Thèse doctorat : Electronique, Electrotechnique et Automatisme : Villeurbanne, INSA : 2003. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. à la fin de chaque chapitre.

Thèse de doctorat : Instrumentation et analyses avancées : Lille 1 : 2001. / N° d'ordre (Lille) : 3070. Résumé en français et en anglais. Bibliogr. p. 122-125.

Diss. Stockholm : Stockholms universitet, 2008.

Th.--Sci. phys.--Toulouse 3, 1977. N°: 760. / 761.

Th. doct.-ing.--Génie chim.--Toulouse--I.N.P., 1983. N°: 259.

Th. 3e cycle--Electronique, électrotech., autom,--Toulouse--I.N.P., 1980. N°: 75.

Les concentrateurs photovoltaïques sont parmi les technologies d'énergies solaires les plus prometteuses. Ils ont une efficacité allant jusqu'à deux fois celle des panneaux photovoltaïques conventionnels. Malgré les avancements en recherche et développement, les concentrateurs photovoltaïques demeurent des systèmes relativement complexes. Cette même complexité laisse place à l'innovation et à la possibilité de réduire considérablement les coûts de fabrication. Dans le cadre de cette thèse, deux sites de tests sont développés et déployés pour faire l'analyse des performances des concentrateurs photovoltaïques plats. Quatre designs de cellules solaires sont caractérisés en laboratoire et incorporés dans les panneaux prototypes pour ensuite être individuellement étudiés. Les quatre designs sont ensuite comparés l'un à l'autre, et selon leurs emplacements, pour comprendre comment le design de la cellule affecte la performance des panneaux.

Le but de cette thèse est l'étude du développement de la turbulence dans le vent solaire entre 0.2 et 1 unité astronomique (UA) du soleil (i.e. l'orbite terrestre). L'étude est faite en résolvant numériquement les équations de la MHD après soustraction de l'écoulement moyen radial. Les deux aspects de la turbulence qui nous intéressent sont la structure 3D des spectres d’énergie et le chauffage du plasma qui résulte de la dissipation turbulente des tourbillons et couches de courant emportés par le vent. On cherche à déterminer quelles sont les conditions du plasma près du soleil qui permettent d’aboutir à ce qu'on observe à 1 UA. Un but important de mon travail est aussi de déterminer si la physique qui est présente dans les équations que j'intègre (la MHD) suffit pour arriver à reproduire ce qu'on a déjà observé dans cet intervalle de distance. Nous introduisons le contexte de notre travail dans la première partie. On y trouve les équations de base, une introduction à la turbulence, un résumé sur la physique du vent solaire et de la couronne solaire. La partie 2 sera consacrée à l'étude de l'anisotropie de la cascade turbulente, et plus précisément du spectre 3D. Dans la zone inertielle, les mesures in-situ vers 1 UA montrent des figures complexes pour ces spectres qu'on peut interpréter de plusieurs façons : nos simulations numériques permettent de lever toute ambiguïté. Plus précisément, la question est de savoir quand intervient l'axe soleil-terre, et quand intervient l'axe du champ magnétique moyen. La partie trois est centrée sur le chauffage turbulent dans les vents rapides et lents. Entre 0.3 et 1 UA, la température des protons diminue anormalement lentement, ce qui indique une source de chauffage, qu'on suppose ici être la dissipation des tourbillons et couches de courant emportés par le vent. Pour démontrer que cette hypothèse est raisonnable, nous considérons d’abord le modèle de Burgers qui est un modèle pour l'évolution d’ondes sonores. Ensuite, nous passons à l'étude du cas plus complexe d'un volume de plasma 3D. Nous examinerons les conditions initiales correspondant aux vents lents et rapides. Dans les deux cas, on adoptera des anisotropies spectrales différentes. Dans la dernière partie, nous exposerons les conclusions de notre travail et proposerons d'introduire l'anisotropie de la température dans un travail futur. / The aim of this thesis is the study of the development of turbulence in the solar wind between 0.2 and 1 astronomical unit (AU) from the Sun (i.e. Earth’s orbit). The study is done by solving the magnetohydrodynamics equations (MHD) after subtracting the mean radial flow. The two aspects of turbulence that interest us are the 3D structure of the energy spectra and the heating of plasma that results from the turbulent dissipation of eddies and current layers transported by the wind. We want to determine which conditions of the plasma close to the Sun can result into what we observe at 1 AU. We have relatively detailed measurements of what happens between 0.3 and 1 AU. One important goal of this work is to determine if the physics present in the equations that are integrated (MHD) is sufficient to reproduce what is observed in this interval of distances. We introduce the context of our work in the first part. We give a summary of the physics concerning the solar wind and the solar corona, and the basic equations used to describe the solar wind plasma and an introduction to turbulence. Part 2 is dedicated to the study of anisotropy in the turbulent cascade, which characterizes 3D spectra. In the inertial range, in-situ measurements at 1 AU show complex figures for these spectra that we can interpret in several ways : numerical simulations allow to clear ambiguities. An important question is to know whether the Earth-Sun symmetry axis or the mean magnetic field axis is dominant.The third part focuses on turbulent heating in fast and slow winds. Between 0.3 and 1 AU, proton temperature decreases more slowly than expected, which requires a heating source. This source is supposed to be the continuous dissipation of eddies and current layers transported by the wind. To start with, we consider the simple case of Burgers equation, which is a one-dimensional model for shock formation. Thereupon, we switch to the 3-dimensional case, where we consider initial conditions appropriate for slow and fast winds. In the last part we expose our conclusions and propose the implementation of temperature anisotropy as future work.

