INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le tube 2 est ici réalisé en totalité en matériau électriquement conducteur et est conformé en spirale avec une première extrémité 2a formant une entrée pour un gaz G et une seconde extrémité 2b opposée formant une sortie du gaz pyrolisé Gp.
Un circuit d’alimentation électrique 3 est relié au tube 2 pour chauffer le tube par effet Joule jusqu’à une température supérieure à une température de pyrolyse du gaz circulant dans le tube. On rappelle que la pyrolyse du gaz est une décomposition chimique dudit gaz sous l’effet de la température et en absence totale d’oxygène. Le circuit d’alimentation électrique 3 comprend ici un générateur de courant 3a. L’homme du métier saura dimensionner le générateur pour obtenir la puissance électrique nécessaire au chauffage par effet Joule du tube 2 pour la pyrolyse du gaz à traiter. En général, le tube est alimenté par un courant électrique de basse tension mais de forte intensité. Le générateur peut délivrer du courant continu ou alternatif. Le circuit d’alimentation 3 peut être raccordé à un réseau de distribution électrique, à des batteries ou à un générateur d’électricité (à titre d’exemples ce peuvent être des panneaux solaires, des éoliennes ou un groupe électrogène motorisé). Bien entendu, les sources d’alimentation électrique peuvent être multiples. Selon un mode privilégié de réalisation de l’invention, le courant est au moins partiellement généré par un moteur ou une turbine à gaz 3a. La puissance électrique nécessaire est calculée en fonction de la température à atteindre dans le tube pour que le gaz G soit pyrolysé. A titre d’exemple, le réglage de la température peut être piloté par un thyristor asservi à la température du gaz Gp à la deuxième extrémité 2b du tube 2 qui permet de piloter la tension et/ou l’intensité du courant envoyé dans le tube 2, la régulation se fait indifféremment par train d’ondes ou par angle de phase.
A la seconde extrémité du tube 2b est raccordé un organe de refroidissement et de séparation 4 du gaz Gp sortant du tube 2 destiné à d’une part refroidir le Gaz Gp et d’autre part séparer le gaz pyrolysé Gp et les particules solides présentes dans ledit gaz pyrolysé. L’organe de refroidissement et séparation 4 est ici constitué d’au moins un cyclone. L’homme du métier saura dimensionner le nombre et la taille des cyclones en fonction du volume de gaz pyrolysé à refroidir et à séparer.
Un moyen de collecte 5 est associé à l’organe de séparation 4 pour collecter les particules solides S extraites du gaz pyrolysé Gp. Le moyen de collecte est de type bac ou convoyeur étanche. Si l’homme du métier le juge nécessaire, il pourra adjoindre au moyen de collecte 5 des dispositifs complémentaires de séparation des particules de carbone les plus fines (par exemple ce pourraient être des filtres à manche, des filtres céramiques, …)
Un dispositif de traitement 6 est raccordé à l’organe de refroidissement et séparation 4 pour traiter le gaz pyrolysé Gp après son passage dans l’organe de refroidissement et séparation 4. Le dispositif de traitement est ici un dispositif d’adsorption par inversion de pression (également connu sous l’acronyme anglais « PSA » pour Pressure Swing Adsorption).
Dans le mode de réalisation ici décrit, le gaz à traiter G est un gaz hydrocarboné et plus particulièrement du méthane de formule chimique CH 4 .
La réaction de pyrolyse du méthane CH 4 se fait selon la réaction suivante :
CH 4 -> 2H 2 + C
La température de pyrolyse du méthane est bien connue de l’homme de métier et est comprise entre 1000°C et 1100°C et permet de produire, d’une part, du carbone qui constituent les particules solides S, récupérées par les moyens de collecte 5 de la machine objet de l’invention et, d’autre part, essentiellement du dihydrogène H 2 après passage dans le dispositif de traitement 6 de la machine objet de l’invention.
La pyrolyse est ici réalisée dans le tube 2 qui constitue un tube à passage de courant, comme cela est plus précisément illustré dans la . Le principe est connu en lui-même et consiste à mettre sous tension le tube 2 au moyen du circuit d’alimentation électrique 3 et faire circuler dans le tube le gaz G à pyrolyser. Le passage d’un courant électrique dans le matériau électriquement conducteur constituant le tube 2 produit de la chaleur par effet Joule. La chaleur est transmise du tube 2 vers le gaz G par convection via la paroi interne du tube qui est au contact du gaz G et forme la surface d’échange. Ainsi, l’énergie électrique fournie par le générateur de courant, transmise par le circuit d’alimentation 3 est transformée en énergie thermique par le tube 2 puis en énergie chimique nécessaire à la réaction de pyrolyse du gaz G.
