SPECTROSCOPIE INFRAROUGE A HAUTE RESOLUTION DE MOLECULES INSTABLES D'INTERET ATMOSPHERIQUE PDF Download
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Author: JOHANNES.. ORPHAL
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Languages : fr
Pages : 158
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L'ETUDE DES MOLECULES CL0N02 (NITRATE DE CHLORE), CLN02 (NITRITE DE CHLORE) ET BR0N02 (NITRATE DE BROME) PAR SPECTROSCOPIE INFRAROUGE A HAUTE RESOLUTION (JUSQU'A 0.003 CM-1) EST PRESENTEE. LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL ET LA SYNTHESE CHIMIQUE SONT DECRITS EN DETAIL. POUR CHAQUE MOLECULE, LES ATTRIBUTIONS VIBRATIONNELLES ENTRE 500 ET 2000 CM-1 SONT FAITES. POUR ETUDIER LES DECALAGES ISOTOPIQUES DES BANDES VIBRATIONNELLES ET POUR REDUIRE LE NOMBRE DE TRANSITIONS ROVIBRATIONNELLES, DES SPECTRES DE 35CL0N02 ONT ETE ENREGISTRES. EN UTILISANT LES NOUVEAUX SPECTRES ET DES DONNEES PUBLIEES ANTERIEUREMENT (COMME LES PARAMETRES STRUCTURELS), LES CHAMPS DE FORCES HARMONIQUES DES TROIS MOLECULES ONT ETE DETERMINES AVEC BONNE PRECISION. LES FORCES DE LIAISON DANS DIFFERENTES MOLECULES HALOGENEES SONT COMPAREES. DANS LES SPECTRES DE CLN02 (NITRITE DE CHLORE), LA STRUCTURE RATIONNELLE A ETE RESOLUE POUR LA PREMIERE FOIS DANS LES BANDES V1 (1268 CM-1), V2 (793 CM-1), V4 (1684 CM-1) ET 2V6 (1319 CM-1). DES MILLIERS DE TRANSITIONS ROVIBRATIONNELLES ONT ETE ATTRIBUEES ET UTILISEES POUR DETERMINER LES CONSTANTES ROTATIONNELLES DE 35CLN02 DANS LES ETATS FONDAMENTAL ET EXCITES VIBRATIONNELLEMENT. LES CONSTANTES ROTATIONNELLES A L'EQUILIBRE DE 35CLN02 ONT ETE CALCULEES. LES SECTIONS EFFICACES D'ABSORPTION DE LA BANDE V2 (1293 CM-1) DE CL0N02 (NITRATE DE CHLORE) AUX TEMPERATURES STRATOSPHERIQUES (201-222 K) ONT ETE MESUREES. L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE ET DE LA RESOLUTION SPECTRALE A ETE ETUDIEE. DE PLUS, DES SPECTRES DE MELANGES DE CL0N02 ET N2 ONT ETE ENREGISTRES A 223K POUR ETUDIER L'INFLUENCE DE LA PRESSION TOTALE ENTRE 1.8 ET 103.2 TORR. FINALEMENT, DES APPLICATIONS ATMOSPHERIQUES (DETECTION DE CL0N02 PAR LA BRANCHE Q DE LA BANDE V5 A 563 CM-1 ET LA RECHERCHE DE CLN02 PAR LA BRANCHE Q DE LA BANDE V2 A 793 CM-1) SONT PRESENTEES
Author: JOHANNES.. ORPHAL
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L'ETUDE DES MOLECULES CL0N02 (NITRATE DE CHLORE), CLN02 (NITRITE DE CHLORE) ET BR0N02 (NITRATE DE BROME) PAR SPECTROSCOPIE INFRAROUGE A HAUTE RESOLUTION (JUSQU'A 0.003 CM-1) EST PRESENTEE. LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL ET LA SYNTHESE CHIMIQUE SONT DECRITS EN DETAIL. POUR CHAQUE MOLECULE, LES ATTRIBUTIONS VIBRATIONNELLES ENTRE 500 ET 2000 CM-1 SONT FAITES. POUR ETUDIER LES DECALAGES ISOTOPIQUES DES BANDES VIBRATIONNELLES ET POUR REDUIRE LE NOMBRE DE TRANSITIONS ROVIBRATIONNELLES, DES SPECTRES DE 35CL0N02 ONT ETE ENREGISTRES. EN UTILISANT LES NOUVEAUX SPECTRES ET DES DONNEES PUBLIEES ANTERIEUREMENT (COMME LES PARAMETRES STRUCTURELS), LES CHAMPS DE FORCES HARMONIQUES DES TROIS MOLECULES