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Development of radiation hardened pixel sensors for charged particle detection
No full textLes capteurs CMOS sont développés depuis une décennie en vue d’équiper les détecteurs de vertex des expériences de physique des particules à venir, avec les avantages d’un faible budget de matière et de bas coûts de production. Les caractéristiques recherchées sont un temps de lecture court, une granularité élevée et une bonne radiorésistance. Cette thèse est principalement consacrée à l’optimisation de ce dernier point. Pour diminuer le temps de cycle vers les 10 microsecondes, la lecture des pixels en parallèle dans chaque colonne a été implémentée, associée à une logique de suppression d’information des pixels sans signal. Les pixels sont devenus plus complexes et plus sensibles aux rayonnements ionisants. L’optimisation de l’architecture des pixels, par des techniques standard de durcissement aux rayonnements, a porté la limite à 300 krad (quelques Mrad attendus) pour le procédé de fabrication à 0,35-um utilisé jusque-là. L’amélioration de la tenue aux rayonnements ionisants passe par l’utilisation de technologies de taille inférieure à 0,35-um, naturellement plus radio-résistantes. Ceci facilitant de plus l’intégration de tous les composants dans un pixel.
Un autre aspect abordé dans cette thèse concerne la tolérance aux rayonnements non ionisants. Différentes technologies CMOS améliorant la collecte de charges ont été testées. L’utilisation d’une couche de détection de haute résistivité a porté la tenue à ces rayonnements à 3·1013 neq/cm2, conforme à l’objectif fixé. Ce résultat marque une étape importante pour les capteurs CMOS qui devraient rapidement satisfaire le cahier des charges d’expériences particulièrement contraignantes telles que CBM par exemple.CMOS Pixel Sensors are being developed since a few years to equip vertex detectors for future high-energy physics experiments with the crucial advantages of a low material budget and low production costs. The features simultaneously required are a short readout time, high granularity and high tolerance to radiation. This thesis mainly focuses on the radiation tolerance studies. To achieve the targeted readout time (tens of microseconds), the sensor pixel readout was organized in parallel columns restricting in addition the readout to pixels that had collected the signal charge. The pixels became then more complex, and consequently more sensitive to radiation. Different in-pixel architectures were studied and it was concluded that the tolerance to ionizing radiation was limited to 300 krad with the 0.35-um fabrication process currently used, while the targeted value was several Mrad. Improving this situation calls for implementation of the sensors in processes with a smaller feature size which naturally improve the radiation tolerance while simultaneously accommodate all the in-pixel microcircuitry in small pixels. Another aspect addressed in this thesis was the tolerance to non ionizing radiation, with a targeted value of >1013 neq/cm2. Different CMOS technologies featuring an enhanced signal collection were therefore investigated. It was demonstrated that this tolerance could be improved to 3·1013 neq/cm2 by the means of a high-resistivity epitaxial layer. This achievement triggered a new age of the CMOS pixel sensors and showed that their development is on a good track to meet the requirements of the particularly demanding CBM experiment
The electoral construction of municipal policies. The political work to win and to manage a regional capital city (Strasbourg 1973-2001)
No full textLa thèse s’articule autour de l’étude de la maîtrise par une équipe socialiste de ressources politiques variables, car valorisées dans des configurations électorales opposées – en situation oppositionnelle, et en position de gestion – dans la perspective de la pérennisation ou de l’amélioration de leur position dans la compétition, à Strasbourg entre 1973 et 2001. Elle montre que les politiques municipales ne constituent pas la traduction de programmes politiques, ou bien le simple résultat de l’activité de personnels administratifs et de communautés d’experts, ou encore la réponse rationnelle des maires et de leurs services à des « problèmes » qui se poseraient objectivement. Les politiques municipales peuvent être analysées au contraire comme la mise en cohérence a posteriori de l’activité des maires et des services municipaux dans une logique de production des suffrages et de préparation de l’élection. Les maires peuvent combiner pour ce faire un éventail