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Aide au choix des produits de construction sur la base de leurs performances environnementales et sanitaires
No full textCette thèse est consacrée à la réalisation d\u27un outil d\u27aide au choix des produits de construction en fonction de leurs caractéristiques environnementales et sanitaires. Cet outil, destiné aux professionnels du bâtiment, est fondé sur le principe et les méthodes d\u27analyse multicritère. L\u27échelle de l\u27étude est celle du composant du bâtiment, afin que la comparaison soit effectuée sur la base de performances techniques similaires. L\u27outil réalisé utilise les données environnementales et sanitaires des produits de construction issues des FDES au format de la norme NF P01-010. Il a été appliqué au composant " mur ", ainsi qu\u27à la comparaison de six revêtements de sol. Les résultats obtenus montrent qu\u27il est possible d\u27aboutir à un classement des solutions constructives d\u27un composant. Ce classement peut dépendre des pondérations et des méthodes d\u27agrégation choisies. Il doit être complété par des analyses de sensibilité. L\u27outil présente des qualités et des défauts. Il nécessite à présent d\u27être testé par les acteurs du bâtiment
Conception, Réalisation et Caractérisation d\u27un composant limiteur de courant en carbure de silicium
No full textLa filière carbure de silicium pour la réalisation de composants de puissance semble être prometteuse dans un avenir proche. Ses propriétés physiques en font un excellent candidat pour des applications où se mêlent haute tension et haute température. Le sujet abordé dans cette thèse entre intégralement dans ce domaine en proposant l\u27étude d\u27un composant limiteur de courant en carbure de silicium. Ce dispositif est destiné à la protection des systèmes électriques contre les surintensités sur un réseau 50 Hz. La fonction demandée est de limiter le courant de surcharge sur une durée limitée et suffisante pour autoriser l\u27ouverture de la ligne par un organe disjoncteur dans des conditions propices. La conception d\u27un composant en SiC-4H répondant au cahier des charges (600 V / 50 A) a abouti à une définition des paramètres technologiques assistée par le logiciel de simulation par éléments finis développé par ISETM TCAD. Un premier prototype, réalisé avec le concours du CNM (Barcelone), montre une densité de courant de saturation d\u27environ 200 A.cm-2 et une résistance série spécifique de 150 m&.cm2. Le concept proposé en simulation a été vérifié expérimentalement. Le démonstrateur a permis de "rôder" certains points technologiques et de définir un ensemble de corrections envisagées sur la réalisation d\u27un second prototype. Les prototypes suivant atteignent une densité de courant de saturation de 800 A.cm-2 avec une résistance série spécifique de 14 m&.cm2. Les seconds prototypes de composants limiteurs de courant en SiC-4H réalisés se situent parmi les meilleurs représentants des Accu-MOSFETs obtenus dans la littérature
Méthode éléments finis avec raffinement spatial et temporel adaptatif et automatique : " STAR-Method " (space time automatic refinement)
No full textLa dynamique non linéaire des structures conduit à des modèles numériques qui nécessitent des moyens de calcul très importants voire prohibitifs. La méthode numérique développée, basée sur la méthode des éléments finis, est proposée dans le but de réaliser de telles simulations. Le principe repose sur l\u27optimisation du maillage spatial et temporel tout en contrôlant la qualité de la solution. Ainsi, une méthode de résolution avec plusieurs échelles d\u27espace et de temps, la "STAR-method", est mise en place (Space Time Automatic Refinement). La stratégie adoptée permet d\u27identifier automatiquement, au moyen d\u27indicateurs d\u27erreurs, les zones oµu les discrétisations spatiale et temporelle ne sont pas suffisamment fines pour satisfaire le critère de précision requis. L\u27apport d\u27une stratégie de type "STAR-method" est multiple. L\u27utilisateur n\u27intervient plus pour définir le maillage adapté µa une précision donnée. Le raffinement local de maillage permet de concentrer l\u27effort de résolution uniquement dans les zones spatiales et temporelles de la structure qui le nécessitent. Le nombre de degrés de liberté et le nombre de piquets de temps sont réduits par rapport µa une méthode classique. Enfin, la précision de la solution est contrôlée au cours de la résolution
Etude en radiofréquences de transistors à effet de champ MOS partiellement désertés en technologie avancée Silicium-Sur-Isolant sub-0,13 micromètre
