Cette thèse porte sur l'endommagement laser à la surface de composants optiques en silice amorphe en régime nanoseconde. Ce phénomène est une modification irréversible du matériau. Dans le régime nanoseconde, l'endommagement laser de la silice est étroitement corrélé à la présence de défauts précurseurs qui sont une conséquence de la synthèse et du polissage des composants. Cette thèse propose des investigations sur l'endommagement laser par plusieurs longueurs d'onde simultanément. Afin de mieux appréhender ce phénomène dans ces conditions d'irradiation, trois études sont conduites. La première porte sur la phase d'amorçage des dommages. Les résultats expérimentaux obtenus dans les cas mono-longueur d'onde permettent de mettre en avant un couplage dans le cas multi-longueurs d'onde. Une comparaison de ces résultats avec un modèle théorique développé au cours de cette thèse permet d'améliorer la compréhension des processus fondamentaux liés à cette phase d'endommagement. Puis, des caractérisations morphologiques post mortem couplées à une métrologie précise des faisceaux laser permettent d'établir la nature ainsi que la chronologie des mécanismes conduisant à la formation des dommages. Le scénario théorique proposé est validé à travers différentes expériences. En dernier lieu, nous étudions la phase de croissance des dommages dans les cas mono et multi-longueurs d'onde. Une fois de plus, cette dernière configuration met en lumière un couplage entre les longueurs d'onde. Nous montrons la nécessité de prendre en compte les caractéristiques spatiales des faisceaux laser lors d'une session de croissance des dommages. / In this thesis, laser-induced damage phenomenon on the surface of fused silica components is investigated in the nanosecond regime. This phenomenon consists in an irreversible modification of the material. In the nanosecond regime, laser damage is tightly correlated to the presence of non-detectable precursor defects which are a consequence of the synthesis and the polishing of the components. In this thesis, we investigate laser damage in a multiple wavelengths configuration. In order to better understand this phenomenon in these conditions of irradiation, three studies are conducted. The first one focuses on damage initiation. The results obtained in the single wavelength configurations highlight a coupling in the multiple wavelengths one. A comparison between the experiments and a model developed during this thesis enables us to improve the knowledge of the fundamental processes involved during this damage phase. Then, we show that post mortem characterizations of damage morphology coupled to an accurate metrology allow us to understand both the nature and also the chronology of the physical mechanisms involved during damage formation. The proposed theoretical scenario is confirmed through various experiments. Finally, we study damage growth in both the single and the multiple wavelengths cases. Once again, this last configuration highlights a coupling between the wavelengths. We show the necessity to account for the spatial characteristics of the laser beams during a growth session.

The large-scale use of artificial light throughout the night has occurred in the last 100 years and continues to increase globally. Artificial light impacts many animal and plant taxa. The effects of artificial light on bats is species specific. The Namib Desert in Namibia is still relatively dark but subject to the same drivers of increasing development and urbanization that have increased the spread of artificial light globally. This study investigated the effects of the introduction of ultraviolet, yellow and white artificial light on the activity of bats in a rural environment with minimal development in the Namib Desert. Four sites, 100 m apart, had one light and one bat detector each. The fourth light was a dark control. Each site was sampled four times by each light type. Bat activity was recorded by the bat detectors. Eight bat species were recorded during the experiment. Activity increased for open air and clutter-edge foraging species analysed. Broadband white light caused the highest increases in activity followed by yellow light when compared with the dark control site. Ultraviolet light caused the lowest increases in activity contrary to expectations. / Mengwaga ye 100 ya go feta go bile le koketšego ye kgolo ya