Brevet FR2573923A1 — publié le 19860530

GENERATEUR D'UN CHAMP MAGNETIQUE VARIABLE STABILISE EN TEMPERATURE ET SON APPLICATION AUX OSCILLATEURS ET FILTRES A BILLES DE GRENAT DE FER ET D'YTTRIUM. Les oscillateurs et filtres à résonateur YIG - à bille de grenat de fer et d'yttrium - comportent un générateur d'un champ magnétique, comprenant une bobine dont la carcasse est logée à l'intérieur d'un circuit magnétique dans l'entrefer duquel sont placées la ou les billes. La fréquence du dispositif YIG est directement liée à l'intensité du champ magnétique dans l'entrefer, champ qui dépend lui-même du courant dans la bobine et des caractéristiques magnétiques et dimensionnelles du circuit magnétique. Le courant dans la bobine est fourni par une source variable en fonction d'une tension de commande de fréquence. Au moment de l'application dudit courant ou lorsqu'on en fait varier l'intensité pour modifier la fréquence, la puissance dissipée par effet Joule varie dans des limites qui peuvent être très importantes (de 3 à 20 watts par exemple), ce qui entraîne des variations importantes de la température du circuit magnétique (de 300C par exemple). Ces variations de température modifient sensiblement les caractéristiques du circuit magnétique donc, en définitive, de la fréquence, ce qui entraîne une erreur de fréquence notable affectée en outre, d'une constante de temps thermique importante. Une telle erreur est inacceptable dans de nombreuses applica tions. On a proposé, pour remédier à cet inconvénient, soit de modifier la tension de commande pour tenir compte de la température avec une loi appropriée, soit de calculer l'effet thermique en fonction du temps pour pouvoir le corriger. La première solution n'est guère utilisable lorsque la fréquence varie rapidement (dispositif à balayage de fréquence). La seconde met en oeuvre des moyens matériels et logiciels considérables. L'invention se propose de supprimer toute variation de la température du circuit magnétique, aussi bien en fonction de la température ambiante que des variations même rapides du courant dans la bobine, en utilisant une boucle de régulation comportant un capteur de la température qui règne dans la masse du circuit magnétique, un pont de mesure et un amplificateur du signal d'erreur agissant sur un élément de chauffage auxiliaire. Une difficulté importante de réalisation d'une telle régulation est liée au fait que les puissances thermiques respectivement fournies au circuit magnétique par l'élément de chauffage et par la bobine elle-même, vont nécessairement subir des variations importantes et, éventuellement, rapides, ce qui risque de créer des contraintes thermiques inacceptables à l'intérieur du circuit magnétique. Suivant l'invention, ce problème est résolu en agençant l'élément de chauffage auxiliaire à l'intérieur du volume occupé par la carcasse de la bobine, de manière telle que les surfaces de transfert thermique entre l'ensemble des éléments générateurs et la masse du circuit magnétique, soient soumises à une distribution thermique sensiblement homogène et stable dans le temps. Dans un premier mode d'exécution, ce résultat est obtenu en constituant l'élément de chauffage par une résistance bobinée de manière telle que le courant qui la traverse n'engendre sensiblement pas de champ magnétique, et placée entre le solénoïde et la carcasse de la bobine, celle-ci étant bonne conductrice de la chaleur et refermée par un couvercle de façon à constituer une surface de transfert thermique sensiblement homogène. Dans un second mode d'exécution, le solénoide comprend deux enroulements, dont les spires sont distribuées de manière sensiblement homogène dans le même volume et qui engendrent tous deux une force magnéto-motrice tout en constituant des générateurs thermiques, l'un de ces enroulements au moins étant inséré en outre dans la boucle de régulation. Dans ce second mode d'exécution, l'enroulement inséré dans la boucle de régulation subissant, même en régime stable de fonctionnement du dispositif, des variations de la puissance qu'il engendre, il pourrait en résulter une variation intempestive du champ total engendré. Suivant une particularité importante de l'invention pour remédier à cet inconvénient, les deux enroulements sont sensiblement identiques et reliés à une même source de courant constant, si bien que la somme des courants qui les traverse reste constante ainsi que la somme algébrique des forces magnéto-motrices qu'ils engendrent. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description ci-après. Au dessin annexé : La figure 1 représente schématiquement un générateur d'un champ magnétique variable conforme au premier mode d'exécution de l'invention ; La figure 2 représente plus en détail le circuit magnétique et l'élément chauffant que comporte un tel générateur ; et La figure 3 représente schématiquement un générateur conforme au second mode d'exécution de l'invention. A la figure 1, on a représenté schématiquement un solénoïde 1 couplé à un circuit magnétique 2 dans l'entrefer duquel on désire produire un champ magnétique, variable en fonction du courant d'excitation du solénoïde, mais pour une valeur donnée de ce courant, parfaitement stable dans le temps, et au surplus indépendant de la température ambiante. Le courant d'excitation est fourni par une source de courant réglable réalisée au moyen d'un transistor, par exemple du type à effet de champ relié à la masse à travers une résistance R et d'une tension de commande réglable V appliquée à l'électrode de commande du transistor, avec les précautions d'usage qui permettent d'éliminer l'effet de la tension de polarisation du transistor et sa dérive en température. Une résistance chauffante 4 et un capteur de mesure de température 5 sont couplés thermiquement au solénoïde 1 et au-circuit magnétique 2, d'une manière, qui sera décrite en se référant à la figure 1, telle que les éléments 1, 2, 4 et 5 soient en permanence sensiblement à la même température, ce qui est représenté au dessin sous la forme d'un rectangle EC symbolisant une enceinte thermique. Le capteur 5 est constitué par exemple par une résistance à coefficient de température négatif qui constitue l'une des branches d'un pont de mesure 6 alimenté par un potentiel +P aux bornes d'une de ses diagonales et relié, aux bornes de son autre diagonale, à un amplificateur opérationnel 7. La sortie de cet amplificateur est reliée à une borne de la résistance 4, dont l'autre borne est reliée à la tension +U d'alimentation. Le pont est en équilibre pour une valeur donnée de la résistance 5, donc pour une température prédéterminée à l'intérieur de l'enceinte et ce, quelle que soit la valeur de la tension V de commande du champ. transfert à double barriere étanche 28 conforme à L'invention, afin de transférer ce conteneur dans L'enceinte 10 qui surpLombe à cet endroit la cellule 20. Comme l'illustre la figure 1, ce dispositif de transfert 28 comprend principalement un sas de transfert 30 dont la paroi métallique 32 constitue une excroissance de la paroi 12 de L'enceinte 10 qui fait saillie vers le bas jusque dans le haut de la cellule 20, en traversant un passage 34 formé dans le plancher de béton 14a complétant l'enveloppe 14 de l'enceinte de confinement 10. La partie inférieure horizontale de la paroi 32 du sas 30 comporte une bride 36 définis- sant une ouverture circulaire 38 normalement obturée par une porte 40. La partie de la paroi 32 du sas 30 traversant le passage 34 est sensiblement cylindrique et disposée verticalement au-dessus de l'ouverture 38. Elle supporte, par l'intermédiaire d'un palier de guidage 42, une jupe cylindrique 44 mobile selon son axe vertical qui est confondu avec l'axe de l'ouverture 38. L'extrémité supérieure de la jupe 44, qui se trouve à l'intérieur de L'enceinte de confinement 10, est reliée de façon étanche à la paroi inférieure 12 de cette dernière par un soufflet d'étanchéité 46. A son extrémité inférieure qui pénètre dans le sas 30, la jupe 44 définit une ouverture 47 normalement obturée par une porte 48. Grâce à la configuration qui vient d'être décrite, une première barrière d'étanchéité est établie entre l'enceinte 10 et le sas 30 par la jupe 44, le soufflet 46 et la porte 48, alors qu'une deuxième barrière d'étanchéité est formée entre le sas 30 et la cellule 20 par la porte 40. Le conteneur 18 constitue égaLement un éLé- ment du dispositif de transfert selon l'invention. A cet effet, le conteneur 18 comporte une enveloppe 50 dont l'extrémité supérieure comporte une ouverture 52 normalement obture par une porte extérieure 54 et par une porte intérieure 56. Dans la position représentée sur la figure 1 où les portes 40 et 48 du sas sont fermées et où les portes 54 et 56 du conteneur sont également fermées, des moyens de verrouillage (non représentés) déverrouillables à distance évitent toute ouverture accidentelle de l'une quelconque des portes. Le transfert de la jarre 16 depuis le conteneur 10 jusqu'à l'intérieur de l'enceinte de confine- ment 10 va maintenant être décrit en se référant successivement aux figures 1 à 4. Lors d'une première opération illustrée par la figure 1, le conteneur 18 est amené du plateau 24 jusqu'en dessous de la porte 40 du sas, de façon que son axe vertical soit confondu avec celui de la porte 40. Cette opération est accomplie par exemple au moyen d'une fourche telle que 58 appartenant au dispositif transtockeur 22. Dans cette position, le conteneur 