ONT ETE DETERMINES AVEC BONNE PRECISION. LES FORCES DE LIAISON DANS DIFFERENTES MOLECULES HALOGENEES SONT COMPAREES. DANS LES SPECTRES DE CLN02 (NITRITE DE CHLORE), LA STRUCTURE RATIONNELLE A ETE RESOLUE POUR LA PREMIERE FOIS DANS LES BANDES V1 (1268 CM-1), V2 (793 CM-1), V4 (1684 CM-1) ET 2V6 (1319 CM-1). DES MILLIERS DE TRANSITIONS ROVIBRATIONNELLES ONT ETE ATTRIBUEES ET UTILISEES POUR DETERMINER LES CONSTANTES ROTATIONNELLES DE 35CLN02 DANS LES ETATS FONDAMENTAL ET EXCITES VIBRATIONNELLEMENT. LES CONSTANTES ROTATIONNELLES A L'EQUILIBRE DE 35CLN02 ONT ETE CALCULEES. LES SECTIONS EFFICACES D'ABSORPTION DE LA BANDE V2 (1293 CM-1) DE CL0N02 (NITRATE DE CHLORE) AUX TEMPERATURES STRATOSPHERIQUES (201-222 K) ONT ETE MESUREES. L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE ET DE LA RESOLUTION SPECTRALE A ETE ETUDIEE. DE PLUS, DES SPECTRES DE MELANGES DE CL0N02 ET N2 ONT ETE ENREGISTRES A 223K POUR ETUDIER L'INFLUENCE DE LA PRESSION TOTALE ENTRE 1.8 ET 103.2 TORR. FINALEMENT, DES APPLICATIONS ATMOSPHERIQUES (DETECTION DE CL0N02 PAR LA BRANCHE Q DE LA BANDE V5 A 563 CM-1 ET LA RECHERCHE DE CLN02 PAR LA BRANCHE Q DE LA BANDE V2 A 793 CM-1) SONT PRESENTEES
Author: Fridolin Kwabia Tchana
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Pages : 180
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Les observations atmosphériques des espèces bromées montrent que le brome est directement impliqué dans la destruction catalytique de l'ozone. Le bromure de méthyle (CH3Br) a été identifié comme l'espèce contribuant majoritairement au budget global du brome atmosphérique. Le bromure de nitryle (BrNO2) et l'acide hypobromeux (HOBr) sont des molécules dites “réservoirs” qui connectent le cycle de l'ozone à ceux des oxydes halogénés et des oxydes d'azote. Malgré leur importance atmosphérique, peu de données spectroscopiques existent pour ces composés bromés, plus particulièrement dans le cas de BrNO2 qui est une molécule difficile à synthétiser. De plus, les molécules CH3Br, BrNO2 et HOBr sont assez lourdes et présentent des spectres denses et assez compliqués par de nombreuses perturbations, locales ou globales (cas de CH3Br), qui affectent les niveaux de vibration. Il serait donc intéressant de pouvoir suivre in situ l'évolution de leur concentration dans l'atmosphère. Ceci est possible par spectroscopie infrarouge mais à condition de connaître avec précision les positions de raies, leur intensité ainsi que leur coefficient d'élargissement par l'air. Ces informations n'étant pas disponibles pour ces molécules, nous avons décidé dans le cadre de cette thèse de combler ces lacunes. Par ailleurs, cette analyse nous permet également de déterminer les propriétés physico-chimiques de ces molécules (structure, paramètres interactions de vibration-rotation) dont la connaissance est indispensable pour comprendre leur dynamique et réactivité.Dans le présent travail, les deux aspects, d'intérêt atmosphérique et applications à la physique moléculaire sont pris en compte.
