Depuis fin 2009, Aix-Marseille Université et le CEA mènent des travaux de recherche sur la mesure en ligne du débit de dose absorbée pour des réacteurs nucléaires de recherche dans le cadre du laboratoire commun LIMMEX (Laboratoire d’Instrumentation et de Mesures en Milieux EXtrêmes). Le débit de dose absorbée, qui correspond à l’énergie déposée par les interactions rayonnements/matière par unité de temps et de masse, représente une grandeur clé en particulier pour le dimensionnement des expériences d’irradiation.

Dans les milieux granulaires l’estimation des propriétés thermiques équivalentes est un exercice complexe qui reste largement discuté dans la littérature. Les résultats donnés par les modèles usuellement employés souffrent d’une dispersion importante liée notamment à la méconnaissance de la microstructure à l’échelle locale, à l’empilement granulaire et aux transferts de chaleur aux interfaces.

Dans de nombreuses situations, les propriétés thermiques limitent ou déterminent les performances de micro- et nano-objets, comme en atteste par exemple la microélectronique aujourd’hui ou le développement de récupérateurs d’énergie aux petites échelles. Nous nous intéressons ici au cas des propriétés thermiques de nanostructures optomécaniques. Ces structures, qui présentent des résonances optiques ( 1500 nm) et mécaniques (GHz) colocalisées dans une cavité micrométrique, sont fortement impactées par leurs propriétés thermiques.

Le procédé de dépôt de fil de fondu permet la fabrication de pièces en polymère par adition de matière. Ce procédé devient largement répandu dans l’industrie pour la fabrication de pièces plastiques non contraintes mécaniquement. Afin de le fiabiliser et de rendre robuste la production en série ces pièces plastiques, la modélisation est souvent employée pour prédire les propriétés thermomécaniques et/ou prévenir l’apparition d’éventuels défauts lors de la fabrication.

Dans le cadre de problèmes d’inversion non-linéaires, la recherche d’optimum est réalisée itérativement et nécessite d’accéder répétitivement à la solution du modèle direct choisi. Ce constat contraint ainsi l’inverseur à mettre en place une expérience pouvant être simulée par un modèle suffisamment simple pour garantir une construction de la solution peu coûteuse en temps de calcul.

Les systèmes diphasiques sont envisagés comme des solutions de refroidissement pour de multiples applications. La particularité de ce type de systèmes est le couplage fort entre performances thermiques et structuration des phases liquide et vapeur au sein de l’écoulement. La prédiction des transferts de chaleur demeure encore aujourd’hui l’une des problématiques principales dans le dimensionnement des systèmes mettant en œuvre la condensation en film à faible vitesse massique.

Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du projet IGAR qui vise à caractériser thermiquement et chimiquement des torches à plasma. L’enjeu principal est la mesure des champs 3D de la température et du flux sans contact en vue de l’optimisation énergétique des torches.

Parmi les cuiseurs solaires, les cuiseurs de type Scheffler semblent prometteurs. Ils ont en effet un foyer fixe et sont capables de fournir une puissance suffisamment importante pour avoir des applications dans la restauration, l’agro-alimentaire et l’industrie. Dans le cadre de l’étude d’un cuiseur de ce type et de son intégration dans un restaurant à haute qualité environnementale, une méthode de caractérisation des performances énergétiques du système, faisant appel à la métrologie et aux techniques inverses, est en cours de développement.

La compréhension des propriétés thermiques de matériaux est un atout dans nombreux domaines, y compris en biologie pour étudier des réactions chimiques dans des milieux vivants. L’imagerie multispectrale infrarouge associée à des méthodes inverses permet la caractérisation non destructive et sans contact des phénomènes thermiques. Cependant, lorsque la géométrie du système est trop complexe, comme dans les milieux vivants, les méthodes actuelles ne suffisent plus.

Lorsqu’un système matériel est soumis à de la diffusion thermique et éventuellement à de l’advection fluide, ou même à du rayonnement linéarisé, la réponse transitoire en température en un point de l’espace est un produit de convolution entre une réponse impulsionnelle et une source thermique (puissance ou température en un autre point).

