INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un premier levier 50 est muni en une première extrémité 51 d’une première molette 52 d’enroulement qui est montée à rotation sur le levier 50 autour d’un premier point d’articulation 51.1. Le premier levier 50 est monté pivotant sur le premier plateau 10 en un premier point de pivot 53 pour décrire une première trajectoire 54 circulaire du premier point de pivot 53 autour du premier axe Oy selon un premier diamètre D1. Ainsi le premier point de pivot 53 parcourt une première trajectoire 54 circulaire de premier diamètre D1 au cours d’une rotation du premier plateau 10 de trois cent soixante degrés autour du premier axe Oy.
En particulier la présente invention consiste en une méthode de conversion électrochimique du 5-HMF en milieu organique ou hydro-organique utilisant un radical aminoxyl comme catalyseur homogène pour baisser l’énergie de réaction et améliorer la sélectivité et la conversion vers ces produits d’intérêt.
Le radical aminoxyl est choisi parmi toute espèce dont la structure chimique contient un groupement N-oxyl, que cette espèce soit stable ou générée in situ dans l’électrolyseur dans les conditions de la réaction. De manière préférée, ce radical est choisi parmi les espèces chimiques de structure générale (II) qui a été décrite plus haut.
Les solvants organiques ou hydro-organiques selon l’invention sont sélectionnés parmi les solvants polaires aprotiques et préférentiellement le DMSO, la γ-valérolactone (ci-après dénommée GVL), les carbonates d’alkyle linéaires, cycliques ou un mélange (DMC, EC, PC, DEC), le 1,1-dioxyde de tétrahydrothiophène (sulfolane)), l’acétonitrile, le nitrométhane, la méthyl isobutyl cétone (MIBC).
Le procédé utilise un dispositif d’électro-oxydation, aussi appelé électrolyseur, qui est compartimenté séparé par une membrane échangeuse d’ions. Avantageusement la réaction de réduction dans le compartiment cathodique peut être la réduction de l’eau en hydrogène en milieu aqueux préférentiellement basique.
Ceci a pour conséquence de maintenir la membrane échangeuse d’ions dans un état suffisamment hydraté pour assurer une conduction ionique suffisante. Avantageusement le procédé d’oxydation du 5-HMF peut ainsi produire également de l’hydrogène.
Un avantage du procédé selon l’invention est de permettre l’obtention d’un produit oxydé avec un bon rendement et une bonne sélectivité. Un autre avantage du procédé selon l’invention est de pouvoir être combiné avec une charge obtenue par une réaction de déshydratation de sucre dans des conditions similaires, et donc de limiter les étapes de purification intermédiaires.
Les solvants pour l’invention sont intéressants, soit parce qu’ils solubilisent les sucres dont le fructose (un des précurseurs du 5-HMF) et le 5-HMF, soit parce qu’ils aident la séparation du 5-HMF lors de la déshydratation par leur caractère démixant vis-à-vis de la phase aqueuse, et à la condition qu’ils soient compatibles avec une étape d’oxydation électrochimique, c’est-à-dire qu’ils présentent une oxydation modérée dans les conditions d’électrolyse, i.e. un potentiel d’oxydation du solvant supérieur à celui du médiateur, généralement entre – 0,4 et + 0,8 V versus (vs) la référence Ag/Ag + , et de préférence inférieur à 0,8 V vs Ag/Ag + .
Parmi les solvants selon l’invention utiles pour la déshydratation des sucres et qui les solubilisent, le DMSO et la γ-valérolactone, le sulfolane, le nitrométhane sont notamment préférés. Parmi les solvants démixants selon l’invention, les carbonates d’alkyle (DMC, EC, PC, DEC), la MIBC sont préférés. On peut aussi utiliser de l’acétonitrile comme solvant ou co-solvant avec de l’eau.