Author: CHRISTOPHE.. BOUSSIN
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Pages : 243
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LA SPECTROSCOPIE INFRAROUGE HAUTE RESOLUTION NOUS A FOURNI L'ESSENTIEL DE NOS CONNAISSANCES SUR LA COMPOSITION CHIMIQUE ET LA STRUCTURE VERTICALE DES ATMOSPHERES DES PLANETES GEANTES (JUPITER, SATURNE, URANUS ET NEPTUNE) ET DE TITAN. LA MOLECULE CH 4 (AVEC L'UN DE SES ISOTOPES, LE CH 3D) EST UN DES CONSTITUANTS PRINCIPAUX DE CES ATMOSPHERES. LES ABSORPTIONS DU METHANE DOMINENT EN EFFET, A DES DEGRES DIVERS, LES SPECTRES DE CES PLANETES ET DE TITAN. UNE MODELISATION PLUS PRECISE DE CES ABSORPTIONS PERMETTRAIT D'AMELIORER LES PROFILS DE CONCENTRATION DE CES MOLECULES AVEC L'ALTITUDE. LA DETERMINATION PRECISE, EN LABORATOIRE, DES PARAMETRES SPECTRAUX DECRIVANT LE PROFIL DES RAIES DE ROTATION-VIBRATION DE CH 4 ET CH 3D A 1.6 ET 5 M, EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA PRESSION DES GAZ PERTURBATEURS MAJORITAIRES (SOIT H 2 ET HE POUR LES PLANETES GEANTES ET N 2 POUR TITAN), A ETE L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL. LE DEVELOPPEMENT ET L'UTILISATION DE PROGRAMMES D'AJUSTEMENT SIMULTANE DE SPECTRES NOUS A PERMIS DE MESURER CES PARAMETRES AVEC UN GAIN SIGNIFICATIF EN PRECISION ET DES BARRES D'ERREURS PLUS REALISTES PAR RAPPORT AUX TECHNIQUES D'ANALYSES CLASSIQUES. LES SPECTRES DE LABORATOIRE ADAPTES A CETTE ETUDE ONT ETE ENREGISTRES AVEC LES SPECTROMETRES PAR TRANSFORMATION DE FOURIER DE L'OBSERVATOIRE DE KITT PEAK EN ARIZONA ET DU G.S.M.A A REIMS. LES APPLICATIONS DE CE TRAVAIL CONCERNENT LA DETECTION ET LA QUANTIFICATION DE MOLECULES DANS LES ATMOSPHERES DE JUPITER (DISTRIBUTION VERTICALE DE CO) ET SATURNE AINSI QUE L'AMELIORATION DES MESURES DU RAPPORT DEUTERIUM/HYDROGENE (D/H) DANS LE METHANE ATMOSPHERIQUE D'URANUS ET DE NEPTUNE.
