Département d'Electronique

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Traitement du signal electroencéphalographique (EEG) : Application à la détection et à la classification automatique des activités cérébrales par intelligence artificielle avec un noyau Riemannien
(FGEI-UMMTO, 2024-03-21) Fodil Yacine
Au cours de ce travail de recherche, deux approches ont été étudiées ; la classification des signaux d’imagerie motrice par un perceptron multicouches à noyau riemannien adaptatif et le filtrage géodésique sur les méthodes à base SVM et ANN. La première partie a été consacrée à étudier les interfaces cerveau-machine et les méthodes déjà existantes. La seconde partie, s’est focalisée sur la reproduction de la méthode à géométrie riemannienne, la méthode ARK-SVM, pour ensuite présenter nos approches. Nous avons étudié d’une part l’application d’un filtrage géodésique sur la méthode SVM pour produire la FG-ARK-SVM avant de procéder, d’autre part à l’élaboration de la méthode ARK-ANN. Ces approches ont été utilisées dans deux contextes de classification binaire. Le premier dans un contexte intra-sujet, où les modèles proposés ont appris sur le jeu de donnée du même sujet séparé en deux sessions d’enregistrement, la première pour l’entrainement et la seconde pour le test. Le deuxième contexte quant à lui est inter-sujet, où les modèles ont appris sur les sessions d’entrainement de divers sujets, pour faire une généralisation sur un sujet à part. Les résultats ont démontré la robustesse de la méthode ARK-ANN, tant sur la partie intra-sujet que sur la partie inter-sujet. Cette méthode a été comparée à l’ARK-SVM et à des approches riemanniennes et non riemanniennes ayant exploité la même base de donnée, BCI Compétition IV set IIa. Le filtrage géodésique quant à lui a apporté des résultats différents en fonction de la méthode, avec une légère amélioration sur la méthode SVM, mais nous observons une dégradation des performances de la méthode à réseau de neurones, quel que soit le contexte de classification.
Mise au point d’un système embarqué de détection de défauts dans les machines électriques
(FGEI-UMMTO, 2023-03-20) Gana Massine
La machine asynchrone occupe une place prépondérante dans le milieu industriel, elle est appréciée pour sa puissance massique, sa robustesse et son adaptation à toutes sortes d’applications. Néanmoins, il n’est pas rare que cette machine présente quelques défaillances qui peuvent être prévisible ou intempestive, mécanique, électrique ou magnétique et leurs causes sont très variées. Pour éviter ces pannes inutiles et vu l’importance des enjeux en termes de productivité et de sécurité, les entreprises investissent énormément dans la maintenance préventive de leur système de production afin d’augmenter la disponibilité d’assurer le bon fonctionnement des dispositifs. Cette stratégie appliquée s’avère gagnante où des travaux de recherches sont menés à flots ces dernières décennies, et aujourd’hui la maintenance n’a pas pour seul objectif de réparer l’outil mais surtout de prévoir et éviter le dysfonctionnement. L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouvelles techniques de diagnostic des défauts de moteurs asynchrones. Dans la première méthode, on utilise un nouveau type capteur de vibration piézoélectrique flexible sans plomb. Une analyse thermique est associée à l'analyse vibratoire afin d’avoir une fiabilité de diagnostic maximal. Un algorithme de réseau de neurones artificiels est employé pour la prédiction et la classification des éventuels défauts présents dans le moteur. La deuxième méthode expose une classification des images couleurs en utilisant un réseau de neurones de convolution. Les images sont créées à partir des signaux temporels unidimensionnels et convertis en matrices carrées. Ces images possèdent toutes les informations relatives aux vibrations et à la température du moteur.
Elaboration de structures piézoélectriques flexibles performantes : Applications en nano-générateur et capteurs
(FGEI-UMMTO, 2023-06-27) Chelli Zakia
Grâce aux avancées technologiques actuelles des matériaux piézoélectriques flexibles, plusieurs domaines d’applications sont apparus. Ces matériaux qui ont la capacité de convertir les vibrations mécaniques présentes dans l’environnement en électricité peuvent permet de rendre les dispositifs et systèmes électroniques embraqués autonomes en énergie. Les céramiques Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT) sont les matériaux les plus utilisées, mais elles sont rigides voire dangereuses pour la santé. Actuellement, ces matériaux sont progressivement remplacés par les polymères électro-actifs (EAPs) dans plusieurs domaines d’applications comme l’automobile et l’aéronautique. Ils présentent des propriétés intéressantes telles que la légèreté, le faible coût et la flexibilité. Leur principal inconvénient est leur nécessaire polarisation électrique. Ce travail s’intéresse à l’élaboration d’un nouveau type de matériau piézocomposite flexible sans plomb à base d’une matrice polyuréthane (PU) renforcée par des particules ferroélectriques [(Na0.535 K0.480)0.966 Li0.058] (Nb0.90Ta0.10) O3 abrégée NKLNT. Le composite PU/NKLNT utilisé dans le cadre de nos recherches a ainsi été utilisé dans le domaine de la récupération d’énergie où une puissance maximale de 4.38µW est obtenue. Il a été aussi utilisé comme capteur de vibrations appliqué au diagnostic de défauts dans les machines électriques et comme capteur de flexion des doigts afin de traduire la langue des signes pour des personnes sourdes muettes.
