Les éléments de parois des réacteurs de fusion nucléaire sont soumis à de forts flux de chaleur, des disruptions du plasma et des forts flux des particules. Cette interaction donne lieu à la dégradation de la performance globale des matériaux, diminue la durée de vie des composants et a une forte influence sur la performance du plasma. Un des gros problèmes des interactions plasma-surface est la formation de bulles dans les matériaux, et de cloques en surface. En effet, la formation des bulles et des cloques modifie les propriétés du matériaux et favorise la rétention d’hydrogène. Les expériences ont montré que ce phénomène est influencé par plusieurs paramètres tels que l’énergie des ions impactant la surface, la fluence du plasma, la microstructure et la direction cristallographique des matériaux. Ce travail se concentre sur l’analyse de la dynamique de croissance des bulles et des cloques due à l’exposition à un plasma d’hydrogène dans des matériaux avec un système cristallin cubique et une faible solubilité de l’hydrogène, i.e. l’aluminium. Cela fournit un contexte approprié pour comprendre les phénomènes liés à la structure cristallographique dans des systèmes hexagonaux plus complexes tels que le béryllium. Afin d’effectuer les expériences, les échantillons sont polis et soumis à un traitement thermique pour obtenir un matériau de base de basse rugosité sans contraintes. Par la suite, les échantillons ont été exposés à un plasma d’hydrogène entièrement caractérisé dans lequel plusieurs paramètres ont été variés, tels quel’énergie ionique incidente, la fluence du plasma et la nature de l’exposition. Ce dernier point a été réalisé afin d’étudier les effets de la contrainte, de la relaxation et du refroidissement sur la formation de bulles et de cloques, étant donné que les réacteurs plasma de fusion actuels fonctionnent en cycles au lieu de l’exposition continue au plasma. De plus, la microstructure et l’orientation cristallographique des matériaux ont été investiguées au cours des expériences.L’analyse de l’orientation cristallographique a été effectuée en utilisant des monocristaux{100}, {110} and {111}. Cela permet d’étudier la morphologie des cloques sans l’effet des joints des grains et de poser les bases pour comprendre les systèmes de cristaux hexagonaux.Finalement, afin de comprendre la dynamique de l’hydrogène dans les matériaux, un modèle d’équations macroscopiques 1D avec un code appelé Hydrogen Isotope Inventory Processes Code (HIIPC) a été utilisé. Ce modèle permet de prédire la quantité des isotopes d’hydrogène(HI) retenue dans les matériaux et les processus physiques impliqués dans cette interaction, / Plasma facing components in fusion reactors are exposed to intense thermal loads, plasma disruptions and high-flux particle bombardment. This leads to a plasma wall interactionthat degrades the overall performance of the materials, limits the lifetime of the components and has a strong influence on the plasma performance. One problem derived from plasmawall interactions is bubble and blister formation in materials. This poses a great concern since it changes the material properties and favors hydrogen isotope (HI) retention. Since tritium, a HI, is radioactive, its inventory is quite limited. Experiments have shown that surface modifications are highly influenced by several parameters such incident ion energy,fluence and crystallographic orientation. This work focuses on analyzing blister and bubble dynamics due to hydrogen plasma exposure in materials with a cubic crystal system and alow hydrogen solubility (i.e. Al and W). This provides a suitable background to understand phenomena related to crystallographic structure in hexagonal systems such as beryllium. In order to perform the experiments, the samples were polished and submitted to a heat treat mentto obtain a well-defined low-roughness base material. Afterwards, they were exposedto a fully characterized hydrogen plasma in which several parameters were varied, such asincident ion energy, fluence and discharge regime. The latter was performed in order to studythe effects stress, relaxation and cooling have on bubble and blister formation given tha tcurrent plasma reactors work in cycles instead of continuous plasma exposure. In addition,the microstructure and crystallographic orientation of the materials was varied during the experiments. The analysis of crystallographic orientation were performed by using {100},{110} and {111} single crystals. This allows studying blister morphology without the effect of grain boundaries and setting the basis to understand hexagonal crystal systems. Finally, in order to understand hydrogen dynamics in materials a 1D macroscopic rate equations model with a code named Hydrogen Isotope Inventory Processes Code (HIIPC) was used. This model allows predicting the amount of retained HI’s in materials and the physical processes involved in this interaction such as HI implantation, migration, depth distribution and their release. The results obtained with HIIPC support the results obtained in the experimental section and contribute in the understanding of hydrogen dynamics in material.

