Brevet FR2027978A1 — publié le 19701002

La présente invention concerne une chambre eus dë. :_ ,f peFtent tournante et en particulier uns cr.ambra pour le développement rar pide et continu de supports d ' enregii; treiaent ayant enregistre des images latentes susceptibles d cl fci "\7 0 loppées en images '-ri3.1- 5 bles par dépôt sélectif d'atomes métalliques à leur surface» Un certain nombre de procédés connus pour l'enregistrement de l'information et la formation ultérieure d'images visibles consistent à effectuer le dépôt sélectif de diverses matières sur des images latentes. On peut citer, comme exemple de ce qui 10 précède, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3.235.398. Un certain nombre d'autres inventions concerne le même type général de procédés. Ces procédés consistent à effectuer le dépôt sélectif d'atomes de métaux pour créer l'image visible. Le brevet des Etats Unis d'Amérique N° 3.140.143 décrit l'emploi d'un métal 15 choisi dans le groupe Ilb du tableau périodique, utilisable avec le support particulier décrit dans ledit brevet. Le dépôt sélectif peut être réalisé sur des supports appropriés en utilisant diverses autres matières au moment de leur sortie d'une chaudière ou d'une autre source appropriée. De plus, un métal choisi dans 20 le groupe Ib ou le magnésium conviennent également et peuvent être utilisés de la même manière. Dans d'autres cas, le révélateur est obtenu par dissociation d'un composé contenant un reétal, par exemple un silane. Par ailleurs, le sulfure de cadmium, le sulfure de plomb, le sesquioxyde de bismuth peuvent être 25 déposés pour former des images afin de réaliser des éléments actifs destinés aux circuits miniatures comme décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3.333.984. De plus, alors que les trois brevets précités décrivent le dépôt sélectif de métaux, de chaleogénures de métaux etc. pour l'obtention d'images, ce 30 dépôt peut être utilisé dans d'autres buts, par exemple pour réaliser un trajet conducteur ou analogue. Les principes de la technique antérieure concernent aussi bien les procédés continus que discontinus. Cependant, ils n'ont pas conduit à une utilisation efficace des matières vaporisées à 35 des vitesses de traitement élevées. Par conséquent, dans les applications de la technique antérieure, une fraction appréciable du révélateur est déposée à l'intérieur de la chambre de développement au lieu de l'être sur le support- Far conséquent de la matière est gaspillât e;. service ce.» tin a un îicttcyaçs fréquent - BAD ORtàlNM. 6945420 2027978 est nécessaire. L'invention concerne de manière générale une chambre de- développement tournante formée en partie par le support à dévelop-mer. Cette chambre de développement est également formée en partie 5 par des pièces qui la délimitent. De la vapeur est présente dans cette chambre et le flux de vapeur ainsi que l'état de surface des supports et des autres parois délimitant la chambre sont tels qu'un dépôt stable et sélectif ne se produit que sur le support. Par conséquent, l'invention a pour objet une chambre conçue 10 pour le développement de divers supports par dépôt sur ceux-ci de matières choisies afin d'obtenir une image visible reproduisant fidèlement l'information mémorisée sur les images latentes invisibles des supports, la partie de ladite chambre qui est formée par des éléments autres que les supports étant dans des con-15 ditions telles et le flux de vapeur servant de révélateur étant réglé à un taux tel, qu'un dépôt stable ne peut se produire sur aucune des parois de la chambre sauf la paroi formée par ledit support ; la chambre de développement est constituée par un premier et un second disques espacés et le support entoure une 20 grande partie de la surface latérale de ces disques pour délimiter ainsi la chambre de développement ; l'invention concerne de manière plus générale une structure dans laquelle des supports peuvent être développés de manière continue en les faisant passer autour d'une chambre de développement délimitée par deux 25 disques espacés et par le support, celui-ci pouvant se déplacer continuellement à travers une zone de développement et le développement continu pouvant être réalisé avec un rendement voisin de 100 %. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux 30 compris à l'aide de la description détaillée qui va suivre et des dessins sur lesquels, la figure 1 est une vue en perspective d'un pupitre d'enregistrement et de reproduction comportant la forme de réalisation préférée de la chambre de développement selon l'invention; 35 la figure 2 est une coupe partielle â grande échelle effec tuée sensiblement suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe partielle effectuée sensiblement le long de la ligne 3-3 de la figure 2 ; bad original 6945420 3 2027978 les figures 4a, 4b et 4c sont des courbes représentant les diverses conditions permettant un dépôt sélectif d'atomes et de molécules ; la figure 5 est une représentation schématique de la chambre 5 de développement selon l'invention, indiquant les trajets suivis par les vapeurs utilisées pour le développement ; la figure 6 est une représentation schématique d'une chambre de développement selon la technique antérieure, représentant les trajets des vapeurs utilisées pour le développement ; 10 la figure 7 est une vue schématique de la chambre de dévelop pement selon l'invention comportant un essuyeur facultatif interne ; la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7 et 15 la figure 9 est une vue schématique d'une autre forme de réa lisation de la chambre de développement selon l'invention. Un pupitre 10 d'enregistrement et de reproduction comporte la chambré de développement 12 selon l'invention. Le pupitre 10 comprend des logements 14 et 16 pour l'appareillage électronique. Il 20 est réalisé et branché électriquement de manière à recevoir une image produite électroniquement et pouvant être présentée visuellement sur l'écran du tube cathodique 18. En d'autres termes, ce pupitre reçoit des images et des sons sous la forme de signaux électroniques provenant de diverses sources utilisées couramment 25 dans la technique classique de la télévision. Ce pupitre est destiné, à recevoir, enregistrer et reproduire ces signaux à une fréquence de lignes choisie. Une source d'électrons 20 engendre un faisceau modulé 22 fonc tion des signaux d'entrée. Le faisceau 22 est concentré et dévié 30 par un dispositif électrostatique ou électromagnétique classique, par exemple vin ensemble de concentration et de déviation 24. Cependant, au lieu d'engendrer un balayage suivant deux axes orthogonaux, on engendre un seul balayage latéral correspondant au balayage horizontal de l'image, à l'aide des organes de dévia-35 tion. L'enveloppe 26 comprenant le faisceau est sous une basse-pression appropriée indiquée au raccord de la pompe de manière à obtenir un comportement satisfaisant du faisceau. Le tube de glissement 27 laisse passer le faisceau. 6945420 4 2027978 Comme l'indique la figure 2, le rouleau 28 contient une provision de bandes enregistreuses sur un tambour 30. La bande 32 passe autour du cylindre de guidage 34, à travers la fente 36, en direction d'un intervalle très étroit de la chambre 38. Le cabestan 5 40 tourne en même temps que le cabestan 66 à l'intérieur de la chambre 38 enroulant la bande 32 autour de sa circonférence. La largeur de la fente 3 6 et le jeu autour de la bande enregistreuse 32 se déplaçant autour du cabestant 40 à l'intérieur de la chambre 38 est réduit au minimum pour réduire la puissance nécessaire de 10 pompage. L'ouverture 42 ménagée dans le rouleau de bande 28 permet au faisceau 22 de frapper le support 32 se déplaçant devant l'ouverture 42 de manière à créer ainsi une image latente sur le support d'enregistrement. Le rouleau de bande 28 et l'ouverture 42 étant dans des espaces où régnent des vides différents, les 15 jeux étroits dans les chambres 38 sont suffisants pour maintenir les pressions choisies dans chaque zone. Un pompage différentiel des chambres d'enregistrement et de lecture et des zones correspondantes des canons est utilisé de préférence pour réduire 1'importance de 1'équipement utilisé pour 20 faire le vide. La figure 2 représente un ensemble grâce auquel la pression à proximité des canons à électrons peut être maintenue — 6 à moins de 10 torr avec une pompe à diffusion de 5 cm par raccordement à l'orifice 39, tandis que la pression dans les chambres -4 d'enregistrement et de lecture est maintenue à 10_ torr avec une 25 pompe complémentaire de 7,6 cm par raccordement à l'orifice 41. La chambre de développement 44 et les chambres contenant le rouleau de bande 28 fonctionnent respectivement sous des pressions -2 -1 inférieures ou égales à 10 et 10 torr, en utilisant des pompes à vide préparatoires raccordées aux orifices 43 et 45. 