complexe de réalisations visibles ou de dépenses discrètes et de justifications, dans un souci perpétuel d’ajustement aux contraintes fluctuantes de la compétition électorale : désamorçage des critiques de l’opposition, attraction de commentaires journalistiques favorables. Les analyses de la Cour de Louis XIV par Norbert Elias appliquées à l’organisation polycéphale municipale permettent de comprendre comment les intérêts électoraux des maires se diffusent et sont pris en charge par les membres de leur majorité et de l’administration municipale ou de ses partenaires.This work studies the efforts made by a group of political actors bearing a socialist marking to master different political resources, variable because required in opposite electoral configurations – in the opposition then at the head of the municipality – to maintain or improve their position in the competition, in Strasbourg (France) from 1973 to 2001. It shows that municipal public policies do not proceed from political programs, or simply result from the activities of municipal administrations or expert communities, or consist in mayors’ rational responses to accurate and obvious problems. Rather than being consistently organized, the activities of the mayor and the municipal administration are displayed as consistent after they are performed, in order to generate electoral support and prepare election. Mayors can combine a complex range of obvious projects, discreet expenses, and appropriate justifications, channeled by their constant preoccupation for the changing constraints of electoral competition : to minimize or render harmless the opposition’s criticisms ; to attract favorable or positive comments from journalists. By applying Norbert Elias’s analysis of French King Louis XIVth’s Court, one understands how the electoral interests and plans of the mayor are supported by the municipal administration and by the members of majority or their partners and allies
Study and design of an analog neural processor of very low power consumption : appliced to the navigation of a new generation pacemaker
No full textL’objectif de cette recherche est de développer un réseau de neurones impulsionnels analogiques afin d’améliorer la performance d’un pacemaker biventriculaire (aussi appelé le CRT-P) de nouvelle génération. L’implémentation sur silicium utilise l’approche réseau de neurones analogiques qui nécessite le développement d’une solution technique satisfaisant à une contrainte de très basse consommation énergétique. Nous proposons une approche de un réseau de neurones impulsionnels analogiques pour optimiser la prédiction des délais cardiaques avec l’algorithme d’apprentissage Hebb et l’algorithme d’apprentissage par renforcement dans des modes de fonctionnement différents. L’amélioration des prévisions permet au CRT-P de fournir des battements cardiaques optimaux en temps réel. Nous décrirons le comportement et les qualités de notre algorithme au travers de simulations mathématiques et comportementales. Des simulations complètes et cohérentes du système basées sur des modèles simples du coeur
(rythme cardiaque constant puis rythme cardiaque variable) avec des bruits uniformes aléatoires sont illustrées avec succès pour la validation de la faisabilité du système.
Nous proposons aussi une méthodologie renforcée de la conception analogique et mixte. Les simulations de tous niveaux (de hauts et bas niveaux)peuvent être faites rapidement afin de vérifier des performances du système dans chaque phase de conception et ainsi fournir une plage des spécifications acceptables facilitant la synthèse analogique et mixte suivante.The objective of this research is to develop an analog spiking neural network so as to improve the performance of a bi-ventricular pacemaker (also called the CRT-P) of new generation. The implementation on silicon using the analog neural network approach requires the development of a
satisfactory technical solution to meet the constraint of very low energy consumption. We propose an analog spiking neural network approach to optimize the cardiac delay prediction with the Hebbian learning algorithm and the reinforcement learning algorithm in different functional modes.
The delay improvement allows the CRT-P to provide optimal heartbeat in real time. We describe the behavior and the qualities of our algorithm through mathematical and behavioral simulations. The complete and coherent system simulations based on the simple heart models (constant heart
rate and variable heart rate) with random uniform noise are shown successfully to validate the system feasibility.
