From the point of view of the electromagnetic interaction, empirical descriptions of the nucleus involve only a few parameters, one of the most important being the nuclear charge radius. This has been well measured for ground state nuclei, but it is difficult to measure for excited states, since they decay too quickly for conventional methods to be used. We study the atomic transitions in muonic ^{90}Zr and find that the nuclear charge radius of the first excited state can be inferred by measuring the gamma emissions from certain transitions. We find that with 1keV photon resolution, we can infer a difference between the charge radius of the nuclear ground state and first excited state as small as 0.13%. We will work in units where h = c = 4\pi\epsilon_0 = 1 so that e^2 = \alpha \approx 1/137 (unless otherwise specified). Mass, momentum, and energy will have units of eV, whereas distances will be given in eV^{-1}. In qualitative discussion, we will sometimes revert to discussing distances in meters due to the familiarity of typical scales (e.g. nuclear radius, Bohr radius). When working with 4-vectors in Minkowski space, we use the metric convention (+,-,-,-). / Graduate

No / To mitigate potential interferences with coexisting wireless systems operating over 3.3-3.6 GHz, 5.15-5.35 GHz, or 5.725-5.825 GHz bands, four novel band-notched antennas suitable for ultra-wideband (UWB) applications are proposed. These include UWB antennas with a single wide notched band, a single narrow notched band, dual notched bands, and triple notched bands. Each antenna comprises a half-circle shaped patch with an open rectangular slot and a half-circle shaped ground plane. Good band-notched performance is achieved by using high permittivity and low dielectric loss substrate, and inserting quarter-wavelength horizontal/vertical stubs or alternatively embedding quarter-wavelength open-ended slots within the feed line. The results of both simulation and measurement confirm that the gain suppression of the single and multiple band-notched antennas in each desired notched band are over 15 dB and 10 dB, respectively. The radiation pattern of the proposed triple band-notched design is relatively stable across the operating frequency band.

Ultrasound directed self-assembly (DSA) utilizes the acoustic radiation force associated with a standing ultrasound wave field to organize particles dispersed in a fluid medium into specific patterns. The ability to tailor the organization and packing density of spherical particles using ultrasound DSA in a viscous fluid medium is crucial in the context of (additive) manufacturing of engineered materials with tailored properties. However, the fundamental physics of the ultrasound DSA process in a viscous fluid medium, and the relationship between the ultrasound DSA process parameters and the specific patterns of particles that result from it, are not well-understood. Researchers have theoretically described the acoustic radiation force and the acoustic interaction force that act on spherical particles in a standing ultrasound wave field in both inviscid and viscous media. In addition, they have solved the forward and inverse ultrasound DSA problem in an inviscid medium, in which they relate the patterns of particles and the ultrasound DSA operating parameters. However, no theoretical model exists that allows simulating the steady-state and transient local particle packing density in a viscous medium during ultrasound DSA. Thus, in this dissertation, we (i) theoretically derive and experimentally validate a model to determine the steady-state locations where spherical particles assemble during ultrasound DSA as a function of medium viscosity and particle volume fraction. (ii) We also theoretically derive and experimentally validate a model to quantify the steady-state and transient local packing density of spherical particles within the pattern features that result from ultrasound DSA. Using these models, we quantify and predict the locations where spherical particles assemble during ultrasound DSA in a viscous medium, considering the effects of medium viscosity and particle volume fraction. We demonstrate that the deviation between locations where particles assemble in viscous and inviscid media first increases and then decreases with increasing particle volume fraction and medium viscosity, which we explain by means of the sound propagation velocity of the mixture. In addition, we quantify and predict the steady-state and transient local packing density of spherical particles within the pattern features, using ultrasound DSA in combination with vat photopolymerization (VP). We show that the steady-state local particle packing density increases with increasing particle volume fraction and increases with decreasing particle size. We also show that the transient local particle packing density increases with increasing particle volume fraction, decreasing particle size, and decreasing fluid medium viscosity. Increasing particle size and decreasing fluid medium viscosity decreases the time to reach steady-state. Finally, we implement single and multiple scattering in the calculation of the acoustic radiation force for spherical particles in a viscous medium and quantify their relative contributions to the calculation of the acoustic radiation force as a function of ultrasound DSA operating parameters and material properties. We demonstrate that the deviation between considering single and multiple scattering may reach up to 100%, depending on the ultrasound