Nous présentons le comportement thermique lors de son changement de phase d’un matériau composé d’une fraction massique de graphite naturel expansé (GNE) de 20

Afin d’améliorer la compréhension des accidents graves dans les réacteurs nucléaires et le comportement des matériaux constituant le cœur fondu (corium, acier), les propriétés thermophysiques (densité, tension de surface, viscosité) de ces matériaux doivent être déterminées à très haute température (T > 2000 ∘C). Le niveau de précision de ces propriétés thermophysiques dépend directement de la qualité de la mesure de la température.

Le Contrôle Non Destructif (CND, consistant en la caractérisation thermique de matériaux et de défauts) fait face à de nombreuses difficultés dues à la grande quantité de données à traiter et au caractère mal posé du problème inverse, impliquant un mauvais conditionnement numérique (faibles sensibilités aux paramètres, nombres de paramètres, …), qui associé à des problèmes de faibles rapports signal sur bruit rend complexe le diagnostic (détection et caractérisation) quantitatif des défauts.

Les couches minces diélectriques regroupent un large panel de matériaux aux applications diverses dont les propriétés thermiques s’étendent sur une large gamme. Parmi celles-ci, le nitrure d’aluminium est utilisé en microélectronique pour la dissipation passive de chaleur en raison de son excellente conductivité thermique, de l’ordre de 100 W/m/K à 200 W/m/K.

En exploitation, les systèmes à énergie renouvelable sont soumis à des conditions climatiques variables occasionnant de nombreuses dégradations de leurs performances dans le temps. Parmi ces dégradations, l’érosion éolienne baisse l’efficacité énergétique de ces systèmes en modifiant ses propriétés dans le visible (absorbance, transmittance et réflectance). Un contrôle in situ des surfaces est possible, mais reste de proximité (observations visuelles, spectromètre portable, ...).

The formation of Earth atmosphere and oceans have been primarily deeply influenced by volcanic emissions. In addition, the planet radiative balance and stratospheric chemistry can be affected by materials injected into the atmosphere by large explosive eruptions. Volcanic emission often contain water vapor (), carbon dioxide (), and depending on the type of volcano they may contain varying proportions of toxic/corrosive gases such as Sulphur dioxide (SO2), hydrogen fluoride (HF) and silicon tetrafluoride (SiF4).

Le soudage par résistance par point est le procédé le plus utilisé pour l’assemblage des tôles d’aciers des caisses de véhicules automobiles. Ce procédé fait intervenir l’effet Joule pour faire fondre les tôles maintenues entre deux électrodes en cuivre en quelques centaines de millisecondes. Les échauffements sont très intenses, notamment aux interfaces où les résistances de contact électrique et thermique sont importantes.

La mesure de température dans des milieux semi-transparents à l’infrarouge est un véritable enjeu dans de nombreux domaines : caractérisation de semi-conducteurs, étude de milieux vivants, micro-fluidique, etc. La transparence de ces échantillons ne permet pas d’utiliser les méthodes habituelles de thermographie basées sur l’étude de l’émission propre des objets dans l’infrarouge.

l’objectif de cette étude consiste à développer une méthode de tomographie ombroscopique hyperspectrale par faisceau focalisé. L’enjeu ici est d’aller au delà d’une mesure quantitative de champ 2D de flux de chaleur pour obtenir des champs 3D apportant une information sur la composition physico-chimique des matériau. Pour ce faire, un thermoconvertisseur EMIR est utilisé, il permet d’absorber le rayonnement électromagnétique dans une très large gamme spectrale.

Les réacteurs microfluidiques sont des dispositifs clés dans le génie des procédés pour la fabrication de nouveaux matériaux, la production de composés chimiques ou encore le stockage et la conversion d’énergie. Ces réacteurs sont généralement composés de plusieurs fluides ou colloïdes réagissant entre eux et produisant une variation de concentration et de température lors de la réaction.