Modélisation, optimisation et contrôle des réseaux de voitures electriques en libre-service.
(UMMTO FGEI, 2023-06-08) Hamroun Ali
Dans le domaine de la mobilité urbaine, les réseaux de transport en libre-service notamment au moyen de voitures électriques se sont récemment imposés comme l'une des alternatives prometteuses dans le paysage du transport durable, stimulé par les préoccupations environnementales et les enjeux majeurs pour la ville de demain. Malgré le succès croissant du concept de la mobilité partagée dans le monde, la conception et la gestion de tels systèmes de mobilité urbaine impliquent de nombreux défis stratégiques, tactiques et opérationnels. Pour aider les concepteurs et les opérateurs, la conception, le design et le management de cette nouvelle forme de mobilité constituent un sujet de recherche émergeant et stimulant, visant à développer des techniques et des outils pour la modélisation, l'analyse et l'optimisation de ces systèmes dynamique complexes. Dans cette contribution basée sur la puissance des réseaux de Petri temporisés stochastiques en termes de modélisation et d’analyse, une approche de simulation à événements discrets est développée, prenant en compte la complexité de leur comportement dynamique due notamment à leur mode de fonctionnement en libre-service et à leurs multiples caractéristiques et/ou contraintes incluant les capacités des stations ; la taille de la flotte, l’autonomie des batteries ; le rééquilibrage et les activités de maintenance. Une application réelle est présentée, afin de démontrer l'applicabilité et le potentiel de l'approche de modélisation et d'analyse proposée. Pour aider les concepteurs et les gestionnaires de programmes de mobilité partagée, le développement de modèles d’analyse de performances et d’outils d’optimisation est nécessaire. Dans ce travail, nous proposons une méthodologie utilisant les réseaux de Petri temporisés stochastiques d’une manière modulaire et paramétrable permettant la modélisation, la simulation et l’analyse de tels systèmes dynamiques complexes tout en prenant en compte l’ensemble de leurs activités et caractéristiques. Nous estimons au travers de nos résultats et publications que cette approche dynamique à événements discrets est d’une aide précieuse pour les acteurs de ces services et qu'elle peut influencer l'économie et l'efficacité opérationnelle de ces systèmes de transport urbain émergents.
Les composites polymères à haute efficacité photovoltaïque
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020) Salem, Dalila
Dans le contexte de la production d’énergie renouvelable, les cellules photovoltaïques organiques se positionnent comme une technologie très prometteuse, en raison de leur faible coût de fabrication et de la possibilité d’obtenir de grandes surfaces sur substrats souples et transparents. Cette filière présente cependant des rendements de conversion plus modérés que ceux des technologies à base Silicium.Dans le but de réaliser des dispositifs plus performants,nous améliorons par une technique photonique leurs absorptions optiques,sans autant augmenter l’épaisseur de la couche active.Le piégeage de la lumière peut être augmenté par l’effet plasmon due à l'excitation de plasmons-polaritons ou de plasmons localisés sur des nanoparticules métalliques (NPs),pour exalter le champ électromagnétiques autour de la couche active. L'objectif de cette thèse est d’améliorer l’absorption des cellules solaires organiques,sans augmenter l'épaisseur de la couche photo-active,via une stratégie plasmonique basée sur la résonance de plasmons de surface localisés sur des nano structures métalliques.Expérimentalement, nous avons synthétisé des nano structures métalliques sous forme de nanoparticules d’argent(NPs, Ag)avec différentes tailles. Nous avons caractérisé puis étudié les propriétés optiques de ces structures plasmoniques intégrées à la proximité de la couche activeP3HT:PCBM pour les cellules solaires organiques inversées.La présence de ces nano structures confirme une augmentation de l’absorption optique dans la gamme spectrale utile à la photo-conversion, ce qui conduit à des meilleures performances des dispositifs.