DSA process parameters and material properties. Also, increasing the particle volume fraction increases the need to account for multiple scattering. Quantifying and predicting the local packing density of spherical particles during ultrasound DSA in a viscous medium, as a function of ultrasound DSA process parameters is crucial towards using ultrasound DSA in engineering applications, in particular (additive) manufacturing of engineered polymer matrix composite materials with tailored properties whose properties depend on the spatial organization and packing density of particles in the matrix material. / Doctor of Philosophy / Ultrasound directed self-assembly (DSA) is a technique that uses ultrasound waves to arrange small particles submerged in a fluid into specific patterns. When combined with other manufacturing techniques, ultrasound DSA can be used to fabricate composite materials that derive their properties from the spatial organization of particles in a matrix material. However, ultrasound DSA in viscous fluids is not well-understood. Researchers have studied the forces associated with ultrasound waves that move small spherical particles in an inviscid fluid medium (fluids that experience little to no internal resistance to flow), and they have demonstrated intricate control of the patterns of particles that form using ultrasound DSA. However, that knowledge is not currently available for ultrasound DSA in viscous media. In this dissertation, we develop and evaluate theoretical models to understand ultrasound DSA of small spherical particles in a viscous fluid medium. We simulate where particles organize and how densely they pack together. We also determine the difference of the time-dependent motion of particles in a viscous fluid compared to that in an inviscid fluid medium and relate the difference to the number of particles submerged in the fluid and the viscosity of the fluid. Additionally, we examine the effect of particle size and fluid viscosity on the speed by which the particles reach their final location. We also study how ultrasound waves interact with multiple small particles in a viscous fluid, focusing on the forces that move these particles. We explore two models that account for single and multiple ultrasound wave scattering. Scattering is the process by which ultrasound waves deflect in different directions when they encounter a particle. The results show that the difference between single and multiple scattering models can be significant, depending on the ultrasound DSA process parameters and the properties of the fluid and particles. In general, the importance of accounting for multiple scattering increases with the number of particles submerged in the fluid. Understanding particle packing density when using ultrasound DSA in a viscous fluid is essential in many engineering applications, in particular manufacturing of composite materials that derive their properties from the spatial arrangement of particles in a matrix material.

Dielectric resonator antenna (DRA) technologies are applicable to a wide variety of mobile wireless communication systems. The principal energy loss mechanism for this type of antenna is the dielectric loss, and then using modern ceramic materials, this may be very low. These antennas are typically of small size, with a high radiation efficiency, often above 95%; they deliver wide bandwidths, and possess a high power handling capability. The principal objectives of this thesis are to investigate and design DRA for low profile personal and nomadic communications applications for a wide variety of spectrum requirements: including DCS, PCS, UMTS, WLAN, UWB applications. X-band and part of Ku band applications are also considered. General and specific techniques for bandwidth expansion, diversity performance and balanced operation have been investigated through detailed simulation models, and physical prototyping. The first major design to be realized is a new broadband DRA operating from 1.15GHz to 6GHz, which has the potential to cover most of the existing mobile service bands. This antenna design employs a printed crescent shaped monopole, and a defected cylindrical DRA. The broad impedance bandwidth of this antenna is achieved by loading the crescent shaped radiator of the monopole with a ceramic material with a permittivity of 81. The antenna volume is 57.0  37.5  5.8 mm3, which in conjunction with the general performance parameters makes this antenna a potential candidate for mobile handset applications. The next class of antenna to be discussed is a novel offset slot-fed broadband DRA assembly. The optimised structure consists of two asymmetrically located cylindrical DRA, with a rectangular slot feed mechanism. Initially, designed for the frequency range from 9GHz to 12GHz, it was found that further spectral improvements were possible, leading to coverage from 8.5GHz to 17GHz. Finally, a new low cost dual-segmented S-slot coupled dielectric resonator antenna design is proposed for wideband applications in the X-band region, covering 7.66GHz to 11.2GHz bandwidth. The effective antenna volume is 30.0 x 25.0 x 0.8 mm3. The DR segments may be located on the same side, or on opposite sides, of the substrate. The end of these configurations results in an improved diversity performance. / General Secretariat of Education and Scientific Research Libya

