INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’étude suivante permet d’identifier l’origine des limitations rencontrées pour les images en champ sombre en microscopie FPM. Des simulations ont été effectuées en réduisant progressivement la dynamique du capteur. Ces simulations ont montré que la reconstruction de la phase commence à être problématique en dessous d’une dynamique des images de 8 bits dans le cas d’une exploitation seule du champ-clair. Elle l’est également en conditions d’exploitation d’images champs-sombre avec un dynamique d’image inférieure à 10 bits. La reproduction satisfaisante des images reconstruites à partir de données expérimentales est ainsi possible, lorsque la dynamique des images expérimentales est comprise entre 8 et 12 bits.
Les résultats expérimentaux obtenus avec une mire de résolution USAF comme visible aux figures 1(a) et 1(b), illustrent respectivement une image reconstruite en utilisant uniquement des diodes associées à des images champ-clair et celle reconstruite en utilisant des diodes en champ clair et en champ sombre avec une caméra 12bits. Contrairement aux résultats de simulation et théoriques attendus, aucun gain en résolution n’est constaté par comparaison entre la (a) et (b). Par ailleurs la qualité des images est dégradée sur la (b).
Les résultats de simulations démontrent que la dynamique des images n’est pas essentielle pour exploiter les images en champ sombre. Ceux expérimentaux attestent que le bruit thermique, lié à l’excitation des porteurs du fait de la température du capteur et particulièrement visible sur les pixels faiblement éclairés de la caméra, participe grandement à la dégradation des reconstructions en microscopie FPM. Ce bruit doit donc être efficacement minimisé.
Pour ce faire, les méthodes connues peuvent utiliser un capteur refroidi. En variante ou en combinaison, des temps de pose réduits au mieux peuvent être utilisés, la puissance du bruit thermique étant directement liée aux statistiques d’excitation thermique des porteurs et donc au temps de pose utilisé pour acquérir chaque image, pour une température de travail fixée. Cette réduction est particulièrement bénéfique pour acquérir les images en champ sombre, mais est peu aisée à obtenir.
Dans les méthodes connues, les sources sont disposées dans un plan, ou sur une surface sphérique ou demi-sphérique, ce qui permet, dans le deuxième cas, d’avoir une puissance d’excitation de l’échantillon uniforme et identique pour chaque source. Mais ces dispositions ne peuvent s’affranchir de la contrainte imposée par la distance entre l’échantillon et les sources en champ clair, telle que mentionnée précédemment.
En conséquence, il existe un besoin pour améliorer encore l’encombrement et les performances des microscopes, en particulier les microscopes à base de ptychographie dans le domaine de Fourier, notamment en réduisant le bruit des images acquises avec une meilleure gestion des flux optiques et le temps d’acquisition et de traitement des données et en apportant de la flexibilité en termes d’échantillonnage dans l’espace de Fourier des échantillons biologiques.
La présente invention a précisément pour objet de répondre à ce besoin.
La présente invention a ainsi pour objet un système d’éclairage, destiné notamment à être inclus dans un microscope ou un dispositif d’imagerie microscopique, comportant une pluralité de sources de lumière disposées selon des régions de plan définissant un espace solide coupant un axe de référence passant par un point de référence du système.
L’invention repose sur un système d’éclairage constitué par plusieurs point-sources répartis dans un volume, et permet de réduire le bruit de mesure en intensité et en phase grâce notamment à l’optimisation des flux optiques, et donc d’améliorer la qualité des images obtenues par rapport aux méthodes connues utilisant des sources réparties sur une surface plane ou sphérique.