30 Le support 3 2 partant de la chambre 38 passe dans la chambre 44 de développement fixe, dans laquelle se trouve la chambre 12 de développement tournante. Comme l'indique la figure 3, la chambre 44 est fermée par un couvercle transparent 46 si bien qu'on peut observer les progrès du développement. Une tige support 48 35 est fixée centralement dans un évidement 44 et ion moyeu 50 lui est fixé de manière à tourner. Des disques circulaires 52 et 54 sont fixés au moyeu 50 de manière à tourner en même temps que lui. Le disque supérieur 54, de préférence facile à séparer du moyeu, est transparent pour permettre de voir au travers. La bande 32 6945420 2027978 passe autour des disques 52 et 54, si bien que les bords du support sont en contact avec eux et ces disques tournent en même temps que le moyeu lorsque le support passe à travers la chambre 44 fixe de développement. La bande 32 entoure une fraction impor-5 tante de la circonférence des disques, comme indiqué sur la figure 2, de manière à délimiter la chambre de développement 12 tournante et entourée par le support et les disques. La source 56 est celle d'atomes et/ou de molécules pour le développement des images latentës enregistrées par le support 32. 10 La source 56 est de préférence une hélice ou une grille chauffée qui est raccordée par des conducteurs 58 au secondaire du transformateur 60. La mise sous tension des conducteurs 62 aboutissant au primaire du transformateur 60 provoque le passage d'un courant intense à travers l'hélice qui constitue la source 56, la chauf-15 fant ainsi à la température appropriée. Quand l'hélice ou la grille est recouverte du métal à vaporiser, par exemple du zinc ou du cadmium, 10 W suffisent pour développer une bande de 35 mm à 90 cm/s et une hélice ou grillé peut contenir suffisamment de matière pour développer plusieurs kilomètres de bande. Evidemment 20 on peut utiliser d'autres sources de vapeur, par exemple une petite chaudière, pour fournir la vapeur nécessaire pour plusieurs bobines de bande. La source 56 est de préférence placée de manière à être à égale distance de tous les points de la bande lorsque celle-ci est enroulée autour des disques de manière â former la 25 chambre de développement. La source de révélateur peut être d'un type ou d'une forme quelconques et doit fonctionner correctement tant qu'elle est placée centralement. Lvidemment, une position excentrique est admissible si l'on ajuste le diagramme d'émission en conséquence. 30 Après être sorti de la chambre de développement fixe 44, la bande une fois développée est transportée dans la chambre 64 où elle vient en contact avec le cabestan 66. Après sa séparation du cabestan 66, la bande 32 passe à travers la bande 68 et autour du galet de guidage pour être enroulée sur la bobine 72. Si la 35 lecture de l'image doit succéder immédiatement à l'enregistrement c-t au développement, elle peut être effectuée avec le canon de lecture 74 explorant transversalement la bande sur le cabestan 66. "je canon à électrons 74 situé dans le logement 76 dirige un faisceau d'électrons 78 sur le support de "l'image. Un dispositif 6945420 6 2027978 de concentration et de déviation 80 déplace le faisceau d'électrons latéralement en travers de la bande passant par l'ouverture 82. A la suite du choc des électrons, des photons sont émis en fonction de l'image enregistrée par le support. Ces photons sont 5 concentrés par un miroir 84 sur un photomultiplicateur 86. L'image, est ainsi retransformée en signaux électroniques et peut être retransmise à une fréquence de ligne différente et/ou à un tube cathodique 88. On fait un vide approprié dans l'enveloppe 76 pour créer des conditions appropriées à l'émission d'un faisceau d'é-10 lectrons et les jeux étroits autour du support dans la chambre 64 permettent le maintien d'un vide approprié avec un équipement de pompage réduit au minimum. On comprendra mieux' l'utilité de la présente invention en exposant une surface donnée à un flux incident d'atomes et/ou de 15 molécules provenant d'un four moléculaire ou d'autres sources de vapeur. Des