La thèse aborde le droit européen de la télévision sous deux aspects : les régimes administratifs d’accès des émissions télévisées aux réseaux câblés et les droits intellectuels. En ce qui concerne l’accès des émissions aux réseaux câblés, la thèse met en avant le besoin de sauvegarder un service public de l’audiovisuel. Celui-ci est défini comme un ensemble des règles qui visent à la fois le paysage audiovisuel propre à chaque Etat membre (par exemple pluralisme) et le contenu des émissions proprement dit (émissions informatives, éducatives, épanouissement culturel etc.). Le droit communautaire primaire et dérivé, tel qu’interprété par la Cour de justice, fournit les moyens de conciliation entre, d’une part les intérêts généraux et, d’autre part, les exigences découlant de la libre prestation de services et de la libre concurrence. En ce qui concerne l’application des droits intellectuels, la thèse aborde la problématique liée à l’épuisement ou la subsistance de ceux-ci. Dans le cas de la câblodistribution, la Cour a affirmé la subsistance du droit. Cette position est corroboré par la nouvelle directive européenne sur le droit d’auteur et les droits voisins dans la société de l’information. La thèse appuie la position de subsistance en considérant qu’elle constitue une condition essentielle pour la juste récompense des auteurs. Enfin, la thèse aborde les questions plus spécifiques qui naissent à propos de la convergence technologique et juridique. Tout d’abord, il est avancé que le service public de l’audiovisuel n’est pas uniquement lié à des contraintes techniques, mais essentiellement à des objectifs qualitatifs (contenu des émissions). Ainsi, la thèse plaide en faveur de la pérpetuité du service public de l’audiovisuel dans l’ère du numérique. Par ailleurs, des questions plus spécifiques (comme l’accès à la boucle locale, l’interconnexion des réseaux et la numérisation des infrastructures) ont été examinées.

Cette thèse, qui s’inscrit dans le questionnement économique général sur la recherche d’outils de régulation des industries de réseaux, questionne la pertinence du choix français de régionalisation ferroviaire. Ce dernier, depuis la réforme introduite par la loi SRU, associe le maintien du monopole d'exploitation de la SNCF pour le Transport Express Régional (TER) avec la décentralisation aux Régions d'une prérogative jusqu'alors assurée de manière bureaucratique et centralisée. Dans cet environnement institutionnel, original au regard du mouvement européen, les Régions françaises ont-elles réussi à écrire et à gouverner le "système SNCF-TER" ?Pour répondre à cette double interrogation, l’auteur mobilise la théorie néo-institutionnelle, à partir de laquelle il propose une matrice interprétative de l’architecture économique des conventions TER et présente une transposition de la méthode des comptes de surplus (MCS), pour l’étude de la performance économique de ces contrats.Les résultats obtenus, sur l’échantillon des sept régions qui ont expérimenté la régionalisation, ne confirment que partiellement les déductions habituelles obtenues à partir de la théorie standard du monopole et de la capture du réglementateur par la firme régulée. Si la contractualisation SNCF / Régions, très éloignée du modèle « net cost » (présent dans de nombreux pays en Europe), exprime l’acceptation par le Législateur d’une large couverture des risques industriels, commerciaux, et plus encore sur investissements, par la Collectivité, la régionalisation s’est traduite par une grande diversité contractuelle. Une analyse fine montre le caractère hybride des modes de gouvernance que l’auteur qualifie de « fiduciaro-autoritaires ». La MCS révèle que si l’effet du monopole est bien présent et s’impose aux Régions, il ne profite guère à la SNCF, mais plutôt à RFF. Tendanciellement, les voyageurs sont devenus « gagnants » de la régionalisation ferroviaire. / This thesis, which fits the general economical issues on the research tools of the network industries regulation, questions the relevancy of the French railways regionalisation. The latter, since the reform introduced by the law SRU associates the maintenance of the railway service operating monopoly for the Regional Express Transport (TER) with the decentralisation to the regions, so that they benefit from a prerogative ensured hitherto in a centralised and bureaucratic way. In this institutional environment, original compared to the European movement, have the French regions managed to write and to govern the "SNCF-TER system” ?To answer both questions, the author used the neo-institutional theory from which he offers an interpretative array on the economical structure of the TER conventions and presents a transposition of this method on surplus accounts to study the economical performance of these contracts.From a panel of seven regions which have tested the regionalisation, the results can only partially confirm the usual deductions made from the standard theory of the monopoly and the capture of the regulator by the regulated firm. If the contracting SNCF/Regions, far from the “net cost” model, expresses that the legislature accepts a broad industrial and commercial insurance cover, and more on investments made by the community, then regionalisation resulted in a larger variety of employment contracts.A detailed analysis shows the hybrid character of the governance methods which the author calls “fiduciaro-authoritarian”. The method on surplus accounts reveals that, while the effect of monopoly is present and essential to the regions, then it means little benefit to the railway operator but much to RFF. Today travellers have trendily become the “winners’ of the rail regionalisation.

