 30 e 45 dias que antecederam as coletas, demonstrando o importante papel da R-UV na produção da vitamina D. A prevalência de 25(OH)D3 abaixo de 20ng/mL variou com as estações (p=0.000), tendo sido nula ou baixa no final do verão e primavera, no entanto, essa prevalência aumentou no final do outono (22%) e inverno (8.7%). Já 6 a prevalência de 25(OH)D3 < 30ng/mL foi alta em todas as estações do ano: inverno (70%), primavera (68%), verão (44%) e especialmente no outono(88%). O único fator associado de modo independente aos níveis de 25(OH)D3 foi a quantidade de UV-R no período que antecedeu a coleta. Conclusão A prevalência de deficiência de vitamina variou de acordo com a estação, em adultos jovens do sexo masculino, na região sul do Brasil, e o único fator associado de modo independente aos níveis de 25(OH)D3 foi a quantidade de R-UV no período que antecedeu a coleta. Palavras chave: Vitamina D, Deficiência de Vitamina D, Radiação ultravioleta, Radiação ultravioleta B. / Background Vitamin D deficiency is a worldwide problem, and has been associated with various diseases. This steroid can be obtained by food intake or by skin production, when exposed to UVB-R. Objective Our aims were to evaluate the prevalence of vitamin D deficiency according to the season and its associated factors in young adults, in Porto Alegre, RS, Brazil. Methods Young men were invited to participate, blood samples were collected on the first day of each season for 25(OH)D3 measurement, and PTH (parathyroid hormone) in plasma, total calcium, creatinine, and albumin in serum were determined in the autumn. UV-R was measured from solar radiation by means of a radiometer, calculating daily doses for erythema (D-Ery) and for photobiological response to vitamin D synthesis in human skin (D-VitD). Results Our results have shown a seasonal variation of 25(OH) D3(P=0.000) in young and healthy men, living in a semitropical region, who were strongly influenced by the mean UV-R in the 30 and 45 days previous, demonstrating the important role of UVR- induced skin production of vitamin D. The prevalence of 25(OH)D3 below 20ng/mL varied with the seasons (p=0.000), having been nil or low in late summer and spring. However, this prevalence increased in late autumn (22%) and winter (8.7%). The prevalence of 25(OH)D3<30ng/mL was high in all seasons of the year: winter (70%), spring (68%), summer (44%) and especially in autumn (88%). Conclusions 8 The prevalence of vitamin deficiency varied according to the season, in young and healthy male adults, in Southern Brazil, and the only factor independently associated with 25(OH)D3 levels was the amount of UV-R in the period prior to collection.

Au cours de cette thèse, nous étudions de nouveaux concepts et architectures lasers pour la réalisation de lasers solides pompes par diode de forte puissance convertis dans l’ultraviolet (UV). Ce type de laser est de plus en plus utilise pour de nombreuses applications d’usinage et de spectroscopie. Nous démontrons d’abord une architecture laser originale a 236,5 nm basée sur la conversion de fréquence d’un oscillateur laser impulsionnel nanoseconde utilisant une fibre cristalline de Nd :YAG émettant a 946 nm. En étudiant les diverses limitations de ce type de laser et en optimisant les deux étages de conversion de fréquence, nous sommes parvenus a démontrer des performances record dans l’ultraviolet, bien au-dessus de l’état de l’art. Puis, dans le cadre du consortium ANR ≪ UV-Challenge ≫, nous avons étudié deux nouveaux cristaux non-linéaires pour la conversion de fréquence vers l’UV : le Ca5(BO3)3F (CBF), un nouveau cristal non-linéaire non-hygroscopique pour la génération de troisième harmonique a 343 nm, ainsi qu’un cristal bien connu, le BaB2O4 (BBO), mais réalise avec une méthode de croissance non-standard, la méthode Czochralski. Nous avons démontré les premiers résultats de génération d’ultraviolet a 343 nm avec le CBF, et montre que la méthode de croissance Czochralski permettait d’obtenir des cristaux de BBO plus efficaces pour la génération de quatrième harmonique a 257 nm a forte puissance moyenne. Enfin, nous avons proposé et démontré un nouveau concept pour la conversion de fréquence, l’accord de phase mécanique. En exerçant de fortes pressions mécaniques sur un cristal non-linéaire, nous sommes parvenus à modifier de façon significative ses propriétés d'accord de phase. / In this thesis, we study new concepts and laser architecture for the development of high power, diode-pumped solid-state lasers frequency converted in the ultraviolet range (UV). Ultraviolet lasers are increasingly used in many manufacturing process and spectroscopic applications. We first demonstrate a novel laser architecture emitting at 236,5 nm using a frequency converted, pulsed nanosecond laser oscillator emitting at 946 nm based on a Nd:YAG single-crystal fiber. We demonstrate state-of-the-art performances by studying the main laser limitations and by optimizing the two frequency conversion stages. Then, we study two new non-linear crystals for frequency conversion in the UV : Ca5(BO3)3F (CBF), a new non-hygroscopic crystal for third harmonic generation to 343 nm, and a well-known crystal BaB2O4 (BBO) grown by an unusual growth method, the Czochralski (CZ) growth. We demonstrate the first UV generation experiment with CBF, and show that BBO crystals grown by the CZ method yield better conversion efficiencies in high average power, fourth harmonic generation to 257 nm experiments. Finally, we propose and demonstrate a new concept for frequency conversion called mechanical phase-matching. We managed to change a non-linear crystal’s properties significantly by applying a strong mechanical compression force on its facets.