De préférence, le prolongateur 60 comprend un orifice oblong 63, dit « orifice oblong secondaire », qui traverse le prolongateur 60 de part en part suivant la direction Z70. L’orifice 63 est disposé entre l’orifice 61 et l’extrémité 62. La plus grande longueur de l’orifice oblong 63 s’étend parallèlement à la direction X70. Pour une partie substantielle de la course en coulissement du prolongateur 60, l’orifice oblong 63 tombe en face de l’un des orifices 31 de la partie fixe 23, c’est-à-dire que l’orifice oblong 63 est aligné avec cet orifice 31 suivant la direction Z70. Autrement dit, pour plusieurs positions du prolongateur 60 par rapport au guide 70 parallèlement à la direction X70, une partie de l’orifice 63 est alignée avec cet orifice 31, suivant la direction Z70. Ainsi, la vis 32 traverse successivement cet orifice 31 et l’orifice 63, sans empêcher le mouvement de coulissement du prolongateur 60, l’orifice oblong 63 coulissant autour de la vis 32. Grâce à la vis 32, coopérant avec des extrémités longitudinales de l’orifice 63, le prolongateur 60 est avantageusement borné dans sa course en coulissement.
Le détecteur de position 9 comprend une tige palpeuse 91 et un boîtier 92, qui supporte la tige palpeuse 91.
Le détecteur 9 est configuré pour être fixé sur le chant 21, par l’intermédiaire du boîtier 92, de sorte que le boîtier 92 est fixe par rapport au chant 21. Pour cela, comme montré sur la , le boîtier 92 est préférentiellement reçu dans un alésage borgne 39, ou défonce, appartenant au montant 26. L’alésage 39 est formé en creux dans le montant 26 dans la direction Z70, ici à partir des rebords 29. Ici, l’alésage 39 traverse le fond du canal 30. Autrement dit, l’alésage 39 et le canal 30 sont alignés, parallèlement à la direction X70.
Dans le présent exemple, le boîtier 92 est de forme générale parallélépipédique, en étant de forme allongée suivant la direction X70, et de forme étroite suivant la direction Y70. Le boîtier 92 et l’alésage 39 sont de forme complémentaire. Parallèlement à la direction X70, le boîtier 92 comprend deux extrémités longitudinales 95 et 96. L’extrémité 95 est tournée dans la direction X70 alors que l’extrémité 96 est en sens inverse. A l’extrémité 95, le boîtier 92 forme une paroi transversale, appelée paroi avant ou paroi de sortie, qui a ici une forme de congé arrondi, pour correspondre à la forme de l’alésage 39. A l’extrémité 96, le boîtier 92 comprend une autre paroi transversale, ou paroi arrière, de forme similaire à la paroi avant. Le boîtier 92 comprend quatre parois longitudinales, reliant la paroi de l’extrémité 95 à la paroi de l’extrémité 96, et s’étendant parallèlement à la direction X70.
Comme montré sur les figures 2 et 3, lorsque le boîtier 92 est fixé sur le chant 21, l’extrémité 95 est tournée en direction de la partie mobile 24 de la ferrure 22, et est dans l’alignement avec ladite partie mobile 24, parallèlement à la direction X70.
Pour être fixé au chant 21, le boîtier 92 comprend des moyens de fixation, qui sont par exemple formés par deux oreilles de fixation 97 et 98, portées chacune par l’une des extrémités 95 et 96. Chaque oreille 97 et 98 vient avantageusement en appui, parallèlement à la direction Z70, contre une surface du chant 21. L’une des oreilles 97 et 98, ou chaque oreille 97 et 98, est avantageusement fixée à l’aide d’une vis respective, non représentée, ou tout moyen de fixation similaire, implantée dans le chant 21 suivant la direction Z70. Comme visible sur la , l’oreille 97 est avantageusement dépourvue de vis et vient avantageusement en appui contre le fond du canal 30, en sens opposé de la direction Z70, c’est-à-dire sous la surface du chant 21 ou en pincement du fond de canal 30. Dès lors, le boîtier 92 est accroché au chant 21 par l’oreille 97. Dans ce cas, on prévoit avantageusement une fixation de l’oreille 98 par vis ou moyen de fixation similaire. En fonction de l’huisserie, un mode de fixation différent peut être prévu pour le même boîtier 92. On peut aussi prévoir que le boîtier 92 comporte d’autres moyens de fixation sur le chant que ceux du présent exemple, incluant notamment un système de cavaliers ou de brides.