tšhomišo ya seetša sa maitirelo bošego ka moka. Setlwaedi se se ata kudu lefaseng ka moka go feta pele, gomme se ama diphoofolo tše ntši le mehuta ya dimela. Leganata la Namib go la Namibia gabotse le sa ntše le swiswetše, eupša le ka fase ga dikgontšhi tša go oketša tlhabollo le toropofatšo tšeo di hlotšego koketšego tšhomišong ya seetša sa maitirelo lefaseng ka bophara. Dikhuetšo tša seetša sa maitirelo go memankgagane di fapana go ya ka mohuta. Nyakišišo ye e nyakišišitše dikhuetšo tša tsebagatšo ya seetša sa maitirelo sa go phadima, serolwane le se sešweu go modiro wa memankgagane ka tikologong ya nagaselegae ya go ba le tlhabollo ye nyane ka Leganateng la Namib. Seetša se setee le tithekethara e tee ya mankgagane di hlomilwe go le lengwe le le lengwe la mafelo a mane, a go arogantšhwa ka 100 m. Seetša sa bone se be se le taolo ya leswiswi. Lefelo le lengwe le le lengwe le dirilwe mohlala makga a mane ka mohuta wo mongwe le wo mongwe wa seetša. Modiro wa mankgagane e rekotilwe ka ditithekethara tša mankgagane. Mehuta ya mankgagane ye seswai e rekotilwe nakong ya eksperimente. Modiro wa mehuta ya sebakabakeng le ya go sela thobekgeng ye e sekasekilwego e oketšegile. Seetša se sešweu sa porotepente se hlotše dikoketšego tša modiro, sa latelwa ke seetša se se serolwane, ge se bapetšwa le lefelo la taolo ya leswiswi. Go fapana le ditetelo, seetša sa go phadima se hlotše dikoketšego tša fasefase modirong. / School of Environmental Sciences / M. Sc. (Nature Conservation)

New radio telescopes under development, will significantly enhance the capabilities of radio astronomy in the Southern Hemisphere. South Africa, in particular, is actively involved in the development of a new array (MeerKAT) as well as in the expansion of existing very long baseline interferometer arrays in the south. Participation in these new developments demands a thorough understanding of radio astronomy techniques, and data analysis, and this thesis focusses on two projects with the aim of gaining such experience. The Southern Hemisphere very long baselines array is not well served with calibrator sources and there are significant gaps in the present calibrator distribution on the sky. An adequately dense, well distributed, set of strong, compact calibrator or reference sources is needed. With this in mind, observations using the Southern Hemisphere long baseline array were conducted to investigate a sample of candidate calibrator sources. The compactness of the sources was investigated and new potential calibrators have been identified. Single antenna radio spectroscopy of OH masers has identified sources of 1720 MHz emission associated with supernova remnants at the shock interface between the expanding supernova remnant and a molecular cloud. Models indicate that these masers are shock excited and can only be produced under tight physical constraints. Out ows from newly-formed stars create nebulous regions known as Herbig-Haro objects when they interact with the surrounding medium, and these regions are potentially similar to those seen in supernova remnants. If conditions behind the shock fronts of Herbig-Haro objects are able to support 1720-MHz OH masers they could be a useful diagnostic tool for star formation. A survey toward Herbig-Haro objects using a single-dish radio telescope did detect 1720-MHz OH lines in emission, but neither their spectral signature nor follow-up observations with the Very Large Array showed evidence of maser emission. / Mathematical Sciences / Ph.D. (Astronomy)

Depuis sa découverte en 1964, l’étude du Fond Diffus Cosmologique dans le domaine des longueurs d’ondes millimétriques est devenue un enjeu majeur de la recherche expérimentale dans le domaine de la cosmologie. En particulier, ses anisotropies en température, mesurées pour la première fois par le satellite COBE puis plus finement par l’expérience WMAP et le satellite PLANCK. L’existence prédite d’anisotropies de polarisation du Fond Diffus Cosmologique est fait actuellement parti du champ d’expérimentation privilégié de l’étude du CMB. En effet, la preuve d’existence des modes B de polarisation, signature unique des ondes gravitationnelles primordiales, fait actuellement l’objet d’une recherche expérimentale intensive par le biais notamment de l’instrument BICEP2 qui aurait détecté sa signature en 2014 dans des valeurs du rapport tenseur sur scalaire r = 0,2. Le