INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaltront mieux après cette description qui fait référence à des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente un diagramme des temps illustrant la répartition des phases de mesure et de calcul de la concentration du radon dans l'air ; - la figure 2 représente la structure générale du calculateur de l'invention - la figure 3 représente le schéma synoptique du calculateur de l'invention ; - la figure 4 représente le schéma synoptique du circuit D de commande générale; - la figure 5 représente le schéma synoptique du premier circuit de transfert B du contenu de l'échelle de comptage ; elle se décompose en une figure Sa et une figure Sb - la figure 6 représente le schéma synoptique du second circuit de transfert C des coefficients k et des opérations à effectuer - la figure 7 représente le schéma d'une porte bidirectionnelle de type C-MOS utilisée de préférence pour réaliser les portes ; - la figure 8 représente l'organisation d'un calculateur capable de calculer simultanément les concentrations de trois descendants du radon.
La figure 1 représente un diagramme des temps illustrant la méthode de mesure de la concentration des descendants du radon dans l'air ; la répartition des intervalles de mesure est celle qui est donnée dans l'article déjà cité. Les trois temps de comptage correspondent aux zones hachurées, ils se répartissent respectivement entre les minutes 2 et 5, 6 et 20 et 21 et- 30. Ces temps de comptage sont de longueurs différentes mais ils sont séparés par des intervalles de temps identiques, de durée 1 mn.
La distribution des calculs est indiquée de façon schématique à l'aide de flèches simulant les ordres "ARRET" et "^PERCHE" : avant la mise en marche de l'appareil, un arrêt manuel (AM) est effectué suivi d'une remise à zéro (RAZ)# manuelle Un ordre manuel de marche (#M) est donné à liins- tant 0. A la minute 2, un ordre de marche 2M est délivré qui provoque le début du comptage ; il se poursuit jusqu'à la minute 5 ; à cet instant, un ordre d'arrêt SA fait cesser le comptage et ouvre une phase de calcul qui aboutit à la détermination du produit K1N2#5. A la minute 6, un ordre de marche 6M est donné pour reprendre la mesure.A la minute 20 un ordre d'arrêt 20A est donné pour entreprendre une seconde phase de calcul qui aboutit à la détermination de klN2-5 k2N6#2o. A la minute 21, l'ordre 21M provoque le début de la dernière phase de mesure qui se déroule jusqu'à la minute 30 où l'ordre d'arrêt 30A achève le processus de mesure et déclenche une dernière phase de calcul, qui permet d'aboutir au résultat final cherché.
La structure générale du calculateur permettant d'effectuer les opérations requises est représentée de façon très schématique sur la figure 2. Sur cette figure, le circuit représenté comprend ~ un module de calcul K qui est de type connu, et qui est associé, selon l'invention, à des circuits préprogrammés qui comprennent, diune part, une échelle de comptage A, un premier circuit B de transfert du contenu de l'échelle de comptage vers le module de calcul K, un second circuit C de transfert des coefficients et des opérations à effectuer. Les ordres déterminant les phases de mesure et de calcul sont engendrés par un circuit D de commande générale qui délivre des ordres "ARRET" et "MARCHE" dirigés vers l > échel- le de comptage A et vers les circuits de transfert B et C.Les impulsions de comptage, qui sont mémorisées dans l'échelle A, proviennent d'un ensemble de mesure 12 susceptible de détecter les désintégrations a provenant du prélèvement d'air effectué.
La détection des particules a peut s'effectuer de façon classique à l'aide d'un scintillateur associé à un photomultiplicateur ; les impulsions de sortie du photomultiplicateur sont amplifiées et mises en forme puis sont introduites dans lte- chelle de comptage A.