La tige 91 traverse une ouverture prévue à l’extrémité 95 du boîtier 92, de sorte à être en partie à l’extérieur du boîtier 92 et en partie à l’intérieur. La tige 91 comprend une extrémité palpeuse, qui est à l’extérieur du boîtier 92 et visible sur les figures 2 et 3, et une extrémité arrière, qui est à l’intérieur du boîtier 92 et n’est donc pas visible sur les figures. La tige 91 est mobile par rapport au boîtier 92, en coulissant parallèlement à la direction X70. Ce coulissement est guidé par le boîtier 92, notamment par l’ouverture prévue à l’extrémité 95. On prévoit que le détecteur 9 soit positionné de sorte que la position de la tige palpeuse 91 par rapport au boîtier 92 reflète, à tout instant, la position de la partie mobile 24 par rapport à la partie fixe 23 de la ferrure 22, de sorte que le détecteur 9 peut détecter la position courante de la partie mobile 24 en détectant la position courante de la tige palpeuse 91.
Lorsque le détecteur 9 et le dispositif de rallonge 6 sont montés sur le chant 21, l’extrémité palpeuse de la tige 91 vient en appui, dans la direction X70, contre le prolongateur 60. Autrement dit, le prolongateur 60 est interposé entre la partie mobile, parallèlement à la direction longitudinale X70. Le prolongateur 60 sert donc de rallonge pour la tige palpeuse 91, afin d’atteindre la partie mobile 24 et de lier la position de la partie mobile 24 à celle de la tige palpeuse 91 parallèlement à la direction longitudinale X70. Par l’intermédiaire du prolongateur 60, la position de la tige palpeuse 91 reflète celui de la partie mobile 24.
Plus précisément, le prolongateur 60 est dans le prolongement de la tige 91, suivant la direction X70. Le prolongateur 60 vise précisément à prolonger la tige 91 pour la lier à la partie mobile 24. A l’opposé de l’extrémité 62, en sens opposé de la direction X70, le prolongateur 60 comprend une extrémité 64, dite « extrémité de détection », par l’intermédiaire de laquelle l’extrémité palpeuse de la tige 91 vient en appui contre le prolongateur 60 suivant la direction X70. Le dispositif de rallonge 6 sert donc d’adaptateur, pour permettre au détecteur de palper la position de la partie mobile 24 de la ferrure 22, alors que, sans le dispositif de rallonge 6, il aurait été malaisé voire impossible d’installer correctement le détecteur 9 sur cette huisserie, puisque la partie mobile 24 de la ferrure 22 est difficile d’accès, en particulier parce qu’elle est recouverte par la partie fixe 23, et en retrait dans la direction X70 par rapport à la partie fixe 23. L’interposition du dispositif de rallonge 6 évite avantageusement de devoir concevoir un autre détecteur, dont la tige aurait une forme spécifiquement prévue pour la ferrure 22.
De manière avantageuse, le détecteur 9 comprend un ressort, qui est reçu à l’intérieur du boîtier 92, et qui exerce un effort de ressort sur la tige 91, en prenant appui sur le boîtier 92, tendant à déplacer la tige 91 dans la direction X70 par rapport au boîtier 92. Par « effort de ressort », on entend un effort de rappel élastique généré sous l’effet d’une déformation élastique du ressort, pour revenir dans sa position de repos. Par exemple, le ressort est un ressort de compression interposé parallèlement à la direction X70 entre l’extrémité arrière interne de la tige 91 et une paroi d’appui interne appartenant au boîtier 92. Le ressort maintient la tige 91 en appui contre le prolongateur 60 suivant la direction X70, ce qui met aussi en appui le prolongateur 60 contre la partie mobile 24 suivant la direction X70. On tire donc parti de ce ressort équipant le détecteur 9 pour solidariser la partie mobile 24, le prolongateur 60 et la tige 91 suivant la direction X70, de sorte qu’il n’est pas nécessaire d’attacher ensemble la partie mobile 24, le prolongateur 60 et la tige 91 pour lier leur position suivant la direction X70.
