Brevet FR2390812A1 — publié le 19781208

La présente invention concerne des procédés et des appareillages pour maintenir l'alignement ou la coîncidence essentielle des zones effec- tives d'impact et de zones désirées d'impact d'un faisceau à haute énergie de particules chargées, sur une pièce d'oeuvre à traiter par ledit faisceau, et pour maintenir une relation de positionnement prédéterminé entre la zone effective d'impact sur la pièce d'oeuvre et une position de référence.La position de référence peut être un point ou un élément de machine stationnaire, par exemple une plaque de base, ou un point sur un élément d'un dispositif auxiliaire tel qu'un ajutage d'un dispositif d'alimentation en fil de remplissage, coopérant lors du traitement avec ledit faisceau dans la zone effective de 1 l'impact. Lorsqu'on traite une pièce avec un faisceau de véhicules Chargés ou de particules crrrgées, tel qu'un faisceau d'électrons ou d'ions, le problème se pose d'abord de mettre en aligneeent le faisceau avec une zone sélectionnée à traiter ou travailler par le faisceau, par exemple à souder, à durcir ou bien à usiner, malgré des effets perturbateurs tels que des champs électrostatiques et/ou magnétiques parasites, et malgré des déviations de la pièce d'oeuvre par rapport à la forme et à l'orientation désirées et des erreurs provoquées par le dispositif de transfert et de positionnement qui affectent la position relative entre la pièce et la source du faisceau, et deuxièmement de maintenir des dispositifs auxiliaires tels que des dispositifs d'alimentation en matériaux additionnels comma un fil de re ,plissage en alignement avec la zone traitée par le faisceau. Les deux problèmes sont en étroite relation l'un avec l'autre du fait que lorsque la position relative entre le faisceau et la pièce d'oeuvre est modifiée, par exemple pour permettra au faisceau de suivre un interstice légèrement déforme entre deux parties constituant la pièce d'oeuvre à joindre par soudage avec le faisceau, la position du dispositif auxiliaire doit être également modifié pour la maintenir dans une position relative souhaitée par rapport à la pièce d'oeuvre.Le problème ci-dessus est aggravé par le fait que les mactiflesoutil à faisceau modernes, telles que les machines de soudage par faisceau d'électrons, fonctioNnent avec des puissances de 100 kilowatts et plus pour le faisceau, et il en résulte que des conditions d'environnement très sevéres regnentdan5 le voisinage de la zone traitée par le faisceau. Un objet de la présente invention consiste dans des procédés et des appareillages grâce auxquels des relations de position prêdétenninées puissent être maintenues de façon sûre entre le faisceau de particules charges, une zone de la pièce d'oeuvre à traiter par le faisceua et un dispositif additionnel coopérant avec ladite zone et ledit faisceau. Un objet auxiliaire de l'invention est de proposer des procédés et des dispositifs nouveaux améliorés, spécifiquement adaptés pour détecter de façon sûre la relation de positionnement respective et qui soient utiles aussi bien individuellement qu'en combinaison. Pour résoudre ce problème, l'invention utilise différents procédés et dispositifs pour établir la position effective du faisceau par rapport à la zone à traiter d'une part, et la position relative de la zone effectivement traitée par le faisceau et le dispositif auxiliaire d'autre part. Selon la présente invention, la position relative du faisceau et de la zone souhaitez pour le traitement est détenminée au moyen de radiations électro-magnétiques, de préférence au moyen de rayons X, tandis que la position relative de la zone effectivement traitée par le faisceau et le dispositif auxiliaire, tel qu'un dispositif pour alimenter un matériau additionnel ou de remplissage à ladite zone, est établie en détectant la position du faisceau par rapport à des moyens de détection à électrodes qui puent avoir une position pré-détenminée par rapport à un é élt mOcanique supportant ledit dispositif auxiliaire le champ d'application préféré de l'invention concerne l'usinage par faisceau d'électrons, tel que le soudage par faisceau d'électrons, et l'invention sera de ce fait décrite avec référence au soudage par faisceau d'électrons et aux machines à faisceau d'électrons. Dans les dessins: La figure 1 représente une pièce d'oeuvre en cours de soudage par faisceau d'électrons et l'alimentation d'un fil de remplissage, dans la situation typique dans laquelle l'invention peut être utilisée avec avantage; La figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1, qui passe dans l'interstice soudé; La figure 3 est une vue en coupe selon un plan III-III de la figure I, perpendiculaire à l'interstice soude; La figure 4A est une vue schématique d'un système de mesure à rayons pour détetuner la position relative d'un faisceau d'électrons par rapport à un interstice à souder par le faisceau; La figure 4B est une vue plus détaillée de la zone du système de la figure 4h;; La figure 5 est une vue en oblique sur la surface de la pièce d'oeuvre reésentée dans la direction de la ligne de visée d'un détecteur à rayons X du systee de la figure 4A; La figure 6A est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5; La figure 6B représente la forme de l'onde d'un signal de référence utilisé dans le système de la figure 4h; La figure 6C représente une série d'impulsions réfléchissant la position effective du faisceau du système de la figure 4?;; Les figures 7A, B et C sont semblables auxfigures 6Ar B et C respectivement et représentent la situation ou le faisceau n'est pas en alignement par rapport à un interstice à souder; La figure 8 est une vue partielle d'une nodification du systeme représenté sur les figures 4A et 4B; La figure 8A est une vue en coupe selon un plan VIII-YIII de la figure 8; Les figures 9A et 9B sont