No full textLe premier objectif de cette thèse était d\u27étudier les performances en micro-ondes des MOSFET intégrés en technologie Silicium-Sur-Isolant (SOI) dont les dimensions minimales sont inférieures à 0,13 micromètre. Le second objectif était de montrer leurs potentialités au sein de circuits intégrés à faible consommation, fonctionnant dans les micro-ondes, c\u27est-à-dire de quelques GHz à quelques dizaines de GHz, et même au-delà. Ainsi, ce mémoire montre les possibilités ainsi que les limites de cette technologie de part une analyse du fonctionnement des MOSFET SOI partiellement désertés dans les micro-ondes, accompagnée, en parallèle, d\u27une étude du bruit micro-ondes intrinsèque. Ce manuscrit indique également les impacts des différents effets parasites sur le fonctionnement dans les micro-ondes des MOSFET SOI en fonction de la structure des composants utilisés. L\u27étude s\u27achève sur une analyse des potentialités ainsi que du comportement des futures structures en technologie Silicium-Sur- Isolant
Segmentation automatique et suivi du mouvement du cur par modèles déformables élastiques semi-linéaire et non-linéaire en imagerie par résonance magnétique
No full textLe contexte médical de cette thèse est la quantification de la fonction contractile (fonction mécanique) du cur, dans le but d\u27améliorer le diagnostic de certaines pathologies cardio-vasculaires telles que l\u27ischémie myocardique. Il s\u27agit d\u27abord d\u27extraire d\u27images acquises chez le patient l\u27anatomie du cur. Cette opération, dénomée segmentation dans la terminologie du traitement d\u27images, reste un problème ouvert. L\u27objectif de la segmentation est d\u27extraire de manière automatique un ou plusieurs des objets présents dans une image. L\u27approche de segmentation étudiée dans ce manuscrit est basée sur le principe des modèles déformables volumique. Elle est baptisée Gabarit Déformable Elastique (GDE). On se donne d\u27abord une représentation géométrique qui est proche de l\u27objet à segmenter. Ce modèle est positionné dans l\u27image par une transformation affine à proximité de la structure à extraire. Le GDE est ensuite déformé avec un champ de forces issu de l\u27image pour s\u27ajuster aux surfaces de l\u27objet étudié. La contribution de cette thèse porte sur cette dernière étape de déformation du modèle. Le problème est formulé en terme d\u27optimisation sous contrainte de régularité des déformations et sous des contraintes géométriques. L\u27énergie globale est composée de deux termesle premier terme (d\u27attache aux données) est calculé à partir des données image. Son rôle est de guider les déformations du modèle vers la structure cible. Le second introduit une contrainte de régularité sur les déformations souhaitées. Sa présence assure que le problème est bien posé dans un espace fonctionnel approprié. Nous considérons les cas o`u, le terme de régularisation est celui de l\u27élasticité linéaire et d\u27une régularisation non-linéaire. Ceci nous conduit à l\u27étude de trois GDE : le premier modèle est celui de l\u27élasticité linéaire sous contraintes géométriques. Un champ de forces qui s\u27annule sur la frontière de chaque objet est construit. La minimisation de l\u27énergie linéaire sous contrainte de champ nul aux frontières de l\u27objet impose aux déplacements à transporter la frontière du GDE vers les points d\u27annulation du champ de forces (positionnement des surfaces). Nous donnons un résultat d\u27existence d\u27un minimum et des conditions nécessaires d\u27optimalité ainsi qu\u27un algorithme permettant d\u27approcher une solution des conditions d\u27optimalité. Le deuxième modèle est hyperélastique. Son étude se ramène à un problème d\u27élasticité non-linéaire en traction pure avec des forces suiveuses (les forces dépendant des déplacements). Nous donnons un résultat d\u27existence et d\u27unicité local, ainsi que des conditions suffisantes de convergence d\u27un algorithme incrémental permettant d\u27en trouver la solution. Finalement, nous proposons un modèle qui consiste à déplacer le domaine en résolvant successivement une suite de problèmes linéaires. L\u27approche linéaire ne s\u27applique que dans des cas de petits déplacements, par contre l\u27approche non-linéaire est valable pour des grands déplacements. Les algorithmes proposés sont mises en uvre avec la méthode des éléments finis. Le modèle non-linéaire hyperélastique est appliqué à la segmentation 3D et au suivi du cur en imagerie cardiaque, notamment en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Les résultats obtenus sur des cas réels montrent la pertinence et l\u27intérêt de notre approche. Le principe de ce modèle est générique et permet d\u27envisager son application à la segmentation de formes variées
