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Si divers traités tels celui de Della Valle, imprimé en 1521, jusqu’à celui de Boillot édité à la fin du même siècle, décrivent les « artifices » incendiaires, voire explosifs, utilisés lors des guerres de siège au XVIe siècle, aucune étude de leur fabrication, de leur mode de fonctionnement et de leur mise en œuvre n’a jamais vraiment été entreprise. En se basant sur l’exemple du siège de Metz en 1552 et l’analyse de documents manuscrits originaux fournissant des informations détaillées sur les matériaux et les matières entrant dans leur composition, puis en utilisant les descriptifs donnés par les traités, il devient possible d’établir l’état de l’art des « cercles », « pots » ou encore « trompes à feu ». Des recherches sur les différents mécanismes physico-chimiques fondamentaux mis en œuvre pour favoriser inflammabilité et explosivité, permettent d’en appréhender toute l’efficacité. Enfin, divers témoignages d’époque nous éclairent sur les effets de ce type d’armement. Although various treaties such as that of Della Valle, printed in 1521, or that of Boillot published at the end of the same century, describe the incendiary, even explosive devices used during the siege wars of the sixteenth century, no study of their manufacture, mode of operation or implementation has ever really been undertaken. Based on the example of the siege of Metz in 1552 and the analysis of original handwritten documents providing detailed information concerning the materials used in their composition, and applying the descriptions provided in the treaties, it becomes possible to establish the state-of-the-art of "circles", "pots" or even "fire lances". Research on the various fundamental physicochemical mechanisms implemented to promote flammability and explosiveness allows us to understand their full effectiveness. Finally, various testimonies of the time shed light on the effects of this type of armament.

Thèse dirigée par Patrick Fridenson (Directeur d’étude ÉHESS), soutenue le 2 décembre 2017, devant un jury composé de Kenneth Bertrams (Professeur Université Libre de Bruxelles), Anne Dalmasso (Professeure Université de Grenoble-Alpes), Hervé Joly (Directeur de recherche CNRS), Ernst Homburg (Professeur Université de Maastricht) et Anne Rasmussen (Professeure Université de Strasbourg). Résumé : L’industrie chimique française est une industrie qui apparait alanguie au début du siècle et distan...

The continuous formation of nanosized energetic material is a long-standing challenge. Spray Flash Evaporation (SFE) is a major technique, internally developed and patented, for continuously producing energetic materials at submicron or nano scale; it relies on the superheating of a solvent sprayed into vacuum and thus flashing. This present research project aims to understand and control the crystallisation occurring in the SFE process. RDX and the cocrystal CL-20:HMX 2:1 was studied overcome the limited in situ characterizations also. The supersaturation is a function of time and space in SFE, linked to the size distribution and velocity of droplets. Supersaturation was raised with an anti-solvent and by the enhancement of the SFE with a dual nozzle system. Then PVP 40K and PEG 400 were successfully used to alter the nucleation and the growth. The particles were subsequently tuned from 160 nm spheres to 5 µm grains and were less sensitive, especially toward electrostatic discharge.; La cristallisation en continu de nanoparticules énergétiques est un défi de longue date. Le Spray Flash Evaporation (SFE) est une technique majeure développée et brevetée en interne, pour la production en continu de matériaux énergétiques submicroniques ou nanométriques ; la technologie se base sur la surchauffe d’un solvant pulvérisé dans le vide et s’évaporant de manière flash. Ce présent travail de recherche a pour but de comprendre et contrôler la cristallisation au sein du procédé SFE. Le RDX et le cocristal CL-20:HMX 2:1 sont étudiés. La sursaturation, concernant le SFE, est une fonction du temps et de l’espace liée aux tailles et vitesses de gouttes : elle fut variée par un anti-solvant et par l’amélioration du SFE avec un système double buse. Ensuite, PVP 40K et PEG 400 ont été utilisés afin de contrôler la nucléation et la croissance. Les particules ont pu être ajustées d’une taille de 160 nm à 5 µm, avec des morphologies facettées ou sphériques et avec des sensibilités moindres.