des vues en coupe de parties de la pièce d'oeuvre à souder; La figure 10 représente un diagramme que l'on peut utiliser dans une modification du système représenté sur la figure 4A;; La figure 11 est une vue schématique destinee à expliquer une modification du procédé de mesure par rayons X décrit ci-dessus; La figure 12 est une vue schématique d'un système que l'on peut utiliser pour mettre en oeuvre le procédé décrit avec référence à la figure 11; ta figure 13 représente les formes des ondes utilisées dans le système de la figure 12; La figure 14 est une vue en perspective d'une partie du système préféré pour déterminer la position relative d'un faisceau d'électrons par rapport à des co-ordonnées de référence fixes; ta figure 15 est une vue schematique d'une modification du systeme représenté sur la figure 14;; La figure 16 est une vue schématique partielle d'une autre modffication du système représenté sur la figure 14; et La figure 17 est un diagramme schématique par blocs d'un système que l'on peut utiliser en catibinaison avec le ixode de réalisation représenté sur la figure 16. le soudage par faisceau d'électrons est bien connu, par exemple par le brevet américain n 2 987 610, et la figure 1 représente une situation typique sur le lieu du soudage dans une machine de soudage à faisceau d'électron (FE) qui n'est pas représentée. Un faisceau d'électrons 10 produit par un pistolet à faisceau 30, qui est mis en oscillation le long d'un interstice 12 entre deux rebords de deux plaques métalliques 14, 16 à joindre par le procédé de soudage par F.E. produit un amas fluide 18 constitué par le matériau de la pièce d'oeuvre fondu et par un matériau additionnel ou de remplissage 20 alimenté sous la forme d'un fil ou d'une baguette passant par un ajutage 22 positionné de façon appropriée dans l'amas fluide. Un mouvement relatif est engendré entre la pièce d'oeuvre 14-16 et le faisceau d'électron 10 de sorte que l'amas fluide 18 se déplace le long de l'interstice 12 et constitue après solidifiction un cordon de soudure 24. n est essentiel si lton veut produire un cordon de soudure Sain qu'une relation prédétereminée soit maintenue entre le faisceau 10, l'interstice 12 et l'ajutage 22 qui alimente le matérian additionnel dans l'amas fluide de métal fondu. Spécifiquement, la zone couverte par le faisceau oscillant devrait être en alignement avec l'interstice, et le fil ae remplissage devrait pénétret dans la surface de l'amas fluide de la zone frappée par le faisceau. Du fait des irrégularités inévitables des rebords définissant l'interstice 12 et/ou les déflexions parasites des champs magnétiques et/ou électriques du faisceau par rapport à sa trajectoire nonmale et rectiligne, il n'est pas possible en pratique d'obtenir une trajectoire prèdétennrnee du faisceau par rapport à la pièce d'oeuvre en alignant préalablement ou bien en pre- programmant le mouvement relatif entre le faisceau et la pièce d'oeuvre. Ainsi, il faut détenminer la position effective du faisceau par rapport à la zone de la pièce d'oeuvre à travailler par le faisceau et toutes déviations à partir d'une relation désirée doivent être compensées par une régulation quelconque. selon un aspect de l'invention, la position relative entre le faisceau 10 et le pièce d'oeuvre 14 est établi au moyen de radiations optiques, de préférence de radiations de rayons X, et toutes erreurs détectées dans une telle position relative sont compensées en faisant dévier le faisceau. Ceci ci sera explique plus en détail ci-après.La déviation du faisceau peut être réalisée par deux paires de bobines de déviation électromagnétiques 26-26 et 28-28 espacées le long de la trajectoire du faisceau, et le faisceau peut être maintenu en alignement avec l1interstice 12 comme le montrent les lignes pointillées de la figure 1 et de la figure 3. Cependant, l'ajutage 22 qui anene de fil de remplissage 20 ne suit pas la déviation du faisceau du fait que le dispositif d'alimentation en fil de remplissage (non représenté) dont l'ajutage 22 constitue une partie, est relativement stationnaire par rapport à un pistolet à faisceau d'électrons 30.Ainsi, selon un autre aspect de l'invention, la position effective du faisceau 10 est établie par rapport à une position de référence, telle qu'un point Er6dEterminE de la plaque de base 23 et, ainsi, par rapport à un support stationnaire pour le dispositif d'alimentation en fil qui comprend l'ajutage 22.De préférence, un détecteur de position comprenant des moyens de détection à électrodes est utilise dans ce but, et toute déviation détectée est utilisée pour faire varier la position de l'ajutage d'alimentation 22 et/ou le pistolet à faisceau 30 dans un sens et dans une direction permettant de rétablir la relation de position désirée le détecteur de position qui utilise des moyens de détection à électrodes sera également décrit plus en detail ci-dessous. La combinaison d'un détecteur optique pour établir la position relative du faisceau par rapport à la zone de la pièce d'oeuvre à traiter par le faisceau, en ocobinaison avec un détecteur "mécanique" qui comprend des mayens de détection à électrodes pour établir la position effective de la zone travaillée par le faisceau par rapport aux coordonnées fixes de la machine, permet d'obtenir un système très fiable qui peut fonctionner effectivement également dans des conditions d'environnement sévères qui règnent lorsqu'une pièce d'oeuvre est travaillée par un faisceau dont la puissance est de l'ordre de 100 kilowatts. Il va être maintenant décrit un procédé et un appareillage préférés permettant d'établir la position effective du faisceau par rapport à un interstice entre deux pièces d'oeuvre à joindre par soudage à FE. Le procédé et l'appareillage à décrire sont également applicables à d'autres types de travaux effectués sur une pièce d'oeuvre