Ce travail porte sur la conception, l’épitaxie, et la caractérisation structural et optique de deux types de nanostructures, à savoir des boîtes quantiques AlGaN/AIN et des nanodisques AlGaN/AIN sur nanofils GaN. Ces nanostructures ont été synthetisées par épitaxie par jets moléculaires assistée par plasma (PA-MBE) et ont été conçues pour être le matériau actif d’une lampe ultraviolette à pompage électronique (EPUV) pour la purification de l'eau. En modifiant la composition Al et la géométrie des boîtes quantiques AlGaN/AlN, leur longueur d'onde d'émission peut être réglée dans la gamme 320-235 nm tout en gardant une grande efficacité quantique interne (> 35%). Le confinement quantique a été confirmé par la stabilité de l'intensité et du temps de déclin de la photoluminescence avec la température. La quantité optimale d’AlGaN dans les boîtes pour obtenir une luminescence maximale à la température ambiante est un compromis entre densité de boîtes quantiques et rendement quantique interne. L'effet de la variation du rapport hauteur/diamètre de base sur les transitions interbande et intrabande dans les boîtes a été explorée par ajustement des données expérimentales à des calculs tridimensionnels du diagramme de bande et des niveaux quantiques. En ce qui concerne les nanodisques d’AlGaN sur nanofils GaN, l'interdiffusion Al-Ga aux interfaces et l'hétérogénéité de l'alliage ternaire sont attribuées aux processus de relaxation des contraintes. Cette interprétation a été prouvée par la corrélation des données expérimentales avec des calculs de distribution déformation en trois dimensions effectuées sur des structures qui imitent la séquence de croissance réelle. Malgré le défi du manque d'homogénéité, la longueur d'onde d'émission des nanodisques AlGaN/AIN peut être réglée dans la gamme ultraviolette en préservant une haute efficacité quantique interne. Un prototype de lampe EPUV a été fabriqué en utilisant une région active à base de boîtes quantiques AlGaN/AIN avec les valeurs optimals d'épaisseur de la région active, d'épaisseur de la barrière AlN, et de quantité d’AlGaN dans chaque couche de boîtes. Pour ce premier dispositif, le SiC a été utilisé comme substrat pour éviter les problèmes associés à l’évacuation de charge ou de chaleur. Un essai de purification de l'eau par une telle lampe a été réalisé. Tous les échantillons ont été purifiés avec succès à la dose prévue. / This work reports on the design, epitaxial growth, and the structural, and optical characterization of two types of nanostructures, namely AlGaN/AlN Stranski-Krastanov quantum dots (SK-QD) and AlGaN/AlN nanodisks (NDs) on GaN nanowires (NWs). These nanostructures were grown using plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE) and were conceived to be the active media of electron-pumped ultraviolet (EPUV) emitters for water purification, operating in mid-ultraviolet range. The peak emission wavelength of three-dimensional SK-QD can be tuned in mid-ultraviolet range while keeping high internal quantum efficiency (IQE > 35%) by modifying the Al composition and the QD geometry. The efficient carrier confinement was confirmed by the stability of the photoluminescence intensity and decay time with temperature. The optimal deposited amount of AlGaN in AlGaN/AlN QDs which grants maximum luminescence at room temperature was determined by finding a compromise between the designs providing maximum IQE and maximum QD density. The effect of the variation of the QD height/base-diameter ratio on the interband and intraband optical properties was explored by fitting the experimental data with three-dimensional calculations of the band diagram and quantum levels. Regarding AlGaN/AlN NDs on GaN NWs, the Al-Ga intermixing at Al(Ga)N/GaN interfaces and the alloy inhomogeneity in AlGaN/AlN NDs are attributed to the strain relaxation process. This interpretation was proved by correlation of experimental