The continuous formation of nanosized energetic material is a long-standing challenge. Spray Flash Evaporation (SFE) is a major technique, internally developed and patented, for continuously producing energetic materials at submicron or nano scale; it relies on the superheating of a solvent sprayed into vacuum and thus flashing. This present research project aims to understand and control the crystallisation occurring in the SFE process. RDX and the cocrystal CL-20:HMX 2:1 was studied overcome the limited in situ characterizations also. The supersaturation is a function of time and space in SFE, linked to the size distribution and velocity of droplets. Supersaturation was raised with an anti-solvent and by the enhancement of the SFE with a dual nozzle system. Then PVP 40K and PEG 400 were successfully used to alter the nucleation and the growth. The particles were subsequently tuned from 160 nm spheres to 5 µm grains and were less sensitive, especially toward electrostatic discharge.; La cristallisation en continu de nanoparticules énergétiques est un défi de longue date. Le Spray Flash Evaporation (SFE) est une technique majeure développée et brevetée en interne, pour la production en continu de matériaux énergétiques submicroniques ou nanométriques ; la technologie se base sur la surchauffe d’un solvant pulvérisé dans le vide et s’évaporant de manière flash. Ce présent travail de recherche a pour but de comprendre et contrôler la cristallisation au sein du procédé SFE. Le RDX et le cocristal CL-20:HMX 2:1 sont étudiés. La sursaturation, concernant le SFE, est une fonction du temps et de l’espace liée aux tailles et vitesses de gouttes : elle fut variée par un anti-solvant et par l’amélioration du SFE avec un système double buse. Ensuite, PVP 40K et PEG 400 ont été utilisés afin de contrôler la nucléation et la croissance. Les particules ont pu être ajustées d’une taille de 160 nm à 5 µm, avec des morphologies facettées ou sphériques et avec des sensibilités moindres.

Noms d'auteurs: Kouar Belaid & Abdelhamid Khattou Etablissement Université Abou Bekr Belkaid - Tlemcen Avec l'accroissement de la demande en matériaux de construction, la recherche des méthodes d'exploitation plus rentables et sécurisantes est devenue l'une des préoccupations majeures des investisseurs du secteur minier, au-delà de la méthode classique en utilisant les explosifs. Partant de ce fait, l'acquisition par certaines de nos entreprises minières des Surfaces Miners permettant la taille, le concassage et le chargement des roches s'inscrit dans un contexte technique, économique, sécuritaire et environnemental. Ce travail vise à mettre le point sur les caractéristiques de chaque procédure d'extraction de la roche et à déterminer les avantages et les inconvénients de chaque méthode. Deux coupes levées au niveau des carrières de la STAAR (Tlemcen) et de I'ENCOTREB (El Bayadh) ainsi que des données sur la qualité de la roche et leurs propriétés chimiques et physico-mécaniques sont récoltés. Le suivi direct sur terrain de processus d'extraction de la roche par les deux méthodes nous a permis de meure en évidence l'avantage que présente te Surface Miner, acquis récemment par l'entreprise de la STARR. En une seule passe cette machine taille, concasse et charge le matériau en une - seule opération. Le Surface Miner offre aussi la possibilité d'extraire la roche au moindre coût, tout en respectant l'environnement. With the increase in the demand for construction materials, the research of the mining methods more profitable and making sale became one of major concerns of the investors of the mining sector, beyond the traditional method by using the explosives. On the basis ofthis fact, acquisition by sortie ofour mining companies ofMiners Surfaces allowing the size. the crushing and the loading of the rocks fails under a context technical, economic, sedentary and environmental. This work aims putting the point on the characteristics ofeach procedure of extraction of the rock and at determining the advantages and the disadvantages ofeach method. Two cuts raised on the level of the careers of the STAAR (Tlemcen) and die ENCOTREB (El Bayadh) as well as data on quality of the rock and their chemical and physicmechanical properties are collected. The direct follow-up on ground of process of extraction of the rock by the two methods enabled us to hightight the advantage which presents Surface To undermine, acquired recently by the company of the STARR. On die only one way this machine cuis, crushes and charges material in only one operation. The Surface Miner offer also die possibility of extracting die rock with the lower costs, while respecting the environment. Mots clés: STARR, ENCOTREB, méthodes d'exploitation, roche, explosif, Surface Miner, propriétés chimiques, physico-mécaniques, moindre coût, environnem

National audience; La mise en oeuvre de réactions colorimétriques pour l'identification de molécules, ou de familles de molécules, est une stratégie analytique simple, peu onéreuse et robuste, qui reste très utile pour de nombreux applicatifs de la vie courante. Ces tests, dits d'orientation, offrent également diverses applications dans la chaîne de l'enquête scientifique. Par delà leurs limites de spécificité, une bonne utilisation de ces tests, qui continuent à être étudiés et améliorés, permet d'avoir une première orientation, pouvant être capitale dans une enquête de police. Cet article présente quelques exemples d'analyses appliquées aux stupéfiants et aux explosifs.