En l’absence d’eau dans le solvant organique, l’oxydation électrochimique du 5-HMF en présence de TEMPO est activée par la présence d’une base organique, préférentiellement la N méthylimidazole, la 2,4-lutidine, la N méthyl benzimidazole, le 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undéc-7-ène (DBU), la 2,4,6-collidine, et de manière encore préférée la N-methyl imidazole (NMI).
La base organique est de préférence sélectionnée parmi les bases azotées présentant un pKa dans l’eau supérieur à 5, et préférentiellement supérieur à 7.
En présence d’eau, l’activité catalytique peut varier en raison d’un changement de l’acidité du mélange solvant + eau. Dans les mélanges hydro-organiques, les mêmes bases organiques peuvent être utilisées, mais également une base dans la phase aqueuse. De manière préférée, dans les mélanges hydro-organiques, les bases inorganiques bien connues de l’homme de l’art sont utilisées (hydroxydes alcalins ou alcalinoterreux, carbonates alcalins, borates, phosphates). Une solution aqueuse tampon pH 9 est préférée, et un tampon à base de borate est encore préféré.
En l’absence d’eau, et donc pour orienter la production vers une production sélective de DFF, les solvants préférés sont : acétonitrile, GVL et les carbonates d’alkyle, le nitrométhane, le DMSO, et de manière encore préférée le carbonate de propylène, la GVL, le nitrométhane, le sulfolane.
Le dispositif d’électrolyse Le dispositif avec lequel ont été réalisés les exemples suivants est représenté de façon très schématique à la . Il s’agit d’un électrolyseur E à membrane échangeuse d’ions. Les références à la figure représentent les flux/composants/ réactifs suivants : 1 :Transfert d’ions 2 : Membrane échangeuse d’ions 3 : Compartiment anodique, siège de la réaction d’oxydation, contenant le médiateur redox M, appelé aussi catalyseur (le radical aminoxyl), éventuellement dans plusieurs états redox, le substrat S (le composé furanique à oxyder) qui est oxydé par le médiateur en différents produits P dans un solvant organique aprotique ou un mélange hydro-organique 4 : Réservoir anolyte (la pompe n’est pas représentée, mais le système fonctionne ici en circulation en boucle fermée, selon les flèches représentées) 5 : Réservoir catholyte (la pompe n’est pas représentée, mais le système fonctionne ici en circulation en boucle fermée, selon les flèches représentées) 6 : Cathode 7 : Anode 8 : Compartiment cathodique, siège de la réaction de réduction, pour lequel le solvant est ici une solution aqueuse et l’espèce réduite peut être H 2 O, fournissant ainsi de l’hydrogène (il peut aussi d’agir d’une autre réaction de réduction électrochimique).
Pour réaliser les exemples décrits ci-dessous, le mode de fonctionnement suivant de ce dispositif a été choisi : L'électrolyse de l’oxydation du 5-HMF catalysée par un médiateur redox a été réalisée dans le dispositif du type de celui représenté à la , sous une atmosphère d'azote. Les deux compartiments 6,7 sont séparés par une membrane 2 échangeuse de cations Nafion 424 de la société Chemours, mentionnée plus haut. Un feutre de carbone (0,3 cm x 4 cm x 5 cm) a été utilisé pour les deux électrodes de travail (anode) et contre-électrode (cathode).
La catholyte est une solution aqueuse basique de 40 ml (1 M de NaOH) conduisant à la production de dihydrogène.
L'anolyte est un volume de 40 ml d'une solution de réactif contenant : - 100 mM de 5-HMF, - 1 mM de médiateur redox à base de radicaux aminoxyl (TEMPO ou 4-hydroxy TEMPO), - une base (soit 450 mM de NMI (N-méthyl imidazole), et/ou 40-50 mM de tampon borate) et - 500 mM de NaClO 4 comme sel support dissous - dans le solvant ou mélange de solvants.
Le débit de gaz de purge du premier état de fonctionnement est par exemple au moins 20% plus élevé que le débit de gaz de purge du deuxième état de fonctionnement qui peut par exemple être nul, à l’exception d’un débit de gaz de purge injecté au niveau des paliers de la pompe à vide primaire pour protéger les roulements et les dispositifs d’étanchéité situés aux extrémités de la pompe à vide primaire.