We also propose an enhanced methodology of the analog and mixed signal design. The simulations of all levels (high and low levels) can be carried out quickly in order to verify the system performance in each design phase and also carry out the acceptable specification space for facilitating the following analog and mixed signal synthesis
Reverse genetic studies of Benyvirus–Polymyxa betae molecular interaction : role of the RNA4-encoded protein in virus transmission
No full textLes virus Beet soil-borne mosaic virus (BSBMV) et Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV, agent de la Rhizomanie) font partie du genre Benyvirus. Des clones d’ADNc infectieux de BSBMV ont été obtenus et ont permis d’entreprendre l’étude des interactions moléculaires entre plante et Benyvirus sur les bases des différences biologiques des deux virus. Les transcrits infectieux de BSBMV peuvent substituer ceux du BNYVV et ainsi produire des recombinants chimériques.La transmission par Polymyxa betae est liée à la présence de l’ARN4 et un ARN4 de 1730 nts de BSBMV, non encore décrit, a été caractérisé. Nous avons démontré que cet ARN4 pouvait remplacer celui du BNYVV lors de la transmission et que seule l’expression de la protéine p32 suffit à la transmission du virus. La mutagenèse de la protéine p32 étiquetée a été réalisée et a permis de rechercher les domaines essentiels à ses fonctions.Beet soil-borne mosaic virus (BSBMV) and Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV, responsible for Rhizomania disease) belong to the Benyvirus genus. BSBMV full-length cDNA clones were produced to investigate molecular interactions between plant and benyviruses exploiting BSBMV/BNYVV biological and molecular divergences. BSBMV Full-length infectious cDNA clones can substitute BNYVV RNA-1 or -2 to produce chimeric viral progenies. Virus transmission by Polymyxa betae is directly linked to the viral RNA4 and a 1,730 nts long BSBMV RNA4, not previously described, has been molecularly characterized. We demonstrated that BSBMV RNA4 could substitute BNYVV RNA4 for an efficient transmission. Replicon mediated expression of the BSBMV p32 protein complemented RNA4 defective strain demonstrating for the first time that the p32 protein but not full-length RNA4 is essential for Benyvirus transmission. Mutagenesis or Flag or GFP-tagged p32 has been to investigate the domains of BSBMV p32 protein essential for its properties
The European project and the challenge of participatory democracy
No full textL’apparition, assez ambiguë que son contenu, du « déficit démocratique » au sein de l’Union européenne a dynamisé et orienté le discours et l’action démocratique au niveau européen, sans pour autant y apporter les éclaircissements nécessaires. La démocratie européenne est aujourd’hui une réalité construite en dehors d’un développement doctrinaire cohérent et qui mélangent des éléments appartenant à des visions et à des démarches notamment de type représentatif, constitutionnaliste et participatif-délibératif. En considérant la démocratie un processus dynamique et une confrontation permanente entre des faits des normes, cette analyse essaie d’identifier de nouvelles possibilités de réflexion au sein d’un débat caractérisé par un pluralisme d’hypothèses. Les angles d’analyse sont multiples : histoire de la construction européenne, analyse institutionnelle de l’Union européenne, théories démocratiques, théories de l’intégration européenne, théories de la communication, théorie du capital social. L’intention de la recherche est double : d’une part, signaler l’apport de ces théories au niveau de la construction européenne et, d’autre part, identifier ce qui est spécifique à cette nouvelle démocratie qui est celle européenne. Tout en constatant l’échec du projet communautaire à développer un système démocratique propre et son incapacité à proposer une nouvelle théorie démocratique solide et cohérente, nous explorons dans notre analyse différentes pistes démocratiques qui se présentent à l’Union européenne (notamment des dispositifs créés par le Parlement européen) et qu’elle pourrait exploiter afin de renforcer sa dimension démocratique.The debate on the existence of an EU « democratic deficit » straightened and oriented discourses and actions at European level, without making any necessary clarification of the concept. European democracy is today a reality built outside of a clear doctrinal development, and it mixes elements belonging to various approaches, in particular representative, constitutional and participatory-deliberative arrangements. While considering democracy a dynamic process and a permanent tension between norms and facts, this analysis tries to identify new opportunities for reflecting about the EU democratic approach, within a debate characterized by a