Optimisation du routage multicast dans les réseaux optiques WDM
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2021-03-09) Dafeur, Abdelhakrim
Nous avons étudié le problème du routage et de l'allocation de longueur d'onde pour une session multicast en utilisant la structure arborescente et la structure hiérarchique, et avons traité le cas d'un réseau optique à conversion optique partiel et à division optique partiel. Nous avons aussi présenté une formulation exacte en programmation linéaire en nombre entier afin de trouver un ensemble de structures optiques qui connecte une source à un ensemble de nœuds de destination. Cette thèse avait pour objectif de minimiser le coût des liens optiques et le nombre de longueurs d'ondes dans un réseau optique WDM. Dans la première partie, notre première contribution consistait à introduire de nouvelles contraintes prévenantes des convertisseurs optiques avec la structure hiérarchique. L'objectif était d'étudier l'impact de l'utilisation de convertisseurs optiques dans un réseau WDM. Dans la deuxième partie, Nous avons étudié le problème de placement des nœuds MC. Notre deuxième contribution consistait à introduire des critères basés sur la topologie du réseau afin de sélectionner un nombre donné de nœuds MC telle que le critère basé sur le coût des liens optiques des nœuds voisins. En outre, nous avons proposé quatre algorithmes pour sélectionner les nœuds MC.
Contribution à l'optimisation des systèmes hybrides de production d'énergies renouvelables
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020-12-09) Triki, Yacine
Cette thèse traite de l’optimisation de la commande des systèmes hybrides à sources d’énergies renouvelables. Initialement, deux nouveaux algorithmes de poursuite du point de puissance maximale(MPPT) d’un système photovoltaïque (PV) sont développés. Ces algorithmes sont basés sur la courbe caractéristique courant-tension d’un panneau PV et exploitent le neurone linéaire adaptatif (ADALINE).Pour prouver leur efficacité, une validation expérimentale suivant la norme prEN 50530 est mise en œuvre.Par la suite, la modélisation et la commande d’un système éolien de petite puissance sont présentées. La stratégie de contrôle est constituée d’une commande MPPT de la turbine et d’une commande vectorielle de la génératrice. Des tests en simulation sont menés où un fonctionnement correct et un rendement maximal du système éolien sont atteints. L’étude et la commande d’un système de stockage d’énergie sont également mises en œuvre. La technique de régulation en cascade est adoptée pour la commande de ce système.Le système de stockage a assuré avec succès le transfert bidirectionnel de l’énergie et la régulation de la tension du bus continu. Ensuite, une commande direct-quadrature d’un onduleur monophasé à modulation de largeur d’impulsion (MLI) isolé du réseau est proposée où une nouvelle méthode de génération de signal orthogonal est élaborée. Une commande directe de puissance prédictive à base du flux virtuel(FV) d’un onduleur triphasé à MLI connecté au réseau est aussi développée. Dans cette commande,un nouvel estimateur de FV basé sur un filtre neuronal adaptatif est proposé. Plusieurs simulations et expérimentations sont effectuées où les commandes proposées se sont révélées être plus performantes comparées aux méthodes conventionnelles. Finalement, un système hybride PV/éolien/batteries est mis en œuvre et ensuite testé par simulation. L’interaction entre les différents sous-systèmes constituant ce système hybride est d’abord analysée. A la fin, une stratégie de gestion de l’énergie dans le système hybride est proposée et validée.