Bien évidemment, le tube 2 doit être réalisé en un matériau électriquement et thermiquement conducteur, et résistant à haute température. De manière préférentielle, le tube 2 est réalisé en alliage métallique (par exemple de marque Inconel), en tantale, en acier de référence 602 CA, en molybdène ou tout autre acier réfractaire utilisable à très haute température (c’est-à-dire à plus de 1200°C).
Outre ses capacités de conduction et de résistance à haute température, le tube 2 doit être conformé de telle sorte que la surface d’échange entre le tube 2 et le gaz à pyrolyser soit la plus importante possible.
Ainsi, Les inventeurs ont déterminé que la configuration optimale du tube 2 est un tube qui s’enroule en hélice autour d’un axe longitudinal pour former une spirale avec un diamètre, une longueur déployée, un diamètre de cintrage et un nombre de spires définis selon la nature et la température de pyrolyse du gaz à traiter, selon le temps de séjour et la vitesse minimum du gaz à traiter dans le réacteur et selon le rapport entre la quantité d’énergie électrique nécessaire pour chauffer le tube 2 par effet Joule et l’énergie chimique nécessaire à la réaction de pyrolyse.
Le diamètre du tube 2 doit être aussi réduit que possible pour garantir un coefficient d’échange convectif élevé entre le gaz à traiter et la surface interne du tube. Le coefficient d’échange est d’autant meilleur que la vitesse de circulation du gaz à traiter est élevée. Ainsi, les inventeurs ont établi que le diamètre du tube 2 est défini de manière à obtenir une vitesse de propagation du gaz à traiter dans le réacteur d’au moins 15 m/s. Une telle vitesse permet l’entrainement des particules solides par le flux gazeux lors du déroulement de la réaction de pyrolyse en évitant ainsi le dépôt des particules de carbone sur la surface intérieure du tube. Une telle vitesse permet également un ajustement optimal pour une séparation cyclonique des particules S dans l’organe de refroidissement/séparation 4 en sortie de réacteur. Le diamètre réduit du tube 2 impose une grande longueur de tube 2 pour garantir une surface d’échange suffisante pour transmettre la puissance thermique totale nécessaire pour atteindre l’échauffement souhaité du gaz à température de pyrolyse et également absorber l’énergie de transformation du méthane en dihydrogène. La conformation en hélice du tube 2 permet donc de combiner un diamètre le plus étroit possible avec une longueur déployée importante pour un encombrement le plus limité possible.
De manière préférée et comme particulièrement illustré dans la , le réacteur comprend un tube 2 logé dans un caisson étanche 2c rempli de billes d’isolant thermique 2d résistant à haute température. L’isolation sous forme de billes permet la dilatation du tube 2 sous l’effet de la chaleur tout en préservant les capacités d’isolation du caisson 2c et les dimensions extérieures du réacteur. A titre d’exemple, le caisson 2c peut avoir une paroi extérieure formée d’une tôle d’acier et une paroi intérieure formée d’une couche de béton thermiquement isolant. Les billes d’isolant thermique utilisées peuvent être des billes de vermiculites ou de céramiques résistantes à haute température. L’homme du métier saura utiliser en entrée et en sortie du caisson 2c et du tube 2 tout système permettant la circulation du gaz et le réglage du débit tout en évitant les fuites, par exemple une pompe. L’étanchéité thermique et électrique entre le tube 2 et le caisson 2c peut être réalisé au moyen de joints et sections de dilation, électriquement isolés
Ainsi, le gaz hydrocarboné G entre dans le réacteur, circule dans le tube 2 dans lequel il est pyrolysé et, en sortie du réacteur, le gaz pyrolysé Gp est envoyé dans l’organe de séparation 4 qui refroidit et sépare les particules solides S du gaz pyrolysé Gp. Or, comme déjà mentionné, la réaction chimique de pyrolyse du gaz G produit des particules solides de carbone S et du gaz pyrolysé Gp, ce qui rend nécessaire de séparer les particules solides S et le gaz pyrolysé Gp. Le passage du gaz pyrolysé dans le cyclone de l’organe de séparation 4 permet de refroidir et séparer, d’une part, les particules solides S, essentiellement constituées de carbone, qui seront collectées dans le moyen de collecte 5 et, d’autre part, le gaz pyrolysé Gp. Les particules solides S de carbone plus lourdes vont sous l’effet de la pesanteur et de l’effet cyclonique être séparées du gaz pyrolysé Gp et tomber dans le moyen de collecte 5. Les particules de carbone ainsi collectées pourront être valorisées dans l’industrie comme noir de carbone, notamment l’industrie des pneumatiques, du traitement d’eau, de la plasturgie ou l’industrie automobile.
