INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La gamma caméra 1 comporte des pixels 12 1 …12 i …12 I , répartis selon une surface de détection. Les pixels sont représentés sur la figure 1B. L’indice i représente un rang de chaque pixel 12 i . est le nombre de pixels. Généralement, les pixels 12 i sont coplanaires et répartis selon une matrice bidimensionnelle, de préférence régulière. La matrice peut par exemple comporter quelques dizaines voire centaines de pixels. N xi correspond au nombre de pixels selon l’axe X et N Yi correspond au nombre de pixels selon l’axe Y. Chaque pixel 12 i est un détecteur de rayonnement élémentaire. Dans l’exemple décrit, chaque pixel est une anode, dont la polarisation permet de collecter des électrons produits lors d’une interaction survenant dans le matériau détecteur.
La surface de chaque pixel 12 i peut être relativement importante, de l’ordre de quelques mm². Lorsqu’un photon ionisant interagit dans le matériau détecteur 11, des porteurs de charge, par exemple des électrons, migrent vers un ou plusieurs pixels, ces derniers étant des pixels touchés : chaque pixel touché est un pixel qui collecte des porteurs de charge. Une interaction peut donner lieu à un ou plusieurs pixels touchés. Comme décrit dans l’art antérieur, lors de leur migration vers un pixel touché, les porteurs de charges génèrent un signal, usuellement désigné signal induit, sur les pixels adjacents du ou des pixels touchés.
D’une façon générale, chaque interaction donne lieu à la formation d’un signal de détection par au moins un pixel, et le plus souvent plusieurs pixels. Le signal de détection peut être un signal résultant de la collecte de porteurs de charge par le pixel 12 i ou un signal induit par la migration de porteurs de charge dans le matériau détecteur 11. Afin d’améliorer la résolution spatiale de l’image gamma, la gamma caméra comporte une unité de sous-pixellisation 14, programmée pour attribuer une position de chaque interaction détectée, parallèlement à la surface de détection 12, à partir de signaux de détection formés par plusieurs pixels 12 i suite à chaque interaction. Dans la suite de la description, la position d’une interaction correspond à une position de l’interaction parallèlement à la surface de détection définie par les pixels 12 i .
La gamma caméra peut comporter un collimateur 10 pour délimiter le champ d’observation Ω susceptible de comporter des sources irradiantes 5. Les pixels sont exposés à une irradiation, provenant des sources irradiantes du champ d’observation, durant une période d’acquisition. Au cours de la période d’acquisition, les pixels acquièrent des signaux de détection résultant de d’interactions de photons ionisants émis par les sources irradiantes situées dans le champ d’observation. Le collimateur 10 peut être de type sténopé ou masque codé. Dans l’exemple qui suit, le collimateur 10 est de type masque codé.
La gamma caméra peut être de type gamma caméra Compton, auquel cas la présence d’un collimateur n’est pas nécessaire. Une gamma caméra Compton comporte un circuit électronique spécifique, permettant d’estimer les positions respectives, dans le matériau détecteur, de deux interactions temporellement coïncidentes, et d’estimer une direction de propagation du rayonnement incident.
L’unité de sous-pixellisation 14 divise chaque pixel 12 i en pixels virtuels (ou sous-pixels) 13 i,j . Le terme « pixel virtuel » désigne le fait qu’un pixel virtuel 13 i,j n’a pas de réalité physique : il résulte d’une segmentation virtuelle de chaque pixel physique 12 i . L’indice j est un entier correspondant à un rang de chaque pixel virtuel 13 i,j dans un pixel 12 i , avec . correspond au nombre de pixels virtuels dans chaque pixel. Le rang d’un pixel virtuel 13 i,j définit la position du pixel virtuel dans un pixel 12 i . Les pixels virtuels 13 i,j de même rang sont disposés à la même position relativement au pixel 12 i . Dans l’exemple représenté sur la figure 1B, le rang = 1 correspond à au coin supérieur gauche et le rang correspond au coin inférieur droit. Dans cette figure, = 9 : chaque pixel est segmenté en 9 pixels virtuels. La sous-pixellisation permet de former une image gamma comportant un nombre de pixels virtuels 13 i,j égal à . Les pixels virtuels 13 i,j sont alignés selon des lignes (parallèlement à un axe X) et des colonnes (parallèlement à un axe Y). La position de chaque pixel virtuel 13 ij sur la surface de détection 12 est repérée par des coordonnées . Le lien entre chaque pixel virtuel 13 ij et chaque position est bijectif, de tel sorte qu’à chaque position de coordonnées correspondant un seul pixel virtuel 13 i,j , et réciproquement.