application à la gestion de données biomédicales dans le cadre d\u27architectures de grilles de calcul/données
No full textLes grilles de calcul permettent de partager des ressources multiples et hétérogènes, comme la puissance de calcul, l\u27espace de stockage et les données, a travers d\u27une architecture qui permet de faire interopérer ces ressources d\u27une manière transparente pour l\u27utilisateur. Des applications récentes des grilles sont les réseaux de soin. Contrairement aux premières applications des grilles (par exemple la physique de particules ou l\u27observation terrestre), la sécurité est très importante pour les applications médicales. Les données des patients doivent être protégées contre des accès illicites, tout en étant en même temps accessibles par des personnes autorisées. Des mécanismes de protection de données classiques ne sont que d\u27une utilité limitée pour cette tâche, à cause des nouveaux défis posés par la Grille. Pour cette raison un système de contrôle d\u27accès doit être décentralisé et le possesseur d\u27une donnée doit avoir le contrôle sur qui a accès à ses données. Puisque il peut être nécessaire d\u27accéder rapidement à des données, le système de contrôle d\u27accès doit permettre de la délégation immédiate de droits. Finalement le fait que les données en question peuvent être très confidentielles fait que l\u27on peut pas se fier uniquement à un mécanisme de contrôle d\u27accès, puisque un attaquant ayant accès au matériel physique de stockage peut contourner ce contrôle. Dans la thèse ici présente, nous proposons une architecture pour la protection de données confidentielles sur une grille. Cette architecture comprend un système de contrôle d\u27accès et un système de stockage chiffré
Étude expérimentale et théorique de microcaloducs et technologie silicium
No full textLes réseaux de microcaloducs en silicium sont des systèmes intégrables dans des composants électroniques pour assurer leur refroidissement. Des réseaux de 27 microcanaux triangulaires de 2 cm de long, 500 micromètres d\u27ouverture et 350 micromètres de profondeur ont été réalisés par gravure anisotrope humide d\u27une plaquette de silicium et assemblage moléculaire d\u27une plaquette de fermeture en silicium. Le remplissage et les essais thermiques des réseaux ont été réalisés sur un banc d\u27essais permettant de faire varier la charge du fluide. Les mesures de températures sont assurées par des thermocouples montés sur la parois ou par des thermistances en silicium polycristallin intégrées au silicium. La conductivité thermique équivalente d\u27un réseau est déterminée grâce à un modèle numérique tridimensionnel. Elle est égale à celle du réseau vide si le taux de remplissage du réseau est supérieur à 0,50, et elle est maximale pour de faibles taux de remplissage, de l\u27ordre 10 %. L\u27augmentation maximale de cette conductivité est de 41 % dans le cas du méthanol et du pentane, elle est de 12 % pour l\u27éthanol et nulle pour l\u27eau et le FC72. Dans le cas du méthanol, l\u27influence de la nature de la paroi sur les performances est importante, alors que celles de la puissance dissipée et de la température de fonctionnement sont faibles. Plusieurs modèles numériques de microcaloducs ont été développés, ils permettent de calculer le rayon de courbure interfacial, les pressions, les vitesses des écoulements et les températures de la paroi et de saturation pour un fonctionnement optimal ou pour une masse de fluide et une puissance thermique imposées
Conception et fabrication de nouvelles architectures CMOS et étude du transport dans les canaux de conduction ultra minces obtenus avec la technologie SON