Author: Anusanth Anantharajah
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La mesure des concentrations d'espèces à l'état de trace, susceptibles d'avoir un impact notable sur la santé, le climat ou la stabilité de la couche d'ozone constitue un véritable défi. Les prochaines missions spatiales, prévues à haute sensibilité, apporteront un progrès si et seulement si les paramètres spectraux nécessaires sont disponibles. Pour certaines espèces d'intérêt atmosphérique telles que le chlorure de nitryle (ClNO2), le phosgène (Cl2CO) et le nitrate de chlore (ClONO2), les données spectroscopiques sont incomplètes ou quasiment inexistantes. Le défi dans cette thèse consiste à obtenir des paramètres spectroscopiques (positions et intensités de raies ou sections efficaces d'absorption) pour ces espèces, en vue des applications atmosphériques. Cependant, hormis Cl2CO, la spectroscopie de ClNO22 et ClONO2 est rendue difficile par leur synthèse chimique très complexe, leur réactivité avec les métaux et les matériaux organiques et leur instabilité en présence de lumière et chaleur. De plus, ces molécules sont assez lourdes (présence du chlore avec ses deux isotopomères) et présentent des spectres denses et assez compliqués par de nombreuses perturbations qui affectent les niveaux de vibration-rotation.Dans le cas de ClNO2, des spectres ont été enregistrés dans la gamme 300 - 900 cm-1 avec de meilleures conditions expérimentales (haute résolution, basse température, long parcours, faible pression) en utilisant le rayonnement synchrotron de la ligne AILES à SOLEIL. Des modélisations précises des régions à 370 et 790 cm-1 ont été effectuées. Ces régions pourront être exploitées pour une future télédétection atmosphérique par spectroscopie IRTF respectivement par les instruments FORUM et IASI-NG. Les vibrations de basse énergie de ClONO2 jamais observées à haute résolution avant ce travail ont également été mesurées. Une première modélisation de la région de la torsion vers 120 cm-1 est présentée dans cette thèse. L'analyse de ces vibrations sera utile pour modéliser les bandes chaudes dans les fenêtres atmosphériques où ClONO2 est actuellement détecté, et in fine permettra d'aboutir à une restitution bien plus précise du profil de concentration de ClONO2. Concernant Cl2CO, des sections efficaces ont été mesurées au LISA, d'une part, à température ambiante pour clarifier les données des travaux antérieurs et, d'autre part, dans les conditions stratosphériques en soutien à la télédétection satellitaire.
Author: Malick Ngom
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Les molécules d'aziridine, C2H4NH et d'oxirane, C2H40, sont des espèces d'intérêt astrophysique qui pourraient aussi être détectées dans l'atmosphère de Titan. La détection et la quantification de ces molécules dans les atmosphères planétaires nécessitent des études au laboratoire de leurs spectres. En conséquence, ces molécules ont fait l'objet de nombreuses études détaillées en micro-ondes et à basse et moyenne résolution er infrarouge Cependant, très peu d'études concernaient leurs spectres infrarouges à haute résolution. Nous avon donc enregistré des spectres infrarouges à haute résolution des molécules d'aziridine et d'oxirane en utilisant 1 spectromètre par transformée de Fourier du LISA à Créteil. Pour la molécule d'aziridine nous avons d'une par proposé, grâce à de nouveaux calculs ab initio, une nouvelle attribution vibrationnelle de toutes les bandes fondamentales et d'autre part analysé pour la première fois la structure rotationnelle des trois bandes υ8, υ10 et υ17 en utilisant un hamiltonien classique de type Watson. En ce qui concerne la molécule d'oxirane, nous avon d'une part, effectué pour la première fois l'analyse des intensités de raies de la bande υ3, de la diade υ2 , υ10 et de la triade {υ5, υ12 υ15} et d'autre part les premières mesures de coefficients d'auto-élargissement et d'élargissement par N2 des raies de la bande υ3.