La gamma caméra 1 peut comporter une unité programmée pour déterminer de la profondeur d’interaction dans le matériau détecteur, à partir de signaux de détection formés par plusieurs pixels.
Sous l’effet d’une collecte de porteurs de charge, chaque pixel 12 i génère une impulsion dont l’amplitude dépend de l’énergie libérée, dans le matériau détecteur, par un photon ionisant, au cours d’une interaction, cette énergie étant usuellement désignée « énergie de l’interaction ». De façon optionnelle et avantageuse, la gamma-caméra 1 comporte une unité de spectrométrie 15. L’unité de spectrométrie 15 permet une estimation aussi précise que possible de l’amplitude des impulsions résultant de la collecte de porteurs de charge suite à une interaction. L’unité de spectrométrie 15 peut comporter aussi bien des moyens électroniques (circuit de mise en forme d’impulsion, analyseur multicanal, convertisseur analogique numérique) que des moyens logiciels. L'estimation de l'amplitude d’une impulsion permet d'estimer l'énergie de l'interaction. Cette énergie doit être estimée aussi précisément que possible. La plage d'énergie adressée est généralement comprise entre 10 keV et quelques centaines de keV, voire quelques MeV. Il est souhaitable que la précision de l'énergie soit de l'ordre du %, voire inférieure .
Ainsi, l’unité de spectrométrie 15 permet d'obtenir un spectre du rayonnement détecté par chaque pixel. L’unité de spectrométrie 15 permet de sélectionner des bandes d'énergies d'intérêt, correspondant à des photons non diffusés, c'est-à-dire des photons n'ayant pas été déviés depuis leur émission par la source d'irradiation. Leur sélection, dans des bandes d'énergies prédéterminées, permet d'éliminer un bruit correspondant aux photons diffusés. Ces derniers ayant été déviés depuis leur émission, ils n'apportent pas d'information utile pour localiser les sources irradiantes. La diffusion est donc une source de bruit, que la spectrométrie permet de limiter de façon significative. Chaque bande d’énergie s’étend entre . correspond alors à la largeur spectrale de chaque bande d’énergie. Par exemple,
Un autre avantage des gamma caméras spectrométriques est que la connaissance de l'énergie des photons détectés permet une identification des isotopes responsables de l'irradiation. Il s'agit d'une information importante dans le domaine de la radioprotection, ou dans la gestion des déchets radioactifs, ou encore dans le démantèlement des installations nucléaires, ou la caractérisation radiologique post accidentelle.
La gamma caméra 1 comporte une mémoire 16, configurée pour mémoriser une quantité d’interactions respectivement affectées à chaque pixel virtuel 13 ij de position . La gamma caméra peut comporter une unité de traitement 17 configurée pour former une image gamma à partir des interactions positionnées, par l’unité de sous-pixellisation 14, dans chaque pixel virtuel 13 i,j . L’image gamma est définie selon des coordonnées , parallèlement à la surface de détection 12, chaque coordonnée correspondant à un pixel virtuel 13 i , j . Chaque point de l’image gamma correspond à une quantité d’interactions assignées, par l’unité de sous-pixellisation 14, à un pixel virtuel 13 i,j de coordonnées sur la surface de détection 12. De façon usuelle, l’unité de traitement peut comporter un microprocesseur programmé pour exécuter des instructions pour mettre en œuvre certaines étapes décrites par la suite, en lien avec la .
Un tuyau résistant au feu à débit nul est proposé, comprenant une couche d’isolation thermique résistante au feu comprenant une couche de substrat céramique YSZ. Le substrat céramique YSZ s’est révélé un excellent matériau de résistance aux chocs thermiques. Le substrat céramique YSZ ne présente aucune perte d’intégrité structurelle et thermique à des températures de 2 200 °F (1 204 °C), ce qui est supérieur à l’exigence AS1055 (2 000 °F ; 1 093 °C). La stabilité à haute température fait du substrat céramique YSZ le meilleur matériau de sa catégorie pour une utilisation dans les présentes applications.