L’unité de contrôle peut être configurée pour pouvoir commander une pluralité de débits de gaz de purge à injecter par le dispositif de purge et correspondant à une pluralité de plages de puissances électriques consommées par le moteur de la pompe à vide secondaire Roots, chaque plage de puissance électrique correspondant à une recette distincte pouvant être mise en œuvre dans la chambre de procédés.
Le dispositif de purge peut comporter un dispositif de chauffage du gaz de purge. Selon un exemple de réalisation, le paramètre de sortie du groupe de pompage est la puissance électrique du dispositif de chauffage du gaz de purge.
Selon un exemple de réalisation, pour un premier état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une première puissance électrique (paramètre d’entrée), le paramètre de sortie, ici la puissance électrique du dispositif de chauffage, est plus élevé que pour un second état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une seconde puissance électrique qui est plus élevée que la première puissance électrique.
En augmentant la puissance électrique du dispositif de chauffage lorsque le paramètre d’entrée est plus faible, on augmente la température du gaz de purge au cours de l’étape de dépôt, ce qui facilite la dilution et l’entrainement des gaz dans le chemin d’écoulement des gaz.
En diminuant la puissance électrique du dispositif de chauffage lorsque le paramètre d’entrée est plus élevé, on évite la surconsommation électrique du dispositif de chauffage. Il est ainsi possible d’adapter la consommation électrique du chauffage des lignes aux débits des gaz à traiter par le dispositif de traitement des gaz pour éviter les surconsommations.
La puissance électrique du dispositif de chauffage du premier état de fonctionnement est par exemple au moins 20% plus élevée que la deuxième puissance électrique du dispositif de chauffage du deuxième état de fonctionnement qui peut être nulle.
L’unité de contrôle peut en outre être configurée pour pouvoir commander une pluralité de puissances électriques du dispositif de chauffage correspondant à une pluralité de plages de puissances électriques consommées par le moteur de la pompe à vide secondaire Roots, chaque plage de puissance électrique correspondant à une recette distincte pouvant être mise en œuvre dans la chambre de procédés. Il est alors possible d’adapter avec précision le chauffage des lignes aux situations de pompage.
L’invention a aussi pour objet un dispositif de pompage et de traitement comprenant au moins un groupe de pompage tel que décrit précédemment et au moins un dispositif de traitement des gaz comportant une unité de traitement et/ou un laveur et/ou une cartouche de chimisorption et/ou de physisorption. L’unité de traitement comporte par exemple un brûleur et/ou un système électrique et/ou un dispositif de génération d’un plasma.
Lorsque l’unité de traitement comporte un brûleur, le brûleur comporte par exemple un dispositif d’injection de comburant et de combustible configuré pour injecter un comburant et un combustible dans le chemin d’écoulement des gaz pompés. Le paramètre de sortie du dispositif de traitement des gaz est par exemple les débits de comburant et de combustible injectés par le dispositif d’injection de comburant et de combustible.
Par exemple, pour un premier état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une première puissance électrique (paramètre d’entrée), le paramètre de sortie, ici les débits de comburant et de combustible injectés par le dispositif d’injection de comburant et de combustible, est plus élevé que pour un second état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une seconde puissance électrique qui est plus élevée que la première puissance électrique.
En augmentant les débits de comburant et de combustible injectés dans le brûleur lorsque le paramètre d’entrée est plus faible, on augmente la température de flamme du brûleur au cours de l’étape de dépôt, ce qui facilite le traitement des gaz notamment en facilitant la transformation des résidus des gaz de procédés en espèces solubles.
En diminuant les débits de comburant et de combustible injectés dans le brûleur lorsque le paramètre d’entrée est plus élevé, on diminue la température de flamme au cours de l’étape de nettoyage, ce qui permet d’économiser les comburants et combustibles. Il est ainsi possible d’adapter les débits de comburant et de combustible aux débits des gaz à traiter par le dispositif de traitement des gaz pour éviter les surconsommations.