projet QUBIC fait parti de ces expériences destinées à révéler les modes B de polarisation grâce à son instrument basé sur la technique des interféromètres et sur le développement de matrice de bolomètres, demandant un champ d’investigation poussé englobant, entre autre, la physique des solides, la physique des basses températures et la cosmologie. La thèse présentée ici se situe dans ce cadre, avec pour objectif l’élaboration d’une matrice de bolomètres dont la performance et l’optimisation devrait permettre d’acquérir la sensibilité nécessaire à l’observation des modes B de polarisation. Les différentes techniques expérimentales acquises au CSNSM d’Orsay permettent en effet d’envisager l’optimisation des éléments clé de la matrice de bolomètre en s’appuyant notamment sur l’alliage amorphe de NbxSi1-x pour l’élaboration d’un senseur thermique optimisé, et sur un matériau novateur, l’alliage de titane-vanadium, pour la mise au point d’un absorbeur de rayonnement supraconducteur efficace, dont la faible chaleur spécifique doit permettre d’atteindre un temps de réponse du détecteur de l’ordre de la dizaine de milliseconde, valeur du temps de réponse nécessaire à une lecture efficace du signal du Fond Diffus Cosmologique. Le manuscrit de thèse ici présent a pour ambition de développer les principes physiques nécessaires au champ d’investigation du travail à accomplir. Ainsi, cette étude propose d’élaborer les différents éléments d’un bolomètre, réunissant un senseur thermique optimisé ainsi qu’un absorbeur de rayonnement de faible chaleur spécifique, permettant d’envisager la mise au point d’une matrice de bolomètres optimisée dans le cadre du projet QUBIC dont la campagne d’observation est prévue courant 2015 au dôme C du pôle Sud. / Since its discovery in 1964, the study of the Cosmic Microwave Background (CMB) in the field as of millimetre-length wavelengths became a major stake of experimental research in the field of cosmology. In particular, its anisotropies in temperature, measured for the first time by satellite COBE then more finely by the experiment WMAP and the PLANCK satellite. The predicted existence of anisotropies of polarization of the Cosmic Microwave Background is currently been part of the privileged field of experimentation of the study of the CMB. Indeed, the proof of exists modes B of polarization, single signature of the paramount gravitational waves, currently is the object of an intensive experimental research by the means in particular of the instrument BICEP2 which would have detected its signature in 2014 in values of the tensor report on scalar R = 0.2. Project QUBIC makes party of these experiments intended to reveal the modes B of polarization thanks to its instrument based on the technique of the interferometers and the development of bolometers array, asking for a thorough field of investigation including, amongst other things, the solid state physics, the physics of the low temperatures and cosmology. The thesis presented here is within this framework, with for objective making of a bolometers array whose performance and optimization should make it possible to acquire the necessary sensitivity to the observation of the B-mode polarization. The various experimental techniques acquired with the CSNSM of Orsay indeed make it possible to consider the optimization of the key elements of the bolometers array while being pressed in particular on amorphous alloy of NbxSi1-x for making of an optimized thermal sensor, and on an innovative material, titanium-vanadium alloy, for the clarification of an effective superconducting absorber of radiation, whose low specific heat must make it possible to reach a response time of the detector about ten millisecond, value of the response time necessary to an effective reading of the signal of the Cosmic Microwave Background. The manuscript of thesis here present has as an ambition to develop the physical principles necessary to the field of investigation of work to be achieved. Thus, this study proposes to work out the various elements of a bolometer, joining together a thermal sensor optimized as well as an absorber of radiation of low specific heat, making it possible to consider the clarification of a bolometers array optimized within the framework of the project QUBIC whose observation campaign is envisaged during 2015 with the dome C of the south pole.