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Université Paris-Sud – Paris XI

1. Martin, Virginie. Etude de microdécharges comme source de rayonnement ultraviolet intense : Study of microdischarges as a source of intense ultraviolet radiation.

Degree: Docteur es, Physique des plasmas, 2011, Université Paris-Sud – Paris XI

La décontamination bactériologique des surfaces par lumière pulsée est un enjeu de société qui requiert le développement de nouveaux outils. Une technique ayant prouvée son efficacité est l’utilisation de lumière pulsée dans le domaine de longueur d’onde 200-280 nm (bande d’absorption de l’ADN). Dans ce travail, nous avons étudié deux sources, Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) et réseaux de microdécharges permettant de générer un rayonnement à 222 nm correspondant à l’émission de l’exciplexe KrCl*. Nos études ont permis de démontrer qu’il était possible de produire des décharges dans de nombreuses microcavités fonctionnant en parallèle sans aucun ballast résistif à condition d’employer une excitation impulsionnelle nanoseconde. Des études d’imagerie et de spectroscopie résolues temporellement ont démontré que l’ensemble des microdécharges s’initiaient en moins de 5 ns, ce qui permet d’envisager la réalisation de matrice de microdécharges rayonnant des puissances crêtes élevées. Dans le cas des DBD, les études ont couplé modèle et expérience, ce qui nous a permis de déterminer les étapes clés de la cinétique réactionnelle et de prédire les meilleures conditions de production d’un rayonnement intense à 222 nm. Par ailleurs, grâce aux microdécharges, nous avons pu réaliser une source de rayonnement VUV permettant de sonder la densité de chlore atomique dans des réacteurs de gravure plasma par spectroscopie d'absorption résonnante.

Bacteriological decontamination of surfaces by pulsed light is a society issue that requires the development of new tools. A technique that proved its efficiency was to use a pulsed light in the 200-280 wavelength range corresponding to the DNA absorption band.In this work, we studied two different sources, the so-called Dielectric Barrier Discharge (DBD) and microdischarges arrays, to generate a radiation at 222 nm corresponding to the KrCl* exciplex emission. By using nanosecond pulsed discharges, we demonstrated that many microdischarges operating in parallel can be triggered simultaneously without introducing any resistive ballast. High speed ICCD imaging and time resolved spectroscopic studies had shown that all the microdischarges were initiated in less than 5 ns, which allowed the produce arrays of microdischarges generating high peak power of UV light. In the DBD case, studies have coupled experience and simulation which allowed us to determine the key steps of the kinetic pathways and to predict the best conditions for producing an intense 222 nm radiation. Moreover, microdischarges were also used to realize a VUV source to probe the atomic chlorine density in plasma etching reactors through resonance absorption spectroscopy.

Advisors/Committee Members: Puech, Vincent (thesis director).

Subjects/Keywords: Exciplexes; Rayonnement UV-C; Réseaux de microdécharges; Décharge à Barrière Diélectrique; , décharges impulsionnelles; Exciplex; UV-C radiation; Microdischarges arrays; Dielectric Barrier Discharge; Pulsed discharges

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APA (6th Edition):

Martin, V. (2011). Etude de microdécharges comme source de rayonnement ultraviolet intense : Study of microdischarges as a source of intense ultraviolet radiation. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Sud – Paris XI. Retrieved from http://www.theses.fr/2011PA112295

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Martin, Virginie. “Etude de microdécharges comme source de rayonnement ultraviolet intense : Study of microdischarges as a source of intense ultraviolet radiation.” 2011. Doctoral Dissertation, Université Paris-Sud – Paris XI. Accessed December 09, 2019. http://www.theses.fr/2011PA112295.

MLA Handbook (7th Edition):

Martin, Virginie. “Etude de microdécharges comme source de rayonnement ultraviolet intense : Study of microdischarges as a source of intense ultraviolet radiation.” 2011. Web. 09 Dec 2019.

Vancouver:

Martin V. Etude de microdécharges comme source de rayonnement ultraviolet intense : Study of microdischarges as a source of intense ultraviolet radiation. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2011. [cited 2019 Dec 09]. Available from: http://www.theses.fr/2011PA112295.

Council of Science Editors:

Martin V. Etude de microdécharges comme source de rayonnement ultraviolet intense : Study of microdischarges as a source of intense ultraviolet radiation. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Sud – Paris XI; 2011. Available from: http://www.theses.fr/2011PA112295

2. Borderie, Fabien. Utilisation du rayonnement UV-C comme méthode alternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismes sur les matériaux du patrimoine : Use of UV-C radiation as an alternarive method to chemicals to combat the proliferation of microorganisms on heritage materials.