La zircone stabilisée à l’oxyde d’yttrium (YSZ) est une céramique dans laquelle la structure cristalline cubique du dioxyde de zirconium est rendue plus stable à température ambiante par ajout d’oxyde d’yttrium. Le dioxyde de zirconium est couramment appelé « zircone » (ZrO 2 ). L’oxyde d’yttrium est couramment appelé « yttria » (Y 2 O 3 ). La YSZ peut inclure une formule moléculaire ZrO 2 + Y 2 O 3 .
La stabilisation du polymorphe cubique de zircone sur une large plage de températures peut être réalisée par substitution d’une partie des ions de Zr 4+ (rayon ionique de 0,82 angström, Å) dans le réseau cristallin avec des ions légèrement plus grands, par exemple ceux de Y 3+ (rayon ionique de l’yttria 0,96 angström, Å). Les matériaux de zircone dopés ainsi obtenus sont appelés zircones stabilisées. Le substrat céramique YSZ peut être partiellement stabilisé ou totalement stabilisé. Des abréviations et acronymes utilisés couramment conjointement avec l’YSZ partiellement stabilisée peuvent inclure « PSZ » zircone partiellement stabilisée, « YSZ3 » 3 % molaires de zircone stabilisée à l’yttria, « YSZ4 » 4 % molaires de zircone stabilisée à l’yttria, et « TZP » polycristal de zircone tétragonal. Les abréviations et acronymes utilisés couramment utilisés conjointement avec l’YSZ totalement stabilisée peuvent inclure « FSZ » zircone totalement stabilisée, « CSZ », zircone stabilisée cubique, et « YSZ8 » 8 % molaires de Y 2 O 3 , zircone totalement stabilisée ZrO 2 . La YSZ partiellement stabilisée peut être YSZ3. La zircone stabilisée à l’yttria (3 % molaires), YSZ3, peut comprendre environ 94,5 % en poids de ZrO 2 , et 5,2+/-0,2 % en poids de Y 2 O 3 . La densité spécifique de YSZ3 peut être ≥ 5,95 g/cm 3 ; la dureté (HV) peut être > 12 GPa ; le module élastique d’environ 205 GPa. Le substrat céramique YSZ peut être un quelconque substrat céramique YSZ approprié disponible dans le commerce tel que les membranes céramiques ultrafines ENrG™ Inc. Thin E-Strate®.
Les substrats céramiques flexibles peuvent inclure de l’YSZ. La couche de substrat céramique flexible YSZ peut présenter une épaisseur dans une plage d’environ 20 micromètres à environ 100 micromètres ; d’environ 20 micromètres à environ 50 micromètres ; ou d’environ 40 micromètres, ou toute épaisseur comprise entre ces valeurs. Dans des modes de réalisation, la couche de substrat céramique YSZ est d’environ 20 micromètres ; d’environ 40 micromètres ; d’environ 50 micromètres ; ou d’environ 100 micromètres d’épaisseur. La couche céramique YSZ peut être intercalée entre 2 couches de caoutchouc de silicone. Cet agencement s’est révélé empêcher la première couche de silicone de tomber pendant les essais de résistance au feu AS1055. La présence de la couche céramique flexible entre les couches de silicone a conduit à une formation de résidu charbonneux améliorée et localisée.
La couche de substrat céramique YSZ peut être intercalée entre deux couches de silicone. Du fait de sa résistance aux chocs thermiques extrêmement élevée pendant une durée prolongée, le substrat céramique YSZ empêche la couche de silicone interne de produire un résidu charbonneux non uniforme, et donc de tomber.
La terminologie utilisée ici sert uniquement à décrire des modes de réalisation particuliers et n’est pas destinée à limiter la divulgation.
Les formes singulières « un/une » et « le/la » sont destinées à inclure également les formes plurielles, sauf si le contexte indique clairement le contraire.
Le terme « et/ou » désigne et englobe toute combinaison possible d’un ou de plusieurs des éléments énumérés associés.