18 se trouve au-dessus d'un mécanisme de levage 60 commandé par un moteur 62. La mise en oeuvre du mécanisme de levage 60 a pour effet de venir accoster le bord superieur de l'enveloppe 50 du conteneur contre le bord inférieur de la bride 36 et, simultanément, la porte externe 54 du conteneur contre le bouchon 40 du sas. Ces différents éléments constituent un premier systeme de transfert étanche à double porte qui peut être réalisé en lui-même par tout moyen connu. Un verrouillage de l'extrémité supérieure de l'enveloppe 50 du conteneur sur la bride 36 n'est pas nécessaire compte tenu de l'action du mécanisme de levage 60. En revanche, il est utile de prévoir des moyens de manipulation externes pour verrouiller les portes 40 et 54 l'une sur l'autre e-t pour déverrouiller chacune de ces portes de la bride qui leur correspond. Ces moyens de manipulation sont représentés de façon très schématique sur La figure 1 et désignés par la reference 63.Ils sont placés à l'intérieur du sas 30 et assurent également le transport de la double porte 65 constituée par les portes 40 et 54 sur le cté par rapport à l'ouverture 38, comme l'illustre la figure 2 Ces moyens de manipulation 63 peuvent être constitués par un chariot unique portant des doigts de préhension et de levage, les déplacements des doigts et du chariot étant commandés par des moteurs 64. La double porte 65 formée par les portes 40 et 54 étant disposée dans le sas 30 de façon à dégager les ouvertures 38 et 52 formées respectivement dans la bride 36 du sas et dans l'enveloppe 50 du conteneur, la jupe mobile 44, qui se trouvait auparavant en position haute afin de dégager le passage des moyens de manutention 63, peut être déplacée verticalement vers le bas. Comme l'illustre la figure 3, ce déplacement de la jupe 44 a pour effet d'amener le rebord inférieur de celle-ci en appui sur le bord supérieur de l'enveloppe 50 du conteneur. Simultanément, la porte 48 qui obture L'extrémité inférieure de la jupe est accostée sur la porte intérieure 56 du conteneur. Si l'on se reporte à la figure 2, on voit que cette opération est accomplie, dans lemode de réalisation représenté, à l'aide d'une perche verticale 66 disposée selon L'axe vertical de la jupe 44. L'extrémité inférieure de cette perche 66 est solidarisée de la jupe 44 par exemple à l'aide de loquets 68. Lorsque l'extrémité inférieure;le la jupe 44 est en appui sur Le rebord supérieur de l'enveloppe 50 du conteneur, des moyens de verrouillage (non repre- sentés) sont mis en oeuvre à la fois pour solidariser ces deux pièces et pour solidariser simultanément les portes 48 et 56. Ces moyens de verrouillage, qui sont également commandés par la perche 66, peuvent notamment être réalisés conformément aux enseignements de la demande de brevet français intitulée "Dispositif pour le raccordement étanche de deux enceintes" déposée par le demandeur le même jour que la présente demande. Comme l'illustre en particulier la figure 3, L'extrémité inférieure de la perche est alors désoli darisée de la jupe 44 et la double porte 67 constituée par Les portes 48 et 56 assemblées est remontée jusque dans l'enceinte de confinement 10. Un manipulateur horizontaL 70 placé à l'intérieur de l'enceinte de confinement 10 saisit alors la double porte pour la poser sur un support approprié 72 disposé latéralement par rapport au passage vertical forme par la jupe 44. A ce stade du transfert, les deux barrières étanches ont été franchies et L'intérieur de l'enveloppe 50 du conteneur contenant la jarre contaminée 16 communique directement par La jupe 44 avec l'intérieur de l'enceinte 10. La perche 66 est alors à nouveau descendue verticalement à l'intérieur de la jupe 44 pour venir saisir par son grappin d'extrémité 66a la jarre contaminée 16. Comme l'illustre la figure 4, la jarre 16 est ensuite amenée dans l'enceinte 10 par une nouvelle montée de- la perche 66 suivie d'une nouvel le mise en oeuvre du manipulateur horizontaL 70 qui vient déposer la jarre contaminée 16 sur un support 74 prévu à cet effet à l'intérieur de L'enceinte 10. Bien entendu, on conçoit que le transfert en sens inverse de la jarre 16 depuis L'enceinte contaminée 10 jusqu'à l'intérieur du conteneur 18 pourra être realisé de façon similaire en suivant l'ordre inverse des opérations qui viennent d'être décrites. Conformement à un autre aspect de l'inven- tion illustré en particulier par la figure 1, un circuit de ventilation/filtration 76 communiquant avec le sas 30 permet de renouveler en permanence l'atmosphère contenue à l'intérieur de celui-ci grâce à une pompe 78 et, le cas échéant, de filtrer cette atmosphère grâce à une batterie de filtres 80. De préférence, un dispositif 82 de contrôle de la contamination est placé dans le circuit 76. Ce dispositif permet de contrôler l'évolution de la contamination éventuelle du sas 30 résultant d'une défaillance de la barrière étanche formée entre celui-ci et l'enceinte de confinement 10. Des dépressions en cascade sont prévues depuis la cellule 20 (å la pression atmosphérique) jusqu'à l'enceinte de confinement 10. Ainsi, l'enceinte 10 est en dépression par rapport au sas 30, qui est lui-même en légère dépression par rapport à la cellule 20. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. En particulier, on comprendra que la jupe 44 portant la porte 48 séparant le sas de l'enceinte de confinement peut être remplacée par tout organe mobile permettant de déplacer cette porte 48 entre une position dans laquelle elle est écartée de la porte 40 et une position dans laquelle elle vient accoster la porte 56 du conteneur, tout en maintenant l'étanchéité entre le sas et l'enceinte. De même, les moyens de manutention permettant de verrouiller et de déverrouiller les deux systèmes de transfert étanche à double porte utilisés dans le dispositif selon l'invention peuvent être constitués par tout moyen connu apte à être manipulé à distance. Ainsi, cette manipulation peut se faire soit par des mécanismes disposés à l'intérieur du sas et de l'enceinte et commandes depuis l'extérieur, comme dans La variante décrite, soit par des gants ou des syst*- mes équivalents invaginés dans les parois du sas et de l'enceinte et permettant de venir manipuler directement et sans rupture de L'étanchéité les systemes de verrouillage des doubles portes. Cette remarque s'applique également au dispositif permettant de déplacer la jupe 44 (ou L'organe mobile qui Lui correspond) entre ses deux positions extrêmes. On remarquera enfin que le transfert, qui s'effectue verticalement dans le mode de réalisation décrit, pourrait aussi bien s'effectuer horizontaLement ou selon une direction oblique, les moyens de manutention étant adaptés en conséquence. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transfert à double barrière étanche entre un conteneur (18) et une enceinte de confinement (10), caractérisé en ce qu'il comprend : - un sas de transfert (30) comportant une première ouverture (47) débouchant dans l'enceinte de confi nement et une deuxième ouverture (38) débouchant hors de ladite enceinte, la première ouverture (47) et la deuxième ouverture (38) étant normalement ob turées par une première porte (48) et par une deu xième porte (40), respectivement ;; - ledit conteneur (18) comportant une ouverture (52) fermee par une porte extérieure (54) et par une porte intérieure (56) et pouvant être accostée de façon étanche sur la deuxiéme ouverture (38) du sas, pour mettre celui-ci en communication avec le contre neur, après enlèvement d'une première double porte (65) constituee par la porte extérieure (54) du con teneur et par la deuxième porte (40) du sas ;; - une paroi mobile (44) commune au sas et à l'enceinte de confinement, portant la première ouverture (47) du sas et dont le déplacement permet d'accoster cette dernière de façon étanche sur l'ouverture (52) du conteneur, après enlèvement de la première double porte, pour mettre le conteneur en communication avec l'enceinte de confinement, après enlèvement d'une deuxième double porte (67) constituée par la porte intérieure (56) du conteneur et par la deuxiè me porte (40) du sas. 2. Dispositif de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi mobile comprend une jupe (44) dont une extrémité définit la première ouverture (47) du sas, la première ouverture (47) et la deuxième ouverture (38 > du sas étant disposées en vis-å-vis selon un axe commun, Ladite jupe étant mobile parallèlement à cet axe et reliée aux parois du sas et de l'enceinte par des moyens d'étan chéité (46). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comprennent au moins un soufflet (46) dont les extrémités sont fixees respectivement sur la jupe (44) et sur des parois du sas et de l'enceinte. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de manutention (63) sont prévus dans Le sas pour mettre en place et enlever ladite première double porte (65). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens de manutention (66) sont prévus dans l'enceinte de confinement pour mettre en place et enlever la deu xième double porte 6. Dispositif selon 4'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un circuit de ventilation/filtration (76) communique avec le sas et comprend des moyens (82) pour contrôler L'atmosphère interne du sas. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des dépressions en cascade sont prévues entre l'enceinte de confinement (10) et l'extérieur (20), en passant par le sas de transfert (30).