Ce mémoire analyse la notion de fonctionnalité. D'origine jurisprudentielle, ce concept tend à maintenir la dichotomie traditionnelle entre le régime des marques de commerce et celui des brevets. À la lecture des jugements rendus en la matière, le maintien d'une telle dichotomie empêcherait notamment de prolonger indûment un monopole échu sous le régime des brevets par l'enregistrement d'une marque de commerce. Cette étude tente de mieux cerner le concept de fonctionnalité et, plus précisément, de justifier son existence. Pour ce faire, une étude approfondie des régimes des marques de commerce et des brevets, nous permet de comprendre que chacun de ces corps de règles répond à une logique différente. Les fonctions des marques de commerce et des brevets sont en effet distinctes et aucun chevauchement ne semble être permis. Cette situation est d'ailleurs propre à ces régimes spécifiques. Un examen de l'étendue de la notion de fonctionnalité nous permet de constater que d'autres droits de propriété intellectuelle peuvent coexister. À titre d'exemple, nous croyons qu'une intersection est possible entre les régimes des dessins industriels et des marques de commerce. À l'issue de ces recherches, nous constatons que la notion de fonctionnalité est un principe jurisprudentiel bien établi en droit canadien visant à empêcher tout renouvellement à perpétuité d'un brevet par le biais du droit des marques de commerce. L'existence de ce principe nous semble être justifiée en matière de marques de commerce et de brevets. Cette conclusion pourrait toutefois différer dans le cadre d'autres droits de propriété intellectuelle, les fonctions de ces autres régimes semblant permettre des chevauchements. / This memory analyzes the notion of functionality. Of case law origin, this concept tends to maintain the traditional dichotomy between trademarks and patents regimes. In light of judgments rendered on that matter, the preservation of such dichotomy would notably prevent from illegally prolonging a monopoly fallen under the regime of patents by the registration of a trademark. This study tries to understand the concept of functionality and, more specifically, to justify its existence. In order to reach this goal, a detailed study of the regimes of trademarks and patents lead us to conclude that each of these bodies of rules answers to a different logic. Indeed, the functions of trademarks and patents are different and no overlapping seems to be allowed. This situation is particular to these two specific regimes. An examination of the area of the notion of functionality leads us to notice that other rights of intellectual property can coexist. For example, we believe that an intersection is possible between the regimes of industrial designs and trademarks. As a conclusion, we notice that the notion of functionality is a well established principle in Canada which tends to prevent any perpetual renewal of a patent under the trademarks regime. We believe that the existence of this concept is justified under trademarks and patents laws. However, this conclusion could differ within the framework of the other intellectual property rights, since these other rights' functions seem to allow an intersection between them.

