Haut PDF Techniques de spectroscopie proche infrarouge appliquées à la quantification de paramètres hémodynamiques

Techniques de spectroscopie proche infrarouge appliquées à la quantification de paramètres hémodynamiques

Techniques de spectroscopie proche infrarouge appliquées à la quantification de paramètres hémodynamiques

Conclusion Pour conclure, l’objectif principal de ce mémoire était de présenter mes travaux liés à deux appareils de spectroscopie proche infra-rouge visant à quantifier des paramètres hémodynamiques. Le premier chapitre présentait une brève revue du fonctionnement des différents types de NIRS et de leurs applications. Le second chapitre était constitué d’un article récemment accepté pour publication dans le journal Biomedical Optics Express. Le déroulement d’une étude employant la TD-NIRS sur de jeunes adultes en exercice y était détaillé. Les résultats obtenus lors de cette étude indiquent des changements hémodynamiques différents entre les tissus extra-cérébraux et cérébraux; on observe également des différences physiologiques entre hommes et femmes. La conclusion principale de cet article démontre l’importance de considérer séparément les différentes couches de tissus pour les études de NIRS sur le cerveau, puisque les signaux de surfaces peuvent contaminer l'estimation des changements cérébraux. La complétion de cette étude démontre également la possibilité d’utiliser un système TD-NIRS pour les études en exercice, alors que les systèmes CW-NIRS sont actuellement majoritairement utilisés. Le chapitre trois visait à effectuer un retour sur cette étude et sa méthodologie, de même qu’à détailler certains aspects de l’analyse non mentionnés dans l’article. Enfin, le chapitre quatre était présenté sous forme de rapport de stage pour les travaux que j’ai effectués durant mon stage chez ISS Inc., IL, États-Unis. Les résultats d’analyses portant sur le signal DCS d’un instrument hybride comprenant également de la FD-NIRS y sont exposés.
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Techniques de spectroscopie proche infrarouge et analyses dans le plan temps-fréquence appliquées à l’évaluation hémodynamique du très grand prématuré

Techniques de spectroscopie proche infrarouge et analyses dans le plan temps-fréquence appliquées à l’évaluation hémodynamique du très grand prématuré

Résumé Ce mémoire est divisé en deux parties principales qui portent sur 1) la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) et l’analyse de son signal, et 2) le design et le développement d’une sonde NIRS multimodale destinée à la mesure du métabolisme cérébral chez le nouveau-né. La NIRS repose sur la mesure des propriétés optiques d’un tissu, principalement l’absorption (𝜇 𝑎 ) et la diffusion (𝜇 𝑠 ′ ) de la lumière à travers le tissu. Ces propriétés optiques sont par la suite utilisées pour déterminer les concentrations de l’hémoglobine oxygénée et désoxygénée du tissu. Ces techniques ont un potentiel élevé pour monitorer la santé cérébrale au chevet du nouveau-né. La première partie du mémoire porte sur la description de techniques NIRS particulièrement utiles pour les applications néonatales. Ces modalités permettent entre autres d’extraire la saturation de l’hémoglobine en oxygène et la perfusion systémique du tissu. Ces paramètres ont été mesurés chez le très grand prématuré et ont permis de démontrer des différences significatives entre des enfants souffrant de complications hémorragiques et des enfants sains contrôles. Ces comparaisons ont été observées à l’aide d’une analyse en ondelettes exploitant le plan temps-fréquence. Alors que le Chapitre 1 détaille le fonctionnement des technologies NIRS et les méthodes d’analyse dans le plan temps-fréquence, les résultats de l’étude chez le très grand prématuré sont décrits dans le Chapitre 2 qui présente la version de l’article soumis à la revue
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Développement d’une approche adaptative pour l’estimation des composantes de la texture du sol et son contenu en matière organique par spectroscopie visible-proche infrarouge.