La figure 3 reprend la structure de la figure 2 mais en donnant le schéma synoptique de chacun des grands ensembles quelle comprend. On retrouve sur la figure 3, l'échelle de comptage A, le premier circuit B de transfert du contenu de l'échelle de comptage, le second circuit C de transfert des données, et le circuit D de commande générale, tous ces circuits étant organisés autour du module de calcul K Le circuit représenté correspond au cas ou l'on utilise comme module K le modèle MM-5760 de "National Semi conductor".Un tel module de calcul comprend une plaquette de calcul 10 (en terminologie anglo saxonne : "chip"), un dispositif d'affichage 12, un circuit 14 de commande des différents digits à afficher et une matrice de transfert 16. La plaquette 10 comprend deux familles d'entrées référencées respectivement D1, D2 .. Dg et K1, K2, K3, K4 reliées aux lignes et aux colonnes de la matrice 16. Les cases de cette matrice sont affectées, d'une part, à des valeurs numériques et, d'autre part, à des fonctions ou à des ordres.C'est ainsi que dix cases sont consacrées aux chiffres O,1; 2, 3.. 9, une case à la virgule (en notation anglo-saxonne au point), quatre cases sont consacrées aux opérations élémentaires (addition, soustraction, multiplication, division), d'autres cases sont consacrées à des fonctions trigonométriques, logarithmiques, extraction de racine, etc... ; certaines cases enfin sont consacrées à des opérations comme la mémorisation (STO) ou la recopie ou la remise à zéro (RCL) ou l'entrée (ENT) de données, dont certaines sont indiquees sur la# figure 3.
L'introduction d'une donnée ou d'un ordre dans le circuit 10 s'effectue en mettant en court-circuit la ligne et la colonne de la case correspondant à cette donnée ou à cet ordre.
Ce court-circuit s'obtient au moyen d'une porte dont l'ouverture est commandée automatiquement. Les portes nécessaires au transfert des données sont contenues dans les circuits de transfert B et C L'ensemble des portes du circuit B porte la référence 20 Si les cellules de l'echelle de comptage ne travaillent pas en code décimal, il est nécessaire de prévoir entre le circuit 20 et la matrice de transfert 16 vers laquelle doivent être dirigés les contenus des cellules, un décodeur 22 ; il reçoit le contenu d'une des cellules de l'échelle de comptage lorsque la porte correspond dante du circuit 20 est ouverte et transforme ce contenu en un code décimal qui se traduit par 1'apparition d'une impulsion de tension sur l'une de ses dix sorties numérotées 0, lt 2 à 9 Chacune des sorties du décodeur est reliée à une porte P1 dont la fonction est d'assurer? au moment voulu, le courtcircuit entre une ligne et une colonne particulière de la matrice 16. A cette fin, l'entrée et la sortie de chacune des portes P1 sont reliées respectivement à une ligne D et à une colonne K de la matrice 16.
L'ouverture des portes du circuit 20 est commandée par un circuit logique 24 rythmé par une horloge H' dont les impulsions traversent une porte logique 26 de type ET qui reçoit sur une autre connexion d'entrée 40 un signal dont on verra la nature et le rôle ultérieurement.
Le second circuit C de transfert des données comprend un ensemble 30 de portes P2. Il y a autant de portes P2 dans cet ensemble que de digits composant les coefficients et que d'opérations ou d'ordres à transférer dans le circuit de calcul 10. Ces portes P2 sont identiques aux portes P1 du premier circuit de transfert B. Leurs entrées et leurs sorties sont reliées aux lignes et colonnes appropriées de la matrice 16. Elles sont ouvert#es les unes après les autres par un signal de commande délivré par un circuit logique 32 commandé à partir des impulsions de l'horloge H' véhiculées à travers la porte logique 26.
Le calculateur représenté sur la figure 3 se complète par un circuit D de commande générale, qui comprend une horloge H rythmant un circuit logique 34 qui délivre des impulsions "ARRET" et "MARCHE" sur ses connexions de sortie 36 et 40.
Lorsqu'une impulsion "MARCHE" est délivrée sur la connexion 36, elle ouvre une porte logique 38 de type ET qui reçoit sur son autre entrée les impulsions délivrées par le dispositif de détection des désintégrations ; ces impulsions sont appliquées sur l'entrée E qui constitue l'entrée générale du calculateur et elles sont transmises a travers la porte logique 38 vers l'échelle de comptage A.