Classification et compression de textures hyperspectrales par représentations parcimonieuses
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020-10-15) Zikiou, Nadia
L'imagerie hyperspectrale enregistre des centaines de bandes spectrales étroites et contigües reçues dans chaque position spatiale de l'image. Comme chaque matériau manifeste une signature spectrale différente, l'imagerie hyperspectrale permet la classification précise des images, ce qui est une tâche importante dans beaucoup de domaines. Cependant, la grande dimension de ces images complique l'analyse des données. Dans cette dissertation, nous proposons et développons des nouvelles méthodes et algorithmes pour la compression et classification précise des données hyperspectrales. D'abord, une représentation parcimonieuse de la texture hyperspectrale basée sur la transformée en ondelettes discrète 3D et la régression SVM (SVR) est étudiée pour la compression des images hyperspectrales. Les ondelettes et les SVM sont deux outils efficaces pour la compression des données de grande dimension et pour l'analyse contextuelle d'images. Dans un second temps, nous avons propose une méthode de classification qui utilise des voisinages spatiaux représentatifs dérivées des résultats d'une étude de similarité par la transformée en ondelettes spectrales sur graphe (SGWT). Nous avons proposé plusieurs méthodes de sélection basées sur un calcul de distance afin de sélectionner les pixels représentatifs de la façon la plus fiable possible. Nous avons appliqué ensuite une classification SVM sur les coefficients obtenus. Cette thèse détaille donc deux parties : La compression des images hyperspectrales par 3D-DWT+SVR et la classification des textures hyperspectrales par SGWT+SVM. Pour la compression de données hyperspectrales nous présentons une application de représentation parcimonieuse dans le cadre de compression d'image hyperspectrale avec perte. Cette méthode prend en compte les informations spectrales tout en préservant les informations les plus pertinentes de l'image. Elle est basée sur la transformée en ondelettes 3D et la régression des vecteurs supports (SVR). Le schéma de la méthode proposée est donné sur la figure suivante.
Elaboration et caractérisation des structures silicium poreux/silicium en vue d’une application photovoltaïque
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020-11-10) Oussidhoum, Samira
Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés, dans une première partie, à l'élaboration et caractérisation des structures silicium/silicium poreux obtenues par deux méthodes chimique et électrochimique en utilisant des substrats de silicium monocristallin pour une application en cellules solaires. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'optimisation des propriétés de ces structures silicium/silicium poreux par le dépôt de nanoparticules d'oxyde de bismuth (Bi2O3) et de films minces de dioxyde de titane (TiO2) nanocristallin dans le but d'améliorer leurs performances pour une application photovoltaïque. Nous avons caractérisé les propriétés des couches élaborées par différentes méthodes de caractérisation morphologiques, structurelles et optoélectroniques : MEB/EDX, AFM, spectroscopie RAMAN, DRX, XPS, photoluminescence (PL), réflectivité et absorption (UV-Vis-IR) et mesures de résistivités par la méthode des quatre pointes. Les résultats de caractérisation des échantillons Bi2O3 /PSi indiquent une diminution significative de la réflectivité combinée à une passivation de la surface du silicium poreux. Ceci confirme le potentiel important des couches antireflet Bi2O3 /PSi dans l'amélioration du rendement de conversion des cellules solaires. Le dépôt des films minces de TiO2 nanocristallin sur la surface du silicium poreux par la technique MOCVD permet une augmentation importante de l'absorption optique du silicium poreux. Ceci montre les potentialités de la méthode MOCVD, en tant que technique reproductible, pour l'élaboration des couches de TiO2/PSi avec des propriétés intéressantes pour applications photovoltaïques.
Etude et élaboration d’hétérojonction Si-OTC pour la réalisation de dispositifs photovoltaïques
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020-10-28) Ziani, Nora
Le photovoltaïque nécessite de nouveaux matériaux pour diminuer ces coûts et améliorer le rendement. Ces travaux de thèse portent sur l'étude, l'élaboration et la caractérisation des couches minces d'oxyde transparent conducteur (OTC) de type n et p; dioxyde d'étain (SnO2), oxyde de zinc (ZnO) et oxyde mixte cuivre et fer (CuFeO2) préparés par la méthode de pulvérisation cathodique magnétron. L'objectif principal recherché est la réalisation de couches minces d'OTC non coûteuses avec des propriétés favorables pour applications comme couche émettrices dans les cellules solaires à hétérojonction. Pour se faire, dans un premier temps l'élaboration et les caractérisations structurales, morphologiques, optiques et électriques des films minces obtenus ont été menées. Les résultats obtenus montrent que les propriétés des films SnO2, ZnO et CuFeO2 sont adéquates pour la réalisation des hétérojonctions envisagées. De plus, afin de prévoir et améliorer les caractéristiques photovoltaïques, nous avons pu modéliser par simulation, l'impact des divers paramètres de cellule solaire ZnO/Si sur les performances photovoltaïques. Les résultats indiquent que les défauts de couche absorbante et les états d'interface interviennent de manière sensible dans l'efficacité des hétérojonctions ZnO/Si. Enfin, la réalisation des hétérostructures à partir de ces matériaux (OTC) conduit à des caractéristiques I(V) en obscurité prometteuses. Ces résultats encourageants prouvent l'utilisation d'OTC en plus de couche antireflet mais comme une couche émettrice dans les cellules solaires ce qui réduit le coût de production de ces dernières.
