INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La schématise un exemple de la membrane d’interface 23. La membrane d’interface 23 s’étend entre une surface externe 23 e , destinée à être au contact avec le milieu analysé, et une surface interne 23 i , au contact du gaz présent dans la cavité. Entre la surface externe et la surface externe, la membrane s’étend selon une épaisseur ε faible, de préférence inférieure à 1 mm. Avantageusement, l’épaisseur ε de la membrane d’interface 23 est comprise entre 25 µm et 100 µm. Plus la membrane est épaisse, plus la conduction thermique jusqu’à la cavité est plus faible.
La membrane d’interface comporte une portion d’intersection 23 i nt , correspondant à la partie de la membrane d’interface traversée par le faisceau lumineux 11. Au moins dans la portion d’intersection 23 i nt , la membrane d’interface est formée d’un matériau présentant une transmittance élevée dans la bande spectrale Δλ du faisceau d’émission 11. Par transmittance élevée, on entend une transmittance de préférence supérieure à 0,4 voire et de préférence supérieure à 0,8, par exemple de l’ordre de 0,9 ou davantage. Par transmittance, on entend une fraction de l’intensité lumineuse transmise par la membrane d’interface 23. La membrane d’interface peut être partiellement ou entièrement formée de Si, ou autre matériau transparent à l’infra-rouge, par exemple Si poreux, Ge, AlN, ZnSe, BaF 2 , CaF 2 , KBr, ZnS, Saphir. Il en est de même de la membrane distale 24 précédemment décrite. Une transmittance élevée permet de maximiser la quantité de lumière atteignant le milieu.
La transmittance peut être augmentée, pour atteindre des valeurs voisines de 1, en appliquant un revêtement anti-reflet, en particulier sur la surface interne 23 i et de préférence sur la surface interne 23 i et sur la surface externe 23 e . Le revêtement antireflet peut prendre la forme d’une couche pleine « quart d’onde », déposée sous la forme de couche mince, au moins au niveau de la portion d’intersection 23 int . De façon alternative, le traitement anti-reflet peut être une microstructuration de la surface interne 23 i , et éventuellement de la face externe 23 e , au moins au niveau de la portion d’intersection 23 int à travers laquelle le faisceau lumineux se propage. La microstructuration peut par exemple de former un réseau de diffraction, permettant d’optimiser la transmission de la lumière dans la bande spectrale d’émission. Un exemple de microstruration est décrit dans Douglas S. Hobbs, Brue D. MacLeod and Juanita R. Riccobono « Update on the development of high performance anti-reflecting surface relief micro-structures », Proc. SPIE 6545.
La membrane d’interface peut être monolithique, en étant formée d’un seul matériau, ou composite. Lorsque la membrane d’interface est composite, elle peut comporter un matériau considéré comme suffisamment transparent dans la bande spectrale d’émission, au niveau de la portion d’intersection 23 i nt , et un autre matériau en dehors de la portion d’intersection, par exemple un très bon conducteur thermique, de type métal tel le cuivre ou l’aluminium.
La schématise une possibilité d’application d’un dispositif 1 tel que précédemment décrit sur un conduit 5 dans lequel circule un liquide 2. La membrane d’interface 23 est disposée dans une ouverture pratiquée dans le conduit, à l’interface entre le liquide et la cavité. La est une vue écorchée de la , dans un plan médian.
Dans l’exemple représenté sur la , la membrane d’interface 23 est pleine. Selon une possibilité, représentée sur la , la membrane d’interface 23 comporte des ouvertures traversantes 23 o , s’étendant à travers toute l’épaisseur de la membrane. Le rayon des ouvertures traversantes est de préférence compris entre 5 µm et 50 µm, et de préférence entre 20 et 30 µm. Les ouvertures sont avantageusement fonctionnalisées, par exemple avec un traitement hydrophobe, pour éviter un passage de liquide à travers la membrane. Une telle configuration permet de tirer profit d’une onde photoacoustique générée, dans chaque ouverture, au niveau de l’interface entre le milieu et l’air de la cavité. Selon cette possibilité, la portion d’intersection 23 int de la membrane 23 est de préférence pleine, de façon que les ouvertures traversantes 23 o ne perturbent pas la propagation du faisceau lumineux à travers la membrane d’interface.