atomes et/ou des molécules se condenseront sur la surface, en se déplaçant tout d'abord au hasard autour de celle-ci. Ils sont finalement capturés par des emplacements actifs de manière à former un dépôt stable ou vaporisés à nouveau à partir 20 de la surface après qu'un certain temps s'est écoulé. Pour des flux incidents faibles, un certain nombre d'atomes se trouvera sur la surface à un instant donné de manière à atteindre la concentration à l'équilibre dès que la vitesse de rëévaporation est égale au flux incident. A l'équilibre : 25 nQ = ni =. * A * exp (- 0ad/RT) ou 30 log ni = log A - (0,434) * 0ad/RT ad r • -2, -il n^ = Flux incident, atomes ' cm * s J n = nombre d'atomes réémis, .atomes e N ,= nombre d'atomes adsorbés à la surfa ad 14 A = constante de fréquence de l'ordre de 10 pour la plupart n^ = Flux incident 35 des métaux 0a^= chaleur d'adsorption calculée, Kcal R T mole H t 6945420 7 2027978 ) Si l'on projette des atomes de zinc sur une surface de verre maintenue à 300° absolus : n. i°g tT" = 12'3 ad 5 En utilisant cette valeur, on obtient des concentrations su- 5 7 2 17 perficielles de 10 à 10 atomes/cm avec des flux incidents 10 19 2 ' à 10 atomes/cm .s. On peut admettre que jusqu'à des taux de _8 couverture 8 de la surface inférieurs ou égaux à 10 (© = Na(j/Npi î = nombre d'emplacements possibles sur la sur-10 face d'un réseau ordonné) on ne peut produire de jumeaux ni même de triplets stables ayant une durée de vie bien supérieure à celle d'atomes isolés ; par suite, tous les atomes quitteront finalement la surface, en particulier après la fin du flux incident. Sur la figure 4a, les courbes 90 et 92 indiquent respecti- 5 7 15 vement ce phénomène pour les dëux concentrations de 10 et 10 2 atomes/cm . Par conséquent, les deux disques de verre de la chambre de développement doivent être exempts de dépôts de zinc tant que le taux de couverture de la surface est maintenu inférieur à —8 10 et on empêche la formation de centres d'ensemencement para-20 sites. La figure 7 représente une solution simple pour empêcher la formation de centres d'ensemencement statistiques dans la chambre de développement tournante. Comme indiqué ci-dessus, la bande enregistreuse supportant les images latentes constitue une fraction importante de la chambre de 25 développement et est par conséquent exposée au flux incident d'atomes de zinc tant qu'elle entoure les deux disques de verre et la source de révélateur. Pendant cet intervalle de temps, des atomes et/ou des molécules se condenseront sur sa surface et s'en sépareront par une nouvelle évaporation, ladite surface ayant, S 30 l'exception des images latentes, des propriétés tout à fait semblables à celles des disques de verre. Par conséquent, aucune condensation ne se produit sur le "fond" du support. Cependant, des électrons ayant frappé antérieurement le support ont engendré des images latentes caractérisées par des zones ayant une chaleur 35 d'adsorption bien supérieure pour le zinc. Avec un flux incident 19 2 d'environ 10 atomes/cm .s, ces images invisibles se transforment en images visibles en moins d'une seconde si l'on admet que est voisin de 12 Ecal/mole pour une partie moyenne de l'image latente, par conséquent : 6945420 8 2027978 10 ni i°g n~T = 5'5 ad 14 La concentration superficielle correspondante est voisine de 10 2-i atomes par cm (6 = 10 ) ce qui est beaucoup trop grand pour maintenir un état d'équilibre, par conséquent on observe une formation rapide de jumeaux, de triplets et d'amas et la croissance continue de la pellicule est simplement une question de temps. Du fait que l'arrivée antérieure d'un faisceau d'électrons sur la bande a modulé le nombre de centres d'ensemencement, leur répartition et leur énergie effectives varient avec le contenu en information et 11on observe une dépendance en fonction du temps du début de la condensation continue. Ceci est représenté sur la figure 4b par les courbes 94 et 96, dans l'hypothèse d'un flux incident constant. La courbe 94 représente une forte irradiation 15 par les électrons, la courbe 96 une irradiation moindre et la courbe 92 le fond non exposé de la bande. La valeur critique de 14 2 la concentration superficielle d'environ 10 atomes par cm. a été trouvée expérimentalement ; à ce moment, la cadence de rééva-poration tombe