Les données de signalisations de terminaux mobiles utilisés lors de déplacements présentent notamment un intérêt pour l’étude de la mobilité humaine, qu’il s’agisse de terminaux mobiles appartenant à un utilisateur ou de terminaux mobiles embarqués dans un véhicule.
Il existe de nombreuses techniques permettant d’estimer une situation de mobilité d’un terminal mobile . Parmi ces différentes techniques connues, il en est une qui permet d’estimer une situation de mobilité d’un terminal mobile au moyen de données de signalisation. Selon cette technique, on estime une position du terminal mobile, approximée par le centre d’une zone de couverture, ou cellule, d’une station de base à laquelle le terminal mobile est connecté. Pour cela, on utilise un partitionnement de Voronoï du territoire couvert par les cellules constitutives d’un réseau de communication radio. Chaque évènement réseau est alors positionné sur le centre de la cellule dans laquelle il intervient. De tels évènements sont horodatés ce qui permet de calculer une distance parcourue par un terminal mobile connaissant les coordonnées des centres des cellules.
Cependant, une telle technique présente les limites suivantes propres aux partitionnements de Voronoï :
toutes les cellules sont supposées omnidirectionnelles, les caractéristiques des cellules (puissance de rayonnement, hauteur et inclinaison des antennes de la station de base) ne sont pas prises en compte, le recouvrement des zones d’action des cellules n’est pas pris en compte, aucun a priori de localisation n’est utilisé.
Les cellules d’un réseau de communication radio couvrant parfois de grandes zones, e.g. supérieures à 5km de rayon, les estimations de position obtenues avec une telle des terminaux mobiles utilisés lors de déplacement sont très incertaines et les estimations d’une distance parcourue par un terminal mobile qui en découlent le sont donc aussi.
Il existe donc un besoin d'une solution ne présentant pas l’ensemble des inconvénients ci-dessus pour obtenir des informations représentatives d’un déplacement d’un terminal mobile au moyen de données de signalisation.
L'invention répond au moins partiellement à ce besoin en proposant un procédé de détermination d’un déplacement d’un terminal mobile.
Un tel procédé est particulier en ce que , un événement réseau impliquant ledit terminal mobile étant associé à un jeu de données de signalisation comprenant entre autres une donnée d’horodatage de l’événement et une carte de vraisemblance de prise en charge par une station de base avec laquelle le terminal mobile a interagi lors de l’évènement, ledit procédé comprend : une détermination d’une première densité représentative d’une variable représentative d’un déplacement d’un terminal par le terminal mobile en fonction d’une première carte de vraisemblance de prise en charge par une station de base associée à un premier événement réseau impliquant le terminal mobile, et d’une deuxième carte de vraisemblance de prise en charge par une station de base associée à un deuxième événement réseau impliquant le terminal mobile, une obtention de ladite valeur d’une variable représentative d’un déplacement du terminal mobile à partir de la première densité représentative d’une variable représentative d’un déplacement du terminal mobile et de données représentatives d’un déplacement dudit terminal mobile au sein d’une zone de couverture d’une troisième station de base.
Dans la présente demande, on entend par événement réseau tout évènement donnant lieu à une émission ou une réception de données de signalisation entre un terminal mobile et une station de base d’un réseau de communication, comme l’établissement d’une communication entre le terminal mobile et la station de base par exemple en cas d’appel entrant ou sortant ou en cas d’émission ou de réception d’un message court ou SMS, le déclenchement d’une procédure d’attachement à la station de base, la transmission d’un message de paging à destination du terminal mobile lui demandant de sortir d’un état de veille, etc.
Une telle approche prend à contre-pied l’approche classique de détermination d’une valeur d’une distance effectivement parcourue par un terminal mobile à partir de deux positions précises du terminal mobile qui nécessite d’abord d’estimer les deux positions du terminal mobile.
La présente solution aide à s’affranchir d’une telle contrainte en utilisant une carte de vraisemblance de prise en charge par une station de base.