En variante, on pourrait prévoir d’attacher le prolongateur 60 à la tige 91 et/ou à la partie mobile 24 de la ferrure 22 pour lier leur position suivant la direction X70, notamment dans le cas où le détecteur 9 ne comporterait pas un tel ressort,
Pour détecter la position de la tige 91 par rapport au boîtier 92, le détecteur 9 comprend des moyens électroniques embarqués, qui sont reçus à l’intérieur du boîtier 92. Les moyens électroniques comprennent par exemple un système capteur de position, incluant un témoin sous la forme d’un aimant permanent, porté par l’extrémité arrière de la tige 91 et un ou plusieurs capteurs à effet hall qui renvoient un état électrique qui varie en fonction de la position du témoin, et donc en fonction de la tige. Bien entendu, tout autre système capteur peut être prévu à la place ou en complément de celui-ci.
Les moyens électroniques comprennent en outre un analyseur électronique, ainsi qu’un transmetteur électronique. Les moyens électroniques comprennent avantageusement une carte électronique, tel qu’un circuit imprimé, portant des composants de surface et/ou des circuits intégrés pour former l’analyseur et le transmetteur électronique, et portant, optionnellement, une partie du système capteur, ici les capteurs à effet hall.
L’analyseur électronique est système électronique, comportant par exemple un processeur mettant en œuvre un code informatique stocké sur une mémoire, ces éléments étant ici formés par les composants de surface de la carte électronique. Fonctionnellement, l’analyseur est conçu pour déterminer la position longitudinale de la partie mobile 24 de la ferrure 22, sur la base de l’état du système capteur, ici sur la base des valeurs prises par les états respectifs des capteurs à effet hall détectant le témoin porté par la tige 91. Pour cela, le système capteur est électroniquement relié à l’analyseur. Sur cette base, l’analyseur électronique génère une information de position de la tige 91 par rapport au boîtier 92, qui dépend de la position de la tige 91, et reflète donc la position de la partie mobile 24.
Le transmetteur est un système électronique, comportant par exemple un processeur mettant en œuvre un code informatique stocké sur une mémoire, ces éléments étant ici formés par les composants de surface de la carte électronique. Le transmetteur comprend par exemple un émetteur sans fil, tel qu’un émetteur radio comprenant une antenne, conçu pour transmettre l’information de position de la tige 91, fournie par l’analyseur électronique, à un dispositif tiers, distinct du détecteur 9, et positionné hors du boîtier 92, voire à distance de l’huisserie. Le dispositif tiers peut comprendre un afficheur, une interface, ou tout moyen similaire, visant à informer un utilisateur de la position fonctionnelle courante de la partie mobile 24 de la ferrure 22, en se basant sur l’information de position.
Si besoin en était, un exemple plus détaillé d’un détecteur qui convient pour cette application est décrit dans la demande FR3102787A1.
La illustre, à l’aide d’un logigramme, des étapes générales d’un procédé conforme à l’invention. Ce procédé permet de déterminer l’état de fonctionnement d’équipements électriques dans le réseau électrique 100.
A l’étape optionnelle 600, le dispositif de contrôle 130, par exemple via le module d’apprentissage des signatures 1304, conduit une campagne d’apprentissage des signatures harmoniques pour les différents états de fonctionnement E j des équipements électriques pilotables k 120p.
Cette étape comporte une première sous-étape 602 de pilotage des équipements 120p par exemple selon toutes les combinaisons d’états E j possibles et d’obtention de séries d’harmoniques mesurées correspondant à ces différentes combinaisons. Le rapprochement de chaque série avec une combinaison d’états peut être réalisé à l’aide d’un horodatage des séries. De préférence, plusieurs séries sont obtenues pour chaque combinaison, de sorte à avoir un grand nombre de données d’apprentissage.
La sous-étape 604 consiste à utiliser ces données d’apprentissage pour obtenir des signatures harmoniques S jk représentatives de chaque état E j de chaque équipement pilotable k 120p. Comme décrit ci-dessus, un outil d’intelligence artificiel ou une recherche de profils types peut être mise en œuvre. Il en résulte l’obtention d’une signature harmonique S jk pour chaque état E j de chaque équipement k.
