Brevet FR2683905A1 — publié le 19930521

DISPOSITIF PORTE-ECHANTILLON La présente invention se rapporte à un dispositif porte-échantillon pour l'introduction de l'échantillon dans des appareils d'analyse faisant appel à des méthodes physiques notamment la spectrométrie de fluorescence de rayon X sans que cette énumération soit limitative. Dans ces méthodes d'analyse l'échantillon peut être préparé sous deux formes: - soit sous forme d'une plaquette cylindrique très aplatie en verre, ce dernier obtenu par fusion de l'échantillon avec un fondant; cette plaquette est appelée perle; - soit sous forme d'une pastille obtenue par compression de l'échantillon avec ou sans ajout dans une capsule, dans un anneau ou dans un moule. La présente invention concerne le dispositif destiné à l'introduction de l'échantillon, c'est-à-dire de la perle ou de la pastille dans l'appareil d'analyse appelé porte-échantillon. Une des caractéristiques de ces appareils d'analyse est que l'échantillon à analyser, perle ou pastille, doit se trouver dans une position géométrique parfaitement définie et reproductible pour que les résultats d'analyse soient corrects. S'il est facile de positionner correctement le porte-échantillon dans l'appareil, il est plus difficile de bien positionner l'échantillon dans le porte-échantillon. La présente invention a pour objectif la réalisation d'un porte-échantillon qui permet ce bon positionnement de l'échantillon malgré les défauts que ce dernier peut présenter, notamment les perles, et quelque soit le mode d'introduction de l'échantillon perle ou pastille, dans le porte-échantillon. L'échantillon est introduit dans le porte-échantillon soit manuellement, soit de manière automatique à l'aide d'un robot manipulateur. Un porte-échantillon destiné à ce genre d'analyse est constitué par un cylindre creux totalement ouvert à une extrémité et dont l'ouverture à l'autre extrémité est limitée par un épaulement laissant une ouverture circulaire réduite appelée fenêtre; l'échantillon vient s'appuyer sur l'épaulement, l'analyse se fait par une fenêtre, un dispositif complémentaire, organe de support, maintenant l'échantillon en appui correct sur l'épaulement. Dans les premiers porte-échantillons connus, l'échantillon était maintenu contre la fenêtre par un ensemble de six ressorts répartis à la périphérie intérieure du cylindre, constitués d'une lame en V horizontal, la pointe tournée vers le centre du cylindre creux. Les ressorts sont disposés à proximité du niveau de la fenêtre de manière que l'échantillon reste en appui sur les ressorts. Cependant ce dispositif présente des inconvénients importants en ce qui concerne le diamètre de l'échantillon qui doit être précis ainsi que sa périphérie qui doit être parfaitement nette. De plus les opérations d'encliquetage et d'extraction de l'échantillon finissent par dérégler les ressorts ce qui rend le porte-échantillon inutilisable. On a résolu ces problèmes en remplagant ces ressorts par des butées à bille pressées par un ressort. Cependant cette solution ne résout pas tous les problèmes notamment celui de la précision des bords de l'échantillon; en outre à chaque encliquetage l'échantillon vient heurter le bord de la fenêtre qui est très fin : ces chocs finissent par le déformer, ce qui est au détriment de la précision des analyses. Enfin le fait de forcer l'échantillon dans le porte-échantillon le fragilise. Par exemple dans le cas d'une perle, des poussières de verre peuvent tomber dans le spectromètre, au détriment des analyses, et de l'appareil lui même. L'invention a pour objectif de résoudre les difficultés précédentes. Elle a pour objet un dispositif porte-échantillon du genre comportant un cylindre creux, une paroi de fond ouverte en son centre d'une fenêtre circulaire destinée à recevoir un échantillon, caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur du cylindre creux un organe de support amovible muni à une extrémité de moyens d'appui élastiques destinés à venir en contact sur l'échantillon et à le maintenir en appui contre les bords de la fenêtre, et des moyens d'immobilisation de l'organe de support dans le cylindre creux. Le dispositif est encore remarquable par les caractéristiques suivantes: - l'organe de support est un cylindre d'un diamètre légèrement inférieur à celui du cylindre creux et supérieur à celui de l'échantillon, muni à son extrémité antérieure orientée vers la fenêtre avant d'une butée élastique. - la butée élastique est constituée d'une surface d'appui déformable élastiquement. - la butée élastique est constituée d'une surface d'appui indéformable et d'une liaison avec le cylindre élastiquement déformable. Dans une première variante les moyens d'immobilisation sont logés dans la paroi du cylindre creux. Ce sont des butées à bille, qui s' appuient sur le bord de l'extrémité arrière de l'organe de support. Dans une seconde variante, le cylindre plein est creusé d'une gorge annulaire dans laquelle les billes viennent s'immobiliser. Dans une troisième variante, les butées à bille sont portées par l'organe de support. Elles sont disposées à la périphérie extérieure du cylindre et sont mobiles radialement vers l'extérieur. Elles coopèrent en immobilisation avec une gorge annulaire prévue dans la paroi intérieure du cylindre creux. Ce dispositif permet de résoudre le problème du diamètre de l'échantillon puisqu'il n'est plus besoin d'avoir