Une telle carte de vraisemblance de prise en charge par une station de base représente la probabilité qu’a un terminal mobile de se connecter à une station de base à un endroit de la zone de couverture de la station de base. Une telle carte de vraisemblance ne correspond pas directement à une densité spatiale de probabilité de présence du terminal mobile
Ces cartes de vraisemblance de prise en charge par une station de base offrent l’intérêt de prendre en compte la direction des cellules, leurs caractéristiques de rayonnement, le recouvrement de leurs zones d’actions, et utilisent un a priori de localisation des terminaux mobiles contrairement à certaines techniques de l’état de l’art et plus particulièrement les techniques utilisant les partitionnements de Voronoï.
Dans un exemple, les données représentatives d’un déplacement dudit terminal mobile au sein d’une zone de couverture d’une troisième station de base comprennent une deuxième densité représentative d’une variable représentative d’un déplacement du terminal mobile obtenue au moyen d’une troisième carte de vraisemblance de prise en charge par une station de base associée à un troisième événement réseau impliquant le terminal mobile, et à un quatrième événement réseau impliquant le terminal mobile.
Une telle deuxième densité de distance parcourue représente une incertitude de déplacement du terminal mobile inhérente au réseau de communication radio. En d’autres termes, une telle information peut être assimilée à du bruit.
Ainsi, on compare la première densité de distance parcourue par le terminal mobile à cette information de bruit afin de déterminer si le terminal mobile s’est effectivement déplacé, i.e. a changé de station de base de rattachement consécutivement à un déplacement (effectif) ou si le terminal mobile n’a pas quitté la zone de couverture d’une station de base et est donc immobile du point de vue du réseau de communications radio.
Le plus petit des capots intermédiaires inférieurs 213c(2) et le plus petit des capots intermédiaires supérieurs 213b(2) viennent dans le prolongement axial de la plus petite des cloisons intermédiaires 213a(2) de la partie monobloc 210a et sont fixés à ladite cloison pour former un premier écran intermédiaire entourant l’écran intérieur. De même, le plus grand des capots intermédiaires inférieurs 213c(2) et le plus grand des capots intermédiaires supérieurs 213b(2) viennent dans le prolongement axial de la plus grande des cloisons intermédiaires 213a(2) de la partie monobloc 210a et sont fixés à ladite cloison pour former un second écran intermédiaire entourant le premier écran intermédiaire.
Enfin, les capots extérieurs, respectivement supérieur 213b(3) et inférieur 213c(3), viennent dans le prolongement axial de la cloison extérieure 213a(3) de la partie monobloc 210a et sont fixés à cette cloison pour former un écran extérieur.
En d’autres termes, contrairement aux cloisons susmentionnées, les capots ne sont pas liés entre eux et ne forment donc pas des parties monoblocs structurales aptes à supporter et transmettre des efforts d’un écran à un autre.
De préférence les capots supérieurs 213b(1) à 213b(3) et inférieurs 213c(1) à 213c(3) sont intégralement recouverts d’un revêtement doré. Ce revêtement doré permet de moduler les propriétés d’émissivité et d’absorptivité régissant le transfert radiatif et d’optimiser ainsi l’environnement radiatif. Ce plaquage or du capot est par exemple obtenu par dépôt électrolytique sur une pièce obtenue par usinage ou impression 3D.
Le cryostat 200 comprend de plus des éléments extérieurs de solidarisation 20 en forme de bipodes pour sa solidarisation à une plateforme satellite. Tous les bipodes extérieurs 20 du cryostat 200 sont fixés à la partie monobloc 210a de sorte que tous les efforts auxquels est soumis le composant spatial fonctionnant à température cryogénique transitent par cette partie monobloc, dont la rigidité est garantie par les éléments intérieurs de jonction entre écrans.
En revanche, l’interface de connexion 240 pour l’alimentation électrique et le contrôle de l’instrument, ainsi que la récupération des données de mesure captées par l’instrument, peut être portée par un capot extérieur, par exemple le capot extérieur supérieur 213b(3).
Bien entendu, le cryostat comprend aussi un dispositif de refroidissement de l’enceinte 214, par exemple au moins un doigt froid isolé 260 qui traverse les écrans et peut être prolongé par une tresse thermique pour atteindre et refroidir l’enceinte centrale 214.
Le doigt froid peut être isolé des écrans par un manchon en isolant multicouche (MLI), tel le manchon 105 illustré à la , le passage ménagé dans les écrans pour recevoir le doigt froid isolé étant de préférence suffisamment grand pour que le manchon en MLI ne soit pas en contact avec les cloisons 213a. En variante ou en combinaison, le doigt froid peut être isolé des écrans par un film polymère en soufflet, tel le film 106 de la , venant au contact des cloisons 213a.