La mesure de la température au-delà de 1000∘C est soumise à des perturbations dues aux biais et bruits de mesure. Le contrôle de la température lors des procédés de fabrication tels que la trempe thermique du verre plat, formage de pare-brise et le fibrage de laines minérales, est un point essentiel pour un refroidissement contrôlé et l’obtention des propriétés désirées. Une mesure précise permettra de contrôler et piloter ces procédés plus finement et de diminuer leur empreinte carbone.

The thermal characterization at micro or nano scale is of great interest for numerous of technical and technological applications. Assessment of heat transfer at microscale permits understanding behavior and design of different kind of systems like microelectronic or micro-electro-mechanical devices or effective properties of composite materials.

L’électrification du marché automobile apporte de nouveaux enjeux technologiques afin de rendre les véhicules électriques à batterie aussi performants que les véhicules thermiques (autonomie, durée de vie, fiabilité et flexibilité). Un des axes d’amélioration concerne la gestion thermique du pack batterie, composé de cellules de technologie Li-ion. En effet, les performances et le vieillissement de ces batteries sont très dépendants de la température.

Lors de la mise en forme du verre, et plus particulièrement lors du formage de bouteille via le procédé soufflé-soufflé, la température du verre et des outils de formage varie (de 1100∘C à 650∘C pour le verre et de 500∘C à 650∘C pour les moules). Le comportement mécanique du verre étant très dépendant de la température, il est nécessaire, pour simuler efficacement ces opérations de mises en forme du verre, de déterminer avec précision les échanges thermiques et en particulier l’échange thermique à l’interface entre le verre et les outils.

The estimation of wall thermal properties through an inverse problem procedure enables to increase the reliability of the model predictions for building energy efficiency. Nevertheless, it requires defining an experimental campaign to obtain on-site observations for existing buildings. The quality of the estimated parameter strongly depends on the quality of the experimental data used for the parameter identification. Pronzato highlights the relation between the experiment design and the precision of the retrieved parameters.

Cette étude s’inscrit dans le contexte industriel de fort développement des véhicules électriques, qui contiennent des packs batteries de plus en plus puissants et compacts. Ces packs sont généralement constitués de cellules de batteries lithium-ion, qui nécessitent un système de contrôle thermique pour un refroidissement efficace et sûr, afin de limiter l’emballement thermique. Cet emballement se produit lorsqu’une cellule est endommagée, défectueuse ou lorsque sa température atteint une valeur critique.

La technique de radiométrie photothermique pulsée périodique en face avant (PPTR FF) permet d’estimer la conductivité thermique et certaines résistances d’interface entre des couches ainsi que l’épaisseur de ces couches. La procédure expérimentale est basée sur la réponse de la face avant à une impulsion laser, de quelques nanosecondes, répétée périodiquement à haute fréquence. Cette excitation est donc assimilable à un peigne de Dirac.

Cette étude concerne la mise au point d’un dispositif de caractérisation de la conductivité thermique des métaux à basse température. Le dispositif est basé sur une mesure en régime permanent du gradient thermique sur un barreau métallique de section connue : il est chauffé à une extrémité par une résistance électrique et refroidi à son autre extrémité par de l’azote liquide à 77K, qui impose la température globale de l’échantillon.

Les modèles convolutifs causaux permettent d’exprimer l’évolution dynamique d’un signal de sortie, en fonction d’une entrée et d’une réponse impulsionnelle lorsque certaines conditions de linéarité et d’invariance en temps sont réunies. Pour une entrée instationnaire donnée (source thermique unique, en température ou en puissance), la réponse en température (sortie) en un point du système est un produit de convolution de cette entrée et de la réponse impulsionnelle.

En situation d’accident grave en réacteur nucléaire, les matériaux issus de la fusion du cœur, ou corium, se relocalisent suivant différents scénarios. Dans le cas des Réacteurs à Neutrons Rapides refroidis au sodium (RNR Na), l’établissement d’un régime d’ébullition en film du sodium autour des particules de corium liquide est une des phases prépondérantes gouvernant l’amplitude et l’efficacité des échanges thermiques durant l’interaction.