un ajustement. I1 est encore remarquable par le fait que les défauts d'épaisseur de l'échantillon sont possibles puisqu'il se trouve maintenu par la butée élastique. De même les bavures à la périphérie de l'échantillon sont autorisées puisqu'elles ne seront pas arrachées du fait des différences de diamètre, ainsi que les irrégularitées à la surface de l'échantillon qui sont absorbées par la butée élastique. En outre l'échantillon est maintenu contre la fenêtre avec une contrainte élastique. Afin de mieux comprendre l'invention on a représenté un exemple de réalisation non limitatif du dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue schématique de profil d'une première variante; La figure 2 est une vue schématique de profil d'une seconde variante; La figure 3 est une vue schématique de profil d'une troisième variante. Comme le montrent les figures 1 et 2 le porteéchantillon est constitué d'un cylindre creux 1, d'une fenêtre circulaire 6 et de moyens d'immobilisation 4. Le cylindre creux 1 comporte un cylindre plein amovible dit organe de support 5 de diamètre légèrement inférieur à celui du cylindre creux 1, sur lequel est fixée une butée élastique 3. L'organe de support 5 vient s'appliquer sur la face non analysée de l'échantillon 2 et la maintient contre la fenêtre 6. La butée élastique 3 est constituée d'une surface d'appui déformable élastiquement, qui est destinée à venir en contact avec l'échantillon 2. Dans l'exemple représenté cette surface d'appui est réalisée par un tampon de mousse qui peut se déformer et épouser la forme de l'échantillon et, par élasticité, reprendre sa forme initiale après l'analyse. Bien entendu ce choix n'est pas limitatif et le tampon peut être remplacé par tout autre moyen équivalent. I1 peut également être remplacé par une surface d'appui rigide reliée au cylindre 5 par un ressort ou tout autre moyen élastique équivalent. Selon la figure 1 le bord inférieur 9, opposé à la fenêtre de l'organe de support 5 est maintenu par une pluralité de butées à bille 4, qui se trouvent logées creusés dans la paroi du cylindre creux 1. Lorsque l'organe de support 5 est extrait du cylindre creux 1 il pousse la pluralité de butées à bille 4 qui rentrent dans les trous radiaux du cylindre creux 1. Selon la figure 2 le bord inférieur de l'organe de support 5 est maintenu par une pluralité de butées à bille 4 disposées à la périphérie extérieure de l'organe de support 5 et coopèrent en immobilisation avec une gorge annulaire 7, creusée dans le cylindre creux 1. La gorge annulaire 7 à une forme en V ce qui permet aux butées à bille de se déloger facilement lorsque l'organe de support 5 est extrait du cylindre creux 1. Selon la figure 3 la gorge annulaire 7 est remplacée par un chanfrein ou épaulement oblique 8. Lorsque l'organe de support 5 est bloqué contre la fenêtre 6 les butées à bille se trouvent sur la pente supérieure de l'épaulement oblique 8, et glissent le long de ce même épaulement oblique 8 à l'extraction de l'organe de support 5. REVENDICATIONS 1 - Dispositif porte-échantillon du genre comportant un cylindre creux, une paroi de fond ouverte en son centre d'une fenêtre (3) circulaire destinée à recevoir un échantillon, caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur du cylindre creux un organe de support amovible (5) muni à une extrémité de moyens d'appui élastiques destinés à venir en contact sur l'échantillon (2) et à le maintenir en appui contre les bords de la fenêtre (3), et des moyens d'immobilisation de l'organe de support dans le cylindre creux. 2 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de support (5) est un cylindre de diamètre légèrement inférieur au cylindre creux (1), et supérieur à celui de l'échantillon. 3 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de support (5) est muni à une extrémité d'une butée élastique(3) destinée à venir en contact avec l'échantillon (2). 4 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 3 caractérisé en ce que la butée élastique est constituée d'une surface d'appui indéformable et d'une liaison avec le cylindre élastiquement déformable. 5 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 3 caractérisé en ce que la butée élastique (3) est constituée d'une surface d'appui déformable élastiquement. 6 - Dispositif selon la revendication 1 du genre comportant une pluralité de butées à bille (4) caractérisé en ce que les butées sont logées dans la paroi du cylindre creux (1) et coopèrent en immobilisation avec le bord postérieur de l'organe de support(5) ou avec un épaulement (8) chanfreiné de celui-ci. 7 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 1 du genre comportant une pluralité de butées à bille, caractérisé en ce que lesdites butées (4) sont disposées à la périphérie extérieure de l'organe de support (5) et coopèrent en immobilisation avec une gorge annulaire (7) pratiquée dans le cylindre creux (1), ou avec un épaulement oblique (8) réalisé dans la paroi dudit cylindre. 8 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 2 du genre comportant une pluralité de butées à bille, caractérisé en ce que lesdites butées (4) se trouvent logées dans le cylindre creux (1) et le cylindre plein (5) est creusé d'une gorge annulaire dans laquelle les billes viennent s'immobilisées. 9 - Dispositif porte-échantillon selon la revendication 7 caractérisé en ce que la gorge annulaire (7) a une forme en V.