Tel qu’il est utilisé ici, le terme « environ » signifie à dix pour cent (10 %) de la valeur donnée, soit dix pour cent de plus que la quantité donnée, soit dix pour cent de moins que la valeur donnée, soit les deux.
Tel qu’il est utilisé ici, le terme « composition » désigne un ou plusieurs éléments parmi un composé, un mélange, un alliage, un polymère et/ou un copolymère.
Telles que proposées ici, les plages sont destinées à inclure au moins les nombres définissant les limites de la plage.
Sauf indication contraire, les valeurs en % désignent des % en poids.
Les termes « comprend » et/ou « comprenant », lorsqu’ils sont utilisés dans cette spécification, précisent la présence de caractéristiques, nombres entiers, étapes, opérations, éléments, et/ou composants mentionnés, mais n’excluent pas la présence ou l’ajout d’un(e) ou de plusieurs autres caractéristiques, nombres entiers, étapes, opérations, éléments, composants et/ou groupes de ceux-ci.
Sauf indication contraire, tous les termes, y compris les termes techniques et scientifiques utilisés dans la description, ont la même signification que celle couramment comprise par l’homme du métier auquel appartient cette divulgation. Dans le cas de conflits de terminologie, la présente spécification est prioritaire.
La conductivité thermique W/m*K mesure la diffusion de la chaleur par un matériau en lui-même. Où W est l’énergie thermique, K est la différence de température ΔT = T 1 - T 2 (K) entre chaque côté du matériau, m est l’épaisseur de matériau. Autrement dit, la conductivité thermique est la vitesse à laquelle la chaleur pénètre à travers un matériau donné. La conductivité thermique (à 25 °C) pour le substrat céramique YSZ peut être d’environ 6,7 x 10 -3 cal/cm . s . °C.
Le coefficient de dilatation thermique (1 x 10 -6 °C) définit la manière dont un matériau se dilate ou se contracte en fonction de températures externes. Les céramiques peuvent avoir un faible coefficient dû à leurs fortes liaisons interatomiques, les rendant plus stables dans de larges plages de températures. Le coefficient de dilatation thermique (25 à 800 °C) pour le matériau de substrat céramique YSZ peut être d’environ 9,5 x 10 -6 /°C.
La chaleur spécifique (J/kg*K) mesure le caractère facile ou difficile de l’augmentation de la température d’un matériau. Dans des applications à haute température, où la régulation de la température est critique, cette mesure peut aider à déterminer quels matériaux offriront les meilleures performances.
La résistance aux chocs thermiques (°C) mesure la capacité à résister à des changements de température significatifs et brusques. Des formulations de céramiques qui présentent une résistance aux chocs thermiques élevée se dilatent ou se contractent très peu au cours de changements extrêmes de température.
Les propriétés des matériaux peuvent être testées selon les normes suivantes. L’essai à la flamme a été réalisé conformément à la norme MSHA ASTP5007 selon 30 CFR §18.65 ; et la formation de résidu charbonneux est un test visible selon MSHA ASTP5007. Les propriétés des matériaux peuvent être testées selon la norme ASTM D412 (traction, allongement, module) ; ASTM D2240 (dureté). Un test de dureté Shore A peut être réalisé conformément à la norme ASTM D 2240-95, par exemple à l’aide d’un duromètre automatique étalonné Instron.
Le rayon de courbure désigne le rayon d’une section pliée de tuyau mesurée à la surface la plus interne de la partie incurvée. Le rayon de courbure minimal comme montré à la désigne le plus petit rayon auquel un tuyau peut être utilisé. Lorsqu’il est plié à un angle trop aigu, un tuyau peut s’écraser ou s’aplatir dans la section transversale.