Etude des propriétés physico-chimiques du matériau de siliciumquasi-mono (mono-like) : traitementschimiques pour application photovoltaïque
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI TIZI-OUZOU, 2020-10-18) Benseba, Ghalia
Le silicium mono-like (Quasi-mono) est une nette amélioration de la qualité cristalline du silicium multicristallin. Un pavage de silicium au fond des fours de cristallisation (technique de la solidification dirigé) permet d'orienter la croissance du silicium afin d'obtenir un matériau quasi monocristallin. A partir de ce silicium, nous allons pouvoir obtenir une qualité cristallographique équivalente à celle du silicium Czochralski (Cz-Si). Le silicium mono-like (ML-Si) permet donc d'avoir une productivité proche de celle du silicium multicristallin (mc-Si) donc avec un faible coût et des rendements de conversion proche de ceux obtenus sur du silicium monocristallain matériau de qualité. La réflexion est à l'origine de pertes importantes pour la cellule photovoltaïque (PV). La texturisation est utilisée pour diminuer la réflectivité de la surface de la cellule. Le but de ce travail est l'étude du matériau de silicium Mono-Like (ML-Si). Ses propriétés physiques et chimiques sont analysées et comparées à celles du silicium monocristallin obtenu par tirage Czochralski (Cz-Si) et du silicium multicristallin (mc-Si). Après traitement chimique de chaque matériau, la surface est analysée par microscopie électronique à balayage (MEB) et diffraction des rayons X (DRX). On observe que le Cz-Si et le ML-Si présentent la même morphologie et la même orientation cristallographique. L'analyse FTIR montre une teneur en oxygène (interstitiel) du même ordre pour les trois matériaux, mais les valeurs de ML-Si plus proches de celles de mc-Si. La concentration de carbone substitutionnel du ML-Si est intermédiaire entre le Cz-Si et celles du mc-Si. La réflectivité de ML-Si est de 5 % supérieure à celle de Cz-Si et beaucoup plus faible que la surface de mc-Si après texture NaOH. L'analyse par photoluminescence indique que les matériaux ML-Si et Cz-Si présentent une meilleure homogénéité que le matériau mc-Si. Au final, nous présentons les avantages et les inconvénients du matériau ML-Si par rapport au Cz-Si et au mc-Si. Le ML-Si a de meilleures propriétés structurelles, ayant moins de joints de grains et de dislocations que le mc-Si. De plus, le fait de contenir un seul grain permet d'obtenir une réflectance de surface plus faible en utilisant une texture alcaline. Nous avons également constaté que le ML-Si est presque identique au Cz-Si en orientation cristallographique. Nous avons pu réaliser une cellule solaire à base de silicium monolike. Des résultats obtenus sur les trois cellules de Cz-Si, ML-Si et mc-Si, on relève la forte densité de courant de court-circuit Jcc sur la cellule au mc-Si 28.51 mA/cm² par rapport à celle du Cz-Si qui est égale à 25.75 mA/cm2 et celle de ML-Si qui atteint 24.5 mA/cm². Cependant l'existence de shunts aux bords de la jonction, comme le montre la valeur de tension de circuit ouvert Vco de 393 mV, a dégradé la caractéristique I(V) de la cellule au ML-Si. Les cellules solaires réalisées sur le matériau de Si-ML indiquent des résultats prometteurs. En adaptant le process de fabrication de la cellule au matériau de silicium mono-like, nous pourrons obtenir des résultats intéressants. Ces résultats impliquent que le silicium Mono-Like est un très bon candidat avec un potentiel prometteur et intéressant pour une application photovoltaïque.
Fiabilité des systèmes énergétiques multi-sources
(Université Mouloud Mammeri, 2019-10-07) Hellel, El Kadi
Les travaux de cette thèse qui entrent dans le cadre de la sûreté de fonctionnement des systèmes énergétiques. Nous nous intéressons à la détermination des performances des systèmes d’énergie renouvelables multi-sources (M-SRES), liées à leur fiabilité. Nous proposons une méthodologie basée sur une technique de modélisation à base des réseaux de Pétri stochastiques et déterministes (RdPSD ou DSPN), pour étudier le comportement dynamique de ces systèmes. Le choix de cet outil de modélisation est justifié par la nature discrète de la dynamique des systèmes d’énergie renouvelables. En utilisant le modèle développé pour analyser les comportements fonctionnels et dysfonctionnels des systèmes M-SRES, nous déterminons les instants de passage d’un état de fonctionnement à un état de panne, afin de calculer leur fiabilité et disponibilité. Ensuite, le temps de production global de ces systèmes est évalué en développant des modèles athématiques permettant de calculer la durée de défaillance et le temps d’attente de chaque composant.
