This dissertation presents the design and implementation of a 16-channel sinusoidal generator to stimulate microfluidic devices that use electrokinetic forces to manipulate particles. The generator has both, independent frequency and independent amplitude control for each channel. The stimulation system is based upon a CMOS application specific (ASIC) device developed using 0.35¦Ìm technology. Several generator techniques were compared based on frequency range, total harmonic distortion (THD), and on-chip area. The best alternative for the microfluidic applications is based in a triangle-to-sine converter and presents a frequency range of 8kHz to 21MHz, an output voltage range of 0V to 3.1VPP, and a maximum THD of 5.11%. The fabricated device, has a foot- print of 1560¦Ìm¡Á2030¦Ìm. The amplitude of the outputs is extended using an interface card, achieving voltages of 0V to 15VPP. The generator functionality was tested by performing an experimental set-up with particle trapping. The set-up consisted of a micromachined channel with embedded electrodes configured as two electrical ports located at different positions along the channel. By choosing specific amplitude and frequency values from the generator, different particles suspended in a fluid were simultaneously trapped at different ports. The multichannel stimulator presented here can be used in many microfluidic experiments and devices where particle trapping, separation and characterization is desired.

Diss. Phil. I Bern, 1929.

Texte remanié de: Diss.--Historisch-philologisch Fachbereich--Universität Göttingen, 1994. / Bibliogr. p. 399-422. Index.

Texte remanié de: Diss.--Geschichtswissenschaft--Hamburg, 1978, soutenue sous le titre : " Appelle-Krieg, 1725-1727. Politische und soziale Geschichte der ostfriesischen Landstände im zweiten und dritten Jahrzehnt des 18. Jahrhunderts. / Bibliogr. p. 461-472. Index.

This dissertation presents the design and implementation of a 16-channel sinusoidal generator to stimulate microfluidic devices that use electrokinetic forces to manipulate particles. The generator has both, independent frequency and independent amplitude control for each channel. The stimulation system is based upon a CMOS application specific (ASIC) device developed using 0.35¦Ìm technology. Several generator techniques were compared based on frequency range, total harmonic distortion (THD), and on-chip area. The best alternative for the microfluidic applications is based in a triangle-to-sine converter and presents a frequency range of 8kHz to 21MHz, an output voltage range of 0V to 3.1VPP, and a maximum THD of 5.11%. The fabricated device, has a foot- print of 1560¦Ìm¡Á2030¦Ìm. The amplitude of the outputs is extended using an interface card, achieving voltages of 0V to 15VPP. The generator functionality was tested by performing an experimental set-up with particle trapping. The set-up consisted of a micromachined channel with embedded electrodes configured as two electrical ports located at different positions along the channel. By choosing specific amplitude and frequency values from the generator, different particles suspended in a fluid were simultaneously trapped at different ports. The multichannel stimulator presented here can be used in many microfluidic experiments and devices where particle trapping, separation and characterization is desired. / This dissertation presents the design and implementation of a 16-channel sinusoidal generator to stimulate microfluidic devices that use electrokinetic forces to manipulate particles. The generator has both, independent frequency and independent amplitude control for each channel. The stimulation system is based upon a CMOS application specific (ASIC) device developed using 0.35¦Ìm technology. Several generator techniques were compared based on frequency range, total harmonic distortion (THD), and on-chip area. The best alternative for the microfluidic applications is based in a triangle-to-sine converter and presents a frequency range of 8kHz to 21MHz, an output voltage range of 0V to 3.1VPP, and a maximum THD of 5.11%. The fabricated device, has a foot- print of 1560¦Ìm¡Á2030¦Ìm. The amplitude of the outputs is extended using an interface card, achieving voltages of 0V to 15VPP. The generator functionality was tested by performing an experimental set-up with particle trapping. The set-up consisted of a micromachined channel with embedded electrodes configured as two electrical ports located at different positions along the channel. By choosing specific amplitude and frequency values from the generator, different particles suspended in a fluid were simultaneously trapped at different ports. The multichannel stimulator presented here can be used in many microfluidic experiments and devices where particle trapping, separation and characterization is desired.