No full textLes travaux de cette thèse abordent les différentes problématiques émergeant lorsque la longueur de grille du transistor MOS conventionnel est inférieure à 100nm, ainsi que les solutions permettant de poursuivre la loi de Moore. Dans ce but, nous proposons des nouvelles architectures basées sur la technologie SON dites "SOI localisé", particulièrement adaptées à une réduction extrême des dimensions. Dotées d\u27un canal de conduction et d\u27un diélectrique enterré très minces et bien contrôlés, ces architectures offrent un contrôle intégré des effets canaux courts, tout en permettant de co-intégrer sur le même circuit des transistors conventionnels de plus grandes dimensions. Nous évaluons ensuite comment contraintes mécaniques et effets de quantification peuvent améliorer les propriétés du transport dans les canaux de conduction ultra minces. Il ressort que le transistor à canal mince complètement déplété, doté d\u27une grille métallique et d\u27un diélectrique de grille à haute permittivité, est une architecture très prometteuse qui permettrait de satisfaire les performances imposées par la loi de Moore jusqu\u27à des longueurs de grille de 15nm, soit un canal de 5nm d\u27épaisseur. En parallèle, nous avons développé une architecture PMOS "haute performance" issue de la technologie SON, et basée sur nouveau concept de contrainte mécanique. Des simulations mécaniques ainsi que les notions sur le transport abordées auparavant permettent de comprendre les performances électriques
Etude de transferts thermiques rayonnement spectral - conduction - convection naturelle dans des systèmes photovoltaïques hybrides en vue de leur intégration au bâti
No full textCe travail s\u27attache à l\u27étude de composants hybrides PhotoVoltaïques/Thermiques en phase d\u27intégration au bâti. Partant de la problématique liée aux composants PhotoVoltaïques de type cristallin(s) (échauffement diminuant leur efficacité énergétique), le modèle développé vise l\u27évaluation de leur champ de température interne. Une modélisation du comportement radiatif de composants multicouches de milieux semi-transparents non diffusants est réalisés. La propagation d\u27un flux collimaté et celle d\u27un flux diffus sont traitées de manières séparées. La composante collimatée est traitée suivant une approche de type lancer de rayons. La méthode des Ordonnées Discrétes associée à la méthode des volumes finis est employée pour la solution numérique de l\u27Equation du transfert Radiatif en composante diffuse dans le cas d\u27une géométrie plane monodimensionnelle. Les quadratures directionnelles sont établis de manière adaptative par couche et pour chaque fréquence spectrale. Les directions discrètes d\u27une des couches correspondent à celles réfractées de la couche voisine. Le couplage de ce modèle RANS à bas Nombre de Reynolds est ensuite réalisé afin d\u27étudié les transferts convectifs pour des configurations d\u27intégration de type double façade. Les perspectives de cette étape consistent à analyser l\u27influence des paramètres favorisant le rafraîchissement naturel des modules (épaisseur, hauteur lame d\u27air, distribution spatiale des conditions aux limites thermiques,). Enfin, le phénomène de conversion électrique, complétant le bilan énergétique d\u27une cellule PV, est brièvement abordé en adéquation avec le niveau de modélisation des transferts thermiques couplés
Etude et modélisation d\u27un point mémoire eDRAM sans capacité, et conception de circuit mémoire haute densité
No full textLes systèmes-sur-puce représentent aujourd\u27hui un marché en pleine expansion. Ils embarquent des fonctions sans cesse plus évoluées et gourmandes en ressource mémoire. La mémoire eDRAM, composée d\u27un transistor d\u27accès et d\u27une capacité, est aujourd\u27hui la plus utilisée dans les SoC nécessitant une logique haute-performance et beaucoup de mémoire. Cependant, les fabricants font face à des défis technologiques importants pour réduire la surface de ce point mémoire avec les technologies CMOS avancées (65nm et moins). De nouveaux diélectriques sont notamment nécessaires pour réaliser le condensateur, et la conception du transistor d\u27accès se heurte à un courant de fuite de plus en plus élevé. C\u27est dans ce cadre que le nouveau concept de mémoire DRAM sans capacité a été proposé pour remplacer, à l\u27avenir, le point mémoire eDRAM standard. Son étude et son intégration dans un circuit haute-densité constituent le sujet de cette thèse. Le principe de cette nouvelle mémoire est de stocker une charge dans le substrat flottant d\u27un transistor. La fabrication de ce nouveau point mémoire présente un faible coût et surtout, ne semble pas présenter de limites dues à la réduction de ses dimensions. L\u27analyse du fonctionnement du point mémoire a permis de trouver des conditions de fonctionnement performantes, permettant l\u27intégration de ce point mémoire dans une architecture matricielle. Des architectures adaptées permettant une intégration plus dense encore que celle de la mémoire eDRAM standard ont été proposées. Le concept présenté ici pourrait devenir la solution eDRAM mémoire des futures technologies