Etude et réalisation d’hétérostructures semiconducteurs photovoltaïques multicouches
(Université Mouloud Mammeri, 2019-09-28) Boussoum, Ouiza
Cette thèse s’inscrit dans le cadre de développement des hétéro structures pour cellules solaires photovoltaïques multicouches à base de l’hétérojonction n-GaAs/p-Si. En effet, toute technologie nécessite de passer par le développement de contact ohmique faiblement résistif pour minimiser les pertes électriques. Dans les cellules solaires l’électrode doit être conductrice et transparente. L’ITO constitue un bon candidat du fait qu’il présente une résistivité de l’ordre de 10-4?.cm et une transmittance supérieur à 90 % dans le visible et son utilisation limite la réflexion du GaAs. La dépendance des propriétés électriques du contact ITO/n-GaAs des traitements de surface du GaAs, des températures, des durées et atmosphères de recuit a été mis en évidence. La résistance spécifique de contact (RSC) ITO/n-GaAs diminue avec l’augmentation de la température pour atteindre un minimum de 2,36. 10-4 ?.cm2 pour le recuit à 500°C durant 20 min sous N2 puis elle augmente pour le recuit 30 min. L’objectif étant d’obtenir une résistance spécifique de contact faible à température relativement base nous avons introduit une couche inter faciale de Titane (transmittance > 80% ) entre l’ITO et le n-GaAs. Le recuit de ce contact à 500 °C durant 20 min sous N2révèle une RSC de 6,46. 10-6 ?.cm2
Etude, réalisation et caractérisation des couches minces de TiO2 nanotubulaires dopées et non dopées pour application microbatteries au lithium
(Université Mouloud Mammeri, 2019-09-29) Fraoucene, Henia
Le développement de systèmes électroniques miniaturisés est à l'origine de nombreuses études actuellement entreprises sur les micro batteries au lithium. Dans ce contexte technologique important, ce travail de thèse est porté sur l'étude des couches minces d'oxyde de titane nano tubulaires (TiO2 NTs), préparés par anodisation électrochimique de titane et d'alliage de titane Ti-6Al-4V pour une utilisation comme électrode négative dans les micro batteries au lithium. Tout d'abord ce travail a débuté par la synthèse, l'optimisation et la caractérisation de TiO2 NTs développés sur le titane. Dans cette partie, l'influence des paramètres d'anodisation sur leurs propriétés physique a été étudiée. Par la suite, des couches d'oxydes mixtes NTs ont été obtenues par l'anodisation d'alliage Ti-6Al-4V dans un électrolyte au fluorure d'éthylène glycol en faisant varier la teneur en eau. Une structure en nid d'abeille et poreuse a été obtenue à faible teneur en eau due à la différence de composition chimique de l'alliage Ti-6Al-4V qui a provoqué une gravure électrochimique non uniforme. Tandis qu'une structure NTs est formée avec une augmentation supplémentaire de la teneur en eau. Enfin, la caractérisation électrochimique de l'électrode négative d'oxyde mixtes nano tubulaires issus d'alliage Ti-6Al-4V présente également de bonnes performances de cyclage, délivrant une capacité réversible de 82 mAh.g-1 (34 µAh.cm? 2.?m-1) à un taux 1 C sur 50 cycles.