Développement d’une approche adaptative pour l’estimation des composantes de la texture du sol et son contenu en matière organique par spectroscopie visible-proche infrarouge.

secs. En outre, la bande d’eau qui encercle les particules du sol produit une réflexion supplémentaire de l’énergie diffusée dans l’interface eau-air. Ce qui produit une énergie plus grande se propageant en profondeur dans le sol (Somers et al., 2010). Dans la majorité des cas, les échantillons du sol subissent un séchage à l’air pour atteindre l’état sec avant l’acquisition de leurs spectres et leur analyse. Par la suite, les estimations des propriétés du sol à partir de leurs réponses spectrales déduites des échantillons secs ne peuvent pas être directement appliquées sur des échantillons collectés sur le terrain et ayant des niveaux d’humidité de sol variés. L’humidité du sol limite ainsi l’estimation de ses paramètres physicochimiques c’est pourquoi certains auteurs ont séparé les analyses selon des groupes de niveau de teneur en eau (Bach et Mauser, 1994), éliminé l’effet de l’eau sur l’estimation des paramètres du sol (Minasny et al., 2011) ou encore quantifié l’effet de l’eau au moment de la calibration des modèles d’estimation des propriétés de sol (Ji et al., 2015). Toutefois, la dernière étude s’est limitée à la quantification de la matière organique. En effet, à notre connaissance, aucune étude ne s’est intéressée à l’estimation conjointe de la texture et de la matière organique à partir des données spectrales tout en tenant compte du niveau de la teneur en eau de l’échantillon du sol analysé.
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Développement d’un système de spectroscopie infrarouge résolue temporellement pour la quantification des concentrations d’hémoglobine cérébrale

Développement d’un système de spectroscopie infrarouge résolue temporellement pour la quantification des concentrations d’hémoglobine cérébrale

Introduction La médecine actuelle ne cesse d’évoluer afin d’améliorer la qualité de vie de tous et chacun. L’imagerie médicale nécessite toujours davantage de rapidité, de précision ainsi que le développement de techniques de moins en moins invasives. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) prend davantage de place dans l’imagerie médicale, à un point tel où certains croient qu’elle pourrait éventuellement remplacer plusieurs modalités d’imagerie. En ce moment cependant, l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a une limitation qui nous dérange principalement : elle permet de détecter et de quantifier indirectement les activations cérébrales à partir du signal BOLD («Blood Oxygenation Level Dependent»), mais celui-ci est relatif au niveau de base physiologique inconnu du sujet. Étant donné que l’IRMf ne permet pas de quantifier le niveau de base du sujet, il devient impossible de comparer le signal BOLD directement entre différents groupes d’individus, même si le stimulus cérébral est le même. L’origine complexe de ce signal repose sur les changements de plusieurs paramètres physiologiques cérébraux tels que le flux sanguin, le métabolisme en consommation d’oxygène et le volume sanguin. En plus, le changement de ces paramètres en réponse à un stimulus est influencé par le vieillissement, la maladie ou la médication. Bref, l’utilisation de ce signal dans des études est compliquée et nécessite une grande minutie.
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Spectroscopie ultraviolet-visible et infrarouge de molécules clés atmosphériques

Spectroscopie ultraviolet-visible et infrarouge de molécules clés atmosphériques

De plus, devant l’émergence de nouvelles techniques d’analyse des composés atmosphériques de plus en plus sensibles, de nombreuses campagnes d’intercomparaison des techniques d’analyse sont menées en atmosphères réelle et simulée, au cours desquelles différents instruments sont rassemblés sur un même site et mesurent simultanément la même masse d’air. Ces campagnes permettent d’identifier des potentiels artefacts afin de valider les différents instruments. En particulier, dans ces nombreuses campagnes de mesures, les techniques spectrométriques (IRTF, DOAS) sont souvent utilisées comme référence pour valider de nouveaux instruments d’analyse. Dans le cadre du programme EUROCHAMP (Wiesen, 2006), plusieurs campagnes d’intercomparaison ont été effectuées sur les mesures des espèces traces atmosphériques (formaldéhyde, radical nitrate, composés oxygénés...) à Euphore, au Forschungszentrum Jülich, au LISA… Par exemple, l’instrument LOPAP (Long Path Absorption Photometer) a été validé par la technique DOAS sur le terrain et en chambre de simulation (Kleffmann et al., 2006). Cependant pour ces campagnes, il est tout aussi essentiel que pour les mesures par télédétection, que les paramètres spectraux utilisés par les différents instruments soient cohérents entre eux.
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Mise en place de la spectroscopie proche infrarouge selon les approches Quality By Design et Lean Six Sigma pour le pilotage en ligne de l’humidité d’une poudre