Le cryostat 200 comprend de plus un écran thermique transparent 290 qui vient combler et isoler thermiquement une ouverture 221 (voir ) ménagée dans le corps du cryostat en regard du composant spatial fonctionnant à température cryogénique, tel qu’un détecteur optique.
Le cryostat selon l’invention n’est pas limité aux exemples illustrés. Ainsi par exemple, le cryostat pourrait comprendre deux parties monoblocs et une seule série de capots indépendants, par exemple une partie monobloc centrale, similaire à la partie centrale annulaire 210a de la , une partie monobloc inférieure formant une embase telle l’embase 10a des à 18, et une série de capots indépendants supérieurs tels les capots 213b(1) à 213b(3) de la . Dans ce cas, les éléments extérieurs de solidarisation peuvent être soit tous fixés à la partie monobloc centrale, soit tous fixés sur la partie monobloc inférieure (embase), soit répartis sur les deux parties monoblocs.
En variante, le cryostat pourrait comprendre une seule partie monobloc et une seule série de capots indépendants, à savoir par exemple :
- une partie monobloc, comprenant un tronçon cylindrique correspondant à une partie centrale annulaire du corps et un tronçon conique ou plan correspondant à une partie inférieure (ou embase) du corps,
- et une série de capots supérieurs.
D’autres combinaisons sont bien sûr possibles.
Dans les diverses combinaisons proposées précédemment, le terme « monobloc » dans l’expression « partie monobloc » sous-entend que cette partie se présente sous la forme d’un seul bloc comme par exemple un bloc monolithique obtenu par exemple par impression 3D.
Une partie monobloc est par exemple autoportante et suffisamment rigide pour reprendre, en fonctionnement, tous les efforts subis par le cryostat et le composant qu’il contient.Parce qu’elle répond parfaitement aux exigences en très basses températures et parce qu’elle présente un comportement mécanique amélioré, la structure mécano-thermique du cryostat 100 ou 200 selon l’invention est particulièrement adaptée aux missions embarquant une instrumentation ultrasensible, notamment pour la détection infrarouge, qui doit fonctionner à des températures extrêmement basses pour dresser des cartes précises d’infimes fluctuations de température, parfois de l’ordre du cent-millième de degré. Une telle instrumentation peut comprendre des surfaces optiques (lentilles, miroirs, etc.), des capteurs infrarouges, des bolomètres, etc. Bien entendu, cela n’est pas limitatif des applications du cryostat de l’invention, qui peut coopérer avec d’autres types d’instruments ou composants fonctionnant à des températures moins extrêmes. L’utilisation d’une technologie de fabrication additive rend possible la fabrication de ce design judicieux tout en offrant un cout et un délai de fabrication concurrentiels.
Un premier chemin de conduction est ainsi avantageusement établi entre le premier contact de test et le premier contact de transistor, permettant de déterminer la résistance R T1 , puis un deuxième chemin de conduction est avantageusement établi entre le deuxième contact de test et le deuxième contact de transistor, permettant de déterminer la résistance R T2 .
La illustre schématiquement un transistor à grille enterrée selon un mode de réalisation de la présente invention. Les résistances le long des différentes portions du chemin de conduction sont indiquées.
La illustre schématiquement une structure de test selon un mode de réalisation de la présente invention.
[ La illustre schématiquement un premier chemin de conduction dans la structure de test illustrée à la , selon un mode de réalisation de la présente invention.
La illustre schématiquement un autre chemin de conduction dans une structure de test selon un mode de réalisation de la présente invention.
La illustre schématiquement une structure de test selon un autre mode de réalisation de la présente invention.
La illustre schématiquement un premier chemin de conduction dans la structure de test illustrée à la , selon un mode de réalisation de la présente invention.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, sur les schémas de principe, les épaisseurs des différentes couches, et les dimensions des différents motifs (grille, source, drain etc) ne sont pas représentatives de la réalité.
Selon un exemple, les première et deuxième structures d’isolation comprennent respectivement des première et deuxième zones amorphes.
Selon un exemple, les première et deuxième structures d’isolation comprennent respectivement des premier et deuxième caissons à base d’un matériau diélectrique.
Selon un exemple, les première et deuxième structures d’isolation comprennent respectivement des première et deuxième grilles disposées en surface du substrat. Ces grilles sont typiquement séparées de la surface du substrat par une couche diélectrique. Elles ne sont pas nécessairement directement au contact de la surface du substrat.