La norme aérospatiale SAE 1055 D (AS) établit des exigences uniformes pour les essais de résistance au feu des ensembles de tuyaux flexibles à utiliser dans les systèmes de fluide d’aéronefs ou aérospatiaux. Les Technical Standard Orders (TSO) de la FAA sont les qualifications de performances pour les pièces, les matériaux, etc., des aéronefs. Le TSO-C53a couvre les ensembles de systèmes de carburant et huile de moteur. Le TSO-C75 couvre les ensembles de tuyaux hydrauliques. La protection contre l’incendie, la résistance au feu (5 minutes) ou le caractère ignifuge (15 minutes) peuvent être désignés respectivement par « Classe A » ou « Classe B ». Un faible débit spécifique peut être atteint (par exemple, le carburant et l’huile de lubrification peuvent être testés à 5 x ID 2 = x GPM ou un fluide à 1 x ID 2 = x GPM) ou il est possible de réaliser un test à débit nul pour des ensembles de types, tailles et configurations de tuyaux sélectionnés. Le débit, la durée de l’essai de résistance au feu, les exigences de performance peuvent être précisés. L’AS1055 définit également des types de tuyaux par matériau (le Type I est le caoutchouc ; le Type II est le PTFE, le Type III est une tubulure rigide (métallique) ; par fonction (par exemple, (a) carburant et lubrifiant (similaire au TSO-C53a) ou (b) hydraulique (similaire au TSO-C75), dans lequel l’écoulement de fluide est spécifié ; et par compatibilité, où S est un fluide synthétique et P est un fluide à base de pétrole).
Un tuyau est proposé, comprenant de multiples couches d’isolation qui peuvent satisfaire de manière constante à une condition de résistance au feu à débit nul AS1055 et TSO sans ajout de manchon coupe-feu externe selon AS1072. Le tuyau peut répondre aux exigences de résistance au feu AS1055 dans des conditions de débit nul pendant 5 minutes et/ou 15 minutes.
Le tuyau résistant au feu de la divulgation peut fournir des avantages supplémentaires d’au moins environ 10 % de réduction de poids, et/ou d’au moins environ 2 à 5 %, ou jusqu’à environ 15 % de réduction d’enveloppe par comparaison avec les solutions existantes pour une condition de débit nul. Le tuyau peut être un tuyau sans plis incluant un diamètre externe OD lisse pour la facilité de fixation.
Le tuyau proposé est adapté au transport de divers fluides dans des conditions aérospatiales comprenant du carburant, de l’huile ou des fluides hydrauliques incluant des fluides synthétiques tels que des fluides hydrauliques d’ester de phosphate (par exemple, un fluide hydraulique d’aviation SKYDROL™, Eastman Aviation).
Un tuyau résistant au feu est proposé, ayant une multiplicité de couches. Le tuyau résistant au feu peut inclure une couche externe préparée à partir d’une composition qui inclut un caoutchouc à base de silicone.
Le tuyau résistant au feu de la peut être préparé dans les dimensions de tuyau indiquées dans le Tableau 1.
Tableau 1. Tailles de tuyaux résistants au feu, spécifications de pression et rayon de courbure minimal Taille du tuyau Pression de fonctionnement psig Pression d’essai psig Pression de rupture à temp. ambiante mini psig Pression de rupture à haute temp. mini psig Rayon de courbure à l’intérieur de la courbure pouces 03 1 500 3 000 12 000 7 000 2,00 04 1 500 3 000 12 000 7 000 2,00 05 1 500 3 000 10 000 6 500 2,00 06 1 500 3 000 9 000 6 500 4,00 08 1 500 3 000 8 000 6 000 4,63 10 1 500 3 000 7 000 5 500 5,50 12 1 000 2 000 5 000 3 500 6,50 16 1 250 2 500 5 000 3 500 7,38 20 1 000 2 000 4 000 3 000 11,00 24 1 000 2 000 4 000 3 000 14,00
Un tuyau résistant au feu selon la divulgation peut être préparé dans une quelconque taille de tuyau appropriée, par exemple, les tailles de tuyau indiquées dans le Tableau 1, incluant -03, -04, -05, -06, -08, -10, -12, -16, -20 ou -24. Le tuyau résistant au feu de la divulgation peut être qualifié en tant que tuyau à pression moyenne ou tuyau à haute pression. Par exemple, le tuyau résistant au feu de la divulgation peut avoir une pression de fonctionnement comprise entre 1 000 et 1 500 psig, ou 1 000, 1 250 ou 1 500 psig en fonction de la taille ou de la taille et de la configuration du tuyau, par exemple, selon le Tableau 1. La pression d’essai peut être de 2 000 à 3 000 psig, ou 2 000, 2 500 ou 2 000 psig en fonction de la taille ou de la taille et de la configuration du tuyau. La pression de rupture à température ambiante peut être de 4 000 à 12 000 psig, ou 4 000, 5 000, 7 000, 8 000, 9 000, 10 000, ou 12 000 psig en fonction de la taille ou de la taille et de la configuration du tuyau. La pression de rupture minimale à haute température peut être de 3 000 à 7 000 psig, ou 3 000, 3 500, 5 500, 6 000, 6 500, ou 7 000 psig en fonction de la taille ou de la taille et de la configuration du tuyau. Le tuyau résistant au feu selon l’invention peut présenter un rayon de courbure minimal selon les spécifications AS1946E. Le rayon de courbure minimal à l’intérieur du coude peut être de 2,00, 4,00, 4,63, 5,50, 6,50, 7,38, 11,00 ou 14,00 pouces en fonction de la taille ou de la taille et de la configuration du tuyau selon le Tableau 1.