Lorsqu'un signal "MARCHE" est délivré sur la connexion de sortie 40 du circuit logique 34, la porte logique 26 est ouverte et les impulsions de l'horloge H commandent les circuits logiques 24 et 32 respectivement affectés à la commande du transfert du contenu de l'échelle de comptage et des coefficients.
Les impulsions émises par le circuit logique 34 sur les connexions 36 et 40 sont telles que lorsque la porte 38 est ouverte (ce qui correspond à une phase de comptage des impulsions de mesure) la porte 26 est fermée (de sorte que les circuits de transfert sont inopérants) et que lorsque la porte 26 est ouverte (ce qui correspond à une période de transfert et de calcul) le comptage dans l'échelle A est interrompu.
Si maintenant, par exemple, la tête de lecture 28 se trouve au-dessus du bord gauche de la piste de programme de gauche 61, le transistor à effet de champ 110 étant conducteur, lors de la commutation, le transistor à effet de champ 110 est bloqué et le transistor à effet-de champ 112 est rendu conducteur0 Par suite de la simulation de -"ltobscurité", le circuit de filtrage 92 transmet au moteur linéaire à courant continu 20 un signal qui amène la tête de lecture 28 vers la droite, plus précisément à la position extrême, car ce mouvement de réglage n'influence pas l'impulsion venant-du circuit 82. Une fois que cette impulsion a cessé, la tête de lecture "accroche" alors de la façon décrite le bord droit de la piste de programme de droite.
La position de la tête de lecture 28 est représentée par un signal de position tiré du potentiomètre 30. Par l'intermédiaire d'interrupteurs 168 et 170 qui sont actionnés en opposition entre eux et de façon synchrone de la commutation du circuit de commande par le générateur de rythme 142, les signaux de position obtenus dans les deux positions de la tête delecture 28 sont appliqués à des mémoires 172, 174 et sont dlsponibles continuellement, à des bornes de sortie 176, 178, en tant que signaux de sortie.
La commande des interrupteurs 168 et 170 est également représentée par la figure 40 lie signal obtenu au condensateur 180du générateur de rythme 142 et quiet un signal triangulaire passant par zéro est transformé en un signal rectangulaire par un basculeur 182. Ses fractions positives et négatives du signal sont séparées par des diodes 184 et 186 et appliquées aux entrées de basculeurs 188, 190. A ces entrées est, en outre, appliqué, parl'intermédiaire de circuits de retard 192, 194, le signal de rythme venant du générateur de rythme.Par suite, les basculeurs 188 et 190 sont commandés avec retard relativement à la demi-alternance correspondante du signal de rythme et sont remis en position plus tôt, grâce aux signaux du basculeur 182.
Les signaux des basculeurs 188 et 190 commandent, par l'in- termédiaire de diodes 196, 198 des transistors qui sont ou bien 200, 202 ou bien 204, 206. Aux transistors 200 et 206 estrelié en série un relais 208. Le relais 208 actionne l'interrupteur 168. Aux tran- sistors 202 et 204 est relié en série un relais 210. Le relais 210 actionne l'interrupteur 170.Par l'intermédiaire d'un commutateur 212, le circuit du relais est fermé soit par l'intermédiaire des transistors 200 et 202, soit par l'intermédiaire des transistors 206, 204. lie commutateur 212 est actionné par le relais 44 (figure 1) commandé par la piste de commande 67 Grâce à la disposition de basculeurs, chaque interrupteur 168, 170 se ferme seulement, lorsque la tête de lecture 28 a atteint sa position définitive sur le bord de la piste de programme. Par l'intermédiaire du commutateur 212, l'ordre d'actionnement des interrupteurs 168, 170 est inversé. Lorsque la piste de commande 67 apparait, si la piste de programme lue est celle de gauche, constituée précédemment par la piste de programme 61 et si le circuit de commande est dans l'état correspondant, ce est plus l'interrupteur 168 qui se ferme, mais l'interrupteur 170. L'interrupteur 168 se ferme lorsque la piste de programme de droite est lue. Cette piste de programme de droite est à nouveau, après le croisement 72, la piste 61. Ainsi, dans la mémoire 172 est mémorisé, comme précédemment, le signal de position correspondant à la piste 61 et qui apparait comme signal de sortie à la sortie 176. De façon correspondante, la mémoire 174 mémorise constamment - y compris après le croisement 72 - le signal de position venant de la piste de programme 60.