Dans la conception des futurs réacteurs de fusion, l’impact des interactions plasma – paroi pèse grandement sur le choix des matériaux à utiliser en première interface. L’utilisation du tritium en tant que combustible impose de plus des limites de sécurité quant à la quantité totale contenue dans le réacteur. L’analyse d’échantillons de parois de Tokamaks a montré une pénétration et une rétention du deutérium (utilisé à la place du tritium) au sein des matériaux carbonés; cette rétention est problématique car contrairement à la rétention dans les couches co-déposées, on ne peut espérer l’éliminer facilement. De part l’accès difficile aux échantillons réels, l’étude de ce phénomène se limite souvent à des analyses post-mortem.Afin d’accéder à la dynamique du phénomène et de s’affranchir de potentielles redistributions des éléments lors du stockage, un dispositif couplant micro analyse nucléaire (µNRA) et implantation basse énergie simultanée, visant à reproduire l’interaction entre le deutérium et les matériaux de la première paroi, a été mis en place. L’analyse µNRA permet de caractériser les profils de répartition en trois dimensions du deutérium en temps réel, à des échelles micrométriques. Des tests ont permis de confirmer le caractère non-perturbateur du faisceau d’analyse.On observe sur l’ensemble des données obtenues que la surface de l’échantillon (0-1 µm) présente une teneur en deutérium élevée et quasi constante ; la répartition du deutérium y est uniforme. A contrario, le deutérium piégé en profondeur (1-11 µm) se concentre dans des sites préférentiels liés à la microstructure du matériau. L’inventaire deutérium en profondeur semble augmenter avec la fluence incidente, malgré une grande dispersion des données attribuée à la variation de structure des zones étudiées. La saturation surfacique comme la migration en profondeur sont instantanées ; le stockage sous vide entraine une légère désorption du deutérium.Les observations faites par µNRA ont été croisées avec celles obtenues via d’autres techniques expérimentales. La µtomographie X a permis d’identifier clairement les porosités comme sites de localisation préférentielle du deutérium en profondeur. La micro-spectrométrie Raman a révélé la formation d’une couche amorphe fine (~30 nm) et saturée en deutérium à la surface du CFC suite à l’exposition au faisceau de deutérium. Enfin, la caractérisation expérimentale de la migration du deutérium dans les CFC obtenue est confrontée aux modèles existants, et un modèle simplifié original est proposé. Considérant que le dépôt en profondeur se produit par le biais de l’implantation et de la diffusion coulombienne du deutérium à la surface des porosités, il permet de reproduire qualitativement les profils de migration observés. / Plasma-wall interactions play an important part while choosing materials for the first wall in future fusion reactors. Moreover, the use of tritium as a fuel will impose safety limits regarding the total amount present in the tokamak. Previous analyses of first-wall samples exposed to fusion plasma highlighted an in-bulk migration of deuterium (used as an analog to tritium) in carbon materials. Despite its limited value, this retention is problematic: contrary to co-deposited layers, it seems very unlikely to recover easily the deuterium retained in such a way. Because of the difficult access to in situ samples, most published studies on the subject were carried out using post-mortem sample analysis.In order to access to the dynamic of the phenomenon and come apart potential element redistribution during storage, we set up a bench intended for simultaneous low energy ion implantation, reproducing the deuterium interaction with first-wall materials, and high energy microbeam analysis. Nuclear reaction analysis performed at the micrometric scale (µNRA) allows characterizing deuterium repartition profiles in situ. This analysis technique was checked to be non-perturbative.We observed from the experimental data set that the material surface (depth 0-1 µm) displays a high and nearly constant deuterium content, with a uniform distribution. On the contrary, in-bulk deuterium (1-11 µm) localizes in preferential trapping sites related to the material microstructure. In-bulk deuterium inventory seems to increase with the incident fluence, in spite of the wide data scattering attributed to the structure variation of studied regions. Deuterium saturation at the surface as well as in-depth migration is instantaneous; in-vacuum storage leads only to a small deuterium global desorption.Observations made via µNRA were combined with results from other characterization techniques. X-ray µtomography allowed identifying porosities as the preferential trapping sites for in-depth deuterium retention. Raman µspectrometry disclosed the formation of an amorphous layer at the surface, very thin (~30 nm) and deuterium saturated, following deuterium irradiation.At last, we confronted the experimental characterization obtained with existing models for deuterium behaviour in carbon materials and proposed a simple and original one. Considering that in-depth retention is due to deuterium implantation and Coulombian diffusion at the open porosity surfaces, it allows reproducing qualitatively the observed experimental profiles.