par un faisceau de particules chargées, telles que le durcissage, l'usinage, la refonte ou la réparation par soudage si la zone à travailler peut être distinguée des parties adjacentes de la pièce d'oeuvre.Ceci peut être obtenu par exemple en prevoyant sur la pièce d'oeuvre une rainure ou une couche émettant des rayons X autres que ceux émis par le matériau adjacent La figure 4N est une vue schématique d'un rode de réalisation préféré du sous-ensemble permettant de maintenir le faisceau d'électrons 10 en alignement avec l'interstice 12 entre deux plaques 14, 16 à souder l'une à l'autre. La partie détectrice de ce sous-ensemble est représentée plus en détail sur la figure 4B. Le sous-ensemble comprend un détecteur à rayons X 32 cnnEren=nt un carter de protection 34 en plomb, un détecteur à rayons X 36 tel qu'un tube Geiger-Muller ponté à l'intérieur du carter 36.Le carter 34 est pourvu d'un collimateur 38 constituant un passage d'entrée pour les rayons X et dont la coupe transversale en forme de fente définit un champ de vision 42 également en forme de fente (figure 5 > . Le détecteur 32 est monte stationnaire par rapport à la plaque de base 23 du pistolet 30. La sortie du détecteur à rayons X 36 est couplée à un circuit de régulation 44 qui reçoit également sur la ligne 46 une tension en courant alternatif en relation avec la tension qui est utilisée pour faire osciller le faisceau le long de l'interstice 16 lors de l'opération de soudage. Le circuit de régulation 44 produit sur la ligne 48 une tension d'erreur qui est enviée à la premier paire de bobines de déviation 26 aménagée pour infléchir le faisceau 10 dans une direction transversale à lå direction longitudinale de l'interstice 16, et par l'interrnédlaire d'un inverseur 50 vers la seconde paire de bobines de déviation 28 pour obtenir un décalage parallèle de l'axe médian du faisceau, comme le montre la figure 3. L'une des paires de bobines de déviation peut être utilisée également pour produire l'oscillation transversale du faisceau 10. En cours de fonctionnement, le passage d'entrée 40 du collimateur 38 est dirigé de préférence vers un point 52 (figure 4A) de l'amas fluide 18 de matériaux fondus se trouvant à l'intérieur de l'interstice 12, de sorte que les parois des plaques 14, 16 définissant l'interstace 12 constituent un collimateur latéral pour les radiations de rayons X produites par le faisceau 10 qui fra Fe le rital fondu constituant l'amas fluide 18. Selon une autre disposition, le détecteur à rayons X 32 peut également être dirigé vers un point 52' (figure 43 > au fond de l'amas fluide 18.Un écran de protection en plomb 54 (figure 4B3 peut être prévu pour empècher les radiations de rayons X produites à la surface d'entrée du faisceau 56 de la pince d'oeuvre de pénétrer dans le détecteur de rayons X. Selon une autre possibilité encore, on peut prévoir un détecteur de rayons X 32 sur un cêté de sortie du faisceau sur la piece d'oeuvre comme le montrent les lignes pointillées de la figure 4g. Le fonctionnement du sous-ensemble détecteur de rayons X sera maintenant décrit avec référence additisonelle aux figures 6 et 7. Lors du soudage du cordon 24, le faisceau d'électrons 10 est infléchi le long de l'interstice 12 comme l'indique la double flèche 58 de la figure 5.Le faisceau d'électrons 10 produit des rayons X lorsqu'il frappe le métal constituant la pièce d'oeuvre et l'amas fluide 18 Du fait que le champ de vision du détecteur de rayons X 36 est limité par le passage 40 (dont la superficie en coupe transversale peut être de 0,6 irni. 10 mm) à un volume réduit en forme de ruban, et dent l'intersection est la surface de la pièce d'oeuvre qui est représentée par la ligne pointillée 42 de la figure 5, le détecteur à rayons X 36 ne reçoit les rayons X que lorsque le faisceau traverse et pénètre dans l'interstice 12 et frappe le point 52.Si l'axe médian 60 du faisceau est en alignement avec l'interstice 12, comme le montre la figure 6A, le détecteur à rayons X 36 produit une impulsion de sortie 62 exactement quand le courant 64 (figure 6B) utilise dans les bobines de déviation 26 ou 28 destiné à faire osciller le faisceau est nul. Le circuit de régulation 44 peut comprendre un circuit de portes de transmission dote d'une entrée de signaux à laquelle est appliqué un signal correspondant au courant de déviation 64 une entrée de porte à laquelle un signal correspondant aux impulsions de sortie 66 est applique, et une sortie de signaux qui produit une tension correspondant aux parties du signal d'entrée qui sont contrôlées par les impulsions de contrôle.Ainsi, la porte de transmission produira une tension de sortie moyenne nulle dans le cas de la situation représentée sur la figure 6. Si cependant l'axe du faisceau 60 nlest pas en alignement avec l'interstice 12, le détecteur à rayons X 36 produit des impulsions de sortie 62' en des n:i'ents dans le temps qui sont différents de ceux qu'il produit lorsque le courant de deviation 64 est nul. Ainsi, la porte de transmission produit une tension de sortie d'erreur de valeur non nulle qui peut être utilisée pour produire un courant additionnel dans les bobines de déviation pour remettre en alignement l'axe median du faisceau avec l'interstice 12. Selon une une solution, le détecteur à rayons X 32 peut être dirigé vers un point 52" (figure 8) ou le faisceau d'électron pénètre dans l'interstice 12 et l'amas fluide 18. Ceci est préféré dans le cas cd les rebords de la pièce d'oeuvre co mcident bien et où l'interstice 12 a une largeur tres faible ou nulle. Généralement, l'émission de rayons X du matériau solide de la pièce d'oeuvre adjacent à l'amas fluide 18 est plus grande que celle du métaL fondu de l'amas fluide 18, et le signal de sortie du détecteur à rayons X produit dans un tel cas un signal égal qui présente une inclinaison quand le faisceau