Conception et réalisation d’un capteur d’humidité à base des polymères hygroscopiques
(Université Mouloud Mammeri, 2019-09-29) Hammouche, Hayet
L'objectif fixé dans cette thèse est la valorisation de la kératine, un bio polymère issu de la laine de mouton pour développer de nouveaux capteurs d'humidité. A cet effet, des bio composites de type kératine/oxyde de graphène et kératine/fibres de carbone qui possèdent des propriétés intéressantes ont été élaborés en vue de leur application comme couches sensibles dans des capteurs d'humidité pour deux types d'électrodes inter digitée et spirale rectangulaire. Le premier chapitre de cette thèse est consacré à la synthèse des données fondamentales sur la kératine et les capteurs d'humidité. Pour ce faire, l'état de l'art a été consacré aux caractéristiques des différents matériaux : la kératine, les bio composites, ainsi qu'une étude générale sur les capteurs d'humidité. Dans la partie pratique, nous nous sommes intéressés premièrement à l'élaboration des couches minces à base de kératine par un traitement alcalin doux en utilisant une solution 0.5 N NaOH. Par la suite, nous nous sommes attelés à la préparation des films bio composites à matrice kératine par la méthode de mélange en solution. Trois types couches minces (kératine pure, un nanobiocomposite kératine/1% GO et un bio composite kératine/1%FC) ont été obtenus par la méthode drop casting sur les lames de verre et qui nécessitent des caractérisations afin d'évaluer leurs performances pour la détection de l'humidité. La dernière partie de ce travail consiste en l'étude de l'évaluation de la réponse des capteurs élaborés en fonction du taux d'humidité relative générée par des solutions salines. L'humidité relative varie entre 16% HR et 92% HR, avec différentes valeurs de fréquence allant de 100 Hz jusqu'à 1 MHz à la température ambiante. Les résultats obtenus montrent que le capteur d'humidité à base de kératine/1% FC possède une meilleure sensibilité, une faible valeur d'hystérésis, un temps de réponse et de recouvrement plus court par rapport à ceux obtenus avec les capteurs d'humidité à base de kératine et kératine/1%GO.
Etude et réalisation d’un dispositif hybride photovoltaïque-thermoélectrique
(Université Mouloud Mammeri, 2019-09-25) Zouak, Belkacem
Les cellules solaires photovoltaïques perdent leurs efficacités lorsqu'elles fonctionnent à haute température, notamment dans les régions sahariennes. Des systèmes de refroidissement ont été conçus afin de remédier à ce problème, mais ces systèmes ne sont pas durables et parfois consomment une grande partie de l'énergie produite. Dans ce travail, nous avons intégré un module thermoélectrique sur la face arrière d'une cellule solaire afin de récupéré une partie de la chaleur perdue et la transformer en une puissance électrique par effet Seebeck. Le dispositif ainsi réalisé est appelé module hybride photovoltaïque-thermoélectrique (PV-GTE). Le générateur thermoélectrique utilisé dans ce travail est constitué du siliciure de magnésium (Mg2Si). Contrairement aux matériaux conventionnels tels que les alliages Si-Ge qui sont chers où PbTe et le Bi2Te3 qui sont toxiques, le Mg2Si est un matériau constitué d'éléments abondant sur la croute terrestre, bon marché et écologique. Dans cette optique, une partie de ce travail est consacrée à élaborer le Mg2Si, de comprendre les phénomènes mis en jeu lors de son élaboration, de déterminer les conditions et paramètres permettant son élaboration facile pour ensuite l'intégrer dans le dispositif hybride PV-GTE. Le dispositif étudié dans cette thèse a permis d'améliorer la puissance de sortie des cellules solaires. C'est ainsi que des améliorations de 1.93%, 4.18%, 5,21% et 6.25%, dépendant de la température de fonctionnement de la cellule et du gradient de température appliqué sur le GTE ont été obtenue.
Codage de séquence d’images météosat dans le domaine de radon
(Université Mouloud Mammeri, 2019-09-26) Cherifi, Mehdi
Le besoin très croissant des séquences d'images Météosat dans divers domaines se heurte au faible taux de développement des méthodes de compression de ces dernières en général pour différents types d'imageurs. Pour ce type de données, le plus grand défi pour les chercheurs est d'utiliser les méthodes de compression sans pertes afin de préserver la qualité de ces images à des fins de transmission ou de stockage. Dans cette optique, une nouvelle méthode de codage de séquence d'images Météosat dans le domaine de Radon est présentée. L'idée majeure de cette méthode est de montrer la contribution de codage dans le domaine de Radon à une compression sans pertes efficace. Le domaine de Radon, représenté par la Fast Mojette Transform (FMT), nous donne la possibilité de générer efficacement une matrice Mojette engendrée par les redondances intra et inter-projections. Un algorithme d'estimation de mouvements efficace basé sur la recherche par blocs ARPS (Adaptive Rood Pattern Search) est appliqué dans cet environnement afin d'éviter les complexités rencontrées lors de l'utilisation de ces mêmes techniques directement sur des images de télédétection comme l'effet bloc. Pour augmenter les performances de notre approche, le codage SRLC (Sorted Run Length Coding) est appliqué pour générer une séquence de mots-code à transmettre ou à stocker. Appliquée sur des séquences d'images Météosat acquises le 08 Décembre 2011, la compression a permis d'obtenir un fort taux de compression dépassant les performances du standard JPEG-LS. Le schéma proposé peut être utilisé comme pré-technique pour des méthodes utilisant des images Météosat en général et leurs séquences en particulier après le processus de décompression tel que le suivi des phénomènes météorologiques, la segmentation, etc.