The objective of this study is to develop and characterize a micro-fluidic platform allowing theconcentration and the separation of a degradation compound of trinitrotoluene: the orthonitrotoluenerecognized as an explosive taggants. Tin dioxide gas sensors (SnO2) used here asdetectors suffer from a luck of selectivity and have an insufficient sensitivity toward most ofpollutants. For that, our original approach consists to work in front of a chemical gas sensor(SnO2), in particular, by developing on the one hand a gas micro-preconcentrator to improve thesensitivity and on the other hand, a chromatographic micro-column in order to overcome the luckof selectivity.First, various adsorbents have been studied and characterized for the ONT concentration. Theobtained results allowed to select three types of activated carbons (N, KL2 and KL3) and ahydrophobic zeolite DAY. Then, the micro-system devices have been realized on a siliconsubstrate and manufactured using the silicon/glass technology.The last part of this work is devoted to the evaluation of the platform performances in terms ofconcentration and separation of ONT. In particular, after the optimization of the experimentalconditions concerning the concentration and the elution of ortho-nitrotoluene, the couplingbetween the micro-fluidic platform and a tin dioxide gas sensor allowed on the one hand to showthat the detection limit of the ONT pollutant is lower than 365 ppb. In this case, a total desorptionof the analyte and a constant concentration factor were obtained with the zeolite DAY. On theother hand, the use of this type of platform allowed to obtain a good separation and detectionperformance of ONT in presence of interferent (toluene) and at high humidity rate; L’objectif de cette étude est de concevoir et caractériser une plate-forme micro-fluidique permettant la concentration et la séparation d’un produit de dégradation du trinitrotoluène :l’ortho-nitrotoluène (ONT) considéré comme un traceur de composés explosifs. Les capteurs àbase de dioxyde d’étain (SnO2) utilisés ici comme détecteurs présentent un réel manque desélectivité et leur sensibilité peut s’avérer insuffisante pour la détection de traces de polluantsdans l’atmosphère. L’approche originale envisagée dans cette étude consiste à travailler en amontdu capteur chimique (SnO2), en particulier, en développant d’une part un micro-préconcentrateurde gaz afin d’améliorer l’aspect sensibilité et d’autre part une micro-colonne chromatographiquepour s’affranchir du manque de sélectivité.Dans un premier temps, une série d’adsorbants ont été étudiés et caractérisés pour laconcentration de l’ONT. Les résultats obtenus ont permis de sélectionner trois types de charbonsactifs (N, KL2 et KL3) et une zéolithe hydrophobe DAY.Ensuite, les micro-systèmes fluidiques ont été réalisés sur un substrat de silicium et élaborés enutilisant la technologie silicium/verre.La dernière partie de ce travail est consacrée à l’évaluation des performances d’analyse de cetteplate-forme en termes de concentration et de séparation de l’ONT. En particulier, après avoirévalué les conditions optimales de concentration et d’élution de l’ortho-nitrotoluène, le couplageentre la plate-forme micro-fluidique et le capteur à base de dioxyde d’étain a permis d’une part demontrer que la limite de détection de l’ortho-nitrotoluène est inférieure à 365 ppb. Dans ce cas,une désorption totale de la molécule cible et un facteur de concentration constant ont été obtenusavec la zéolithe DAY. D’autre part, l’utilisation de ce type de plate-forme a permis d’obtenir unebonne performance de détection et de séparation de l’ONT en présence d’un interférent (toluène)et d’un taux d’hygrométrie élevé.