Mise en place de la spectroscopie proche infrarouge selon les approches Quality By Design et Lean Six Sigma pour le pilotage en ligne de l’humidité d’une poudre

Le SIPOC qui décrit le processus, les entrées/sorties et leurs spécifications ainsi que les besoins clients/fournisseurs. L’humidité de la poudre est un paramètre déterminant pour la production et l’assurance qualité. La cartographie générale du processus qui définit chaque étape détaillée avec ses entrées/sorties correspondantes de l’étape de granulation au transfert final du PSO à l’atelier de compression. Il en ressort plusieurs paramètres critiques et donc pouvant avoir une influence sur la phase 5 de séchage tels que le temps de séchage de 500s (sur laquelle nous interviendrons), le débit d’air et la température d’air de séchage.
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Spectroscopie infrarouge impulsionnelle appliquée au transfert de ligands dans les hémoprotéines

Spectroscopie infrarouge impulsionnelle appliquée au transfert de ligands dans les hémoprotéines

d´ etection homodyne r´ ef´ erenc´ ee Dans ces exp´ eriences, une premi` ere impulsion infra- rouge excitatrice vient exciter la vibration coh´ erente des mol´ ecules de CO li´ ees ` a l’h` eme. Il en r´ esulte une polarisation induite dans l’´ echantillon qui, puisque le temps de d´ ephasage de la raie vibrationnelle du CO est long (∼ ps), va ˆ etre pr´ esente apr` es le passage de cette premi` ere impulsion. Avant l’extinction de la polarisation, l’impulsion pompe vient d´ eclencher la dissociation du CO et ainsi modifier le polarisation lin´ eaire induite dans l’´ echantillon. Une deuxi` eme impulsion infrarouge qui ne passe pas dans l’´ echantillon joue le rˆ ole d’oscillateur local et mesure le champ ´ emis par le CO au cours de la dissociation et du transfert. Le d´ elai entre l’impulsion excitatrice et l’impulsion pompe est maintenu fixe, inf´ erieur au temps de d´ ephasage du CO. Le d´ elai de l’impul- sion de r´ ef´ erence varie pour enregistrer l’interf´ erogramme r´ esultant de la superposition du champ ´ emis et du champ de r´ ef´ erence.
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L’évaluation des déterminants des paramètres hémodynamiques centraux à l’aide de la cohorte populationnelle CARTaGENE

L’évaluation des déterminants des paramètres hémodynamiques centraux à l’aide de la cohorte populationnelle CARTaGENE

5. Conclusion Les maladies cardiovasculaires ont un impact considérable sur la vie des Canadiens. Dans les dernières décennies, des progrès majeurs ont été réalisés afin d’identifier les individus à risque de tels maladies, ce qui a permis de mieux prévenir leur occurrence. Plusieurs facteurs de risques ont ainsi été identifiés, et l’hypertension artérielle en est un des plus importants. En effet, une élévation de la pression artérielle est associée à une morbidité et mortalité cardiovasculaire importante. Au cours des dernières années, il a été suggéré qu’une mesure de pression centrale prédirait de manière plus précise le pronostic cardiovasculaire que la pression mesurée en périphérie. L’objet de ce mémoire était de mieux caractériser les déterminants de la pression centrale et des paramètres de rigidité centrale. Ainsi, nous avons démontré que l’utilisation des bêtabloqueurs était associée à un profil central défavorable, ce qui offre une hypothèse physiopathologique pour expliquer leur capacité inférieure à réduire les événements cardiovasculaire comparativement à d’autres classes d’agents. Il se peut que l’utilisation de type d’agent puisse être sous-optimale pour le traitement de l’hypertension. Par contre, ceci ne change en rien l’importance du traitement à base de bêta-bloqueurs dans le traitement de la maladie coronarienne athérosclérotique et de l’insuffisance cardiaque. Aussi, nous avons démontré que la détérioration de la fonction rénale n’a pas d’impact précoce sur les paramètres hémodynamiques alors que cela a préalablement été démontré en insuffisance rénale chronique plus avancée.
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Utilisation de l'imagerie hyperspectrale proche infrarouge dans l'étude de systèmes racinaires