Studying the interactions of solid particles and deformable gas<br />bubbles in viscous liquids is very important in many applications,<br />especially in mining and chemical industries. These interactions<br />involve liquid-solid-air multiphase flows and an<br />arbitrary-Lagrangian-Eulerican (ALE) approach is used for the direct<br />numerical simulations. In the system of rigid particles and<br />deformable gas bubbles suspended in viscous liquids, the<br />Navier-Stokes equations coupled with the equations of motion of the<br />particles and deformable bubbles are solved in a finite-element<br />framework. A moving, unstructured, triangular mesh tracks the<br />deformation of the bubble and free surface with adaptive refinement.<br />In this dissertation, we study four problems. In the first three<br />problems the flow is assumed to be axisymmetric and two dimensional<br />(2D) in the fourth problem.<br /><br />Firstly, we study the interaction between a rising deformable bubble<br />and a solid wall in highly viscous liquids. The mechanism of the<br />bubble deformation as it interacts with the wall is described in<br />terms of two nondimensional groups, namely the Morton number (Mo)<br />and Bond number (Bo). The film drainage process is also<br />considered. It is found that three modes of bubble-rigid wall<br />interaction exist as Bo changes at a moderate Mo.<br />The first mode prevails at small Bo where the bubble deformation<br />is small. For this mode, the bubble is<br /> hard to break up and will bounce back and eventually attach<br />to the rigid wall. In the second mode, the bubble may break up after<br />it collides with the rigid wall, which is determined by the film<br />drainage. In the third mode, which prevails at high Bo, the bubble<br />breaks up due to the bottom surface catches up the top surface<br />during the interaction.<br /><br />Secondly, we simulate the interaction between a rigid particle and a<br />free surface. In order to isolate the effects of viscous drag and<br />particle inertia, the gravitational force is neglected and the<br />particle gains its impact velocity by an external accelerating<br />force. The process of a rigid particle impacting a free surface and<br />then rebounding is simulated. Simplified theoretical models are<br />provided to illustrate the relationship between the particle<br />velocity and the time variation of film thickness between the<br />particle and free surface. Two film thicknesses are defined. The<br />first is the thickness achieved when the particle reaches its<br />highest position. The second is the thickness when the particle<br />falls to its lowest position. The smaller of these two thicknesses<br />is termed the minimum film thickness and its variation with the<br />impact velocity has been determined. We find that the interactions<br />between the free surface and rigid particle can be divided into<br />three regimes according to the trend of the first film thickness.<br />The three regimes are viscous regime, inertial regime and jetting<br />regime. In viscous regime, the first film thickness decreases as the<br />impact velocity increases. Then it rises slightly in the inertial<br />regime because the effect of liquid inertia becomes larger as the<br />impact velocity increases. Finally, the film thickness decreases<br />again due to Plateau-Rayleigh instability in the jetting regime.<br />We also find that the minimum film thickness corresponds to an<br />impact velocity on the demarcation point between the viscous and<br />inertial regimes. This fact is caused by the balance of viscous<br />drag, surface deformation and liquid inertia.<br /><br />Thirdly, we consider the interaction between a rigid particle and a<br />deformable bubble. Two typical cases are simulated: (1) Collision of<br />a rigid particle with a gas bubble in water in the absence of<br />gravity, and (2) Collision of a buoyancy-driven rising bubble with a<br />falling particle in highly viscous liquids. We also compare our<br />simulation results with available experimental data. Good agreement<br />is obtained for the force on the particle and the shape of the<br />bubble.