To contribute in the understanding of rock breakage and fragmentation processes in open pit blasting, the herein presented research aims at refining existing empirical fragmentation prediction techniques. A comprehensive full-scale experimental program has been conducted in an open pit mine and analyzed. The experiments yield data as well as enlightenments with respect to existing literature on blasting experiments. In particular, single-hole and multiple-hole blasting results are compared. In the test site's rock/explosives context, results demonstrate that industrial benefits from a hole-by-hole prediction are limited. A numerical approach has been developed in parallel to experimental work; it takes advantage of adamage behaviour law specifically designed for fragmentation by explosives (Rouabhi, 2004). 2D calculations with scale reduction are made; the use of such a behaviour law is shown to be essential, and it is outlined that coupling shock wave & explosive gases effects should be sought in future modelling work. Moreover, results observed in a laboratory scale experimental study (Miklautsch, 2002) are explained in an original way. At the end of the thesis, several hole-by-hole prediction methods – which can easily be reproduced –are tested and fitted with results from the full-scale blasting experiments. In the end, it is shown that the most accurate method obtained, when used with mean blast pattern parameters instead of hole-by-hole information, actually provides an even more accurate prediction.; Pour contribuer à la compréhension des processus d'arrachement et de fragmentation de la roche par l'explosif en ciel ouvert, le travail de recherche présenté dans ce mémoire vise à affiner les techniques empiriques de prédiction de fragmentation existantes. Un programme expérimental conséquent réalisé en échelle réelle sur site minier apporte des données ainsi que de nouveaux éléments par rapport à l'existant dans la littérature. En particulier, une comparaison entre résultats de tirs de charge unique et résultats de tirs à plusieurs charges est faite. Dans le contexte roche/explosif du site test, les résultats démontrent que le bénéfice industriel d'une prédiction charge par charge est limité. Une approche numérique a été mise en œuvre en parallèle du travail expérimental ; elle met à contribution un modèle rhéologique d'endommagement développé spécifiquement pour l'étude de laf ragmentation par l'explosif (Rouabhi, 2004). Des calculs 2D avec réduction d'échelle ont été réalisés ; l'utilisation d'un tel modèle d'endommagement s'avère indispensable, et la nécessité de coupler dans le futur les effets des ondes de choc et des gaz d'explosion dans la modélisation est soulignée. On explique par ailleurs de manière originale les résultats d'une étude expérimentale en laboratoire (Miklautsch et al., 2002). En fin de mémoire, plusieurs méthodologies de prédiction charge par charge aisément reproductibles sont testées et ajustées aux résultats du programme expérimental. On finit par montrer que la meilleure méthode offre même davantage de précision lorsqu'elle est appliquée avec les paramètres moyens des tirs et non charge par charge.

To contribute in the understanding of rock breakage and fragmentation processes in open pit blasting, the herein presented research aims at refining existing empirical fragmentation prediction techniques. A comprehensive full-scale experimental program has been conducted in an open pit mine and analyzed. The experiments yield data as well as enlightenments with respect to existing literature on blasting experiments. In particular, single-hole and multiple-hole blasting results are compared. In the test site's rock/explosives context, results demonstrate that industrial benefits from a hole-by-hole prediction are limited. A numerical approach has been developed in parallel to experimental work; it takes advantage of adamage behaviour law specifically designed for fragmentation by explosives (Rouabhi, 2004). 2D calculations with scale reduction are made; the use of such a behaviour law is shown to be essential, and it is outlined that coupling shock wave & explosive gases effects should be sought in future modelling work. Moreover, results observed in a laboratory scale experimental study (Miklautsch, 2002) are explained in an original way. At the end of the thesis, several hole-by-hole prediction methods – which can easily be reproduced –are tested and fitted with results from the full-scale blasting experiments. In the end, it is shown that the most accurate method obtained, when used with mean blast pattern parameters instead of hole-by-hole information, actually provides an even more accurate prediction.; Pour contribuer à la compréhension des processus d'arrachement et de fragmentation de la roche par l'explosif en ciel ouvert, le travail de recherche présenté dans ce mémoire vise à affiner les techniques empiriques de prédiction de fragmentation existantes. Un programme expérimental conséquent réalisé en échelle réelle sur site minier apporte des données ainsi que de nouveaux éléments par rapport à l'existant dans la littérature. En particulier, une comparaison entre résultats de tirs de charge unique et résultats de tirs à plusieurs charges est faite. Dans le contexte roche/explosif du site test, les résultats démontrent que le bénéfice industriel d'une prédiction charge par charge est limité. Une approche numérique a été mise en œuvre en parallèle du travail expérimental ; elle met à contribution un modèle rhéologique d'endommagement développé spécifiquement pour l'étude de laf ragmentation par l'explosif (Rouabhi, 2004). Des calculs 2D avec réduction d'échelle ont été réalisés ; l'utilisation d'un tel modèle d'endommagement s'avère indispensable, et la nécessité de coupler dans le futur les effets des ondes de choc et des gaz d'explosion dans la modélisation est soulignée. On explique par ailleurs de manière originale les résultats d'une étude expérimentale en laboratoire (Miklautsch et al., 2002). En fin de mémoire, plusieurs méthodologies de prédiction charge par charge aisément reproductibles sont testées et ajustées aux résultats du programme expérimental. On finit par montrer que la meilleure méthode offre même davantage de précision lorsqu'elle est appliquée avec les paramètres moyens des tirs et non charge par charge.