Créée en 1741, la Compagnie royale d’Afrique succède à des compagnies à privilèges qui n’ont connu à Marseille, deux siècles durant, que des déboires dans leurs relations avec les Régences de Barbarie. Or, pendant plus d’un demi-siècle cette nouvelle structure commerciale connaît un réel succès. Avec des représentants installés de manière pérenne essentiellement dans la Régence d’Alger – comptoirs à La Calle, Bône et Collo – elle organise et contrôle dans les eaux barbaresques, comme le fit la première Compagnie du corail au XVIe siècle, la pêche de ce produit apprécié sur la rive nord de la Méditerranée. Cependant, elle a pour tâche première d’assurer la traite des blés afin de participer au bon ravitaillement du royaume, tout en intervenant également sur d’autres marchés. À l’heure où la Méditerranée devient un espace périphérique du commerce mondial, où la pensée économique remet en cause les monopoles commerciaux et où les relations avec les Régences barbaresques tendent à se normaliser, cette Compagnie constitue un bon observatoire pour suivre les pratiques commerciales du second XVIIIe siècle et décrypter les stratégies des hommes qui en ont la direction. Par ailleurs, s’établir et travailler chez l’Autre, avec ses avantages et ses contraintes, invite également à saisir les relations à l’altérité. Aussi, au-delà de l’étude des flux, des routes maritimes, de l’outillage nautique, des produits, des marchés et des hommes – dirigeants ou simples exécutants –, cette recherche, qui mêle les approches quantitative et qualitative, se présente également comme une lecture des pratiques interculturelles entre les différents acteurs des deux rives de la Méditerranée. / Founded in 1741, the French Royal African Company succeeds to exclusive trading companies, which only suffered setbacks in Marseille for two centuries in their relations with the Regencies of Barbary. Yet, for more than half a century, this new commercial structure experienced a real success. With officials durably settled primarily in the Alger Regency – trading stations in El Kala, Annaba and Collo –, the Royal African Company organizes and controls the fishery of coral in the Barbarian maritime territories, just like the first Coral Company did in the 16th century; the coral being a cherished product on the north shore of the Mediterranean Sea. However, the primary task of the Royal African Company is to ensure the trading of wheat in order to contribute to supplying the Kingdom of France and intervene as well on other markets. At the time when the Mediterranean becomes a peripheral area of world trade, when the economic thought calls into question the trading monopolies and when the Barbarian Regencies tend to normalize, this Company represents a good observatory to follow the commercial practices of the second half of the 18th century and analyze the strategies of the leading men. Besides, being established and working in the Other’s home, with its advantages and constraints, invites to understanding the relation to otherness. Thus, beyond the study of flows, sea lanes, nautical equipment, products, markets, and men – be it leaders or simple performers –, this research, blending quantitative and qualitative approaches, can also be presented as a reading of the intercultural practices between the various players on both sides of the Mediterranean.

Das Verstaendnis dafuer, welche Freiheitsgrade fuer das Eingeschlossensein der Quarks von Bedeutung sind, ist ein altbekanntes Problem. Da weithin angenommen wird, dass das Zentrum der Eichgruppe eine bedeutende Rolle spielt, ist es interessant, eine Theorie mit einem trivialen Zentrum zu untersuchen. Das einfachste Modell, um dieses Problem zu untersuchen, ist eine Theorie mit ungeradzahliger Dimension der Darstellung der Eichgruppe SU(2). Theorien mit einem trivialen Zentrum werden schon seit langer Zeit in zwei verschiedenen Diskretisierungen untersucht: die adjungierte Wilson-Wirkung und die Villain-Wirkung. Es stellte sich heraus, dass sie aus zweierlei Gruenden problematisch sind. Zunaechst zeigte sich, dass in beiden Fällen ein bulk-Phasenuebergang den physikalischen Phasenuebergang bei endlicher Temperatur ueberschattet. Darueberhinaus erwies es sich im Falle der Villain-Theorie, dass die Anwesenheit von Twist-Sektoren fuer die Konstruktion eines ergodischen Algorithmus problematisch sein kann. Die Gitter-Artefakte, die den bulk-Phasenuebergang verursachen, wurden mit Z(2) Monopolen identifiziert. Diese Monopole koennen mit Hilfe eines entsprechenden chemischen Potentials unterdrueckt werden. Eine erste Untersuchung des Phasenuebergangs bei endlicher Temperatur durch andere Autoren wurde nur im Falle der Villain-Wirkung durchgefuehrt, wobei in dieser Untersuchung die Twist-Sektoren ohne Beruecksichtigung blieben. In der vorliegenden Arbeit untersuchen wir nichtstoerungstheoretisch die Wilson-Wirkung in der adjungierten Darstellung der Eichgruppe SU(2) mit einem chemischen Potential, welches die Z(2)-Monopole bei nicht verschwindender Temperatur und bei Temperatur Null