<br /><br />Finally, we investigated the collisions of groups of bubbles and<br />particles in two dimensions. A preliminary example of the oblique<br />collision between a single particle and a single bubble is conducted<br />by giving the particle a constant acceleration. Then, to investigate<br />the possibility of particles attaching to bubbles, the interactions<br />between a group of 22 particles and rising bubbles are studied. Due<br />to the fluid motion, the particles involved in central collisions<br />with bubbles have higher possibilities to attach to the bubble. / Ph. D.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第23880号 / 工博第4967号 / 新制||工||1776(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科機械理工学専攻 / (主査)教授 黒瀬 良一, 教授 中部 主敬, 教授 岩井 裕 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

The purpose of this thesis is to investigate the inelastic action in the reinforced concrete frame-wall structures analytically and with that analysis to follow the plastic formation of the structure. For this purpose, six mid-rise reinforced concrete buildings with frame-wall are modeled and analyzed to understand the effect of the height and base shear force ratio of the wall on the nonlinear interaction between reinforced concrete wall and frame members under static lateral loads and ground motion excitations. The parametric analysis is conducted by assuming planar response of the buildings under loadings. The buildings are generated considering the limit design concept suggested by Turkish Earthquake Code 2007 and Turkish Standards TS500, and the frame-wall members are modeled by using spread plasticity elements and fiber discretization of sections. In the analysis stage, each element section is divided into confined and unconfined regions for detailed modeling of the building by using OpenSEES nonlinear finite element program. Two dimensional analyses are conducted under static and dynamic loadings. For static pushover analyses, three different lateral load cases (Triangular, Uniform and First-Mode Lateral Load Patterns) are considered. For dynamic analyses, eight different ground motions are used. These ground motions are scaled to the corresponding design response spectrum suggested by Turkish Earthquake Code 2007 by using RSPMATCH program. Using the result of the complex and simplified analyses, inter-story drift ratios, plastic rotations and internal force distributions of the buildings are investigated.

Trois raisons poussent à caractériser et contrôler l´interaction plasma-surface dans les machines de fusion thermonucléaire : 1/ la limitation du temps de vie des éléments de première paroi du fait de leur érosion par le plasma, 2/ la pollution de celui-ci par les particules érodées et la diminution des performances qui en découle et 3/ la rétention du gaz de travail (D, T) dans les parois ou dans les couches redéposée constituées de produits d´érosion. Dans les machines à mur carbone, les points 1/ et 3/ sont étroitement couplés, jouant un rôle capital dans le bilan de matière du fait de la forte affinité chimique du carbone avec l´hydrogène ou ses isotopes. Si le bilan érosion/redéposition est souvent obtenu à partir d'analyses post-mortem d´echantillons prélevés dans la machine, deux méthodes sont utilisées pour établir le bilan de rétention en quantifiant la quantité d'hydrogène piégée dans la paroi : les analyses post-mortem, et le bilan de gaz décharge par décharge. Ces deux méthodes conduisent à des estimations en fort désaccord, la quantité d´hydrogène piégée obtenue à partir des analyses post-mortem étant inférieure d'un facteur quatre à celle obtenue à partir du bilan de gaz. La raison en est que la première est résolue dans l´espace et intégrée sur le temps, alors que la seconde st une valeur globale pour toute la machine mais résolue