After explosion, investigations have to be carried out to identify the composition of explosive charge used, but from an analytical point of view, this identification is frequently intricate . In effet, explosive residues are often present in trace amount in various and complex matrices. This is why it is important to dispose of efficient and fast analytical tools. This work firstly consisted in the development of three capillary electrophoresis methods in order to analyze (i) inorganic anions with high ionic strength and chromate based-backgound electrolyte (BGE), then (ii) inorganic cations with a capillary modified by a double ionic layer and guanidinium based-BGE, and finally (iii) simultaneously inorganic anions and cations that are specific of residues collected after explosion caused by acid-aluminum mixture. The second part of this work was dedicated to the CE analysis of carbohydrates, compounds which can be used in homemade explosive charges. A highly alkaline NaOH based-BGE, allowed the separation but also the detection of carbohydrates via a photochemical reaction taking place in the detection window. According to our hypothesis, the detected absorbing compound was under the malonaldehyde form or related compound. A separation of 9 carbohydrates in a separation time inferior to 20 min was finally optimized with a multivariate approach and a desirability analysis. This method was then validated et applied to, for example, the analyses of real samples collected after a simulation of kamikaze attack. Finally, the development of CE method for the analysis of hydrogen peroxide, due to its complexation with borate ions, was carried out. Hydrogen peroxide is used in the peroxide based-explosives and its analysis might open up new horizons in the field of peroxide based-explosive CE analysis. All the developped methods were validated and successfully applied to real samples. Capillary electrophoresis also appears as a powerful technique, complementary to ionic chromatography or thin layer chromatography., Les investigations menées après attentat par les services de police technique et scientifique ont pour but d'identifier la composition de la charge explosive employée, mais la tâche peut se révéler particulièrement difficile d'un point de vue analytique. En effet, les résidus de charge explosive sont le plus souvent présents à l'état de traces dans des matrices variées et complexes, d'où la nécessité de disposer de protocoles analytiques performants et rapides. Ces travaux ont donc tout d'abord consisté à développer trois méthodes par électrophorèse capillaire pour l'analyse (i) d'anions inorganiques avec un électrolyte de forte force ionique à base de chromate, puis (ii) de cations inorganiques avec une capillaire modifié par une double couche et un électrolyte à base de guanidine, et enfin (iii) d'anions et de cations inorganiques simultanément qui sont spécifiques à l'analyse des résidus récoltés après explosion d'un mélange acide-aluminium. La seconde partie de ce travail a été dédiée à l'analyse par électrophorèse capillaire de carbohydrates, composés pouvant entrer dans la composition de charges explosives artisanales. Un électrolyte de séparation très alcalin, à base de soude, a permis de séparer, mais aussi de détecter les carbohydrates via une réaction photochimique se déroulant lors du passage des analytes dans la fenêtre du détecteur, l'espèce détectée étant selon nos hypothèses sous la forme de malonaldéhyde ou d'un composé voisin. Une séparation en moins de 20 min de neuf carbohydrates a été finalement optimisée à l'aide d'une approche multivariée et d'une analyse de désirabilité. Cette méthode a été validée et appliquée notamment à des analyses d'échantillons récoltés après une simulation d'attaque suicide. Enfin, le développement d'une méthode d'analyse de l'eau oxygénée, grâce à sa complexation avec les ions borate, a été réalisé. Ce composé entre dans la composition d'explosifs à base de peroxyde et son analyse ouvre des perspectives intéressantes pour l'analyse des explosifs à base de peroxydes par électrophorèse capillaire. Toutes les méthodes, ainsi développées, ont été validées et appliquées avec succès à des échantillons réels. L'électrophorèse capillaire apparaît alors comme une technique de grand intérêt, complémentaire de la chromatographie ionique ou de la chromatographie sur couche mince.

La chlordécone, insecticide organochloré de synthèse, était utilisée dans les bananeraies antillaises avant 1993. Pourtant, elle contamine encore les ressources en eau, certaines denrées, et des organismes aquatiques. Très tôt, la recherche agronomique s'est mobilisée pour répondre aux questions posées pour la gestion de cette crise : Où sont les sols pollués? Est-ce une pollution durable ? La molécule est peu mobile. Des cartes de risques, fondées sur leur occupation rétrospective en bananeraies, aboutissent à 1/5e de la SAU polluée en Guadeloupe, 2/5e en Martinique. Les sols riches en matière organique retiennent fortement la chlordécone. Elle ne se dégrade pas dans les sols aérés, seules les eaux de percolation peuvent la dissiper. Sa persistance est donc longue, d'un à quelques siècles selon les sols. La dépollution artificielle n'est pas actuellement opérationnelle. Il faut donc gérer cette pollution. Pour réduire l'exposition de la population et la contamination des denrées, les agriculteurs doivent disposer de systèmes de culture et d'élevage compatibles avec les niveaux de chlordécone des sols, restés fertiles. Un outil est disponible, il prend en compte le niveau de pollution de la parcelle et la contamination des cultures: certaines sont très contaminées (tubercules), d'autres indemnes (fruits d'arbres, banane, ananas, tomate,...).