Degree: Docteur es, Sciences de la vie et de l'environnement, 2014, Besançon

L’objectif général de cette thèse est d’étudier et d’analyser l’effet du rayonnement UV-C comme méthodealternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismesphotosynthétiques dans les grottes touristiques. Dans un premier temps, l’effet des UV-C a été analysé surdifférentes souches cavernicoles de micro-algues cultivées au laboratoire. Des analyses à l’échelle moléculaire,cellulaire et à l’échelle du biofilm d’algues ont permis de mettre en évidence un ensemble de dommages causépar l’irradiation aux UV-C (diminution de la viabilité et de l’activité photosynthétique, dégradation desmembranes, décoloration des cellules par destruction des pigments chlorophylliens, fragmentation de l’ADN,diminution de la surface d’occupation des biofilms d’algues cultivés sur support solide). Ceux-ci sont soit directs(réactions de photooxydation) soit indirects (liés à un stress oxydatif important). L’ensemble de ces résultats ontservi à la sélection de différentes durées d’exposition aux UV-C (traduites en doses d’UV-C) efficaces en termesd’éradication et de décoloration des micro-algues. Ces doses d’UV-C ont dans un deuxième temps été testées enconditions réelles sur le site d’étude de la grotte des Moidons (Jura, France). Une étude préalable à ces tests a étémenée afin de comprendre les dynamiques et les facteurs favorisant l’installation et la prolifération des biofilmsde micro-organismes photosynthétiques dans la grotte. L’étude des facteurs environnementaux mesurés àl’échelle du biofilm (quantité de lumière, type de support, localisation dans la grotte) ainsi que ceux mesurés àl’échelle de la cavité (circulation horizontale et verticale des eaux, vitesse des courants d’air, temps d’allumagedes lampes et temps de présence des visiteurs) ont permis de distinguer des zones de colonisation préférentielle.Plusieurs biofilms ont ensuite été sélectionnés pour tester l’efficacité des UV-C. Selon les caractéristiques desbiofilms (intensité de colonisation) et en fonction de leur emplacement dans la grotte (variations des facteurspréalablement déterminés), nous avons pu mettre en évidence une efficacité des UV-C variable dans le temps.Avec l’appui de résultats complémentaires obtenus sur deux souches de champignons et sur plusieurs types dematières picturales, l’ensemble des données collectées au cours de la thèse souligne l’intérêt et l’applicabilité destraitements aux UV-C dans divers contextes de conservation des matériaux du patrimoine

The aim of this thesis is to study and analyze the effect of UV-C radiation as an alternative method tochemicals to combat phototrophic microorganisms’ proliferation in show caves. First, the effect of UV-C wasanalyzed on several cave-dwelling unicellular green algae sub-cultured in laboratory conditions. Analysis at themolecular, cellular and biofilm scale highlighted several damages (decrease of viability and photosyntheticactivity, membrane degradation, chlorophyll bleaching, DNA fragmentation, decrease of the biofilms’ colonizedarea…) both direct…

Advisors/Committee Members: Aleya, Lotfi (thesis director), Alaoui-Sosse, Badr (thesis director), Bousta, Faisl (thesis director).

Subjects/Keywords: Matériaux du patrimoine; Grottes touristiques; Conservation; Micro-algues verte; Champigons; Biofilms; Erardication; Méthode alternative; Rayonnement UV-C; Applications; Heritage materiels; Show caves; Conservation; Green algae; Fungi; Biofilms; Eradication; Alternative methode; UV-C radiation; Applications; 578

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APA (6th Edition):

Borderie, F. (2014). Utilisation du rayonnement UV-C comme méthode alternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismes sur les matériaux du patrimoine : Use of UV-C radiation as an alternarive method to chemicals to combat the proliferation of microorganisms on heritage materials. (Doctoral Dissertation). Besançon. Retrieved from http://www.theses.fr/2014BESA2038

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Borderie, Fabien. “Utilisation du rayonnement UV-C comme méthode alternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismes sur les matériaux du patrimoine : Use of UV-C radiation as an alternarive method to chemicals to combat the proliferation of microorganisms on heritage materials.” 2014. Doctoral Dissertation, Besançon. Accessed December 09, 2019. http://www.theses.fr/2014BESA2038.

MLA Handbook (7th Edition):

Borderie, Fabien. “Utilisation du rayonnement UV-C comme méthode alternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismes sur les matériaux du patrimoine : Use of UV-C radiation as an alternarive method to chemicals to combat the proliferation of microorganisms on heritage materials.” 2014. Web. 09 Dec 2019.

Vancouver:

Borderie F. Utilisation du rayonnement UV-C comme méthode alternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismes sur les matériaux du patrimoine : Use of UV-C radiation as an alternarive method to chemicals to combat the proliferation of microorganisms on heritage materials. [Internet] [Doctoral dissertation]. Besançon; 2014. [cited 2019 Dec 09]. Available from: http://www.theses.fr/2014BESA2038.

Council of Science Editors:

Borderie F. Utilisation du rayonnement UV-C comme méthode alternative aux produits chimiques dans la lutte et le contrôle de la prolifération des micro-organismes sur les matériaux du patrimoine : Use of UV-C radiation as an alternarive method to chemicals to combat the proliferation of microorganisms on heritage materials. [Doctoral Dissertation]. Besançon; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014BESA2038

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