Utilisation de l'imagerie hyperspectrale proche infrarouge dans l'étude de systèmes racinaires

Grâce à l'utilisation de l'imagerie hyperspectrale proche infrarouge, il est également possible de discriminer des racines de différentes espèces ce qui est parfois difficile à faire à l'œil nu. Un prélèvement a donc été réalisé dans un essai mis en place par un de mes collègues sur l'association du blé et du pois protéagineux d'hiver (Jérôme Pierreux, Gembloux Agro-Bio Tech, Université de Liège, jpierreux@ulige.be). Les densités de semis avaient été adaptées selon que les espèces étaient cultivées seules ou en association et ces cultures étaient comparées dans un essai sur la fertilisation azotée.
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Mesure de champs de températures vraies par thermoréflectométrie proche infrarouge

Mesure de champs de températures vraies par thermoréflectométrie proche infrarouge

Ce premier chapitre a pour objectif de mettre en lumière la problématique de la mesure de champs de température sans contact. Tout d'abord, les grandeurs et les lois principales du rayonnement nécessaires à la compréhension du manuscrit sont rappelées. Dans le second sous-chapitre, les liens entre les paramètres thermo-radiatifs sont décrits par les lois de Kirch- ho, et particulièrement pour les corps opaques, famille de matériaux visée par notre étude. Le troisième sous chapitre présente une analyse détaillée des grandeurs d'inuence des propriétés radiatives et conclut que ces grandeurs sont des fonctions complexes de nombreux paramètres (température, longueur d'onde, rugosité...). A partir de ces tendances, les variations surfa- ciques sont prédites, et permettent d'anticiper les mesures matricielles à base de caméras. Le sous chapitre suivant établit un état de l'art des méthodes sans contact de mesure de tempé- rature et fait écho à chaque grandeur introduite précédemment. Pour conclure, l'approche de mesure est proposée.
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Etude des regions centrales de la Voie Lactée en infrarouge proche

Etude des regions centrales de la Voie Lactée en infrarouge proche

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignemen[r]

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Analyse quantitative de mélanges binaires de deux formes cristallines du fluconazole par la spectroscopie proche infrarouge et par diffraction des rayons X: comparaison des deux méthodes

Analyse quantitative de mélanges binaires de deux formes cristallines du fluconazole par la spectroscopie proche infrarouge et par diffraction des rayons X: comparaison des deux méthodes

L’objectif de cette étude est d’évaluer la possibilité de déterminer la teneur de la forme cristalline II du fluconazole dans un mélange binaire des formes II et III par la spectroscopie proche infrarouge (PIR) parallèlement à la détermination de ces formes polymorphes par diffraction des rayons X (DRX) et de comparer les résultats obtenus par ces méthodes.

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La spectrométrie dans le proche infrarouge pour la caractérisation des ressources alimentaires

La spectrométrie dans le proche infrarouge pour la caractérisation des ressources alimentaires

rapidement des échantillons d’aliments ou de fourrages. Les premières applications concernaient la composition chimique des fourrages, mais il est également possible de développer des étalonnages pour une estimation de la valeur nutritive et de l’ingestion. Au-delà de ces mesures directes sur l’aliment, la SPIR peut être appliquée sur les fèces afin de caractériser l’alimentation d’animaux sur parcours. Le traitement conjoint des spectres des aliments et des fèces peut donner une vision de l’utilisation réellement faite des aliments par les ani- maux. D’autres utilisations possibles de la SPIR comme la traçabilité ou la classification des aliments ainsi que la reconnaissance botanique des végétaux dans les prairies sont aussi décrites. Les développements techniques actuels, et notamment la miniaturisation des spectro- mètres, permettent d’amener les instruments sur le terrain pour produire l’information au plus près de son utilisation. D’autres techniques spectroscopiques alternatives ou complémentaires à la SPIR comme la spectroscopie dans le moyen infrarouge, la spectroscopie Raman ou l’imagerie hyperspectrale permettront d’autres conditions de mesures et d’autres applications.
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Synthèse et fonctionnalisation des nanocristaux émettant dans le proche infrarouge pour l'imagerie biologique