This work focuses on sensor based on carbon nanotube field effect transistors (i.e. CNTFETs) modulated chemically. This new generation of sensors has many advantages: compact and inexpensive, they can be integrated in ultrasensitive and autonomous detection systems. The civilian security market is targeted, particularly punctual and network detection of warfare and explosive agent. In order to achieve a scalable and highly reproducible fabrication, which is not possible for a single carbon nanotube transistor, we propose to achieve CNTFETs using random mats of Single Wall carbon nanotubes (CNT). The first part of our work has dealt with the development of a deposition method of CNT mats using an airbrush technique assisted by an automated robot. Commercial carbon nanotubes powders are dispersed in a specific solvent and then deposited randomly by atomization of micro droplets on a hot substrate. The random mats obtained with this technique are extremely uniform (density) and allow to achieve arrays of CNTFETs with reproducible electrical characteristics. The second part has concerned the development of an array of CNTFETs with different metal electrodes (platinum, palladium, gold, nickel, titanium) to address the problem of selectivity of this kind of device. We identify a sort of electronic fingerprinting exploiting the specific interaction of each gas with each metal/SWCNTs junction. This interaction changes in an extremely specific way the transfer characteristics of the CNTFETs. We have demonstrated a sensitivity and selectivity to ammonia, nitrogen dioxide, and dimethyl methylphosphonate (sarin gas simulant) and hydrogen peroxide. These devices, thanks to their relatively low cost fabrication and high selectivity, have the potential to strike the market within a few years., Ce travail de thèse porte sur la réalisation d'un capteur d'espèces chimiques gazeuses à partir de transistors à nanotubes de carbone à effet de champs (i.e. CNTFET). Cette nouvelle génération de capteurs présente de nombreux avantages : compacts et bas coût, ils peuvent être intégrés dans des systèmes de détection ultrasensibles et autonomes. Ils sont destinés à des applications de sécurité civile ponctuelle ou en réseau comme la détection de gaz d'attaque ou d'explosifs. Nous proposons la réalisation de transistors à tapis aléatoires de nanotubes de carbone. L'utilisation de ces tapis permet de résoudre les problèmes de fabrication en quantité et de reproductibilité rencontrée avec les transistors à un seul nanotube. La première partie de nos travaux repose sur la mise au point d'une méthode de dépôt de tapis de nanotubes à l'aide d'un aérographe assisté d'un robot automatisé: des poudres commerciales de nanotubes de carbone sont mises en solution puis déposées de manière aléatoire par atomisation de micro gouttes de solvant. Les tapis ainsi obtenus permettent de réaliser en grand nombre de transistors avec des performances électriques reproductibles. La seconde partie présente le développement d'une matrice de transistors composée par des électrodes de différente nature (platine, palladium, or, nickel, titane) afin de répondre au problème de la sélectivité pour la détection gazeuse rencontré par ce type de dispositif. Ainsi nous discriminons les gaz en réalisant une empreinte électronique exploitant la modification spécifique des caractéristiques des différentes jonctions métal/nanotubes, et donc des caractéristiques de transfert des CNTFETs. Notre capteur présente une sensibilité et une sélectivité à l'ammoniac, au dioxyde d'azote, au diméthyle methylphosphonate (simulant du gaz sarin) et à l'eau oxygénée. La production en grand nombre de ces éléments permet de valider le potentiel industriel de ces capteurs.

International audience; Présentation exhaustive du régime juridique des explosifs et des sanctions pénales encourues