choc à choc. Résoudre le désaccord entre les eux estimations précitées implique alors d´étendre les mesures post-mortem à l´ensemble des éléments de première paroi et le bilan de gaz à toute la période pendant laquelle ces éléments ont été utilisés (périodes sans plasma, ou pendant lesquelles la machine était ouverte). / Three reasons can be invoked to characterize and control plasma-surface interaction in thermonuclear fusion devices : 1/ the plasma erosion limits the lifetime of the first wall components, 2/ the penetration of eroded particles in the plasma is the cause of fuel dilution and loss of performance and 3/ part of the fuel (D/T) is trapped in the wall or layers resulting from the redeposition of eroded particles. In carbon wall devices, points 1/ and 3/ are strongly coupled due to the chemical affinity of carbon with hydrogen or its isotopes. If the erosion/redeposition balance is often obtained from post-mortem analyses of samples extracted from the vacuum chamber, two methods are currently used to build the fuel balance, and particularly to quantify the amount of which trapped in the vessel : the post-mortem analyses cited above, and discharge per discharge gas balance. Estimations by these two methods exhibit a significant discrepancy, the amount of trapped hydrogen estimated by post-mortem being typically four times lower than that obtained from gas balance. The main reason is that the former value is resolved in space (it depends of the location of the sample in the vacuum vessel) but integrated in time (it concerns the whole period during which the sample was in the device), when the latter is a global value for the whole machine but is resolved discharge per discharge. For solving the discrepancy, one must perform post-mortemanalyses on a number of samples large enough for covering the whole vessel and extend gas balance measurements to the whole period during which the considered first wall elements were used, including the period in between plasmas and vents.

Dans un souci d’optimisation des fours industriels et de réduction des émissions de gaz à effet de serre,l’oxy-combustion est considérée comme l’une des solutions d’avenir. Les conditions existantes dans les chambres d’oxycombustion créent une interaction forte entre les différents phénomènes : Combustion,turbulence et transferts de chaleur. Pour mieux dimensionner les configurations futures il est nécessaire de pouvoir étudier la physique qui y règne, et ce pour un coût et un temps de retour raisonnables. De tels études nécessitent l’emploi d’outils de simulation de haute fidélité,et afin de modéliser les interactions inter-phénomènes à un coût acceptable le couplage de codes est utilisé. C’est avec cet objectif que les travaux présentés dans ce manuscrit se concentrent sur la mise au point d’une méthodologie de couplage entre codes d’écoulements réactifs et de transfert de chaleur dans les parois pour la réalisation de simulations de haute-fidélité massivement parallèles prédictives des chambres futures. / Oxycombustion is seen as one mean to attain the wished goals in terms of efficiency optimisation and Greenhouse Effect Gases emissions reduction for industrial furnaces. The extreme operating conditions, high pressure and temperature, lead to a strong interaction between the different phenomena which take place inside the combustion chambe r: Combustion, turbulence and heat transfer. To better design these futur oxyfuel processes, a mean to study the related physics with a reasonable computational cost and return time. Such studies require the use of high-fidelity numerical resolution tools, and in order to model the multi-physics interaction in a cost efficient way, code coupling. The operating conditions being extreme : High pressure and temperature, a strong interaction exists between the different phenomena occuring inside the chamber. To better understand the physics inside oxycombustion chambers,a multiphysics high-fidelity simulation methodology is developped.