L'objectif est de comprendre d'effet de la turbulence optique sur la mesure au sol du rayon solaire. La mesure du rayon solaire avec précision est importante pour les modèles de structure et d'évolution solaire et stellaire. En plus l'activité solaire a une influence certaine sur le climat terrestre. Le travail de thèse a porté sur la calibration et l'exploitation de données issues des télescopes SODISM2, dédié à la mesure du rayon solaire par imagerie pleine, et MISOLFA un moniteur de turbulence qui permet d'estimer les paramètres spatio-temporels de celle-ci. Les premières mesures de MISOLFA montrent sa capacité pour l'extraction des profils de la turbulence et des paramètres intégrés à partir des fluctuations des angles d'arrivées observées sur le bord solaire. Les paramètres spatiaux issus des fluctuations d'intensité dans la voie pupille montrent un bon accord avec les paramètres issus de la voie image. Les premières mesures du temps caractéristique des angles d'arrivée ont été également obtenues qui donnent une valeur moyenne de 5.3 ms sur une année de mesures. SODISM2 est la copie d'un instrument à bord du satellite PICARD (2010-2014). Les premières mesures de cet instrument montrent une grande stabilité et une dispersion de l'ordre de 200 mas. Une tendance à la baisse de l'ordre de 12 mas/an a été également observée mais elle demeure non significative compte tenu de la dispersion. Une nouvelle méthode a été élaborée pour l'obtention des flat field en utilisant les cartes de contrastes. Des simulations numériques d'imagerie à travers la turbulence montrent un effet systématique des paramètres de la turbulence sur l'estimation du rayon et de la largeur du limbe / The objective is to understand the effect of optical turbulence on ground-based solar radius measurements. The measurement of the solar radius with accuracy is important for models of solar and stellar structure and evolution. In addition solar activity has an evident influence on the terrestrial climate. The work focused on the calibration and exploitation of data obtained by two telescopes: SODISM2 dedicated to the measurement of the solar radius by full-disk imaging, and MISOLFA a turbulence monitor which allows to estimate the turbulence spatio-temporal parameters. The first measurements of MISOLFA show its capacity for the extraction of turbulence profiles and integrated parameters from the angle-of-arrival fluctuations observed on the solar edge. The spatial parameters estimated from the intensity fluctuations in the pupil plane show a good agreement with the parameters coming from the image plane. The first measurements of the angle-of-arrival characteristic time have also been obtained which give an average value of 5.3 ms over a year of measurements. SODISM2 is the qualification model of an instrument on board the PICARD satellite (2010-2014). The first measurements of this instrument show a high stability and a dispersion of the order of 200 mas (milli-arcseconds). A downward trend on the order of 12 mas/year was also observed but it is not significant given the dispersion of the measurements. A new method was developed for obtaining flat fields using contrast maps. Numerical simulations of imaging through turbulence show a systematic bias introduced by the effect of the turbulence parameters on the estimation of the radius and the limb width

En 2006, Il a été observé que l'astéroïde (234)~Barbara possède une valeur anormalement élevée d’angle d’inversion polarimétrie. Par la suite, d'autres astéroïdes possédant la même caractéristique que Barbara ont été découverts et nommés ``Barbarians'' en référence à (234) Barbara. L'étude de ces astéroïdes constitue le sujet principal de cette thèse ayant pour but de mieux comprendre la raison de cet angle d'inversion plus élevé que la normale. La première hypothèse formulée afin d’expliquer cette anomalie polarimétrique suppose que les astéroïdes Barbarians possèdent une forme fortement irrégulière induisant une réponse polarimétrique particulière. La deuxième hypothèse stipule que les astéroïdes Barbarians possèdent une abondance anormalement élevée d'inclusions riches en aluminium et en calcium. Au cours de cette thèse, nous avons obtenu de nombreuses nouvelles données aussi bien en photométrie, spectroscopie que polarimétrie. Ces nouvelles observations d’astéroïdes ont permis de tester différentes hypothèses formulées précédemment afin d'expliquer l'anomalie polarimétrique observée. Nos observations ont permis d'éliminer une hypothèse faisant appel à une topologie particulière des astéroïdes Barbarians, mais nous avons confirmé et renforcé une autre hypothèse faisant intervenir une composition particulière de ces astéroïdes. Si cette dernière hypothèse était confirmée, cela en ferait des astéroïdes primitifs s'étant formés lors des premières étapes du Système Solaire. Leur étude permettrait donc d'en apprendre plus sur les mécanismes de formation des astéroïdes et la composition de la nébuleuse ayant donné naissance au Système Solaire. Comprendre les astéroïdes Barbarians sert à mieux comprendre les premières étapes de formation du Système Solaire et aussi celles des planètes. / A few years ago, asteroid polarimetry allowed to discover a class of asteroids exhibiting peculiar phase polarization curves, collectively called "Barbarians" from the prototype of this class, the asteroid (234) Barbara. All such objects belong to the L visible plus near infrared based taxonomic class. The anomalous polarization has been tentatively interpreted in terms of high-albedo, spinel-rich Calcium-Aluminum inclusions (CAI) that could be abundant on the surfaces of some of these asteroids, according to their spectral reflectance properties and to analogies with CO3/CV3 meteorites. Such CAIs are among the oldest mineral assemblages ever found in the Solar System. Barbarians' surfaces could therefore be rich in this very ancient material and bring information on the early phases of planetary formation. During this thesis, a systematic campaign for photometric, polarimetric and spectroscopic characterization has been conducted. These observation campaigns allowed improving our general knowledge about these peculiar asteroids and highlighting the link between polarization and polarimetric properties. Our observation also allowed discarding the hypotheses involving peculiar shape for these asteroids. However, as it was suggested, a link between the presence of CAI and the polarimetric response was found. Our observations show that the relative abundance of CAI is correlated with the polarimetric inversion angle. This is the first time that a direct link between polarimetric and spectroscopic properties is found.