L’objectif est d’étudier les propriétés optiques de formulations composites et leur évolution durant leur photopolymérisation. Une attention particulière est portée au phénomène de diffusion de la lumière engendré par la présence de charges d’indice de réfraction différent de celui de la matrice organique. Des relations indice-conversion sont établies pour des systèmes non chargés à partir des suivis cinétiques de l’évolution de l’indice de réfraction par réfractométrie et de la conversion par spectrométrie IR réalisés pour différentes compositions, température et intensité du rayonnement. L’étude des formulations chargées montre que la diffusion de la lumière est d’autant moins marquée que l’écart d’indice de réfraction entre charges et matrice est faible et la taille des particules est grande. Une modélisation basée sur un modèle à 4 flux décrivant l’évolution du rayonnement dans l’épaisseur de l’échantillon permet d’optimiser le mode opératoire le plus adapté au matériau visé. / The aim of this work is to study optical properties of loaded formulations and their variation during photopolymerization. This study is accentuated on light scattering phenomenon which is caused by presence of fillers having refractive index different from that of the organic matrix. Using real time monitoring of photopolymerization kinetics by IR spectroscopy and by refractometry, refractive index-conversion relationships are determined for unloaded systems of different compositions and at different temperatures and radiation intensities. Studying loaded formulations shows that light scattering is even less so pronounced as the difference in refractive index between fillers and matrix is lower and as the particle size is larger. Modeling based on four-flux theory was used to describe radiation evolution in terms of sample thickness in order to optimize the most appropriate operating procedure of the desired material.

Le nettoyage des surfaces métalliques est nécessaire dans différents domaines de l'industrie moderne. L'industrie nucléaire cherche de nouvelles méthodes de décontamination des surfaces oxydées, et les installations thermonucléaires nécessitent le nettoyage des composants face au plasma pour enlever la couche déposée contenant tritium. L'ablation laser est proposée comme une méthode efficace et sûre pour le nettoyage des surfaces métalliques et leur décontamination. Le facteur important influençant le chauffage et l'ablation laser est la distribution en profondeur de l’intensité laser. Le modèle de propagation de la lumière dans une couche diffusant sur un substrat métallique est développé et appliqué pour analyser les caractéristiques de distribution de lumière. Pour simuler les surfaces contaminées, l'inox AISI 304L a été oxydé par laser et chauffé dans un four. La contamination radioactive de la couche d'oxyde a été simulée par l'introduction d’europium et / ou de sodium. Un facteur de décontamination de plus de 300 a été démontré avec le régime de nettoyage optimal trouvé. Une diminution de la résistance à la corrosion a aussi été montrée après un nettoyage laser. Les seuils d'ablation des surfaces ITER-like (représentatives d’ITER) ont été mesurés. Une vitesse de nettoyage de 0,07 m2/W∙h a été trouvée. Pour les surfaces miroir, les seuils de dommages étaient déterminés pour éviter les dommages lors du nettoyage au laser. La possibilité de restaurer la réflectivité après le dépôt d’une couche mince de carbone a été démontrée. Les perspectives de développement ultérieur de nettoyage laser sont discutées. / Metal surface cleaning is highly required in different fields of modern industry. Nuclear industry seeks for new methods for oxidized surface decontamination, and thermonuclear installations require the cleaning of plasma facing components from tritium-containing deposited layer. The laser ablation is proposed as an effective and safe method for metal surface cleaning and decontamination. The important factor influencing the laser heating and ablation is the in-depth distribution of laser radiation. The model of light propagation in a scattering layer on a metal substrate is developed and applied to analyse the features of light distribution. To simulate the contaminated surfaces, the stainless steel AISI 304L was oxidized by laser and in a furnace. Radioactive contamination of the oxide layer was simulated by introducing europium and/or sodium. The decontamination factor of more than 300 was demonstrated with found optimal cleaning regime. The decreasing of the corrosion resistance was found after laser cleaning. The ablation thresholds of ITER-like surfaces were measured. The cleaning productivity of 0.07 m2/hour∙W was found. For mirror surfaces, the damage thresholds were determined to avoid damage during laser cleaning. The possibility to restore reflectivity after thin carbon layer deposition was demonstrated. The perspectives of further development of laser cleaning are discussed.