data with three-dimensional strain distribution calculations performed on structures that imitate the real growth sequence. Despite the challenge of inhomogeneity, the emission wavelength of AlGaN/AlN NDs can be tuned in mid-ultraviolet range while preserving high IQE by adjusting the ND thickness and Al content. A prototype of EPUV emitter was fabricated using the AlGaN/AlN SK-QDs active region with proposed optimal design of active region thickness, AlN barrier thickness, and amount of AlGaN in each QD layer. For this first device, SiC was used as a substrate to prevent problems associated to charge or heat evacuation. A water purification test by such prototype EPUV emitter was carried out by irradiating E-coli bacteria, showing that all the specimens were successfully purified at the predicted ultraviolet dose.

L’étoile Wolf-Rayet WR 46 est connue pour sa variabilité complexe sur des échelles de temps relativement courtes de quelques heures et sur des échelles de temps plus longues de plusieurs mois. Des décalages périodiques mais intermittents en vitesse radiale ont déjà été observés dans ses raies d’émission optiques. Plusieurs périodes photométriques ont aussi été mesurées dans le passé. Des pulsations non-radiales, une modulation liée à la rotation rapide, ou encore la présence d’un compagnon de faible masse dont la présence reste à confirmer ont été proposées pour expliquer le comportement de l’étoile sur des échelles de temps de quelques heures. Dans un effort pour dévoiler sa vraie nature, nous avons observé WR 46 avec le satellite FUSE sur plusieurs cycles de variabilité à court terme. Nous avons trouvé des variations sur une échelle de temps d’environ 7,5 heures dans le continu ultraviolet lointain, dans l’aile bleue de la composante d’absorption du profil P Cygni du doublet de O vi 1032, 1038, ainsi que dans la composante d’absorption du profil P Cygni de S vi 933, 944. Nous avons également récupéré des données archivées de cette étoile obtenues avec le satellite XMM-Newton. La courbe de lumière en rayons X montre des variations sur une échelle de temps similaire aux courbes de lumière du continu ultraviolet et ultraviolet lointain, et le spectre rayons X de WR 46 est très mou avec un pic d’émission à des énergies plus faibles que 1 keV. Nous discutons des différentes contraintes sur la nature de la variabilité de cette étoile que ces nouvelles observations aident à poser. Parmi les scénarios suggérés, nous concluons que celui des pulsations non-radiales est le plus probable, bien que nous soyons encore loin d’une compréhension détaillée de WR 46. / The Wolf-Rayet star WR 46 is known to exhibit a very complex variability pattern on relatively short timescales of a few hours and also on longer timescales of months. Periodic but intermittent radial velocity shifts of optical lines as well as multiple photometric periods have been found in the past. Nonradial pulsations, rapid rotational modulation or the presence of a yet-to-be-confirmed low-mass companion have been proposed to explain the short-term behaviour. In an effort to unveil its true nature, we observed WR 46 with FUSE over several short-term variability cycles. We found significant variations on a timescale of about 7.5 hours in the FUV continuum, in the blue edge of the absorption trough of the O vi 1032, 1038 doublet P Cygni profile, and in the S vi 933, 944 P Cygni absorption profile. We also retrieved archival XMM-Newton data of this star. We found the X-ray light-curve to show variations on a timescale similar to the UV and FUV continuum light-curves, and the X-ray spectrum of WR 46 to be very soft with a peak below 1 keV. We discuss the different constraints on the nature of the variability that these new observations help to establish. Among the suggested scenarios, we conclude that non-radial pulsations is the most likely, although we are far from a complete picture.