Cette thèse expérimentale et numérique s’intéresse à l’écoulement à inertie négligeable d’un fluide newtonien et d’un fluide à seuil autour d’une plaque ou d’un cylindre en présence d’une paroi. Les efforts générés et les structures d’écoulement ont été particulièrement étudiés. Pour le fluide à seuil, l’étude est centrée sur le domaine des effets de seuil grands par rapport aux effets visqueux. Pour l’approche expérimentale, un dispositif a été conçu permettant de mesurer simultanément les forces de traînée et de portance en fonction de la vitesse et de la distance obstacle/paroi. Les fluides étudiés sont un sirop de glucose Newtonien et un gel de Carbopol considéré comme un fluide à seuil modèle. Ces matériaux ont été finement caractérisés du point de vue rhéologique. Des simulations numériques utilisant le modèle viscoplastique anélastique d’Herschel-Bulkley régularisé par le modèle de Papanastasiou ont été réalisées. Les résultats obtenus avec le fluide newtonien ont permis de valider l’installation expérimentale et l’approche numérique. Les effets de la contrainte seuil, de la distance paroi/obstacle, de la rhéofluidification, de l’angle d’inclinaison de la plaque sur les coefficients de traînée et de portance ont été examinés en détail. Le régime de lubrification a été étudié pour le cylindre expérimentalement et théoriquement. La morphologie de l’écoulement (zones rigides) et les grandeurs locales ont été montrées. Des solutions analytiques de la traînée et de la portance ont été proposées. Les comparaisons entre les résultats expérimentaux et numériques ainsi qu’avec les solutions issues de la plasticité de la mécanique des sols sont analysées. Les écarts sont discutés en termes d’influence de l’élasticité et de plasticité du fluide à seuil. / This experimental and numerical thesis deals with the creeping flow of a Newtonian fluid and a yield stress fluid around a plate or a cylinder in the presence of a wall. The generated forces and the flow structures have been particularly studied. The study focuses for the yield stress fluid on large yield stress effects compared to the viscous effects. For the experimental approach, a device has been designed to measure simultaneously the drag and lift forces as a function of velocity and obstacle / wall distance. The fluids studied are a Newtonian glucose syrup and a Carbopol gel considered as a yield stress fluid model. These materials have been finely characterized from the rheological point of view. Numerical simulations using the Herschel-Bulkley anelastic viscoplastic model regularized by the Papanastasiou model were carried out. The results obtained with the Newtonian fluid allowed to validate the experimental set-up and the numerical approach. The effects of the yield stress, the wall / obstacle distance, the power law index and the inclined plate on the drag and lift coefficients were carefully examined. The lubrication regime has been studied for the cylinder both experimentally and theoretically. The morphology of the flow (rigid zones) and the local field quantities have been shown. Analytical solutions of drag and lift have been proposed. Comparisons between the experimental and numerical results as well as the solutions resulting from the plasticity of soil mechanics are analyzed. Deviations are discussed in terms of the elasticity and plasticity influence of the yield stress fluid.

One major step needed for fusion to become a reliable energy source is the development of materials for the extreme conditions (high temperature, radioactivity and erosion) caused by hot plasmas. The main goal of the present study is to use and optimise ion beam methods (lateral resolution and sensitivity) to characterise the distribution of hydrogen isotopes that act as fuel. Materials from the test reactors JET (Joint European Torus), TEXTOR (Tokamak Experiment for Technology Oriented Research) and Tore Supra have been investigated. Deuterium, beryllium and carbon were measured by elastic recoil detection analysis (ERDA) and nuclear reaction analysis (NRA). To ensure high 3D spatial resolution a nuclear microbeam (spot size &lt;10 µm) was used with 3He and 28Si beams. The release of hydrogen caused by the primary ion beam was monitored and accounted for. Large variations in surface (top 10 µm) deuterium concentrations in carbon fibre composites (CFC) from Tore Supra and TEXTOR was found, pointing out the importance of small pits and local fibre structure in understanding fuel retention. At deeper depths into the CFC limiter tiles from Tore Supra, deuterium rich bands were observed confirming the correlation between the internal material structure and fuel storage in the bulk. Sample cross sections from thick deposits on the JET divertor showed elemental distributions that were dominantly laminar although more complex structures also were observed. Depth profiles of this kind elucidate the plasma-wall interaction and material erosion/deposition processes in the reactor vessel. The information gained in this thesis will improve the knowledge of first wall material for the next generation fusion reactors, concerning the fuel retention and the lifetime of the plasma facing materials which is important for safety as well as economical reasons.