Titre de l'écran-titre (visionné le 26 juin 2023) / Ce projet de recherche vise à démontrer la nécessité de créer un catalogue complet et collaboratif de répertoire de clarinette basse. Aucun catalogue interactif incluant des mises à jour sur une base continue n'a été créé pour la clarinette basse. En constatant le manque d'organisation dans les catalogues actuels, je ressens l'urgence de construire un catalogue de répertoire appelé à devenir un outil de travail mondialement utilisé et reconnu. Je travaille à ce projet en collaboration avec le centre de recherche internationale sur la clarinette basse (CIRCB), avec Charles du Preez (Université d'Arizona) ainsi qu'avec de nombreux interprètes de haut niveau à travers le monde qui ont, eux aussi, besoin de recourir à un outil efficace qui facilite le partage d'informations. Des notes interprétatives seront insérées dans ce catalogue, ainsi qu'une échelle de gradation de difficulté des œuvres. De plus, lorsque disponible et pertinent, un lien vers un enregistrement sera aussi ajouté. La création de cet outil de travail se fait de façon collective et bonifiera le répertoire des interprètes autour du globe, en plus de faire connaître les œuvres émergentes. Ce projet est d'ordre autoethnographique et basé sur ma pratique personnelle ainsi que celle de mes collègues collaborateurs depuis de nombreuses années, et se veut un outil accessible à la communauté amatrice, étudiante et professionnelle qui démocratisera le répertoire actuel de clarinette basse et qui permettra de mondialiser les connaissances autour de l'instrument. Créer des liens entre le passé et le présent, éduquer et participer à l'évolution de la clarinette basse par le biais d'un travail collaboratif autour de la création d'un catalogue permettront assurément de briser un certain isolement et ultimement de démystifier davantage notre noble instrument. / This research project aims to demonstrate the need to create a complete and collaborative catalog of bass clarinet repertoire. Since the creation of the instrument, no still-used interactive catalog has been created for the bass clarinet. Noting the lack of organization in the current catalogs, I feel the urgency of building a catalog of repertoire destined to become a working tool used and recognized worldwide. I am working on this project in collaboration with the Center for International Research on the Bass Clarinet (CIRCB), with Charles du Preez (University of Arizona) as well as with many high-level performers around the world who also need to use an effective tool that facilitates the sharing of information. Interpretative notes will be inserted in this catalog, as well as a gradation of difficulty of the works. In addition, when available and relevant, a link to a recording will also be added. The creation of this tool is done collectively and will enhance the repertoire of performers around the globe, in addition to promoting emerging works. This project is autoethnographic and based on my personal practice as well as the practice of my collaborating colleagues for many years, and is intended as a tool accessible to the amateur, student and professional community which will democratize the current bass clarinet repertoire and which will allow globalizing knowledge around the instrument. Creating links between the past and the present, educating and participating in the evolution of the bass clarinet through collaborative work around the creation of a catalog will certainly break a certain isolation and ultimately demystify our noble instrument.