Lorsque l’unité de traitement comporte un système électrique et/ou un dispositif de génération d’un plasma, le paramètre de sortie du dispositif de traitement des gaz peut être la puissance électrique du système électrique ou du dispositif de génération d’un plasma.
Par exemple, pour un premier état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une première puissance électrique (paramètre d’entrée), le paramètre de sortie, ici la puissance électrique du système électrique ou du dispositif de génération d’un plasma, est plus élevé que pour un second état de fonctionnement de la pompe à vide secondaire Roots à une seconde puissance électrique qui est plus élevée que la première puissance électrique.
Fig. 3C montre un graphique de corrélation dans une seconde situation.
Fig. 4 représente des exemples de collisions de trames sur un canal.
Fig. 5 montre un graphique représentant l’évolution d’un nombre de nœud impliqués dans des collisions en cas de collisions groupées.
Fig. 6 montre un graphique comparatif du nombre relatif de nœuds impliqués dans une collision selon deux gestions d’accès multiple à un canal de communication.
Il est maintenant fait référence à la . La montre une portion d’un système 100 de communication, comprenant des dispositifs 10, 20, 30, 40 communicants reliés à un canal 90 commun. Dans les exemples décrits ici, le système 10 est un réseau de distribution électrique par l’intermédiaire duquel les communications sont mises en œuvre par Courant Porteur en Ligne (CPL), par exemple selon la norme G3. En variante, la communication peut s’établir au moyen d’autres technologies de communication filaires.
Les dispositifs 10, 20, 30, 40 sont chacun équipé d’un module de communication correspondant à la technologie de communication mise en œuvre sur le réseau. Dans les exemples, un dispositif peut être assimilé à un nœud du réseau électrique et peut correspondre, par exemple, à un « Point De Livraison (PDL) » en aval du réseau de distribution ou à un nœud d’interface avec le réseau de transport, en amont du réseau de distribution, typiquement au niveau de transformateurs électriques. Le dispositif 10, 20, 30, 40 peut en outre être équipé d’autres modules tels que des capteurs et modules de diagnostic propres à effectuer des mesures locales afin de détecter des anomalies locales. Les informations obtenues localement constituent un exemple de données que l’on souhaite pouvoir transmettre, via le canal 90. De tels dispositifs communicants forment le maillage des « réseau intelligents ». Aux points de livraison, de manière accessoire, ils peuvent en outre se substituer aux anciens dispositifs non-communicants dédiés exclusivement au comptage de l’électricité qui transitait vers des réseaux privés en aval. Pour cette raison historique et par abus de langage, certains dispositifs sont parfois encore appelés « compteurs », bien que leur fonction de comptage soit à la fois technique et devenue accessoire en comparaison des fonctions techniques de diagnostic et gestion des réseaux.
En tant que dispositifs communicants, les dispositifs 10, 20, 30, 40 sont susceptibles de devoir transmettre (et recevoir) des données sur le canal 90 en fonctionnement. Dans la suite, les données sont transmises sous forme de trames, c’est-à-dire une forme ordonnée des données. Les trames contiennent les données qui incluent elle-même les informations à transmettre, et des données conventionnelles (normalisées) dont la fonction première est de faciliter la transmission de la trame. Parmi les données conventionnelles, les trames contiennent par exemple des symboles de signature et des paramètres de transmission. Les symboles de signature sont par exemple identiques pour toutes les trames transitant par le canal 90 et fixés par convention. La lecture et la reconnaissance de tels symboles de signature sur le canal 90 permet de faciliter la reconnaissance d’une trame en la distinguant des bruits et parasites éventuels sur le canal 90. Les paramètres de transmission définissent la trame elle-même et peuvent donc varier d’une trame à l’autre. Par exemple, les paramètres de transmission peuvent inclure des informations sur les porteuses utilisées, la modulation et/ou la longueur de la trame.