La présente invention a pour objet un calculateur numérique préprogrammé. Elle trouve une application notamment dans la mesure de la concentration des descendants du radon dans l'air.
On connatt de nombreuses méthodes pour mesurer la concentration des descendants du radon dans l'air. La plupart consistent è prélever un échantillon -de l'air a analyser et à effectuer un comptage des désintégrations a qui apparaissent dans cet échantillon. Une méthode avantageuse consiste a effectuer ce comptage pendant trois durées différentes séparées par des intervalles de temps constants.La concentration dlun des descendants du radon est alors obtenue en calculant une quantité de la forme (k1N1 --k2Nz + k3N3) d, d les coef- ficients kl, k2, k3 sont des constantes dont on peut#détermi- ner la valeur par le calcul, et où les N1, N2 et N3 sont les résultats du comptage des désintégrations ~ pendant les trois intervalles de mesure, et où d est le débit d'aspiration de l'air. Chaque descendant du radon est caractérisé par des valeurs particulières des coefficients k, de sorte qu'en calculant trois expressions de ce type, il est possible de calculer les concentrations des trois principaux descendants du radon.
Une telle méthode est décrite dans l'article de J. W.
Thomas, intitulé "Measurement of Radon Daughters in air, publié dans la revue "Health -Physics, Pergamon Press", 1972, volume 23 (décembre > , pages 783 a 789. Cet article indique notamment les valeurs des coefficients a utiliser pour le calcul de la concentration des descendants Raa, RaB et RaC.
Lorsque les intervalles de mesure s'échelonnent des minutes 2 à 5, puis 6 à 20, puis 21 à 30, les trois expressions donnant ces concentrations sont 2 C (RaA) = (0,16894.N2-5 - 0,08200. N6~2-o + 0,07753.N21~30). d 2 C (RaB) = (0,00122.N2~5 - 0,02057.N6~20 + 0,04909.N21-30). d 2 C (RaC) = (0,02252.N2~5 - 0,03318.Ns~20 + 0,03771.N21-@@). d où la concentration du radionucléide est exprimée en pCi/l, N. . est le nombre de désintégrations détectées entre les minutes i et it et où d est exprimé en litres par minute.
Le calcul de ces express-ions peut naturellement autre effectué à l'aide d'un petit calculateur d'autant plus que les opérations à effectuer sont simples et peu nombreuses.
Toutefois, si l'on effectue ce calcul en commandant manuellement le calculateur, il est nécessaire de noter les -résultats partiels Nij de la mesure, à la fin de chacun des intervalles de mesure, c'est-à-dire aux minutes 5, 20 et 30 et le calcul ne peut commencer qu'd la fin de la minute 30, lorsque tous les résultats partiels sont connus. Cette méthode nécessite donc une attention soutenue de la part de l'opérateur pendant toute la durée de la mesure, et conduit à un retard qui donne à la mesure un caractère indirect.
La présente invention a justement pour objet un calculateur qui est organisé de manière telle qu'il donne directement la valeur des expressions précédentes dès la fin du troisième intervalle de mesure. A cette fin, le calculateur comprend des circuits câblés qui assurent de manière -automa- tique le déroulement convenable du programme de calcul dès que les valeurs des N sont connues et sans que l'opérateur ait à intervenir pour introduire, à la fin de chaque période de mesure, le résultat N obtenu.