multitude of hypotheses. The issue is addressed from different perspectives: an institutional analysis of the EU, democratic theories, history and theories of European integration, theories of communication, and social capital theory. This research describes the main developments of the European democratic approach and tries to identify what is specific to this new form of democracy. While noting the failure of the European project in developing its own coherent democratic vision and its incapacity to propose a new theory of democracy, this analysis explores different ways and possibilities that EU could take advantage of (more particular, mechanisms created by the European Parliament) in order to grow stronger as a democracy
Extension of stochastic substitution models of nucleotides and its implementation
No full textLe premier modèle stochastique d'évolution de gènes a été développé par Jukes et Cantor en 1969. Ne prenant en compte qu'un paramètre de substitution par nucléotide, il a ensuite été généralisé, notamment avec les modèles à deux (Kimura 1980) et trois paramètres de substitution (Kimura 1981). Plus tard, ces modèles ont été étendus aux dinucléotides et trinucléotides (Frey et Michel 2006 ; Michel 2007). Ces derniers permettent d'étudier l'évolution des probabilités d'occurrence de motifs génétiques au cours du temps dans les deux sens d'évolution direct (passé-présent) et inverse (présent-passé), à l'aide de solutions analytiques fonctions de paramètres de substitution. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à l'extension de ces modèles stochastiques de substitution de nucléotides, dinucléotides et trinucléotides à des motifs génétiques de taille quelconque en proposant une nouvelle approche basée sur les opérateurs de Kronecker. Nous avons également consacré une partie au développement d'un logiciel de recherche SEGM (Stochastic Evolution of Genetic Motifs) permettant le calcul de probabilités d'occurrence analytiques de motifs génétiques de taille 1 à 5 et de courbes d'évolution de ces probabilités. Nous avons réalisé une étude évolutive inverse des sites d'épissage des introns du génome humain en utilisant notamment SEGM. Dans une troisième partie, nous avons développé un modèle stochastique numérique d'évolution de trinucléotides avec blocage dynamique des substitutions, puis nous l'avons appliqué à l'évolution des codons du code circulaire universel X0 découvert dans les gènes d'eucaryotes et de procaryotes en 1996 par Arquès et Michel.A first stochastic evolution model of genes was developed by Jukes and Cantor in 1969. One substitution type per nucleotide is taken into account with this model. It was then generalised, in particular with two (Kimura 1980) and three substitution parameters per nucleotide (Kimura 1981). An extension of these models to genetic motifs of size 2 (dinucleotides) and 3 (trinucleotides) was proposed by Frey and Michel in 2006 and Michel in 2007. These extended models allow to study evolution of occurrence probabilities of genetic motifs, both in direct (past-present) and inverse (present-past) evolutionary directions, thanks to analytical solutions computed according to substitution parameters. In this work, we first focused on the extension of these stochastic substitution models for nucleotides, dinucleotides and trinucleotides to genetic motifs of any size, by using a new approach based on Kronecker's operations. A second part was dedicated to the development of a research software SEGM (Stochastic Evolution of Genetic Motifs) allowing the computation of analytical occurrence probabilities of genetic motifs of size 1 to 5 and evolution plots of these motifs. We present an application of these analytical stochastic models to the inverse evolution of splice sites of human genomes introns. In a third part, we developed a numerical stochastic evolution model for trinucleotides with dynamic substitution blockings. We present an application of this model to the inverse evolution of the universal circular code X0 (codon set) discovered in 1996 by Arquès and Michel in eukaryotic and prokaryotic genes
Magellan : a database application to store and help the analysis of mass spectrometry and gas chromatography data
No full textLes bases de données en chimie sont généralement centrées sur les molécules et les informations concernant les réactions sont extraites des publications scientifiques. Ces informations sont généralement disponibles dans des conditions expérimentales particulières et peu de données sont disponibles au sujet des réactions à faible rendement ou qui n’ont pas fonctionnées. En conséquence il peut être difficile de comparer les réactions et les transformations chimiques entre elles en raison de ces conditions expérimentales spécifiques et de ces données manquantes.