À titre d’exemple, la structure de la couche physique d’une trame selon la norme CPL G3 est constituée de : - un préambule (9,5 symboles ; 6,1 ms) formant symboles de signature ; - un en-tête de contrôle de trame (« FCH » ; 13 symboles ; 9,0 ms) en modulation super robuste ; - les données de contenu (36 symboles ; 25,0 ms ; 11 octets en modulation robuste ou 226 octets en modulation 8-PSK).
Dans les exemples décrits ici, les dispositifs 10, 20, 30, 40 sont autonomes au sens où ils ne sont pas pilotés de manière coordonnée et en temps réel par un dispositif maître. Bien qu’ils puissent recevoir des données, chaque dispositif 10, 20, 30, 40 doit pouvoir transmettre des données via le canal 90 y compris en l’absence d’une commande spécifique reçue d’un opérateur ou d’un dispositif tiers. Or, le canal 90, par exemple un câble ou un faisceau de câbles, présente des limites physiques et techniques qui limitent la quantité de données qui peuvent y transiter à chaque instant. Par conséquent, afin de limiter les risques de saturation du canal 90, une gestion décentralisée d’accès multiple au canal 90 est mise en œuvre.
Il est maintenant fait référence à la . Chacun des dispositifs 10, 20, 30, 40 est agencé pour mettre en œuvre une stratégie d’évitement de collision de trames sur le canal 90. Chacune de ces stratégies comprend au moins une écoute 102 du signal transitant sur le canal 90 visant à reconnaitre des symboles de signature 1a, 2a, 3a, 4a et au moins la mise en œuvre d’une détermination 105 de l’état d’occupation du canal 90. La détermination 105 de l’état d’occupation du canal 90 est mise en œuvre par un dispositif 10 au moins lorsqu’une trame de données doit être envoyée sur le canal commun 90 par ledit dispositif 10. Autrement dit, une étape préalable 101 de vérification qu’une trame doit être envoyée peut être mise en œuvre avant d’engager activement la mise en œuvre de la stratégie d’évitement de collision. En variante, l’étape préalable 101 est absente : la stratégie est mise en œuvre de manière continue.
L’écoute 102 du signal transitant sur le canal 90 peut comprendre une recherche de symboles de signature 1a, 1b, 1c, 1d. Le nombre de symboles de signature détectés lors de l’écoute peut être un paramètre pour la suite de la stratégie d’évitement. Par exemple, lorsque le nombre de symboles de signatures détectés est strictement inférieur à un seuil n prédéfini, avec n étant un entier positif ou nul, la stratégie d’évitement peut être poursuivie. Lorsque le nombre de symboles de signatures détectés est supérieur ou égal au seuil n prédéfini, la transmission de la trame est reportée.
Dans l’exemple du CPL G3, la sous-couche MAC est utilisée pour gérer l’accès multiple au canal 90. Dans un tel exemple, l’écoute 102 peut prendre la forme d’une technique dite PCS, pour « Physical Carrier Sense », de recherche des symboles de signature usuellement présents dans le préambule des trames.
Après l’écoute 102, si le nombre de symboles signature est strictement inférieur au seuil prédéfini n, au moins une mesure 103, 104 du signal transitant sur le canal 90 est mise en œuvre.
L’une des mesures du signal peut comprendre une mesure 103 d’un niveau d’énergie P du signal reçu par le dispositif 10, 20, 30, 40 depuis le canal 90. Le niveau d’énergie P mesuré est comparé à seuil P min . Par exemple, le seuil P min peut être déterminé en fonction de la sensibilité κ d’un capteur 11 du dispositif 10 et de la fonction de transfert H du canal 90.Le seuil P min peut donc s’exprimer de la manière suivante :
S représente le niveau du signal à l’émetteur. Par exemple, pour un canal 90 idéal, sans bruit ni atténuation, H(S)=S. Avec un niveau de signal maximal (1 V, S=120 dBμV), P min = 120 - κ dBμV.
