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Analysis of the interior transmission problem in an unbounded locally perturbed periodic strip
No full textInternational audienceWe analyze the interior transmission problem in a locally perturbed infinite periodic domain, considering the case where the perturbation intersects the periodic background. An equivalent formulation as coupled quasiperiodic problems is obtained by applying the Floquet-Bloch transform. We perform a discretization with respect to the Floquet-Bloch variable and prove the well-posedness of the semi-discretized problem. We then establish some a priori estimates under regularity assumptions that allow us to prove the convergence of the discrete sequence to the solution of the problem.</div
Interactions extrêmes avec des plasmas pour l'électrodynamique quantique en champ fort
No full textThe strong-field quantum electrodynamics (QED) regime is considered today as the next flagship for all upcoming petawatt laser facilities. In this regime, new processes as the emission of gamma-rays via non-linear inverse Compton scattering and their decay into electron-positron pairs via the non-linear Breit-Wheeler process are becoming possible. However, the experimental challenge of exceeding the Schwinger field in the electrons' rest frame has prevented precise experimental measurement of the QED observables in this regime.In this thesis we propose and study new schemes to reach the strong-field QED regime experimentally. First, we experimentally measured an extreme self-focusing effect on the 10 GeV electron beam provided by the Stanford accelerator (SLAC) during its collision with a target composed of multiple thin aluminium foils. Simulations show that the target could focus the electron beam down to solid densities, thus triggering strong-field QED effects. Starting with an already highly dense electron beam, we have also demonstrated through PIC-QED simulations that its collision with a single thin foil could replicate conditions similar to a beam-beam collision and create a very clean QED interaction with a much simpler and auto-aligned experimental setup.The second scheme studied is based on laser-plasma acceleration where a single laser generates and accelerates electrons to GeV energies, is reflected by a foil and collides back with the electrons behind. This very simple, auto-aligned setup was implemented at the APOLLON laser facility and allowed to generate gamma-rays in the 100 MeV range. Further simulation studies show that by adding a second, high density gas jet before the foil, it is possible to self-focus the laser and increase its intensity by two orders of magnitude before the collision, allowing the setup to probe the strong-field QED regime with this single laser, auto-aligned setup.Le régime de l'électrodynamique quantique (QED) en champ fort est aujourd'hui considéré comme la prochaine étape majeure à atteindre pour toutes les futures installations laser de puissance petawatt. Dans ce régime, de nouveaux processus, tels que l'émission de rayons gamma via la diffusion Compton inverse non linéaire et leur désintégration en paires électron-positron via le processus Breit-Wheeler non linéaire, deviennent possibles. Cependant, la difficulté expérimentale à dépasser le champ de Schwinger dans le référentiel propre des électrons a empêché une mesure expérimentale précise des observables QED dans ce régime.Dans cette thèse, nous proposons et étudions de nouveaux schémas pour atteindre expérimentalement le régime de la QED en champ fort. Tout d'abord nous présentons les résultats expérimentaux montrants un effet de focalisation extrême sur un faisceau d'électrons de 10 GeV fourni par l'accélérateur de Stanford (SLAC) lors de sa collision avec une cible composée de plusieurs fines feuilles d'aluminium. Les simulations montrent que la cible pourrait focaliser le faisceau d'électrons jusqu'à des densités solides, déclenchant ainsi des effets de QED en champ fort. En commençant avec un faisceau d'électrons déjà très dense, nous avons également démontré grâce à des simulations PIC-QED que sa collision avec une feuille fine unique pourrait reproduire des conditions similaires à une collision faisceau-faisceau, créant ainsi une interaction QED très propre avec un dispositif expérimental beaucoup plus simple et auto-aligné. Le second schéma étudié est basé sur l'accélération laser-plasma où un laser unique génère et accélère des électrons à des énergies de l'ordre du GeV, est réfléchi par une feuille et entre en collision avec les électrons qui le suivent. Ce dispositif simple et auto-aligné a fait l'objet d'une expérience à l'installation laser APOLLON et a permis de générer des rayons gamma dans la gamme des 100 MeV. Des simulations supplémentaires montrent qu'en ajoutant un second jet de gaz à haute densité avant la feuille, il est possible de focaliser le laser et d'augmenter son intensité de deux ordres de grandeur avant la collision, permettant ainsi au dispositif d'explorer le régime de la QED en champ fort avec ce laser unique, dans un dispositif auto-aligné
Control Reallocation using Deep Reinforcement Learning for Actuator Fault Recovery of an Autonomous Underwater Vehicle
No full textInternational audienceActuator faults in dynamic systems pose significant challenges, particularly for robotic systems operating in hostile environments such as Autonomous Underwater Vehicles (AUVs), risking loss of stability and performance degradation. Fault Tolerant Control (FTC) strategies, including Control Reallocation (CR), have been developed to mitigate such risks. However, these strategies extensively depend on explicit fault diagnosis, which may present challenges regarding computational demands and efficiency, particularly when dealing with unknown faults. This paper presents a novel method that performs CR with Deep Reinforcement Learning (DRL) for actuator fault recovery without explicit fault diagnosis. The approach is implemented on a BlueROV2 underwater vehicle and demonstrates improved performance for fault recovery compared to a standard Proportional-Integral-Derivative (PID) controller and a variable gain PID controller, both in simulation and in real-world conditions. The DRL-based CR method demonstrates generalisability by successfully handling faults not encountered during training, highlighting its adaptability to unforeseen circumstances.</div