Cette thèse a été financée par la société NovAlix (CIFRE), spécialisée en chimie organique et en biologie structurale. Afin d’explorer rapidement l’espace chimique et d’améliorer le processus de synthèse de molécules, deux méthodes d’expérimentation à haut débit ont été mises au point au sein de la société. Ces méthodes s’appuient sur la chromatographie en phase gazeuse et sur la spectrométrie de masse pour l’analyse des milieux réactionnels.
La plate-forme informatique Magellan développée au cours de cette thèse est mise en œuvre grâce aux technologies Java Enterprise Edition et s’appuie sur une base de donnée centrée autour de la réaction chimique. Cet application permet la lecture, l’analyse et le stockage des données expérimentales récoltées par les méthodes d’expérimentation à haut débit de NovAlix et fournit des outils informatiques facilitant l’analyse des spectres expérimentaux et permettant la formulation de requêtes sur les expériences ainsi enregistrées.Chemistry databases are centered on chemicals and their reaction data is extracted from scientific literature. They are usually given in non-standardized conditions and in general nothing is available about reactions that did not occur or exhibit a low yield. Thus, it can be difficult to compare reactions and chemical transformations because of the specific experimental conditions and the missing data.
This thesis has been funded by NovAlix (CIFRE), a company specialized in organic chemistry synthesis and structural biology. In order to explore the chemical space and improve the chemical synthesis process, two high-throughput reactions screening methods using gas chromatography and mass spectrometry have been set up in NovAlix.
The Magellan information system developed during this thesis use a chemical reaction-centric database and is built on Java Enterprise Edition open-source technologies. It allows collecting high-throughput data from mass spectrometry and gas chromatography experimentations realized in standardized conditions. Then, the Magellan application enables the chemist to read and store experimental results, provides tools to help data analysis and query the collected data via a rich-client user interface
Synthèse, caractérisations physicochimiques et structurales, propriétés et structures magnétiques de séléniates et molybdates basiques de métaux de transition
No full textLa synthèse par voie hydrothermale a été utilisée pour la préparation de composés à base d’hydroxydes de métaux de transition, analogues synthétiques de minéraux, en vue de l’étude de leurs propriétés et structures magnétiques. Après une première partie consacrée à des généralités, la deuxième partie présente les résultats obtenus sur les composés de type natrochalcite, NaCu2H3O2(SO4)2, pour lesquels l’alcalin est Na ou K, le métal de transition Mn, Fe, Co ou Ni, l’ion tétraédrique SeO42- ou MoO42-. Les conditions de synthèse ont été optimisées pour obtenir des phases pures avec un bon rendement. Leur comportement thermique permet de confirmer les formulations et la spectroscopie infrarouge d’identifier les groupements présents. La détermination des structures cristallines par diffraction des RX sur monocristal ou des neutrons sur poudre confirme l’isotypie avec la natrochalcite. La structure contient des chaînes d’octaèdres MO6 (M = Mn, Fe, Co, Ni) reliés par une arête. Tous les composés révèlent la présence d’un ordre antiferromagnétique 3D à basse température. Les structures magnétiques correspondantes se révèlent toutes différentes les unes des autres. Le composé NaFe2D3O2(MoO4)2 est caractérisé par la présence concomitante de deux structures magnétiques, résultat original. La troisième partie est consacrée à une étude analogue sur les composés Co5(OH)6(SeO4)2(H2O)4 et Na2Ni(HPO3)2. Le premier présente un ordre ferromagnétique à TC = 9 K, les moments magnétiques étant orientés dans la direction de l’axe b, le deuxième un ordre antiferromagnétique à TN = 6 K. La conclusion générale dégage les résultats essentiels et propose des perspectives pour la suite du travail.Hydrothermal synthesis has been