Synthèse et fonctionnalisation des nanocristaux émettant dans le proche infrarouge pour l'imagerie biologique

Chapter I General Introduction 1.3.4 In vivo near infrared (NIR) fluorescence imaging Given the versatility of the QDs surface for bioconjugation, the possibility of application is enormous. For example, QDs can be labeled with tumour-targetting antibodies and traced with fluorescence imaging techniques or can be employed in tracking cancer cells in metastasis [54, 55]. However, the efficiency of a fluorescence based probe in biomedical imaging highly depends on the fate of the photons propagating in and out of the living tissue. The loss of photon signal occurs through absorption and scattering by living tissues. In addition, the tissue auto-fluorescence (which can result from the absorption of photons by tissue components) substantially decreases the contrast between the target and the background. While scattering is either inversely proportional to a certain power of wavelength (e.g. 2.8 for rat skin) or nearly independent of the wavelength (e.g. 0.6 human breast) [56], the absorption by living tissues are relatively low in near infrared region (650- 900 nm) of the spectrum [57]. This includes even the major absorbers of visible and NIR light, haemoglobin and water (Fig. 1.6). In fact, this window is bordered by increasing absorbance of blood (haemoglobin) on one side (<650nm), and by high absorbance of water on the other (>900nm) [58]. This makes an NIR (650-900 nm) emitting fluorescent probes ideal candidates for use in tissue imaging with increased penetration depth.
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Quantification et visualisation des conditions ambiantes intérieures par thermographie infrarouge

Quantification et visualisation des conditions ambiantes intérieures par thermographie infrarouge

35 Chapitre 2: Mesure de la température par une caméra infrarouge, détection et localisation 3D des capteurs Au chapitre 1, nous avons fait la démonstration théorique qu'il est possible de déterminer la température de l'air, la vitesse de l'air et la température moyenne de rayonnement à l'aide d'un unique capteur en se servant de la variation de sa température avec le temps. Cette variation de température est enregistrée par une caméra infrarouge durant une phase transitoire créée. La caméra infrarouge mesure, sans contact, la température instantanée du capteur pendant une durée donnée et les paramètres ambiants en sont déduits après la résolution d'un problème inverse de transfert de chaleur. Mesurer la température du capteur par une caméra infrarouge nécessite que soit connue de façon précise la position de ce dernier dans l'image infrarouge. Ainsi, le capteur doit être suffisamment grand, et être représenté par suffisamment de pixels, afin d'être détectable dans l'image infrarouge. Il doit également être suffisamment petit pour que les perturbations qu'il génère par sa présence soient négligeables. Par ailleurs, afin de réaliser la cartographie des paramètres recherchés, il est absolument nécessaire de connaître les coordonnées 3D de chaque capteur dans un repère 3D donné. Ce triplet d'objectifs, à savoir, la détection précise des capteurs dans les images enregistrées, la mesure de la température des capteurs à l'aide d'une caméra infrarouge, et la détermination de leurs coordonnées 3D dans l'espace réel, font l'objet du présent chapitre.
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Génération et dispersion de résidus miniers : Développement d’outils de télédétection en infrarouge proche

Génération et dispersion de résidus miniers : Développement d’outils de télédétection en infrarouge proche

L’incertitude relative des poussières au SDRB (surface 1 à 4 du tableau 6)variait entre 0,58% et 5,8% pour les résultats relevés par la spectroscopie. Cela démontre une bonne précision pour la méthode. Dans le même ordre d’idées, leur exactitude relative par rapport aux résultats gravimétriques se situait entre 91% et 96%, ce qui est très bien, considérant les différents angles que les deux méthodes apportent. C’est-à-dire, la gravimétrie analyse l’ensemble d’un échantillon, alors que la spectroscopie analyse seulement sa surface. Par ailleurs, la figure 38 montre des informations additionnelles selon le type de couvert étudié. Par exemple, les résidus de bauxite à découvert ont un pic d’albédo à 750 nm (la longueur d’onde du rouge) que le sable et les copeaux de bois n’ont pas. Cela est surtout causé par l’absorption des autres couleurs par l’hématite présente dans les résidus miniers.
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Échoscopie cardiaque en médecine générale : évaluation de paramètres hémodynamiques pour le suivi des patients insuffisants cardiaques