Nuclear Quadrupole Resonance (NQR) is a spectroscopic method which is used to detect, in a powder sample, a molecule containing quadrupolar nuclei, there are nuclei with a spin greater than ½ (e.g. 35Cl, 14N). This technique has known recently a renewed interest because of its potentiality for detecting drugs and explosives. During this three-year thesis, we attempted to find appropriated methods for using Nuclear Quadrupole Resonance at the maximum of its capabilities. First, we developed a novel theoretical approach universally applicable to any type of experiment. This approach has proven especially useful for optimizing the parameters involved in several experiments. The latter have been shown to support our theoretical predictions. As there is no NQR spectrometer commercially available, the most stringent prerequisite was to develop a dedicated instrument with a specific software allowing us to design new experiments. We studied two inert compounds: sodium nitrite and hexamethylenetetramine as well as an explosive: RDX. Many applications and verifications have been possible, for instance, the detection and characterization of RDX samples from different batches, or the variation of relaxation times as a function of temperature., La Résonance Quadripolaire Nucléaire (RQN) est une méthode spectroscopique qui permet de détecter, dans une poudre, les noyaux quadripolaires, comme par exemple l’azote-14. Cette technique peut répendue, connait ces dernières années un regain d’intérêt puisqu’elle semble être prédestinée à la détection des explosifs. Le but de cette thèse était de trouver des solutions qui permettraient d’utiliser la RQN au maximum de ces capacités. Dans un premier temps, nos préoccupations ont été essentiellement d’ordre théorique afin d’établir les fondements théoriques de la RQN pour un noyau de spin 1. Pour cela, nous avons établi une approche particulièrement intéressante qui peut être appliquée de façon systématique sans avoir recours à la spécificité de l’expérience. Ensuite, nous avons mis au point des méthodes de mesures fiables et surtout optimiser les paramètres expérimentaux. Toutes ces considérations théoriques ont bien sûr fait l’objet de vérifications expérimentales. Aucun spectromètre complet de RQN n’existant commercialement, l’une des priorités du laboratoire a été de développer un spectromètre par impulsion ainsi qu’un logiciel spécialement conçu pour des expériences de RQN. Nous avons étudié des composés inertes comme le nitrite de sodium et l’hexaméthylènetétramine ainsi qu’un explosif, le RDX. Ainsi, de nombreuses applications et vérifications ont été possibles comme la détection et la caractérisation d’échantillons de RDX de qualités cristallines différentes ou encore les mesures de temps de relaxation en fonction de la température.

Nuclear Quadrupole Resonance (NQR) is a spectroscopic method which is used to detect, in a powder sample, a molecule containing quadrupolar nuclei, there are nuclei with a spin greater than ½ (e.g. 35Cl, 14N). This technique has known recently a renewed interest because of its potentiality for detecting drugs and explosives. During this three-year thesis, we attempted to find appropriated methods for using Nuclear Quadrupole Resonance at the maximum of its capabilities. First, we developed a novel theoretical approach universally applicable to any type of experiment. This approach has proven especially useful for optimizing the parameters involved in several experiments. The latter have been shown to support our theoretical predictions. As there is no NQR spectrometer commercially available, the most stringent prerequisite was to develop a dedicated instrument with a specific software allowing us to design new experiments. We studied two inert compounds: sodium nitrite and hexamethylenetetramine as well as an explosive: RDX. Many applications and verifications have been possible, for instance, the detection and characterization of RDX samples from different batches, or the variation of relaxation times as a function of temperature.; La Résonance Quadripolaire Nucléaire (RQN) est une méthode spectroscopique qui permet de détecter, dans une poudre, les noyaux quadripolaires, comme par exemple l’azote-14. Cette technique peut répendue, connait ces dernières années un regain d’intérêt puisqu’elle semble être prédestinée à la détection des explosifs. Le but de cette thèse était de trouver des solutions qui permettraient d’utiliser la RQN au maximum de ces capacités. Dans un premier temps, nos préoccupations ont été essentiellement d’ordre théorique afin d’établir les fondements théoriques de la RQN pour un noyau de spin 1. Pour cela, nous avons établi une approche particulièrement intéressante qui peut être appliquée de façon systématique sans avoir recours à la spécificité de l’expérience. Ensuite, nous avons mis au point des méthodes de mesures fiables et surtout optimiser les paramètres expérimentaux. Toutes ces considérations théoriques ont bien sûr fait l’objet de vérifications expérimentales. Aucun spectromètre complet de RQN n’existant commercialement, l’une des priorités du laboratoire a été de développer un spectromètre par impulsion ainsi qu’un logiciel spécialement conçu pour des expériences de RQN. Nous avons étudié des composés inertes comme le nitrite de sodium et l’hexaméthylènetétramine ainsi qu’un explosif, le RDX. Ainsi, de nombreuses applications et vérifications ont été possibles comme la détection et la caractérisation d’échantillons de RDX de qualités cristallines différentes ou encore les mesures de temps de relaxation en fonction de la température.