frappe l'amas fluide 18. Le signal égal présentant une inclinaison peut être inverti et conforme, puis utilise comme cela est décrit avec référence aux figures 6 et 7.De plus, un épaulement de profondeur limitée peut être constitué sur les rebords correspondants des parties de la pièce d'oeuvre 14 et 16 à joindre de manière qu'une fente 66 de profondeur limitée d soit constituée sur la surface d'entrée du faisceau de la piece d'oeuvre qui est détectée par le détecteur à rayons X 32. Dans ce cas, la détection de l'inter.stice ou de la butée n'est pas sériéuseent gênée par un défaut d'alignement limité des bords de la pièce d'oeuvre dans la direction de l'axe du faisceau, comme le entre la figure 9B. Le champ d'application de l'invention comprend ltutilisation d'un détecteur à rayons X ayant un champ de vision en forme de point et de faire osciller le collimateur, et ainsi la ligne de visée d'un tel détecteur, pour balayer la zone à partir de laquelle les rayons X à détecter sont émis. Ainsi, le champ de vision allongé 42 est équivalent à un champ de vision en forme de point animE d'un mouvemente va--vient périodique. Dans un mcde de réalisation pratique et tel qu'il est représenté sur la figure 43, l'ouverture avant en forme de fente du passage d'entrée 40 du collimateur peut être disposée à une distance D de par exemple 165 mm du point 52' à partir du quel les rayons X à détecter sont émis. Ce point 52' est dans ce cas situé profondemment à l'intérieur de l'interstice 12 et l'axe du passage d'entrée 40 forme un angle d'environ 37,5avec les surfaces des plaques 14 et 16. Comme le montrent les figures 8 et 8A, le collimateur 38 du détecteur à rayons X 32 peut comprendre un organe tubulaire à parois épaisses 68 constituées en plomb, et un système à diapbragme 70, 72 mante dans des parties terminales dudit organe tubulaire 68 comme le être la figure 8. Chaque système de diaphragme comprend au :'oins deux corps 74, 76 réalisés en plcob et ayant une coupe transversale en forme de D pour définir un passage en forme de fente pour les radiations de rayons X 78 à détecter. Le passage en forme de fente peut être rempli avec un organe 80 en forme de plaque et constitué en un matériau tel que de l'aluminium dote d'un faible coefficient d'absorption pour les radiations de rayons X en cause. Sous certaines conditions, le détecteur de rayons X 36 peut ne pas produire une impulsion de position 62 (figure 6C) ou bien une inclinaison correspondante par exemple quand la ligne de visée est obstruée par une soudure d'assemblage 82 comme représentée schématiquement sur la figure 4B. On peut faire face à une telle situation en utilisant un circuit comne le montre la figure 10. Ce circuit peut constituer une partie d'un circuit de régulation 44 (figure 4A). La sortie du détecteur à rayons X 36 est couplée à l'entrée d'un circuit intégrateur 84 qui intégre les impulsions de position 62. La sortie du circuit intégrateur 84 est reliée à l'entrée d'un circuit de seuil 86 dent le seuil est tel qu'un signal de sortie est produit quand le détecteur 36 ne produit pas les impulsions de position 62. Un commutateur 88 est relie en série à la ligne 48 et est ouvert par le signal de sortie du circuit de seuil 86.Un amplificateur à impédance d'entrée élevée 90 est couplé entre le commutateur 88 et les bobines de déviation 50, et un condensateur d'emmagasinage 92 est couplé à l'entrée de l'amplificateur 90. Le contact mobile du commutateur 88 est couplé au collecteur drun transistor 94 constituant la porte de transsussion décrite avec réf à la figure , et cette connexion est en outre couplée à une alimentation de tension de fonctionnement B par l'intermédiaire d'une résistance de charge 96. En fonctionnement normal, le commutatear 88 est ferme (oomme le montre la ligne pointillée) et une tension d'erreur variable apait au condensateur d'emmagasinage 92 et contrôle la déviation du faisceau pour le maintenir en alignement avec l'interstice 12 (figure 4). La charge appliquée au condensateur 92 suit rapidement les variations de la tension d'erreur du fait que la constante de temps fonte par la résistance de charge 96 et le condensateur d'emmagasinage 92 est relativement petite.Quand le détecteur 36 ne produit pas d'impulsions de position, cette situation est détectée par le circuit 84-86 et le signal de sortie du circuit de seuil ouvre le commutateur 88.La constance de temps RC gui n'est pas efficace est maintenant détnnnée par l'imcdance d'entrée élevée de l'amplìficateur 90, et la dernière valeur de la tension d'erreur est emmagasinée dans le condensateur 92 de sorte que l'amplificabeur 90 continue à maintenir le faisceau dans la position qui régnait imEediatement avant l'arrêt des i sions de position. D'autres obstructions possibles qui peuvent provoquer une interruption du signal de position sont constituées par des organes séparateurs insérés entre les parties de la pièce d'oeuvre à souder l'une à l'autre, ou bien par une matière étrangère constituée par exemple par des écailles situées sur ou dans l'interstice 12. Les soudures de connexion ou les organes séparateurs peuvent être pourvus manuellement d'une petite rainure similaire à la rainure 66 de la figure 9, avant soudure. Les procédés et dispositifs décrits cidessus permettent une surveillance continue du site de travail en fonctionnement, tel que l'interstice 12, à l'endroit ou frappe le faisceau. Ce concept peut être modifié comme décrit ci-dessous avec référence aux figures 11 et 12. La modification sera décrite avec référence au soudage par faisceau d'électrons, mais il est naturellement également applicable à d'autres opérations d'usinage utilisant un faisceau de particules chargées. Selon cette modification, le processus de soudage est interrompu de façon répétée, et de préférence périodiquement, pendant une courte durée de