Il a été démontré que les électrons de basse énergie (EBE) peuvent induire des cassures simple brin (CSB) à l'ADN, via la formation d'anions transitoires qui décroissent par attachement dissociatif, ou dans d'autres états électroniques dissociatifs menant à la fragmentation. Afin d'effectuer une étude complète des effets des électrons de basse énergie sur la matière biologique, il est nécessaire de comprendre leur mécanisme d'interaction non seulement avec l'ADN, mais avec les constituants de son environnement. Les histones sont une composante importante de l'environnement moléculaire de l'ADN. Leur charge positive leur permet de s'associer aux groupements phosphate anionique de l'ADN. Le rôle principal de ces protéines basiques consiste à organiser l'ADN et l'empaqueter afin de former la chromatine. Les cations sont une autre composante importante de la cellule; ils jouent un rôle dans la stabilisation de la conformation B de l'ADN in vitro par leurs interactions avec les petits et grands sillons de l'ADN, ainsi qu'avec le groupement phosphate chargé négativement. Avec les histones, ils participent également à la compaction de l'ADN pour former la chromatine. Cette étude a pour but de comprendre comment la présence d'ions organiques (sous forme de Tris et d'EDTA) à proximité de l'ADN modifie le rendement de cassures simple brin induit par les électrons de basse énergie. Le Tris et l'EDTA ont été choisis comme objet d'étude, puisqu'en solution, ils forment le tampon standard pour solubiliser l'ADN dans les expériences in vitro (10mM Tris, 1mM EDTA). De plus, la molécule Tris possède un groupement amine alors que l'EDTA possède 4 groupements carboxyliques. Ensemble, ils peuvent se comporter comme un modèle simple pour les acides aminés. Le ratio molaire de 10 :1 de Tris par rapport à l'EDTA a pour but d'imiter le comportement des histones qui sont riches en arginine et lysine, acides aminés possédant un groupement amine chargé positivement additionnel. Des films d'ADN de différentes épaisseurs, possédant entre 0 et 32 ions organiques/ nucléotide, ont été irradiés avec des électrons de 10eV. Les dommages induits par les électrons, sous forme de cassures, ont été détectés par électrophorèse. Nous avons démontré que le rendement de cassure simple brin diminuait de façon dramatique en fonction du nombre d'ions organiques/ nucléotide. Aussi peu que 2 ions organiques/ nucléotide sont suffisant pour décroître le rendement de SSB de 70%. Cet effet radioprotecteur est en partie expliqué par l'augmentation de l'épaisseur des films, mais surtout par la modification du champ électrique à proximité de l'ADN, due à l'ajout de molécules chargées positivement. La modification du champ électrique près de l'ADN altère les paramètres de résonance comme le temps de vie de l'anion transitoire et la limite de dissociation, qui influent directement sur la section efficace d'attachement dissociatif. L'effet protecteur peut également être expliqué par la restauration des bases anioniques déshydrogénées induites par l'attachement dissociatif de l'électron sur une base (G(-H)[indice supérieur -]). Ce sont les molécules Tris qui, en transférant un atome d'hydrogène ou un proton, restaurent les bases déshydrogénées et inhibent par le fait même la formation de cassures simple brin. Ces résultats indiquent que les histones peuvent également participer à la réparation de dommages précoces induits à l'ADN avant qu'elles ne mènent à des dommages encore plus nocifs et difficiles à réparer, comme les cassures simples brins.

Les gaz d'atomes utlra-froids sont adaptés pour simuler des phénomènes observés en physique de la matière condensée, de part le haut degré d'ajustabilité de l'ensemble des paramètres avec une précision exceptionnelle.En particulier, la réalisation de pièges hautement anisotropes permet de confiner ces gaz en basse dimension, où le rôle des fluctuations quantiques est accru.Je m'attache en particulier au modèle de gaz de Bose unidimensionel dont les atomes interagissent localement, connu sous le nom de modèle de Lieb et Liniger. Les outils théoriques que j'emploie sont l'Ansatz de Bethe, la théorie conforme des champs, le formalisme des liquides de Tomonaga-Luttinger, ainsi qu'une équivalence exacte entre bosons et fermions.Ces méthodes exactes ou d'approximation me donnent accès, avec une précision remarquable, à la thermodynamique de l'état fondamental, au spectre d'excitations et aux fonctions de corrélation, depuis les corrélations locales à k corps jusqu'à la distribution en impulsion, ainsi qu'au facteur de structure dynamique. Ces observables fournissent des informations concernant les propriétés de cohérence et de superfluidité du gaz. Plus particulièrement, en me servant de la théorie de la réponse linéaire, j'étudie la force de traînée exercée par un faisceau laser gaussien remué dans le gaz.Enfin, je considère la situation où, en relâchant un degré de contrainte dû au piège, une structure à plusieurs modes apparaît et conduit à une augmentation progressive de la dimension effective du système. Tout du long, j'étudie l'effet d'un piège harmonique dans la dimension principale à travers le formalisme de l'Approximation de Densité Locale. / Ultracold atom gases are a versatile platform to simulate condensed matter physics phenomena, as virtually any parameter is experimentally tunable with a high accuracy.In particular, highly anisotropic traps allow the realization of low-dimensional systems, where the role of quantum fluctuations is enhanced. I investigate the paradigmatic model of a one-dimensional Bose gas with contact interactions, a.k.a the Lieb-Liniger model, using powerful analytical tools such as Bethe Ansatz, Conformal Field Theory and the Tomonaga-Luttinger liquid formalism, as well as the Bose-Fermi mapping.These exact and approximate methods allow me to investigate with high accuracy its Ground-State energy and thermodynamics, excitation spectra and correlation functions, from the k-body local correlations to the momentum distribution and the dynamical structure factor. These quantities yield useful informations on the coherence and superfluidity of a gas. In particular, I study the drag force exerted by a gaussian laser beam stirred into the gas in linear response theory.Then, releasing a transverse trapping, I study the appearance of a multimode structure and the dimensional crossover. All along, the effect of a harmonic trap in the longitudinal direction is studied within the Local Density Approximation.