Beam-driven plasma-wakefield acceleration
No full textInternational audienceBeam-driven plasma-wakefield acceleration (PWFA) has emerged as a transformative technology with the potential to revolutionize the field of particle acceleration, especially toward compact accelerators for high-energy and high-power applications. Charged particle beams are used to excite density waves in plasma with accelerating fields reaching up to 100 GV/m, thousands of times stronger than the fields provided by radio-frequency cavities. Plasma-wakefield-accelerator research has matured over the span of four decades from basic concepts and proof-of-principle experiments to a rich and rapidly progressing sub-field with dedicated experimental facilities and state-of-the-art simulation codes. We review the physics, including theory of linear and nonlinear plasma wakefields as well as beam dynamics of both the wakefield driver and trailing bunches accelerating in the plasma wake, and address challenges associated with energy efficiency and preservation of beam quality. Advanced topics such as positron acceleration, self-modulation, internal injection, long-term plasma evolution and multistage acceleration are discussed. Simulation codes and major experiments are surveyed, spanning the use of electron, positron and proton bunches as wakefield drivers. Finally, we look ahead to future particle colliders and light sources based on plasma technology
Enforcing RISC-V TEE Security Against Cache Timing Attacks
No full textInternational audienceConfidential computing includes various methods to enhance data security, notably by processing sensitive information within TEE. However, TEE remain vulnerable to SCA, such as cache timing attacks, which exploit timing variations to extract confidential data. Existing TEE designs do not provide sufficient protection against these threats, highlighting the need for stronger security measures. This study focuses on integrating countermeasures specifically targeting timing and cache vulnerabilities within a TEE. The implementation will leverage the RISC-V architecture to explore its potential in mitigating SCA within TEE
Apprentissage par transfert pour la détection et la classification automatiques de grandes baleines dans l'océan austral
No full textInternational audienceAutomatic detection and classification of cetacean vocalizations in passive acoustic recordings are complex tasks. While convolutional neural networks are widely used, their generalization is often constrained by scarce annotated data and high recording variability (geographic, temporal, equipment-related, etc.). Transfer learning, leveraging larger pretrained networks, offers a potential solution. In this context, we investigated the Perch encoder and evaluated it using metrics ensuring a fair comparison.Les tâches de détection et de classification des vocalisations de cétacés capturées par acoustique passive sont complexes Les méthodes d'apprentissage profond à l'état de l'art souffrent d'une généralisation limitée. L'apprentissage par transfert, exploitant des modèles pré-entraînés sur de plus larges jeux de données, offre une solution. Dans ce cadre, nous avons évalué l'encodeur Perch, entraîné sur Xeno-Canto, à l'aide de métriques assurant une comparaison équitable
Comparaison des Impacts Environnementaux des Réseaux de Distribution AC, DC et Mixte
No full textInternational audienceLa croissance des besoins en électricité a entraîné une augmentation du nombre d'appareils à courant continu (DC), tels que les panneaux photovoltaïques et les chargeurs de véhicules électriques. Cela ravive la recherche autour d'un réseau de distribution DC, ou du moins dans un premier temps mixte AC/DC. La comparaison entre ces alternatives doit prendre en compte les impacts environnementaux associés aux dispositifs électroniques de puissance spécifiques. Cet article propose une comparaison des impacts d'installation et d'exploitation de trois choix techniques pour les réseaux électriques à basse tension : DC, AC et mixte AC/DC. Une étude de cas est choisie sur la base de sources d'énergie distribuées mixtes typiques de consommations. Des simulations sont effectuées sur une période de 20 ans pour chacune des trois architectures. Cette étude montre qu'une topologie mixte peut être une alternative prometteuse aux réseaux traditionnels à courant alternatif, car elle réduit l'impact des convertisseurs, en particulier pour les courtes longueurs de câble. Cependant, l'architecture optimale pour un système donné peut varier en fonction de facteurs tels que la puissance nominale, la longueur du câble et le profil de consommation. Pour explorer cette variabilité, une analyse de sensibilité détaillée est réalisée.Mots-clés -réseau DC, réseau AC, réseau mixte AC/DC, impacts environnementaux, éco-conception, éco-dimensionnement.</p
Entropy consistent and hyperbolic formulations for compressible single- and two-phase flows modeling in both rigid and elastically deformable pipes: Application to Euler, Kapila and Baer-Nunziato equations
No full textInternational audienc
Characterizing ultrashort pulses with photon energies above 1.12 eV based on transient absorption in silicon thin films
No full textInternational audienceAbstract Frequency-resolved optical switching (FROSt) is a phase-matching-free characterization technique for ultrashort pulses based on transient absorption in semiconductors. So far, this technique has been limited to characterizing pulses with photon energies smaller than the bandgap of the semiconductors used. In this work, we extend the method to characterize pulses of photon energy greater than the bandgap of the semiconductor used for characterization. We demonstrate this by characterizing ultrashort visible pulses and supercontinuum using silicon (Si) thin films deposited on a sapphire substrate. We also demonstrate that visible light sources up to a repetition rate of 250 kHz can be characterized using these samples. Therefore, this study highlights the potential of FROSt as a suitable technique for the temporal characterization of weak visible to infrared pulses, including high harmonics generated in solids