temps au cours de laquelle la position relative du faisceau (plus spécifiquement son axe médian moyen) est mesurée par rapport à la pièce d'oeuvre. Chaque interruption peut avoir une durée de par exemple une à deux millisecondes par exemple, et les interruptions successives peuvent être espacées par une période de temps de par exemple une ou quelques secondes. La durée de chaque interruption est suffisamment courte pour éviter des effets visibles sur le processus de soudage. Au cours de la courte interruption, ou intervalle de mesure, la déviation normale transversale du faisceau (oscillation) est interrompue et le faisceau est infléchi le long d'une trajectoire triangulaire 100 (figure 11) sur la urface de la pièce d'oeuvre à l'avant du site de soudage actuel 18. Ainsi, le faisceau traverse l'interstice 12 QU bien la rainure 66 à une certaine distance qui peut être par exemple de 5 nin à l'avant du site de soudage à une vitesse suffisamment élevée pour éviter toute fusion substantielle du matériau de la pièce d'oeuvre. La détection des radiations de-- rayons X peut être effectuée par un détecteur du type décrit avec référence à la figure 4, et le système de détection peut être égIé pour limiter la détection à la partie transversale 100a de la trajectoire triangulaire 100. La figure 12 est un schéma par blocs d'un appareillage permettant de réaliser la déviation du faisceau décrite avec référence à la figure 11. L'appareillage comprend deux paires de bobines de déviation magnétique 102, 104 pour infléchir le faisceau en travers et le long de l'interstice 12 respectivement. Les bobines de déviation 102 sont couplées à la sortie d'un générateur d'ondes sinusoidales 106 et à l'entrée d'un circuit 108 qui produit des ondes en forme de dents de scie symétriques 110 (figure 13). Les bobines de déviation 104 sont reliées à la sortie d'un circuit 112 émettant des ondes de forme triangulaires 114. Un circuit de temporisation et de déclenchement 116 contrôle les circuits 106, 108, 112 en bloquant périodiquement le générateur d'codes sinusoidales 106 et en déclenchant sirnuitanénent la génération des ondes de forme en dent de scie et de forme triangulaire 110 et 114 respectivement. Les circuits qui remplissent les fonctions des blocs 106, 108, 112 et 116 sont connus et n'ont pas besoin d'être décrits en détail. Le signal d'erreur de position fourni par les systèmes de mesure par rayons X décrits peut être intégré dans plusieurs cycles de mesures pour éviter des fluctuations rapides indésirables provoquées par des irrégularités de l'interstice dues par la projection de particules ou analogues. Cette intégration peut être réalisée par exemple au moyen d'une sélection approprié de la constante de tests de la résistance de charge 96 et du condensateur d'emmagasinage 92 (figure 10). Alors que le mode de réalisation décrit ci-dessus compense toutes erreurs de position détestées en infléchissant le faisceau de façon appropriée, il est possible en alternative ou bien en plus de faire varier la position relative du pistolet à faisceau 30 par rapport à la pièce d'oeuvre 14-16. La largeur des impulsions de position 62 (figure 6) peut être détectée et utilisée pour contrôler le débit du matériau de remplissage. Selon un second aspect important de l'invention, la position du faisceau par rapport à un système de crdnus fi"'e par rapport à la machine à F.E. ou bien au pistolet à F.E. est mesurée dans le voisinage de la surface de la pièce d'oeuvre par un second système de détection comprenant des moyens physiques constitués par des électrodes. Un premier mode de réalisation de ce type est décrit ci-dessous avec référence à la figure 14. Le système de détection présenté sur la figure 14 comprend un arbre vertical 140 ponté rotatif autour d'un axe 142 sur des moyens de support et d'entraînement (non représentés), cet axe ayant une position fixe par rapport au pistolet à faisceau 30. L'arbre porte une électrode de détection faisant saillie radialement 144, sous la forme d'une aiguille ou d'une fine tige réalisée en un matériau réfractaire tel que du carbone ou du tungsten. L'arbre 140 est en outre pourvu de moyens pour engendrer un' signal en relation avec la position angulaire de l'arbre, par exemple avec un codeur de position angulaire représenté schématiquement par une série de marques également espacées 146 co-opérant avec un détecteur 148. De plus, une bobine de détection 150 est mantSe sur l'arbre 140. La bobine de détection 150 est espacée de l'axe 142 de l'arbre 146 et est alignée avec l'éléctrde de détection 144 ou bien est dans une position angulaire prêdéterrnée par rapport à cette électrode.La bobine de détection constitue une partie d'un système de détection magnétique produisant une impulsion de sortie quand la bobine est passée audessus de l'interstice 12, c'est-à-dire la zone désirée d'impact du faisceau. En cours de fonctionnement, l'arbre 140 est tourné ou pivoté de manière que l'électrode de détection en forme d'aiguille 144 parcoure périodiquement le faisceau 10 et produise un signal de sortie électrique correspondant. Ces signaux de sortie généralement en forme d'impulsions deXmSme que les signaux de sortie de la bobine 150 se suivent selon la fréquence de révolution de l'arbre 140. Si le faisceau 10 est centré avec l'interstice 12, les deux séquences temporelles respectives des impulsions de sortie (trains d'impulsions) des deux détecteurs 144 et 150 ne présentent pas de décalage de phase l'un par rapport à l'autre ou bien ont un décalage prédéterminé.Si un défaut d'alignement survient entre le faisceau et 1' interstice, du à des champs magnétiques parasites ou bien à des tolérances mécaniques de l'interstice, le déplacement de la phase entre ces deux séquences d'inplsions devisent différent de zéro ou de la valeur péédétersinée de sorte qu'une mesure