Le tuyau résistant au feu peut être qualifié pour une plage de températures de fonctionnement continue de -65 °F à 450 °F (-54 °C à 232 °C).
Le tuyau résistant au feu peut inclure une multiplicité de couches. Le tuyau résistant au feu peut inclure un tube interne préparé à partir d’une composition qui inclut un PTFE ; une couche de renforcement métallique intermédiaire ; une couche intermédiaire préparée à partir d’une composition comprenant un caoutchouc à base de silicone ; une couche de substrat céramique YSZ ; et une couche externe préparée à partir d’une composition qui inclut un caoutchouc à base de silicone.
Le tuyau résistant au feu peut inclure un tube interne préparé à partir d’une composition qui inclut un PTFE ; une deuxième couche qui est une couche de renforcement métallique ; une troisième couche préparée à partir d’une composition qui inclut un caoutchouc à base de silicone ; une quatrième couche comprenant un substrat céramique YSZ ; et une cinquième couche préparée à partir d’une composition qui inclut un caoutchouc à base de silicone. La cinquième couche peut être la couche externe. Les couches métalliques de renforcement peuvent comprendre une tresse métallique, par exemple une tresse en acier inoxydable.
La montre un exemple de construction de tuyau résistant au feu 100 comprenant 5 couches. Le tuyau 100 peut inclure un tube interne 110, une première couche de renforcement 120, une première couche de caoutchouc de silicone 130, une couche de substrat céramique flexible 140 et une couche de caoutchouc de silicone externe 150. Le tube interne 110 peut comprendre un PTFE. La couche de renforcement 120 peut comprendre une tresse métallique. Les couches de caoutchouc de silicone 150 et 130 peuvent être préparées à partir d’une composition qui inclut un caoutchouc à base de silicone. La couche de substrat céramique flexible 140 peut comprendre un substrat céramique YSZ.
Pour les avions, sans empennage ni plan de dérive, on choisira des diamètres égaux ou proches de celui du fuselage, sans pénalité de trainée, et on recherchera des compromis entre vitesse de rotation et nombre d’étages, selon les spécifications voulues, avec une parfaite maitrise du bruit. Là aussi, après optimisation du propulseur, un seul étage devrait être compétitif avec les hélices aériennes les meilleures. Si le propulseur est monté sur le nez de l’avion, l’entrée d’air peut se faire par l’amont, avec ou sans entrée d’air latérale aval.
EN RESUME :
Point technique n°1 : dispositif de propulsion ou de sustentation constitué d’un rotor centrifuge (2) muni de pales (3) tournant dans une enceinte,
caractérisé en ce que : Les faces amont (11) et aval (9) orthogonales à l’arbre d’entrainement (1) sont des surfaces continues dont les diamètres sont égaux ou voisins de façon à permettre éventuellement le montage de plusieurs modules de propulsion sur un même arbre ; Les tuyères (6) ont leur base à l’intérieur de la paroi périphérique (12) et leur sortie à l’extérieur de cette même paroi (12) ou tout au moins à l’extérieur de la face amont (11’) d’un module aval si ce dernier a un diamètre plus petit. La totalité ou une partie de l’entrée du fluide se fait par des entrées latérales (7) percées dans la paroi périphérique (12) entre les tuyères (6).