rapidement à zéro et chaque atome incident doit 20 être capturé. En réglant soigneusement le flux de zinc et la vitesse de développement, tous les atomes de zinc sont finalement déposés sur la bande d'enregistrement sans aucune perte de matière sur les surfaces contiguës. De plus, étant donnée la nature de la chambre de développement tournante, une augmentation du flux 25 incident ne favorise pas le dépôt de zinc sur les surfaces indésirables, parce que le phénomène est autorégulateur, comme on le voit sur la figure 4c. Comme indiqué, la bande pénètre par la gauche dans la chambre de développement tournante et est soumise immédiatement à un flux 30 uniforme d'atomes de zinc. Suivant la structure de l'image, il faudra un certain temps pour que même les centres d'énergie maximale commandent entièrement l'opération de dépôt, de manière à reproduire fidèlement 11 information demandée. Pour toutes les applications pratiques, l'intervalle de temps 35 entre la première exposition de la bande à la vapeur de zinc et l'apparition d'images à peine visibles est compris entre 25 % et 75 % du temps total passé dans la chambre de développement. En général, le début de la condensation visible est déterminé de manière qu'il se produise à peu près à mi-chemin dans la 6945420 2027978 chambre de développement en ajustar.t 2 e flux incident en conséquence ; ainsi une augmentation ou une cliainuticn du nombre d'atomes incidents dues S c-is variations de la demande par la bancs déplaceront simplement ce point vers l'avant ou vers 1sarrière • 5 sans modifier rien d'autre, sauf la dans:.te finale optique des images. Les courbes 9G représentent le fond pour les divers débits avec les courbes supérieures représentant le dépôt de l'image pour les divers débits. Si dès bandes non exposées sont introduites dans xine chambre de développement en maintenant une 10 émission constante à partir de la source de révélateur, le nombre d'atomes de zinc disponibles S l'intérieur du volume de la chambre doit augmenter, ce qui conduit à un flux incident excessif. A l'exception de la structure de la chambre tournante, l'auto-ensemencement progresse sans discrimination dans l'ensemble et 15 des atomes de zinc se condenseront brusquement quelque part. Avec des flux incidents excessifs, un dépôt se forme rarement dans la chambre tournante et la bande captera toujours du zinc, même si elle n'a pas été soumise à l'action des électrons. Ceci est rendu possible par la disposition très favorable dans la-20 quelle la bande entoure la source de révélateur. Les figures 5 et 6 représentent deux cas extrêmes, dans chacun desquels on utilise un filament comme source de zinc. La figure 6 est représentative de la technique antérieure et des flux incidents intenses sont nécessaires pour obtenir des images 25 visibles dans le temps le plus court possible. Environ 80 % des atomes peuvent se perdre, aux vitesses d'enregistrement de la télévision, tandis qu'en utilisant la chambre de développement tournante, tous les atomes qui se vaporisent à nouveau sont finalement recueillis par d'autres parties de la bande. Evidemment, 30 on peut réaliser un ensemble de développement modifié dans lequel un flux uniforme de zinc est dirigé sur un tronçon de bande. Cependant, ceci n'est pas une solution simple et nécessite non seulement une source de grande surface (figure 9) mais aussi une surface d'appui appréciable. Ce "réflecteur de zinc" n'étant pas 35 renouvelé, il peut se recouvrir de zinc à la longue et absorber tout le zinc disponible. A titre de comparaison, la zone neutre de la chambre tournante selon l'invention est très petite et le flux de révélateur qu'elle reçoit est bien inférieur au flux critique. De plus, les deux disques de verre tournants ainsi que BAD ORIGINAL 2027978 le moyeu peuvent être équipés d'un essuyeur fixe comme l'indiquent les figures 7 et 8. Cet essuyeur rectangulaire S3 en feutre peut être trempé dans un liquide organique approprié de faible énergie libre superficxeile, assurant ainsi une protection continue de la surface essuyée contre les dépôts de zinc. La nature du support d'enregistrement est quelconque. A ce sujet, tout élément qui donne lieu a une variation contrôlée de l'énergie libre de la surface peut être développé de cette manière. Les supports préférés pour l'enregistrement et la lecture par faisceaux d'électrons en temps quasi-réel comprennent principalement les pigments photoconducteurs et photoémissifs associés à un composé provoquant l'ensemencement dans un liant approprié. On peut également utiliser des produits décomposables fournissant des centres d'ensemencement de configuration désirée par un bombardement" électronique, photonique ou ionique. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on sorte pour cela de son cadre. Légende des dessins Figures Repères 4a - 4b AS t 4c AS Nombre d'atomes superficiels Temps Nombre d'atomes superficiels Temps Flux uniforme de métal Débit maximal Débit intermédiaire Débit minimal t P M I N BAD ORIGINAL 6945420 ii 2027978 REVENDICATIONS 1. Chambre de développement de supports développables par dépôt d'atomes à leur surface, ladite chambre de développement étant caractérisée en ce qu'elle comprend une première et une 5 seconde plaques de fermeture délimitant les extrémités de ladite chambre de développement, une source d'atomes métalliques disposée à l'intérieur de ladite chambre de développement, les supports à développer étant destinés à venir en contact avec lesdits première et seconde plaques de fermeture de manière à former les 10 côtés de ladite chambre de développement afin de l'entourer à peu près complètement. 2. Chambre de développement selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites première et seconde plaques de fermeture sont constituées par des disques et le support est destiné à ve- 15 nir se placer au moins partiellement autour desdits disques de manière à former une chambre de développement quasi-cylindrique. 3. Chambre de développement selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits disques sont montés de manière à pouvoir tourner avec un support mis en contact avec eux. 20 4. Chambre de développement selon la revendication 3, carac térisée en ce qu'au moins un desdits disques est transparent de manière à permettre d'observer visuellement les progrès du développement à l'intérieur de ladite chambre de développement, de l'extérieur de celle-ci. 25 5. Chambre de développement selon la revendication 3, carac térisée en ce qu'ion essuyeur est placé par rapport auxdits disques de manière à les essuyer quand ils tournent. 6. Chambre de développement selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits disques sont montés sur un moyeu tour- 30 nant et ledit essuyeur est au contact dudit moyeu pour l'essuyer quand il tourne avec lesdits disques. 7. Chambre de développement selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit essuyeur est imprégné d'un liquide organique ayant une énergie libre superficielle faible destinée à 35 déposer un liquide organique sur lesdits disques qui frottent contre lui, afin d'inhiber le dépôt d'atomes sur lesdits disques. 8. Chambre de développement selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle forme une partie d'un ensemble de traitement des supports, comprenant un dispositif d'approvisionnement pour 6945420 12 2027978 introduire des supports dans ladite chambre de développement et un dispositif d'enroulement pour retirer les supports de ladite chambre de développement. 9. Ensemble de traitement de supports selon la revendication 5 8, caractérisé en ce que le dispositif d'exposition est placé entre ledit dispositif d'alimentatinn en support et ladite chambre de développement, ledit dispositif d'exposition exposant le support de manière à y former une image latente, laquelle est développée en une image, visible dans ladite chambre de dévelop- 10 pement. 10. Dispositif de traitement de supports selon la figure 9, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de lecture de l'image, placé entre ladite chambre de développement et ledit dispositif d'enroulement du support de façon que ledit lecteur 15 d'image lise l'image sur le support, après développement et avant enroulement de celui-ci. 11. Chambre de développement selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites première et seconde plaques de fermeture sont en une matière telle et sont maintenues à une tempéra- 20 ture telle qu'un flux d'atomes métalliques destiné à un dépôt formateur d'images sur ledit support ne forme aucune pellicule stable sur lesdites première et seconde plaques de fermeture.