Aujourd'hui, les appareils électroniques offrent de plus en plus de fonctionnalités (vidéo, audio, GPS, internet) et des connectivités variées (multi-systèmes de radio avec WiFi, Bluetooth, UMTS, HSPA, LTE-advanced ... ). La demande en puissance de ces appareils est donc grandissante pour la partie numérique et notamment le processeur de calcul. Pour répondre à ce besoin sans cesse croissant de nouvelles fonctionnalités et donc de puissance de calcul, les architectures des processeurs ont beaucoup évolué : processeurs multi-coeurs, processeurs graphiques (GPU) et autres accélérateurs matériels dédiés. Cependant, alors que de nouvelles architectures matérielles peinent à répondre aux exigences de performance, l'évolution de la technologie des batteries est quant à elle encore plus lente. En conséquence, l'autonomie des systèmes embarqués est aujourd'hui sous pression. Parmi les nouveaux services supportés par les terminaux mobiles, la vidéo prend une place prépondérante. En effet, des analyses récentes de tendance montrent qu'elle représentera 70 % du trafic internet mobile dès 2016. Accompagnant cette croissance, de nouvelles technologies émergent permettant de nouveaux services et applications. Parmi elles, HEVC (High Efficiency Video Coding) permet de doubler la compression de données tout en garantissant une qualité subjective équivalente à son prédécesseur, la norme H.264. Dans un circuit numérique, la consommation provient de deux éléments: la puissance statique et la puissance dynamique. La plupart des architectures matérielles récentes mettent en oeuvre des procédés permettant de contrôler la puissance du système. Le changement dynamique du couple tension/fréquence appelé Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) agit principalement sur la puissance dynamique du circuit. Cette technique permet d'adapter la puissance du processeur (et donc sa consommation) à la charge réelle nécessaire pour une application. Pour contrôler la puissance statique, le Dynamic Power Management (DPM, ou modes de veille) consistant à arrêter les alimentations associées à des zones spécifiques de la puce. Dans cette thèse, nous présentons d'abord une modélisation de l'énergie consommée par le circuit intégrant les modes DVFS et DPM. Cette modélisation est généralisée au circuit multi-coeurs et intégrée à un outil de prototypage rapide. Ainsi le point de fonctionnement optimal d'un circuit, la fréquence de fonctionnement et le nombre de coeurs actifs, est identifié. Dans un second temps, l'application HEVC est intégrée à une architecture multi-coeurs avec une adaptation dynamique de la fréquence de développement. Nous montrons que cette application peut être implémentée efficacement sur des processeurs généralistes (GPP) tout en minimisant la puissance consommée. Enfin, et pour aller plus loin dans les gains en énergie, nous proposons une modification du décodeur HEVC qui permet à un décodeur de baisser encore plus sa consommation en fonction du budget énergétique disponible localement. / Consumer electronics offer today more and more features (video, audio, GPS, Internet) and connectivity means (multi-radio systems with WiFi, Bluetooth, UMTS, HSPA, LTE-advanced ... ). The power demand of these devices is growing for the digital part especially for the processing chip. To support this ever increasing computing demand, processor architectures have evolved with multicore processors, graphics processors (GPU) and ether dedicated hardware accelerators. However, the evolution of battery technology is itself slower. Therefore, the autonomy of embedded systems is now under a great pressure. Among the new functionalities supported by mobile devices, video services take a prominent place. lndeed, recent analyzes show that they will represent 70% of mobile Internet traffic by 2016. Accompanying this growth, new technologies are emerging for new services and applications. Among them HEVC (High Efficiency Video Coding) can double the data compression while maintaining a subjective quality equivalent to its predecessor, the H.264 standard. ln a digital circuit, the total power consumption is made of static power and dynamic power. Most of modern hardware architectures implement means to control the power consumption of the system. Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) mainly reduces the dynamic power of the circuit. This technique aims to adapt the power of the processor (and therefore its consumption) to the actual load needed by the application. To control the static power, Dynamic Power Management (DPM or sleep modes) aims to stop the voltage supplies associated with specific areas of the chip. ln this thesis, we first present a model of the energy consumed by the circuit integrating DPM and DVFS modes. This model is generalized to multi-core integrated circuits and to a rapid prototyping tool. Thus, the optimal operating point of a circuit, i.e. the operating frequency and the number of active cores, is identified. Secondly, the HEVC application is integrated to a multicore architecture coupled with a sophisticated DVFS mechanism. We show that this application can be implemented efficiently on general purpose processors (GPP) while minimizing the power consumption. Finally, and to get further energy gain, we propose a modified HEVC decoder that is capable to tune its energy gains together with a decoding quality trade-off.

La compréhension de la formation du Système Solaire et de son Evolution est profondément connectée aux connaissances que nous pouvons avoir sur les structures internes des planètes. Des études sismiques in-situ sont donc cruciales pour sonder la structure (répartition et Épaisseur des couches) et la composition interne des planètes telluriques. L'instrument SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) se posera sur Mars en 2018 (mission InSight de la NASA). Il contient deux types de capteurs sismiques: les VBB (Very Broad Band) et SP (Short Period), montés sur le LVL (système de nivellement mécanique) qui a un double objectif: assurer le placement horizontal des capteurs sur le sol de Mars dans des conditions locales inconnues et fournir le couplage mécanique des sismomètres au sol. Dans cette thèse, un modèle analytique simple du LVL est développé afin de reproduire son comportement mécanique grâce au calcul de ses résonnances et de sa fonction de transfert. Ce modèle permettra d'étudier l'effet du LVL sur les données sismiques des VBB et SP enregistrées sur Mars. Celui-ci est d'abord implémenté numériquement puis sa validation est garantie grâce ˆ l'observation de grandes similitudes entre nos résultats et ceux des expériences réalisées en laboratoire avec le modèle de vol. Ces comparaisons prouvent ainsi la fidélité du modèle ˆ la réalité. Après quelques simulations, on remarque également une influence importante du couplage mécanique entre les pieds du LVL et le sol dans les résonnances trouvées. Une étude d'inversion est alors réalisée afin d'observer si le modèle pourrait permettre d'estimer les propriétés du sol au niveau du site d'atterrissage InSight. Un autre travail consiste ˆ modéliser les 6 capteurs VBB et SP sur le LVL et observer la réponse de l'instrument global en translation et en rotation. En effet, des effets de rotation du LVL ˆ courte période peuvent perturber les mesures sismiques. Cette étude peut aussi permettre d'estimer les performances en rotation de SEIS, qui peut être une information clé pour déterminer la vitesse de phase des ondes sismiques de surface, fortement dépendante de la composition du sol. Cette vitesse sera calculée sur Mars en réalisant une expérience sismique active grâce ˆ l'autre instrument principal d'InSight: HP3. Aujourd'hui, de nouveaux projets sont étudiés pour un retour sismique sur la Lune. En effet, les sismomètres Apollo bien qu'ayant une bonne résolution en terme de déplacement du sol étaient cependant incapables de détecter le bruit sismique du sol lunaire, appelé "meteoritic hum". Ce bruit, du aux chutes continues de micrométéorites, a une amplitude estimée ˆ 1/100e de la résolution des sismomètres Apollo ˆ une certaine fréquence. Les phases sismiques du noyau, même si estimées grâce au "stacking" des données, n'ont pas non plus été directement enregistrées. Une nouvelle génération de sismomètres, 100 ˆ 1000 fois plus sensibles que ceux d'Apollo, est donc désirée pour atteindre le plancher du bruit sismique lunaire. Cette sensibilité pourrait permettre de tirer bénéfice de l'intégralité des ondes sismiques générées par l'activité sismique