Author: Alix Dehayem Massop Kamadjeu
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Pages : 185
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Notre travail de thèse avait pour but une meilleure caractérisation des molécules HONO, DONO et CH3CN.L’étude des molécules de HONO et DONO a consisté tout d’abord à l’analyse de leur spectre de rotation pure, observé dans l’infrarouge lointain. Les résultats obtenus ont servi à l’analyse de la bande u1 de DONO et des bandes u5 et u6 de trans-HONO couplées par de fortes interactions de Coriolis. L’ensemble de nos travaux sur HONO et DONO a mené à une prédiction des positions et intensités relatives des raies qui reproduit les spectres observés de manière très satisfaisante pour les régions spectrales situées entre 40 et 150 cm-1 (rotation pure), entre 2350 et 3000 cm-1 pour les bandes u1 de DONO et entre 430 et 620 cm-1 pour les bandes u5 et u6 de trans-HONO respectivement. Nous avons terminé l’étude de HONO et DONO par le calcul des structures à l’équilibre expérimentale et ab initio de trans-HONO. L’originalité de notre travail a été également de combiner les méthodes expérimentales et des calculs quanto-chimiques de haut niveau pour déterminer une structure semi-expérimentale à l’équilibre fiable de la même molécule. L’étude de CH3CN a consisté à produire une prédiction raie par raie des positions et intensités des bandes u8, 2u8, u4 et u7 qui tient compte des interactions de vibration-rotation entre ces bandes dans le domaine spectral de 300 à 400 cm-1 et de 685 à 1200 cm-1 utile à la détection de CH3CN sur Titan.
Author: Atef Jabri
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Durant ma thèse, j'ai étudié cinq molécules d'intérêt astrophysique et atmosphérique en utilisant la spectroscopie à haute résolution dans les régions spectrales microonde, millimétrique et infrarouge lointain. Il s'agit du thioformate de méthyleCH3SCH(O), de sulfure de diméthyle (CH3)2S, de méthacroléine CH3C(CHO)CH2, d'acétate de vinyle CH3C(O)OCHCH2 et d'acétate de butadiènyle CH3C(O)O(CH)3CH2. Tous les spectres de ces molécules étudiées possèdent comme point en commun un mouvement de grande amplitude de rotation interne de un ou deux groupes méthyles CH3 qui aboutit à un dédoublement des raies. Ainsi, une modélisation spectrale spécifique pour chaque molécule est nécessaire afin de reproduire leurs spectres à la précision expérimentale et déterminer un ensemble de paramètres spectroscopiques à trés haute précision.Les molécules de thioformate de méthyle et de sulfure de diméthyle sont potentiellement détectables dans le milieu interstellaire (MIS) étant donné qu'elles sont les analogues soufrés du formiate de méthyle CH3OCH(O) et du diméthyle éther (CH3)2O, deux molécules relativement abondantes dans le MIS. Nous avons effectué pour la première fois une étude spectroscopique complète au laboratoire pour ces molécules, étude qui est indispensable pour fournir aux astrophysiciens des listes de fréquences et d'intensités de raies qui leur permettront dans le futur de détecter ces espèces et d'exploiter les spectres observés dans le MIS avec les radiotélescopes au sol et/ou embarqués. La méthacroléine est l'un des composés de l'oxydation des isoprènes émis dans la troposphère et elle joue un rôle important dans la chimie de l'atmosphère terrestre. Notre travail dans le domaine microonde a permis de mieux comprendre sa structure moléculaire et sa stabilité.Enfin, deux molécules d'esters carboxyliques ont été étudiées pendant ma thèse dans les régions spectrales des microondes comprises entre 2 et 40 GHz. J'ai complété l'étude du spectre microonde de l'acétate de vinyle CH3COOCHCH2 et j'ai étudié pour la première fois le spectre de deux isomères d'acétate de butadiènyle CH3COO (CH)3CH2. Outre que la validation des calculs de chimie quantiques effectués, cette étude a permis une meilleure compréhension de l'évolution des valeurs de barrières de potentielles entravant la rotation interne en fonction de la structure chimique.
Author: Aaron Goldman
Publisher: CRC Press
ISBN: 1351363050
Category : Science
Languages : en
Pages : 266
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The handbook presents spectra to be utilized for the detection and measurement of new constituents in the earth's atmosphere and to obtain data for common minor species with large gas amounts in the absorption cell (such as CH/sub 4/ and N/sub 2/O). These results can be applied in the identification of absorption features in atmospheric spectra determined over long atmospheric paths. The spectra were recorded with Fourier Transform Spectrometers which are more precise than grating spectrometers. Each molecule spectrum was plotted on two scales: a condensed scale covering the range from 75 to 300/cm in one frame, and an expanded view covering 20 or 10/cm per frame. Each plot contains the name of the molecule, chemical formula, the gas pressure, cell length, and estimated resolution of the spectrum.