Nouvelle approche d’estimation spatio-temporelle des précipitations basée sur WkNN à partir des données MSG/SEVIRI.
(Université Mouloud Mammeri, 2019) Bensafi, Noureddine
Pour l'estimation des précipitations dans le Nord de l'Algérie, une nouvelle méthode est proposée dans cette étude. Elle est basée sur l'algorithme de classification des k plus proches voisins pondérées WkNN (Weighted k Nearest Neighbours) en utilisant l'ensemble de données issues du radiomètre-imageur SEVIRI (Spining Enhanced Visible and Infra-Red Imager) embarqué à bord du satellite MSG (Meteosat Second Generation). Dans la classification, la méthode utilise les caractéristiques multi-spectrales d'un nouvel échantillon (pixel) comme variables d'entrées du classifieur WkNN pour prédire sa classe d'appartenance en se basant sur les distances pondérées qui le sépare des échantillons de l'ensemble d'apprentissages. Les taux de précipitations correspondant aux différentes classes sont déterminés en fonction des 16 niveaux d'intensités prédéfinis et utilisés dans le radar météorologique de Sétif. Les résultats obtenus sont validés par rapport aux classes d'intensité des précipitations observées et co-localisées avec les données radar.
Etude de l’effet de vieillissement sur les propriétés structurales et optoélectroniques des couches minces des oxydes transparents conducteurs (TCO)
(Université Mouloud Mammeri, 2019-07-10) Bouaraba, Fazia
Récemment de nombreuses recherches ont été consacrées à la synthèse et à l'étude des propriétés de l'oxyde de zinc dopé au titane (TZO) en tant qu'alternative potentielle à l'oxyde d'indium dopé à l'étain (ITO) dans de nombreux domaines d'application, mais en revanche, sa stabilité à long terme et ses mécanismes de dégradation n'ont été jamais étudiés, bien qu'il s'agisse d'un paramètre essentiel pour améliorer la durée de vie d'un matériau. Pour répondre à ce problème, la mise en œuvre de tests de vieillissement accéléré est devenue essentielle pour la qualification de ces matériaux. Dans cette étude, l'effet du vieillissement accéléré lors de l'exposition à plusieurs conditions (température, humidité et irradiation) sur les propriétés des couches minces de TZO déposées par co-pulvérisation cathodique magnétron en courant continu est étudié afin de fournir une vision rapide et directe de la durée du vie des couches minces (TZO). Les résultats ont montré que le recuit avait un effet significatif sur la durée de vie des couches minces TZO, de telle sorte que les couches recuites à 400°C présentent des propriétés meilleures que les couches non recuites et une très bonne résistance à la fatigue dans des conditions de vieillissement accéléré. En effet, le recuit peut être une solution pour minimiser les effets du vieillissement et augmenter la durée de vie des matériaux, pour envisager une utilisation large de ces matériaux dans les applications photovoltaïques.
Étude et contribution à la réalisation d'un transistor organique à base des nanoparticules enfoncées dans une matrice d'un polymère
(Université Mouloud Mammeri, 2018-12-17) Boughias, Ouiza
Dans cette thèse, nous avons principalement porté intérêt sur l'augmentation de la permittivité diélectrique des polymères isolants ainsi que leurs effets sur les caractéristiques électriques des transistors organiques en couches minces (OTFTs). L'étude a été réalisée à partir d'un des polymères isolants le plus souvent utilisé pour les transistors organiques à effet de champ : le PVP (poly 4, vinylphénol) dont la permittivité diélectrique relative est de 3.6. Cette faible permittivité limite les performances des transistors organiques réalisés. Pour augmenter cette permittivité, nous avons inséré des nanoparticules de ZnO dans la matrice du polymère de manière contrôlée. Aussi, nous avons obtenu une amélioration des performances des OTFTs en termes de mobilité des porteurs de charges, de tension seuil ainsi que de courant de saturation. Cette amélioration se traduit par une augmentation considérable à la fois de la mobilité par effet de champ des porteurs et du courant de saturation drain source d'un facteur 10. Nous avons démontré aussi que la tension de seuil est ajustable, elle se déplace de 8 V à 0 V pour des concentrations de ZnO allant de 0% à 50% en volume. Nous avons démontré que la permittivité augmente de 3,6 à 5,5 sans phénomène de percolation, même à une concentration de 50% en volume.

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