Fallende Hardwarepreise sowie eine zunehmende Offenheit gegenüber neuartigen Interaktionsmodalitäten haben in den vergangen Jahren den Einsatz von wandgroßen interaktiven Displays möglich gemacht, und in der Folge ist ihre Anwendung, unter anderem in den Bereichen Visualisierung, Bildung, und der Unterstützung von Meetings, erfolgreich demonstriert worden. Aufgrund ihrer Größe sind Wanddisplays für die Interaktion mit mehreren Benutzern prädestiniert. Gleichzeitig kann angenommen werden, dass Zugang zu persönlichen Daten und Einstellungen — mithin personalisierte Interaktion — weiterhin essentieller Bestandteil der meisten Anwendungsfälle sein wird. Aktuelle Benutzerschnittstellen im Desktop- und Mobilbereich steuern Zugriffe über ein initiales Login. Die Annahme, dass es nur einen Benutzer pro Bildschirm gibt, zieht sich durch das gesamte System, und ermöglicht unter anderem den Zugriff auf persönliche Daten und Kommunikation sowie persönliche Einstellungen. Gibt es hingegen mehrere Benutzer an einem großen Bildschirm, müssen hierfür Alternativen gefunden werden. Die daraus folgende Forschungsfrage dieser Dissertation lautet: Wie können wir im Kontext von Mehrbenutzerinteraktion mit wandgroßen Displays personalisierte Schnittstellen zur Verfügung stellen? Die Dissertation befasst sich sowohl mit personalisierter Interaktion in der Nähe (mit Touch als Eingabemodalität) als auch in etwas weiterer Entfernung (unter Nutzung zusätzlicher mobiler Geräte). Grundlage für personalisierte Mehrbenutzerinteraktion sind technische Lösungen für die Zuordnung von Benutzern zu einzelnen Interaktionen. Hierzu werden zwei Alternativen untersucht: In der ersten werden Nutzer via Kamera verfolgt, und in der zweiten werden Mobilgeräte anhand von Ultraschallsignalen geortet. Darauf aufbauend werden Interaktionstechniken vorgestellt, die personalisierte Interaktion unterstützen. Diese nutzen zusätzliche Mobilgeräte, die den Zugriff auf persönliche Daten sowie Interaktion in einigem Abstand von der Displaywand ermöglichen. Einen weiteren Teil der Arbeit bildet die Untersuchung der praktischen Auswirkungen der Ausgabe- und Interaktionsmodalitäten für personalisierte Interaktion. Hierzu wird eine qualitative Studie vorgestellt, die Nutzerverhalten anhand des kooperativen Mehrbenutzerspiels Miners analysiert. Der abschließende Beitrag beschäftigt sich mit dem Analyseprozess selber: Es wird das Analysetoolkit für Wandinteraktionen GIAnT vorgestellt, das Nutzerbewegungen, Interaktionen, und Blickrichtungen visualisiert und dadurch die Untersuchung der Interaktionen stark vereinfacht. / An increasing openness for more diverse interaction modalities as well as falling hardware prices have made very large interactive vertical displays more feasible, and consequently, applications in settings such as visualization, education, and meeting support have been demonstrated successfully. Their size makes wall displays inherently usable for multi-user interaction. At the same time, we can assume that access to personal data and settings, and thus personalized interaction, will still be essential in most use-cases. In most current desktop and mobile user interfaces, access is regulated via an initial login and the complete user interface is then personalized to this user: Access to personal data, configurations and communications all assume a single user per screen. In the case of multiple people using one screen, this is not a feasible solution and we must find alternatives. Therefore, this thesis addresses the research question: How can we provide personalized interfaces in the context of multi-user interaction with wall displays? The scope spans personalized interaction both close to the wall (using touch as input modality) and further away (using mobile devices). Technical solutions that identify users at each interaction can replace logins and enable personalized interaction for multiple users at once. This thesis explores two alternative means of user identification: Tracking using RGB+depth-based cameras and leveraging ultrasound positioning of the users' mobile devices. Building on this, techniques that support personalized interaction using personal mobile devices are proposed. In the first contribution on interaction, HyDAP, we examine pointing from the perspective of moving users, and in the second, SleeD, we propose using an arm-worn device to facilitate access to private data and personalized interface elements. Additionally, the work contributes insights on practical implications of personalized interaction at wall displays: We present a qualitative study that analyses interaction using a multi-user cooperative game as application case, finding awareness and occlusion issues. The final contribution is a corresponding analysis toolkit that visualizes users' movements, touch interactions and gaze points when interacting with wall displays and thus allows fine-grained investigation of the interactions.