Author: Abdulsamee Alkadrou
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Languages : fr
Pages : 0
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La spectroscopie est un outil puissant et non-destructif permettant, d'après les spectres, de remonter à des grandeurs physiques importantes telles que la concentration, la température, la pression, ... du gaz en question.Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l'analyse des spectres infrarouges et Raman à très haute résolution de l'éthylène pour des applications atmosphériques et planétologiques.Cette thèse a été effectuée au sein du Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GSMA) de l'Université de Reims Champagne- Ardenne. En collaboration avec l'équipe (SMPCA) au sein du laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB) à Dijon, l'équipe (CQP) au sien du service de Chimie Quantique et Photophysique à Bruxelles, l'Instituto de Estructura de la Materia (CSIC) à Madrid et les membres de la ligne AILES du centre de rayonnement synchrotron SOLEIL à Saint-Aubin.Cette thèse est structurée en 4 chapitres. Le premier chapitre est consacré sur les généralités de la molécule étudiée. Le second chapitre présente l'aspect théorique de la spectroscopie. Le troisième chapitre portant sur l'explication du modèle théorique qui nous avons utilisé pour effectuer l'analyse et le traitement des spectres. Dans le quatrième chapitre, nous présentons les résultats de l'analyse du spectre de la molécule de l'éthylène en différentes régions spectral.Ces résultats alimenteront des bases de données internationales telles que HITRAN (L. Rothmann) et GEISA (M. Rotger et le CNES) mais aussi peuvent servir de données modèle pour la start-up AEROVIA initiée par G. Durry, directeur de notre laboratoire. Avec ces données, nous alimenterons également la base de données européenne VAMDC.
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Languages : fr
Pages : 224
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Book Description
[Résumé français] La première partie de ce mémoire est consacrée à la mise en oeuvre d'une nouvelle expérience de recherche d'un effet de violation de parité par l'interaction faible dans le spectre de molécules énantiomorphes. Cette étude constitue l'aboutissement de travaux réalisés en cellules sur ce sujet. Elle repose sur la comparaison des fréquences de transitions rovibrationnelles des deux énantiomères de la molécule chirale CHFCIBr enregistrées simultanément, avec le même laser à CO2 asservi en fréquence. Pour l'occasion, l'ensemble du spectromètre a été optimisé et adapté aux besoins de l'expérience. Nous avons aussi réalisé l'étude de la structure hyperfine de CHFCIBr afin de sélectionner les transitions les plus favorables pour le test. Ceci nous a permis d'obtenir une sensibilité ínégalée de 2.10-14 en valeur relative soit un gain de plus d'un ordre de grandeur sur la précédente mesure. Un diagnostic précis des limitations ultimes de cette expérience a également pu être établie. La seconde partie présente le premier test du postulat de symétrisation réalisé dans les molécules polyatomiques. Il s'agit cette fois de vérifier que les états quantiques qui ne sont pas totalement symétriques dans l'échange des oxygènes de la molécule OsO4 et antisymétriques dans l'échange des fluors de la molécule SF6 ne sont pas peuplés. Le principe du test consiste alors à comparer l'amplitude des transitions infrarouges entre niveaux permis à des transitions entre niveaux interdits par le postulat. Contrairement aux expériences recensées jusqu'à présent, les molécules que nous avons choisies permettent d'étudier des symétries interdites de dimension supérieure à 1. Pour OsO4, la borne supèrieure de l'effet a été fixé à 5.10-4 en valeur relative, limitée par la présence de bandes chaudes en quasi-coïncidence avec les transitions recherchées. Pour SF6 la borne a été fixée à 7,8.10-6 limitée cette fois par le rapport signal-sur-bruit.