Dans l’exemple précédent, la valeur du seuil P min peut être fixe. En variante, la valeur du seuil P min peut être dynamique, donc ajustable. Elle peut par exemple être mise à jour en fonction de mesures de niveaux d’énergie du signal reçu par le dispositif 10 hors de phases d’émission et de réception de données. Ainsi, la valeur du seuil peut varier en fonction du dispositif et/ou du temps. Les mesures de niveaux d’énergie pour adapter la valeur du seuil peuvent être statistiques, par exemple une moyenne, pondérée ou non, de la puissance du bruit observé ou selon un profil de la puissance, en dehors des périodes d’émission et de réception du dispositif concerné. Dans d’autres variantes, la valeur du seuil peut être adaptée dynamiquement par un module d’intelligence artificielle utilisant des méthodes d’apprentissage hors ligne (préalablement entrainé) et/ou en ligne (entrainé « à la volée »).
Avantageusement, et le cas échéant, on peut ensuite effectuer un retrait d’éventuelles régions superficielles non-dopées.
On peut ensuite effectuer des étapes telles que décrites dans l’exemple précédent, notamment de croissance des blocs semi-conducteurs 145 pour former des régions de source et de drain ( ), puis de siliciuration afin de former des contacts.
Comme indiqué précédemment, pour obtenir une structure telle qu’illustrée sur la ou une structure telle qu’illustrée sur la , on peut, mettre en œuvre au préalable un procédé d’assemblage entre un substrat 10 doté de la première couche semi-conductrice 12 dans lequel le premier niveau de composants est formé et un autre substrat 1 doté de la couche semi-conductrice 120 dans laquelle un ou plusieurs transistors d’un niveau supérieur est ou sont prévu(s).
Ainsi, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , on prévoit un substrat 1 poignée semi-conducteur sur lequel la couche semi-conductrice 120, par exemple en silicium, est disposée et on réalise une implantation dans ce substrat 1 pour former une zone 3 de fragilisation. L’implantation est effectuée par exemple à l’aide d’ions H+ ou Helium.
On réalise ensuite ( ) un assemblage par collage moléculaire d’une structure telle que décrite précédemment en liaison avec la et le substrat 1 poignée. Le collage moléculaire peut être par exemple mis en œuvre entre une couche en Si en surface de la structure de la et une couche de SiO 2 recouvrant le substrat poignée 1.
La illustre une étape ultérieure de découpe par fracturation du substrat poignée 1 au niveau de la zone de fragilisation 3. Une étape de retrait ultérieure supplémentaire d’une épaisseur restante peut être ensuite mise en œuvre ( ). On effectue ce retrait typiquement par planarisation (CMP).
Une fois la couche semi-conductrice 120 reportée sur le niveau N 1 de composants, on peut ensuite réaliser au moins une implantation d’amorphisation ( ).
Ensuite, on forme un transistor, par exemple selon un procédé tel que décrit précédemment en lien avec les figures 1A-1F.
De manière optionnelle, et comme illustré sur , la couche semi-conductrice 120 agencée sur le substrat 1 poignée, peut-être accolée à une couche 170 d’arrêt de gravure en un matériau semi-conducteur différent et susceptible d’être gravé sélectivement par rapport au matériau de la couche 120. Par exemple, lorsque la couche semi-conductrice 120 est en silicium, la couche 170 d’arrêt de gravure peut être en SiGe.
Une fois le report réalisé de la couche semi-conductrice 120 tel que réalisé aux figures 7B-7C, on amincit la couche semi-conductrice superficielle et on lisse cette couche superficielle pour en éliminer la rugosité créée par l’étape de fracturation. On élimine et l’on réduit des défauts résiduels susceptibles d’avoir été introduits dans le cristal en raison de l'implantation pour réaliser la zone de fragilisation.
La présence de couche d’arrêt 170 permet de mieux contrôler l'épaisseur de la couche 120 et de réduire sa rugosité à basse température.