Ces signatures harmoniques peuvent remplacer (étape 608) celles en mémoire du dispositif de contrôle 130.
En variante, l’étape optionnelle 606 peut consister à vérifier la pertinence de chaque signature harmonique ainsi obtenue au regard de la signature harmonique correspondante (i.e. pour le même état de fonctionnement du même équipement) déjà en mémoire, et remplacer la signature déjà existence (étape 608) uniquement en cas d’efficacité améliorée.
L’efficacité peut être mesurée comme un taux de détection calculé à partir de ratios faux négatifs/vrais négatifs et faux positifs/vrais positifs déterminés sur de nouvelles séries d’harmoniques mesurées (selon diverses combinaisons d’états). Par exemple, la signature présentant le plus faible taux de faux négatifs et/ou de faux positifs peut être sélectionnée.
A l’issue de l’étape 600, le dispositif de contrôle 120 est prêt à surveiller le réseau 100 en exploitation.
Aussi, l’étape 610 est réalisée de façon périodique, par exemple toutes les minutes. L’étape 610 consiste à déterminer l’état de fonctionnement des équipements 120 du réseau 100, et notamment des équipements pilotables 120p.
Elle comprend la sous-étape 612 d’obtention, par le module de mesure 1301, d’une pluralité d’harmoniques d’un signal électrique mesuré par le capteur 140 sur le réseau électrique 100.
Puis à l’étape 614, le module de détection 1302 identifie si une ou plusieurs des signatures harmoniques S jk sont présentes parmi la pluralité d’harmoniques. A ce stade, une alerte peut être remontée si deux ou plus signatures harmoniques d’un même équipement k sont détectées comme présentes et/ou si aucune signature n’est détectée pour un équipement k.
A l’étape 616, le module de détection 1302 détermine l’état de fonctionnement des équipements, notamment pilotables 120p, en identifiant l’état E j associé à chacune des signatures harmoniques S jk présentes. Dans le cas de l’alerte ci-dessus, le module de commande et reporting 1303 peut indiquer à l’utilisateur les deux ou plus états possibles de l’équipement k ayant plusieurs signatures détectées.
A l’issue de l’étape 610, le dispositif de contrôle 120 connaît l’ensemble des états courants des équipements, incluant ceux pilotables 120p. Il les mémorise pour l’instant courant.
Par conséquent, le dispositif de contrôle 120 obtient pour divers instants consécutifs, plusieurs ensemble d’états de fonctionnement des équipements 120.
Ces informations sont exploitées à l’étape 620.
Comme indiqué précédemment, cette exploitation peut consister en un simple reporting des états E j courants des équipements et des éventuelles alertes.
Les supports verticaux 12 s'emboîtent à leurs bases dans d'autres segments tubulaires 22 traversant une partie hémisphérique du socle 2 de l'enceinte 1, comme le montre la vue de détail de la zone D ( ), de manière à reporter tous les efforts verticaux exercés par la partie interne 7 sur les fondations 8, comme le montre la vue de détail de la zone E ( ).
On notera que ces autres segments tubulaires 22 sont remplis du même isolant thermique 9 que celui revêtant l'intérieur de l'ensemble de la partie externe 2, 4, 6 au cours de l'opération de montage.
Le socle 2 est fixé sur les fondations 8 par un ancrage sur un support métallique préalablement coulé dans le béton, des chevilles chimiques 23 ou autres.
Ni les plaques 19, ni le liner 21 reposant sur celles-ci ne sont fixés à la partie intermédiaire 6, mais simplement en contact avec l'isolant thermique 9: de la sorte la structure formée par la partie interne 7 est dite "flottante".
Les plaques 11, 19 horizontales soutenues par les supports verticaux 12, qui retiennent le matériau de stockage 10, 17 recouvrent la section transversale de l’enceinte 1 selon un motif régulier (plaques de forme hexagonale, carrée, triangulaire...) ou irrégulier comme le montre la .