This thesis is a contribution to the comprehension of the complex phenomena during the rock blasting, in order to get an optimal design. In the first part, we give a synthesis of the numerical models based on the detonation theory, in the second part, we focuse on the modelling of the dynamic behaviours of rocks. An new elastic with anisotropic damage model is proposed and implemented in a dynamic explicit code RADIOSS, the simulations of the blasts with different problems (2-D, 3-D, detonation/structure) are presented. In the last part, we show a new approach for the optimization. The knowledge about the mechanism of the rock fragmentation is developed, especially on the influences of certain design parameters. The examples of the generation of the specific rules by automatic learning show the efficiency of this approach. The example of the optimization by coupling the genetic algorithms with automatic learning show the capacity and the perspective.; Ce travail, contribue à mieux comprendre les phénomènes complexes lors des tirs de mine afin d'approcher une conception optimisée. La première partie, concernant la détonation, est destinée à la compréhension des modèles numériques fondés sur la théorie de la propagation de détonation. La seconde partie, concernant la modélisation de la fracturation des roches, s'adresse à la simulation des tirs. Une nouvelle loi de comportement dynamique des roches (type élastique avec endommagement anisotrope) est proposée et est intégrée dans RADIOSS, un code de calcul des problèmes dynamiques transitoires. Ce modèle permet également de calculer les dimensions représentatives des fragments ; les calculs avec diverses modélisations (en 2-D et en 3-D, détonation/structure) sont effectués. La dernière partie est consacrée à l'optimisation des tirs à l'aide des traitements numériques avancés. La connaissance des mécanismes de la fragmentation des roches est approfondie notamment sur l'influence de certains paramètres de conception. Les exemples sur la recherche des règles par l'apprentissage automatique montrent l'efficacité de cette approche. L'exemple sur la recherche d'une conception optimisée montre la puissance et la perspective pratique de l'approche par algorithmes génétiques couplés avec l'apprentissage automatique.

L'emploi du boulonnage comme soutènement ou renforcement des galeries dans les mines souterraines est une méthode qui ne cesse pas de se développer . Avec l'introduction de techniquesnouvelles, son éventail d'application s'élargît de plus en plus. Ce mémoire est le fruit d'une étude, entreprise à la mine de La Mure des Houillères du Bassin du Dauphiné, concernant le boulonnage comme méthode de soutènement. En effet, le boulonnage implanté définitivement dans cette mine depuis 1977, est appelé à soutenir, dans un avenir prochain, 70 % des voies au rocher. Afin d'aboutir à un modèle mathématique rendant compte des déplacements survenus dans ces voies et la façon de les contrôler par le biais du boulonnage, nous avons suivi les étapes suivantes: 1. Une étude bibliographique sur la géologie et la tectonique de la région, complétée par un aperçu de l'état actuel de la mine: ses méthodes d'exploitation et les problèmes les plus souvent rencontrés. 2. Une caractérisation mécanique, en laboratoire, des roches constituant le massif dans lequel les voies ont été creusées. 3. La poursuite, in situ, des déformations suivies par ces voies. 4. Une analyse des essais de traction effectués Sur les boulons mis en place. Ces étapes, surmontées, nous avons modélisé notre voie. 5. La modélisation a porté sur un massif à comportement élastique, orthotrope et hétérogène contenant la voie, par application du programme ELFI 3F. Les résultats de la modélisation sont ensuite comparés à ceux trouvés in situ., pas de résumé

Arc volcanism displays a wide range of eruptive styles, from effusive dome-growths to highly explosive eruptions such as surges or Plinian events. The impact of either eruption types in terms of volcanic risks for the surrounding populations is dramatically different. Yet, we are today incapable of predicting either the date or the style of an imminent event, mainly because of the lack of basic understandings of the physicochemical processes that lead to either effusive or explosive eruptions. The research work presented here aims at providing information on the pre- and syn-eruptive processes that are the conditions of magma storage in the reservoir and ascent in the volcanic conduit. The involved processes are mainly volatile degassing, microlite crystallization and fragmentation of silica-rich magmas, which have been investigated here through a coupled study of the natural volcanic tephra and experimentation performed under relevant magmatic conditions.; Le volcanisme des zones de subduction est caractérisé par une grande variété de styles éruptifs, allant de croissances effusives de dômes à des éruptions hautement explosives telles que les nuées ardentes ou les panaches Pliniens. L'impact de ces éruptions entermes de risque volcanique pour les populations est très différent. Cependant, à l'heure actuelle, on ne peut prévoir ni la date d'une éruption, ni son style éruptif. Cette incapacité de prévision réside fondamentalement dans le manque de compréhension des processus physicochimiques à l'origine du développement d'une éruption effusive ou explosive. Les travauxprésentés visent à apporter des informations sur les conditions de stockage et les processuséruptifs tels que le dégazage, la cristallisation et la fragmentation de ces magmas riches ensilice, par une approche naturaliste des tephra naturels couplée à de l'expérimentation en conditions magmatiques