A cette fin, le calculateur de l'invention comprend essentiellement un module de calcul qui comprend une matrice de transfert des données, constituée par une famille de lignes de connexions entrecroisées avec une famille de colonne de connexions ; ces lignes et colonnes sont reliées au module mais isolées les unes des autres en fonctionnement normal. A chaque croisement d'une ligne et d'une colonne est disposé un moyen de commutation qui permet de court-circuiter la ligne et la colonne.L'établissement d'un tel court-circuit équivaut par construction même, à l'introduction dans le module de calcul de la donnée qui correspond à la case où a été établi ce court-cirde cette matrice sont affectées d'une part, aux chiffres O, 1, 2, 3#.. 9 et, d'autre part, aux opérations élémentaires pouvant être effectuées par le module, (addition, multiplication, division, etc...) et à tout ordre devant être transmis au module de calcul (mise en mémoire, entrée, remise à zéro, etcOOSÇ Dans la plupart des modules de calcul de ce genre, opération de mise en court-circuit d'une ligne et d'une colonne de la matrice de transfert s'effectue par l'opérateur qui doit appuyer sur une touche prévue à cet effet.La matrice se présente alors comme un clavier dont les différentes touches sont affectees à des chiffres et à des opérations De tels calculateurs sont maintenant très répandus dans le commerce et on peut citer, par exemple, le calculateur MM-5760 de la Société National Semiconductor'lc Le résultat du calcul apparait généralement sur un dispositif d'affichage, par exemple du genre à diodes électroluminescentes à sept segments Le calculateur de l'invention utilise un module de calcul de ce genre mais il substitue aux moyens manuels d'introduction des données des moyens automatiques dont les caractéristiques générales peuvent être définies de la manière suivante.
Il s'agit de calculer une quantité de la forme (kl N205 ^ k2 N6-2o + k3 N21#30) d dans laquelle les coefficients kl, k2, k3 et d sont connus mais dans laquelle les N ne sont connus qu'à la fin des périodes de mesure. Le calcul ne peut donc pas sdeffectuer pendant les trois périodes de mesure. Mais puisque les périodes de mesure sont séparées par des intervalles de# temps pendant lesquels les valeurs des N ne sont pas modifiées, les calculs sont effectués dans ces intervalles. On effectue donc en premier lieu un comptage entre les minutes 2 et 5 puis, entre les minutes 5 et 6 on transfère dans le module de calcul le résultat obtenu a la minute 5, soit N2-5 ; le coefficient kl étant connu, un circuit préprogrammé peut alors l'introduire dès cette minute 5 dans le module calcul pour être multiplié à N2-5.
Le résultat de la multiplication est mis en mémoire dans le module de calcul pendant toute la durée de la deuxième phase de mesure qui aboutit à la connaissance de N6#2#.
Pendant le deuxième intervalle de calcul qui s'étend entre les minutes 20 et 21, on transfère dans le module de calcul la valeur N6-2o qui a été obtenue à la minute 20 puis on transfère la valeur du coefficient k2 afin d'effectuer la multiplication par N6-20 ; le résultat obtenu est retranché du résultat précédent kl N2-5 qui avait été mis en mémoire L'opération suivante s'effectue dès la minute 30 par le transfert dans le module de calcul de la valeur obtenue N2l~s0 puis du coefficient k31 par la multiplication de NZ1-30 par k31 enfin par l'addition du produit obtenu au résultat précédent mémorisé ; le calcul s'achève par la multiplication par 2 du résultat obtenu puis par l'introduction dans le module de calcul de la valeur d connue, suivie de la division du résultat par d ; le résultat obtenu finalement donne la concentration C cherchée Un tel programme de calcul est réalisé selon l'invention par des circuits câblés qui comprennent une échelle de comptage, qui donne la valeur des nombres N, un premier circuit de transfert de données qui permet d'introduire dans le module de calcul ces valeurs de N et un second circuit de transfert, qui permet d'introduire dans le module de calcul les coefficients prédéterminés k et les opérations à effectuer De façon plus précise, ces circuits sont constitués de la manière suivante A) - l'échelle de comptage comprend une pluralité de cellules recevant les impulsions de mesure et mémorisant le résul tat de cette mesure L'échelle reçoit les impulsions à travers une porte qui nhest ouverte que pendant les inter valles de mesures 2-5, 6-20, 21-300 B) - le premier circuit de transfert, qui est destiné à intro duire dans le module de calcul le résultat de la mesure, comprend autant de groupes de portes que de cellules, ces portes étant ouvertes par un circuit logique Mais comme le contenu de chaque cellule n est généralement pas sous forme décimale, il est nécessaire de prévoir un décodeur en décimal pour que le contenu de l'échelle de comptage puisse être transféré convenablemelt à travers la matrice de transfert du module de calcul qui, elle est adapté au comptage en décimal Ce décodeur comprend dix sorties, respectivement affectées aux valeurs 0, 1, 2 ..... 9, qui commandent autant de portes dont chacune est connectée entre la ligne et la colonne des cases de la matrice de transfert qui sont affectées aux chiffres 0, ls 9. L'ouverture des portes disposées à la sortie des cellules de comptage est commandée par des circuits logiques appropriés Elle provoque la mise en court-cir cuit d'une ligne et d'une colonne de la matrice de trans fert et l'introduction d'une donnée dans le calculateur.