de ce décalage ou de ce déplacement de phase indique la position relative du faisceau par rapport à l'interstice. Cette mesure du décalage de phase peut être utilisée pour produire un signal de sortie correcteur pour les bobines de déviation 26 afin de réajuster le faisceau par rapport au centre de l'interstice.Après ce réajustage, le signal de sortie du détecteur 148 qui par exemple par division de fréquence peut être transformé en une onde telle qu'une onde sinusoïdale présentant une période pour chaque révolution de l'arbre 140 - est comparé avec la sequence temporelle modifiée du détecteur en forme d'aiguille 144. Ce signal de sortie présente une relation de temps prédéterminée avec une marque "zéro" de la série de marques 146 si le faisceau 10 est ajusté par rapport à l'axe du pistolet à faisceau. Ainsi, la position du faisceau centré avec l'interstice par rapport à l'axe du pistolet peut alors être détecté par une nesure de décalage de phases entre la séquence des signaux des détecteurs 144 et 148. Le signal d'erreur produit par la dernière mesure de décalage de phase est utilisé pour déplacer des dispositifs auxiliaires tel qu'un dispositif d'alimentation en fil de remplissage, qui sont reliés au carter mécanique du pistolet dans la position correcte du faisceau ou dans une position prédétenminée désirée par rapport au site de soudage Des champs magnetiques parasites provoqués par un magnétise émanant de la pièce d'oeuvre ou bien par d'autres forces peuvent egalenent provoquer une déviation du faisceau dans une direction parallèle à la direction longitudinale de l'interstice 12.Pour faire face à une situation de ce type, un second système de détection comprenant un arbre rotatif ou pivotant 140" portant une électrode en forme d'aiguille 144 peut être prévu en plus dans un système décrit avec référence à la figure 14. La vue en plan de la figure 15 représente un aménagement de ce type qui comprend un premier arbre 140' portant une électrode en forme d'aiguille 144' pour produire, décrit avec référence à la figure 14 l'alignement par exemple du pistolet et/ou du dispositif auxiliaire dans une direction perndicuIadre à l'interstice 12 ou bien à la direction de soulage, tandis que le second système comprenant l'arbre 140" et l'électrode en forme d'aiguille 144' est utilise de manière similaire pour aligner le dispositif auxiliaire par rapport au pistolet dans une econ parallèle à l'interstice 12 (direction long tiudinale). Selon une autre modification, un arbre 140a portant au moins deux électrodes de détection en forme d'aiguille 144a et 144b, espaces dans la direction de l'axe 60 du faisceau non dévié en combinaison avec un double système de déviation 160 comprenant deux paires de bobines de déviation 26, 28 espacées le long de l'axe 60 peut étre utilisé pour dévier le faisceau, comme le montre la figure 16 , de sorte qu'il frappe selon une direction pratiquenent perpendiculaire à la surfs de la pièce d'oeuvre en dépit de tout champ magnétique parasite 162. (La position effective de l'arbre 41A, corme le montre la figure 16, se trouve à l'avant ou à l'arrière de l'axe 60; il est représenté dans le plan du dessin seulement pour rendre ce dessin plus lisible). La figure 17 représente une circuit qui peut être utilise en combinai-enn avec le système de détection décrit avec référence à la figure 16. Un détecteur de position angulaire 148 produit un signal correspondant à la position angulaire de l'arbre rotatif 140a. Ce signal est converti par un circuit diviseur de rfréquence et conformateur d'ondes 162 en une onde sinusoîdale de référence de position. un premier circuit générateur de signal d'erreur 164 reçoit ladite onde sinusoîdale sur une première entrée et les impulsions de sortie de l'éloetrode 144 sur une seconde entrée. le circuit 164 peut comprendre une porte de transmission comme décrite avec référence à la figure 4A et fournit à une sortie 166 un signal d'erreur indiquant toute déviation du faisceau 10 par rapport à la position de référence correspondant à l'axe du faisceau non dévié 60, et qui peut survenir dans le plan de rotation d'électrode 144a. Ce signal d'erreur contrôle le -courant de déviation dans la txd > ine de déviation 26 pour minimiser ladite erreur.En outre, les impulsions provenant de la seconde électrode de détection 144b et l'onde sinusoidale de référence sont appliquées à un second circuit générateur de signal d'erreur 168 qui. produit un second signal d'erreur utilisé pour contrôlerle courant de déviation dans les bobines de déviation 28. Les circuits qui engendrent le signal d'erreur 164 et 168 produisent. le signal d'erreur respectif avec une constante de temps différente de sorte qu'aucun balayage ne soitpossible et qu'un oonprcmis soit établi qui permet de réaliser un impact pratiquement perpendiculaire du faisceau sur la surface de la pièce d'oeuvre. Les "systèmes de détection par aiguilles" décrits ci-dessus peuvent être modifiés de manière similaire à celle décrite avec référence aux figures 11 et 13. Ainsi, les électrodes à aiguilles peuvent être tées stationnaires par rapport aux co-ordonnées de la machine de soudage à F.E. et la détection peut être effectuée en déviant le faisceau le long d'une trajectoire triangulaire par rapport à l'électrode ou aux électrodes de détection stationnaires. La position des électrodes de détection doit être aussi proche que possible de la surface de la pièce d'oeuvre par exemple à une distance qui n'est pas supérieure à environ 5 à 15 mm. Les électrodes en forme d'aiguilles 144a et 144b peuvent erre légèrement décalées dans une direction perpendiculaire à l'axe 142 de l'arbre 140a pour éviter que le faisceau droit et non dévié n'envoie une autre de llelec- trode supérieure 140a sur l'électrode inférieure. ne même, les électrodes 144a et 144b peuvent être décalées dans la