Échoscopie cardiaque en médecine générale : évaluation de paramètres hémodynamiques pour le suivi des patients insuffisants cardiaques

3 - RÉSULTATS 43 patients étaient éligibles à notre étude. 2 patients ont été exclus car ils présentaient des symptômes de décompensation cardiaque apparus depuis leur consultation de cardiologie. Finalement 41 patients ont été inclus pour réaliser les mesures échocardioscopiques. Trois comptes rendus manquaient pour pouvoir comparer les données. Les données non précisées dans les comptes rendus des cardiologues concernant la FEVG, les PRVG, l’OG, la VCI et les autres anomalies découvertes, étaient interprétées comme normales. La qualité d’image était jugée suffisante pour l’ensemble des patients permettant de recueillir les paramètres étudiés pour tous les patients.
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Spectroscopie tunnel dans des films minces proche de la transition supraconducteur-isolant

Spectroscopie tunnel dans des films minces proche de la transition supraconducteur-isolant

CHAPITRE 11. TRANSITION SUPRACONDUCTEUR-ISOLANT INDUITE PAR LE CHAMP pu prédire un tel exposant de percolation pour notre échantillon. Cependant, comme nous l’a montré la dépendance en température de la conductance tunnel différentielle, l’établissement de l’état supraconducteur ne résulte pas d’un processus de percolation, puisque la cohérence de phase apparaît à la même température quelque soit la valeur du gap supraconducteur et la position (cf. § 7.3 ). La raison profonde en serait la nature fractale des fonctions d’ondes à la transition d’Anderson. Ces dernières ne peuvent plus, en effet, se décrire par des volumes de localisation couplés à un petit nombre de voisins. Elles possèdent, du fait de leur nature fractale, un grand nombre de coordinations qui les rend difficilement compatibles avec un mécanisme de percolation (cf. § 7.3.3 ). L’évolution en champ magnétique de ce régime fractal reste à étudier théoriquement. Une telle étude permettrait peut-être de justifier la différence entre notre estimation des exposants critiques et les résultats donnant zν ≈ 1.3. Notons, par ailleurs, que notre valeur de zν est proche des valeurs obtenues dans les films de bismuth amorphe [ 93 ] et récemment dans les films de niobium-silicium [ 11 , 94 ], qui étaient de l’ordre de 0.7.
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Amplification du champ proche par résonance plasmonique pour la spectroscopie Raman et la photocatalyse.

Amplification du champ proche par résonance plasmonique pour la spectroscopie Raman et la photocatalyse.

Les plasmons polariton de surface présentent un type différent d’excitation que celui des plasmons de surface localisées. Dans la section précédente, à partir de la figure 3 de la relation de dispersion des SPPs, ω sp = ωk sp qui sont des modes de propagation de surface, par contre, les plasmons de surface localisées sont confinées sur des particules métalliques. Ils présentent une fréquence complexe et discrète qui dépend principalement de la fonction diélectrique et de la géométrie de métal dont ils sont confinés. Les plasmons de surface localisées peuvent être excités avec une lumière de fréquence appropriée indépendamment du vecteur d'onde de la lumière excitante. En revanche, un mode SPP ne peut être excité que si la fréquence et le vecteur d'onde de la lumière excitante correspondent à la fréquence et au vecteur d'onde des SPPs. Ceci dit, la résonance de plasmon de surface localisée joue un rôle important dans le comportement des SPPs sur une surface rugueuse si leur fréquence est proche de la fréquence des SPPs. Dans ce cas, les plasmons de surface localisées peuvent se décomposer en polariton de plasmon de surface et, à leur tour, peuvent être excités par les SPPs. Il en résulte une amplification significative de la diffusion des SPPs par des défauts de surface si la fréquence de SPPs et la fréquence de résonance de LSP sont proches les unes des autres. Étant donné qu'un LSP est confiné sur une surface de la particule, il se manifeste par une amplification significative du champ électromagnétique à la surface des nanoparticules métalliques en raison du faible volume du mode LSP.
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