lunaire. La structure d'un tel sismomètre serait un capteur de déplacement, toujours lié ˆ une masse d'épreuve, mais présentant de grosses améliorations en termes de performance, linéarité, et niveau de bruit. Pendant cette thèse, un prototype de système de lecture optique du déplacement de la future masse d'épreuve de ce sismomètre lunaire ultra-sensible est développé, basé sur l'utilisation de la technologie des détecteurs d'ondes gravitationnelles. En effet, ceux-ci sont une référence en termes de mesures interférométriques ˆ basse fréquence et très bas niveau de bruit. Le prototype construit est ainsi basé sur la technique de stabilisation laser appelée "Pound-Drever-Hall". / The understanding of the Solar System formation and its evolution is deeply connected to the knowledge on the planet interior structures. In situ studies with seismometers are therefore crucial to probe the internal structure (distribution and thickness of layers) and composition of the telluric planets. Indeed, SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) will land on Mars in 2018 (NASA InSight mission). Both types of sensors of the SEIS instrument, the VBB (Very Broad Band) and SP (Short Period), are mounted on the LVL (a mechanical levelling system) for which the purpose is twofold: ensure a level placement of the sensors on the Martian ground under yet unknown local conditions and provide the mechanical coupling of the seismometers to the ground. In this thesis, we developed a simplified analytical model of the LVL structure in order to reproduce its mechanical behaviour by predicting its resonances and transfer function. This model will allow to estimate the LVL effect on the VBB and SP data recorded on Mars. It is first implemented numerically and its validation is then guaranteed thanks to the observation of a lot of similarities between our results and those of the laboratory experiments with the LVL flight model. These comparisons prove the model fidelity with reality. After some simulations, we noticed a clear influence of the mechanical coupling between the LVL feet and the ground in the resonances found. For this reason, an inversion study has been realized in order to study if this model could allow to estimate the ground properties of the InSight site. Another work consists in modeling the 3 VBB sensors and the 3 SP sensors on the LVL and to observe the response of the global SEIS instrument in translation and rotation. Indeed, some rotation effects at short period can disturb the seismic measurements. This study can also allows to estimate the performances of SEIS, especially in rotation that can be one important information to recover the phase velocity of the surface seismic waves, highly dependent of the ground composition. This can be realized on Mars with an active seismic experiment thanks to the other main instrument of InSight mission: HP3. Today, new projects are also considered for a seismic return on the Moon. Indeed, the Apollo seismometers had a good resolution in ground displacement but were however unable to detect the Lunar ground seismic noise, named "meteoritic hum". This noise is possibly due to the continuous fall of micro-meteorites and its amplitude has been estimated to be about 1/100 of the resolution of the Apollo sensors at a certain frequency. Core seismic phases, although detected through stacking, have not also been individually recorded. A new generation of broadband seismometers, 100 to 1000 times more sensitive than the Apollo ones are therefore requested in order to reach the lunar seismic noise floor. This sensitivity will allow to take benefit of all the seismic waves generated by the Moon seismic activity. The core of such seismometer will be the proof mass displacement sensors, with extreme improvement in performances, linearity and noise level. During this thesis, we developed an optical readout prototype, based on the use of gravitational waves detectorsÕ technology which is the reference in term of interferometric measurements at low frequency and very low noise levels. This prototype is based on the "Pound-Drever-Hall" laser frequency stabilization technique. The objective is to improve the sensitivity by 2 orders of magnitude compared to the current seismometers performances