Tout autre ensemble de formes couvrant la section de l’enceinte 1 est optimisé selon des contraintes techniques telles que: diamètre de l’enceinte 1, poids du matériau de stockage 10, 17, matière et épaisseur des plaques 11, 19, nombre de supports verticaux 12.
Les plaques 11, 19 sont posées les unes à côté des autres sur les supports verticaux 12 et sont maintenues en place grâce aux appuis inclinés 16 coopérant avec les collerettes 15 et au poids du matériau de stockage 10, 17 disposé dessus.
La forme des plaques 11, 19 et la position des supports verticaux 12 sous ces plaques 11, 19 sont conçues de façon à ce que le centre de gravité des plaques 11, 19, seules ou supportant le matériau de stockage 10, 17, soit toujours contenu dans leur surface de sustentation respective, sans avoir recours à un lien structurel entre les plaques 11, 19, ou entre les plaques 19 et la partie intermédiaire 6.
Les plaques 11, 19 présentent de préférence une épaisseur d’environ 5 mm de manière à résister aux contraintes mécaniques et thermiques en fonction du matériau de stockage 10 utilisé et de l’alliage utilisé pour leur fabrication, tout en restant dans des types de produits semi-finis largement disponibles et facilement travaillés en usine.
Un perçage régulier des plaques 11, 19 assure le passage de l'air tout en retenant le matériau de stockage 10, 17, qui est sous forme granulaire et non structurée, de manière préférentielle. Une taille des trous est prise comme égale à 80-90% d'une dimension minimale des grains du matériau de stockage 10, 17, dont un calibre est compris entre 10 et 30 mm. La densité surfacique de trous est prise égale à la porosité du matériau de stockage 10, 17, à quelques pourcents près, de manière à faciliter le passage de l'air.
Le liner 21, enveloppe métallique de faible épaisseur (de préférence inférieure à 1 mm), protège l’isolant thermique 9 contre des dégâts causés par le contact avec le matériau de stockage 10, 17 (déformation, écrasement ou percement causés par le mouvement des grains du matériau de stockage 10, 17 engendré par leur dilatation, s’ils étaient au contact direct de l’isolant thermique 9).
Le liner 21 empêche également les grains du matériau de stockage 10, 17 de s’infiltrer dans un espace entre les plaques horizontales 19 et l’isolant thermique 9 comme le montre bien la . Ce liner 21 n’a pas de fonction structurelle (pas de reprise d’efforts verticaux).
L’ensemble des pièces constituant l'enceinte de stockage thermique 1 selon l'invention est fabriqué hors site de construction, en usine, avec des procédés simples : découpage, pliage, emboutissage, formage à froid, poinçonnage, et soudage pour le minimum de pièces. Les opérations de précision ou trop complexes ne sont pas privilégiées: forgeage, coulage, moulage ou usinage. Ainsi, la fabrication des pièces est simplifiée et elle est donc moins coûteuse.
De plus, ces pièces sont avantageusement fabriquées en grandes quantités en usine à partir de produits semi-finis standards disponibles facilement (plaques, tubes, barres) afin de réaliser des économies d'échelle, et sont ensuite transportées et assemblées sur place, réduisant ainsi le temps de construction de l'enceinte de stockage thermique 1 sur site.
Avec le même objectif de simplifier et d’accélérer la construction, les parties interne et externe ne nécessitent pas d’assemblage complexe lors de la construction de l’installation du système de stockage thermique.
Les pièces constituant l'enceinte de stockage thermique 1 sont facilement manipulables avec des moyens de levage simples et largement disponibles. De plus, ces pièces sont principalement posées, emboîtées ou vissées manuellement.
Les sources de lumière situées à plus grande distance dudit point de référence sont avantageusement configurées pour acquérir des images en champ clair.
Les sources de lumière situées à plus petite distance dudit point de référence sont avantageusement configurées pour acquérir des images en champ sombre. Dans le cas où le système d’éclairage selon l’invention est inclus dans un microscope ou un dispositif d’imagerie microscopique destiné à l’observation d’un échantillon, une puissance forte est en effet obtenue en se rapprochant de l’échantillon.