Com- IR:# CHCl3 RMN:# CDCl3 (les nombres entre parenthèses posé R R X p.f. max représentent les constantes de n cm- couplage : Hz) 1 # -CH2CCl3 -OH ----- 3420,1780, 3,37s2H,4,53s2H, 4,85s2H,5,07d(4)1H,5,20 1685. 5,73m2H, 6,8-7,7m6H.
2 # -CH2C6H4NO2-p -OH 95,5- 3400,1785, 2,03s2H,4,60s2H,5,07+5,37ABq(4)2H,5,37d 99,5 C 1685,1605. (4)1H,5,68dd(9; 4)1H,6,83-8,32m9H.
3 # -CH2C6H4NO2-p -OH ----- 3400,1782, 3,32d2H,3,63s2H,4,97d1H,5,34dsH,5,60q1H, 1678,1612. 7,3m6H,7,47-8,30q4H.
4 # -CH2CCl3 -OH ----- ---------- 3,33s2H,3,60s2H,4,83s2H,5,00d(5)1H,5,13 5,70m2H,6,82d(8)1H,7,25m5H.
PARTIE IV. Ozonolyse EXEMPLE 1. - IV Dans une solution d'α-[4-acétylthio-3-phtalimido-2-oxcazé- tidin-l-yl]-α-isopropénylacétate de méthyle (200 mg) dans du chlorure-de méthylène (10 mi), on introduit un excès d'ozone à -5 C.
Après que le gaz à la sortie colore un papier à l'amidon-iodure de potassium, le mélange réactionnel est concentré à 2 ml, mélan.
gé avec une solution de borohydrure de sodium (50 mg) dans du métha- nol (10 ml), et agité pendant 30 minutes. Le mélange réactionnel est concentré et dissous dans du chlorure de méthylène, lave à lieu séché et évaporé. le résidu est recristallisé dans un mélange de chlorure de méthylène et d'éther pour donner de l'α-[4-acétylthio- 3-phtalimido-2-oxoazétidin-l-ylJ-a-(î-hydroxyéthylidène )acétate de méthyle (157 mg). Rendement : 78 %, p.f. 178-183 C.
EXEMPLE 2. - IV Dans une solution d'acide α-[4-acétylthio-3-phtalimido-2- oxoazétidin-l-yl]-α-isopropénylacétique (100 mg) dans du méthanol (10 ml) à OOC, on introduit un excès d'ozone. Après que le gaz à la sor-tie colore un papier à l'amidon-iedure de potassium, on fait barbo- ter de l'anhydride sulfureux gazeux dans le mélange réactionnel .
Le mélange réactionnel est concentré, et le résidu obtenu est uis- sous dans une solution aqueuse de bicarbonate de sodium, lavé à l'éther, neutralisé avec de l'acide chlorhydrique et extrait avec '.u chlorure de méthylène. La solution d'extrait est lavée à l'eau, séchée et évaporée pour donner de l'acide α-[4-acétylthio-3-phtalimi do-2-oxcazétidin-l-yl]-α-acétylacétique (64 mg) (mousse). Rende ment : 63 %. IR: # CHCl3 1780, 1730, 1680 cm-.