unterdrueckt. Wir untersuchen hierbei die Auswirkungen des chemischen Potentials lambda auf einige Observable. Fuer hinreichend grosse lambda zeigen die Observablen keine Diskontinuitaet in der adjungierten Kopplung. In diesem Gebiet des Phasendiagramms untersuchen wir, meist eingeschraenkt auf den trivialen Twist-Sektor, die Existenz eines Phasenuebergangs bei endlicher Temperatur. Um diesen Phasenuebergang zu identifizieren, gelingt es uns, einen neuen Ordungsparameter zu definieren, den wir erfolgreich auch in der fundamentalen Darstellung der SU(2) testen. Ferner analysieren wir die raeumliche Verteilung der fundamentalen Polyakov-loop-Variable und des Pisaer Unordnungs-Operators, welcher die Kondensation magnetischer Ladungen beschreibt. Die Ergebnisse, die wir mit diesen Untersuchungsmethoden erhielten, lassen auf einen vom bulk-Phasenuebergang entkoppelten Phasenuebergang bei endlicher Temperatur oder einen cross-over schliessen. / The understanding of which degrees of freedom are relevant for the confinement of quarks is a long standing problem. Since it is widely believed that the center of the gauge group plays an important role, it is interesting to study a theory with a trivial center. The simplest model to investigate this problem is provided by a theory in an odd-dimensional representation of the gauge group SU(2). Center-blind theories were studied long time ago in two different discretizations, the adjoint Wilson and the Villain action, and they turned out to be problematic for two reasons. In both cases a bulk phase transition was shown to overshadow the physical finite temperature one. Another feature, pointed out in the Villain case, was the presence of twist sectors, which could cause difficulties in the construction of an ergodic algorithm. The lattice artifacts responsible for the bulk phase transition were identified with Z(2) monopoles and they could be suppressed by the use of an appropriate chemical potential. A preliminary investigation of the finite temperature phase transition by other authors was done only in the Villain case and without taking care of the twist sectors. In this thesis we perform a lattice study of the Wilson action in the adjoint representation of the gauge group SU(2) with a chemical potential, which suppresses the Z(2) monopoles at zero and non-zero temperature. We investigate the effects of the chemical potential lambda on some observables. For large enough lambda at vanishing temperature the observables do not show any discontinuity in the adjoint coupling. In this region we study the existence of a finite temperature phase transition restricting ourselves mainly to the trivial twist sector. In order to detect this phase transition we are able to define a new order parameter, which we successfully test also for the case of the fundamental representation of SU(2). Furthermore we analyze the spatial distribution of the fundamental Polyakov loop and the Pisa disorder operator which detects the condensation of magnetic charges. These different tools provide an indication for a finite temperature phase transition or crossover decoupled from the bulk phase transition.

Cette thèse, qui s'inscrit dans le questionnement économique général sur la recherche d'outils de régulation des industries de réseaux, questionne la pertinence du choix français de régionalisation ferroviaire. Ce dernier, depuis la réforme introduite par la loi SRU, associe le maintien du monopole d'exploitation de la SNCF pour le Transport Express Régional (TER) avec la décentralisation aux Régions d'une prérogative jusqu'alors assurée de manière bureaucratique et centralisée. Dans cet environnement institutionnel, original au regard du mouvement européen, les Régions françaises ont-elles réussi à écrire et à gouverner le "système SNCF-TER" ? Pour répondre à cette double interrogation, l'auteur mobilise la théorie néo-institutionnelle, à partir de laquelle il propose une matrice interprétative de l'architecture économique des conventions TER et présente une transposition de la méthode des comptes de surplus (MCS), pour l'étude de la performance économique de ces contrats. Les résultats obtenus, sur l'échantillon des sept régions qui ont expérimenté la régionalisation, ne confirment que partiellement les déductions habituelles obtenues à partir de la théorie standard du monopole et de la capture du réglementateur par la firme régulée. Si la contractualisation SNCF / Régions, très éloignée du modèle « net cost », exprime l'acceptation par le Législateur d'une large couverture des risques industriels, commerciaux, et plus encore sur investissements, par la Collectivité, la régionalisation s'est traduite par une grande diversité contractuelle. Une analyse fine montre le caractère hybride des modes de gouvernance que l'auteur qualifie de « fiduciaro-autoritaires ». La MCS révèle que si l'effet du monopole est bien présent et s'impose aux Régions, il ne profite guère à la SNCF, mais plutôt à RFF. Tendanciellement, les voyageurs sont devenus « gagnants » de la régionalisation ferroviaire.