Ce travail porte sur la conception, l’épitaxie, et la caractérisation structural et optique de deux types de nanostructures, à savoir des boîtes quantiques AlGaN/AIN et des nanodisques AlGaN/AIN sur nanofils GaN. Ces nanostructures ont été synthetisées par épitaxie par jets moléculaires assistée par plasma (PA-MBE) et ont été conçues pour être le matériau actif d’une lampe ultraviolette à pompage électronique (EPUV) pour la purification de l'eau. En modifiant la composition Al et la géométrie des boîtes quantiques AlGaN/AlN, leur longueur d'onde d'émission peut être réglée dans la gamme 320-235 nm tout en gardant une grande efficacité quantique interne (> 35%). Le confinement quantique a été confirmé par la stabilité de l'intensité et du temps de déclin de la photoluminescence avec la température. La quantité optimale d’AlGaN dans les boîtes pour obtenir une luminescence maximale à la température ambiante est un compromis entre densité de boîtes quantiques et rendement quantique interne. L'effet de la variation du rapport hauteur/diamètre de base sur les transitions interbande et intrabande dans les boîtes a été explorée par ajustement des données expérimentales à des calculs tridimensionnels du diagramme de bande et des niveaux quantiques. En ce qui concerne les nanodisques d’AlGaN sur nanofils GaN, l'interdiffusion Al-Ga aux interfaces et l'hétérogénéité de l'alliage ternaire sont attribuées aux processus de relaxation des contraintes. Cette interprétation a été prouvée par la corrélation des données expérimentales avec des calculs de distribution déformation en trois dimensions effectuées sur des structures qui imitent la séquence de croissance réelle. Malgré le défi du manque d'homogénéité, la longueur d'onde d'émission des nanodisques AlGaN/AIN peut être réglée dans la gamme ultraviolette en préservant une haute efficacité quantique interne. Un prototype de lampe EPUV a été fabriqué en utilisant une région active à base de boîtes quantiques AlGaN/AIN avec les valeurs optimals d'épaisseur de la région active, d'épaisseur de la barrière AlN, et de quantité d’AlGaN dans chaque couche de boîtes. Pour ce premier dispositif, le SiC a été utilisé comme substrat pour éviter les problèmes associés à l’évacuation de charge ou de chaleur. Un essai de purification de l'eau par une telle lampe a été réalisé. Tous les échantillons ont été purifiés avec succès à la dose prévue. / This work reports on the design, epitaxial growth, and the structural, and optical characterization of two types of nanostructures, namely AlGaN/AlN Stranski-Krastanov quantum dots (SK-QD) and AlGaN/AlN nanodisks (NDs) on GaN nanowires (NWs). These nanostructures were grown using plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE) and were conceived to be the active media of electron-pumped ultraviolet (EPUV) emitters for water purification, operating in mid-ultraviolet range. The peak emission wavelength of three-dimensional SK-QD can be tuned in mid-ultraviolet range while keeping high internal quantum efficiency (IQE > 35%) by modifying the Al composition and the QD geometry. The efficient carrier confinement was confirmed by the stability of the photoluminescence intensity and decay time with temperature. The optimal deposited amount of AlGaN in AlGaN/AlN QDs which grants maximum luminescence at room temperature was determined by finding a compromise between the designs providing maximum IQE and maximum QD density. The effect of the variation of the QD height/base-diameter ratio on the interband and intraband optical properties was explored by fitting the experimental data with three-dimensional calculations of the band diagram and quantum levels. Regarding AlGaN/AlN NDs on GaN NWs, the Al-Ga intermixing at Al(Ga)N/GaN interfaces and the alloy inhomogeneity in AlGaN/AlN NDs are attributed to the strain relaxation process. This interpretation was proved by correlation of experimental data with three-dimensional strain distribution calculations performed on structures that imitate the real growth sequence. Despite the challenge of inhomogeneity, the emission wavelength of AlGaN/AlN NDs can be tuned in mid-ultraviolet range while preserving high IQE by adjusting the ND thickness and Al content. A prototype of EPUV emitter was fabricated using the AlGaN/AlN SK-QDs active region with proposed optimal design of active region thickness, AlN barrier thickness, and amount of AlGaN in each QD layer. For this first device, SiC was used as a substrate to prevent problems associated to charge or heat evacuation. A water purification test by such prototype EPUV emitter was carried out by irradiating E-coli bacteria, showing that all the specimens were successfully purified at the predicted ultraviolet dose.