used to prepare materials based on transition metal hydroxides, synthetic analogues of minerals, for the study of their magnetic properties and structures. After a first part devoted to some general considerations, the second one shows the results obtained on compounds exhibiting the natrochalcite structure type, NaCu2H3O2(SO4)2, where the alkali metal can be Na or K, the transition metal Mn, Fe, Co or Ni, the tetrahedral anion SeO42- or MoO42-. The synthesis process was optimized in order pure samples with a good yield to be obtained. DT-TGA traces allow one to confirm the formulation and IR spectroscopy is used to identify the constituting groups. Determination of the crystalline structure from single-crystal X-ray data or neutron powder diffraction data confirms that the compounds are isostructural with natrochalcite. The structure contains infinite chains of edge-shared MO6 octahedra (M = Mn, Fe, Co, Ni). All the compounds order antiferromagnetically at low temperature. The corresponding magnetic structures appear different from one compound to another. A peculiar result is evidenced for NaFe2D3O2(MoO4)2 with the concomitant presence of two magnetic structures. The third part concerns a similar study for Co5(OH)6(SeO4)2(H2O)4 and Na2Ni(HPO3)2. The first one orders ferromagnetically at TC = 9 K, the magnetic moments being oriented along the b axis, and the second one orders antiferromagnetically at TN = 6 K. The conclusion evidences the main results and give some perspectives for further work
Anaïs Nin's quest for a writing of the self : comparative study of french and english literary influences.
No full textInspirée par "Une saison en enfer" d'Arthur Rimbaud, Anaïs Nin écrit d'abord "La Maison de l'inceste". Le récit est celui d'une personnalité créatrice à la poursuite de son identité et d'une voix pour l'exprimer. Anaïs Nin transpose les tortures de Rimbaud sur le plan psychologique pour
illustrer du mal du siècle : la névrose. Elle ne peut ignorer les découvertes de la psychanalyse et des
surréalistes. Dans les romans suivants, l'écriture d'Anaïs Nin se fait plus sensuelle. Elle s'inspire de D. H. Lawrence en introduisant la sexualité et l'expression du corps au sein de l'oeuvre. Avec Marcel Proust, elle se focalise sur la personnalité créatrice. Ses romans jouent avec la structure classique et privilégient le ressenti des personnages. Ils se placent au plus près de l'intime féminin et tentent d'en dévoiler les labyrinthes inconscients. Après l'expérience romanesque, Anaïs Nin se consacre à la publication de son journal intime. Nous avons souhaiter étudier l'empreinte des romans sur l'écrit intime. Dans sa forme publié, le journal est un texte hybride. Anaïs Nin n'hésite pas à franchir les barrières de l'autobiographie ou du roman. L'écriture intime, pour elle, dépasse la simple copie du réel. C'est toute une vision de soi, complexe et évolutive, qui détermine la marche du livre.Deeply influenced by "A Season in Hell" by Arthur Rimbaud, Anaïs Nin wrote "The House of incest". In this first short story, she talks about a creative personality looking for its identity and for a voice to express it. Anaïs Nin transposes Rimbaud's tortures in a psychological plan to illustrate the neurosis of her characters. She is interested in Freud's theories and in the surrealists' experiments. In her following novels, her writing becomes more sensual. Inspired by D.H. Lawrence, she introduces
themes such as sexuality and dance and gives the body a central place in her stories. With Marcel Proust, she learns how to deal with the artist as a main character. In her novels, she refuses classical structure and favours the character's feelings. Anaïs Nin tries to unveil the mysteries of femininity and of the unconscious. After the novel experience, Anaïs Nin devotes herself to the publication of her diary. We wish to study here the imprint of the novels on the writing of the self. In its published
form, the diary of Anaïs Nin is an hybrid text. She frequently plays with the notion of genres and puts her diary on the edge of the autobiography and the novel