direction circonférentielle, par exemple pour s'étendre dans des directions opposées, et dans ce cas des moyens sont prévus pour alimenter les circuits 164 et 168 avec des versions déphasées de façon appropriée de l'onde sinusoldale de référence. Pour éviter un balayage, le système de régulation de la position relative du faisceau et de la zone désirée du soudage a de préférence une constante de bempS qui est plus courte, par exemple d'une magnitude, que la constante de temps du système régulant la position du dispositif auxiliaire par rapport au site effectif de soudage (amas Fluide 280 Selon une autre possibilité, le signal d'erreur produit par le signal de sortie du détecteur de radiations électromagnétiques 32.peut être utilisé à la fois pour maintenir les zones effectives et désirées d'impact du faisceau sur la pièce d'oeuvre alignées et pour maintenir la zone effective d'impact du faisceau dans une relation de position prédéterminée par rapport à une position de référence stationnaire, par exemple la plaque de base.Ainsi, corrme le montrent les lignes en pointillés de la figure 4A, le signal d'erreur sur la ligne 46 qui représente des déviations entre les zones effective et désirée d'impact du faisceau dans une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de l'interstice 12, est appliqué par l'intermdiaire d'une ligne 180 (figure 4g) à un servomoteur 182 relié à une transmission par broche du pistolet à faisceau 30 qui est monté coulissant sur un support stationnaire 184. En fonctionnement, le premier systeme de régulation comprenant les bobines de déviation 26, 28 qui a une petite constante de temps maintient les zones effective et désirée d'impact du faisceau en aLignement, comme décrit ci-dessus. Simultanément, le signal d'erreur sur la ligne 18 met en marche le moteur 182 pour déplacer le pistolet à faisceau 30 dans une direction perpendiculaire à l'interstice 12 et d'une distance telle que la zone effective d'impact du faisceau soit maintenue ou retournée à une position prédéterminée par rapport à une position de référence fixe, maintenant ainsi la relation désirée entre la position effective d'impact at la position de l'ajutage 22 d'alimentation en fil de remplissage (non représente sur la figure 4A) ou tout dispositif auxiliaire similaire, par exemple un dispositif d'arrêt qui est utilisé sur le coté de sortie du faisceau sur la pièce d'oeuvre pour empêcher le matériau fondu de s'écouler de l'amas fluide 18. REVENDICATIONS 1. Procédé pour aligner une zone effective d'impact sur une zone désirée d'impact d'un faisceau à haute énergie de particules orargées, y compris d'élevons et d'ions, sur une pièce d'oeuvre à suivre par ledit faisceau, et en outre pour aligner la position effective d'impact du faisceau sur la pièce d'oeuvre par rapport à une position de référence, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à: détecter la position relative dudit faisceau (10) par rapport à la zone désirée d'impact (12) pour produire un premier signal d'erreur représentant une déviation quelconque entre lesdites zones effective et désirée d'impact détecter en outre la position effective du faisceau par rapport à la position de référence pour produire au moins un second signal d'erreur réfléchissant toute déviation entre la zone effective d'impact du faisceau et la position de référence; utiliser le prunier signal d'erreur pour compenser une déviation quelconque entre les zones effective et désirée d'impact; et utiliser ledit second signal d'er.reur-pour compenser une déviation quelconque de la position effective d'impact par rapport à la position de référence. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à détecter une différence dans l'emisslon de rayons X à partir de ladite zone désirée et une zone adjacente de ladite pièce d'oeurre pour produire ledit prunier signal d'erreur représentant une déviation quelconque de la zone effective d'impact par rapport à la zone désirée d'impact, et à utiliser le signal d'erreur pour modifier la position relative du faisceau par rapport à la pièce d'oeuvre selon une quantité et une direction minimisant la déviation. 3. Procédé selon la revendication 1, caranterise par le fait que ladite position de référence est en relation avec la position d'un dispositif auxiliaire qui coopère avec la zone effective d'impact du faisceau sur la pièce d'oeuvre. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit second signal d'erreur est utilisé pour maintenir une position prédéterninée dudit dispositif auxiliaire par rapport à la position effective d'impact. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on utilise des radiations électctagnétigues y-campris des radiations optiques et des radiations de rayons X pour détecter des déviations quelconques entre les zones effective et désirée d'impact. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la position effective du faisceau adjacente à la zone effective d'impact est détectée au moyen d'électroas physiques pour établir la position effective du faisceau à proximité imite te de la pièce d'oeuvre et, ainsi, la zone effective d'impact par rapport à la position de référence. 7. Pcédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on détecte les radiations qui proviennent d'un interstice (12; 66) entre les deux parties de la pièce d'oeuvre. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, caractérisé par le fait que pendent une période de détection, la position du faisceau est modifiée le long d'une trajectoire prédéterminée (100) qui traverse la zone désirée d'impact (12'; 66) en une position qui n'est pas encore traitée par ledit faisceau; que la position relative dudit faisceau par rapport à ladite zone désirée d'impact est détectée pendant ladite traversée (100a) et que le signal d'erreur est produit sur la base du résultat de cette détection, ladite période de détection étant suffisanment courte pour éviter d'avoir des effets défavorables sur le traitement normal par le faisceau lors de l'interruption par ladite période de détection. 9. Appareillage permettant de traiter une zooe prédéterminée et désirée d'une pièce d'oeuvre au moyen d'un faisceau à haute energie de particules d1arées y arqais des faisceaux à électrons et ions, ledit appareillage anprenant un générateur de faisceaux pour produire et diriger ledit faisceau sur ladite pièce d'oee, caractérisé par le fait qu'il comprend un système détectez un pour détecter à la fois toutes déviations de la zone effective d'impact du faisceau sur la pièce d'oeuvre à partir de la zone désirée, et déviations de la zone effective d'impact du faisceau sur la pièce d'oeuvre à partir d'une position de référence qui n'est pas en relation avec la position de la pièce d'oeuvre; et qui est caractérisé en outre par un système de régulation contrôlé par ledit système détecteur pour modifier la position relative de la zone effective d'impact du faisceau sur la pièce d'oeuvre aussi bien par rapport à la zone désirée que par rapport à la position de référence pour minimiser lesdites déviations. 10. Appareillage selon la revEndication 9, caractérisé par le fait que ladite position de référence est mise en relation avec un dispositif auxiliaire qui coopère avec la zone effective d'impact. 11. Appareillage selon la rewendisation 9, caractérisé par le fait que ladite zone désirée est constituée par un interstice entre les deux parties de la pièce d'oeuvre à joindre par un cordon de soudage et par le fait que ladite position de référence est en relation avec un dispositif d'alimentation en matériaux additicels dans une zone de soudage produite par ledit faisceau au cours du processus de soudage. 12 Appareillage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit système détecteur comprend un détecteur à rayons X repondant à une différence entre les radiations de rayons X reçues d'une zone désirée et les radiations de rayons X reçues d'une zone de la pièce d'oeuvre adjacente à ladite zone désirée. 13. Appareillage selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit détecteur à rayons X oamprend un collimateur (38) limitant le champ de vision du détecteur à un volume en forme de ruban, et par le fait que ledit détecteur est positionné de manière que ledit volume en forme de ruban intercepte ladite zone effective d'impact du faisceau. 14. Pgpareillage selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit système détecteur comprend des moyens à électrodes (144, 144, 144", 144a, 144b) pour détecter la position effective du faisceau (10) par rapport à une position de référence par un mouvanent relatif des moyens à électrodes par rapport au faisceau, et produisant un signal de sortie électrique quand le faisceau est intercepté par lesdits moyens électrodes. 15. Appareillage selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'un élément de détection (150) est associé audits moyens à électrodes (144...) pour détecter la position relative desdits moyens à électrodes par rapport à ladite zone désirée d'impact (12). 16. Appareillage selon la revendication 15, caractérisé par le fait que ledit élément de détection est constitué par une bobine de détection magnétique (150) répondant à des changements des propriétés magnétiques de la pièce d'oeuvre (14-16). 17 Appareillage selon la revendication 14, caractérisé par le fait que lesdits moyens à électrodes ocoprennent des électrodes (144', l44:) permettant d'établir la position effective du faisceau par rapport à deux coordonnées. 18. Appareillage selon la revendication 14, caractérisé par le fait que lesdits moyens à électrodes comprennept au moIns deux électrodes (144a, 144b) espacées dans la direction d'un axe de référence de faisceau ou d'un axe du pistolet à faisceau (60) pour établir la direction du faisceau par rapport audit axe adjacent à ladite zone effective d'impact. 19. Appareillage selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (102, 104) pour infléchir ledit faisceau, au cours d'une période de détection, en travers d'une partie de la zone désirée d'impact (12) qui n'a pas encore été traitée par ledit faisceau, ladite période de détection étant suffisawment courte pour que le traitement de la pièce d'oeuvre ne soit pas perturbe, et des moyens (32, 144) pour détecter la position du faisceau au cours de ladite période de détection. 20. Appareillage selon la revendication 19, caractérisé par le fait que lesdits moyens de déviation comprennent des bobines de déviation (102, 104) et un générateur d'ondes (108, 112) pour dévier ledit faisceau le long d'une trajectoire triangulaire (100) comprenant une partie (100a) qui traverse ladite zone désirée d'impact. 21. Appareillage selon la revendication 19, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour détecter la position dudit faisceau dévié couprennent une électrode de détection stationnaire. 22. Appareillage selon la revendication 18, caractérisé par le fait qu'il ccmprend au moins deux systèmes de déviation 126, 28) espacés dans la direction d'un axe médian du faisceau (60) pour contrôler l'angle d'incidence dudit faisceau sur ladite zone désirée d'impact en réponse au signaux détectés par lesdites électrodes de détection (144a, 144b). 23. Appareillage selon la revendication 9, caracterise par le fait que ledit système de régulation comprend des moyens (182) pour faire varier la position dudit pistolet à faisceau (30) par rEpEcrt à ladite pièce d'oeuvre (16) en réponse au signal de sortie du système de détection. 24. Appareillage selon la revendication 9, caraétérisé par le fait que ledit système de régulation maintient une position mutuelle prédéterminée entre la zone effective d'impact et au moins un dispositif auxiliaire