Dans la configuration de la , il est avantageux, mais non nécessaire, que la membrane soit un bon conducteur thermique. Ainsi, dans ce mode de réalisation, la membrane peut être un polymère comportant une multitudes d’ouvertures.
On a simulé l’amplitude d’oscillations thermiques en fonction d’une position, selon l’axe transversal Z, dans le milieu 2 et dans la cavité 20, sous l’effet d’une illumination périodique. La représente l’amplitude des oscillations thermiques (axe des ordonnées – unité K.m²), en fonction de la position z selon un axe parallèle à l’axe Z, centré par rapport à la cavité et à la membrane. Cet axe est schématisé par des tirets mixtes sur la . Les positions z 0 correspondent au dispositif. La coordonnée z = 0 correspond à l’interface milieu/dispositif. On a tout d’abord pris en compte un dispositif sans membrane, ce qui correspond à la courbe a). On a ensuite pris en compte une membrane 23, d’épaisseur 50 µm. Les paramètres de modélisation étaient les suivants :
échantillon : eau à une température de 25°C, épaisseur supérieure à 1 mm ; faisceau d’illumination : source laser de puissance 10 mW modulée à une fréquence de 100 Hz – nombre d’onde : 1035 cm -1 . constitution de la membrane : Si (courbe b) ou Ge (courbe c), sans traitement anti-reflet.
Sur la , les courbes correspondant à la membrane de Si ou de Ge sont presque confondues.
La représente l’évolution, en fonction de la fréquence de modulation (axe des abscisses - Hz) de l’amplitude du signal, mesuré par un capteur acoustique (axe des ordonnées – unité V) , représentatif de l’onde photoacoustique.
La montre que l’effet photothermique, c’est-à-dire l’échauffement du milieu analysé par le faisceau laser, se produit sur une profondeur inférieure à 100 µm par rapport à la membrane d’interface. Par ailleurs, on observe une stabilité de la température dans l’épaisseur de la membrane. Cela est dû à la grande longueur de diffusion thermique de Si et Ge. Cela confirme que ces matériaux sont bien appropriés pour former la membrane d’interface. Par ailleurs, les valeurs très proches obtenues pour Si et Ge sont dues aux bonnes propriétés de transmission optique, dans l’infra-rouge, de ces deux matériaux.
La montre qu’à une fréquence de modulation de 100 Hz, l’amplitude de l’onde photoacoustique est atténuée d’un facteur approximativement égal à 10 en présence de la membrane (courbes b et c) de la , par rapport à la configuration sans membrane (courbe a de la ). L’atténuation induite par la membrane d’interface est attribuée à des effets de réflexions du faisceau lumineux 11 lorsqu’il se propage à travers la membrane d’interface, en particulier au niveau de la surface interne 23 i et de la surface externe 23 e . Ces réflexions indésirables peuvent être évitées en appliquant un traitement anti-reflet sur ces deux surfaces. Les inventeurs estiment que le recours à un traitement anti-reflet sur la surface interne et sur la surface externe est susceptible d’augmenter l’amplitude de l’onde de pression photoacoustique d’un facteur approximativement égal à 4.
Le procédé de calibrage 100 comprend une étape de réception 110, une étape de mesure 120, une étape de transformation 130, une étape de détermination 135, une étape de réglage 140 et une étape d’application 150.
Lors de l’étape de réception 110, le capteur angulaire 2 reçoit l’excitation vibratoire prédéterminée émise par le dispositif d’excitation 18 qui est distinct du transducteur d’excitation Ex, Ey.
Chaque masse vibrante 8, 10 est soumise à des différentes forces lors de l’étape de réception 110. Un exemple est décrit ci-après.
Chaque masse vibrante 8, 10 est soumise à des forces de rappel par les ressorts de suspension 12 reliant chaque masse vibrante 8, 10 au support 6. Les ressorts de suspension 12 engendrent une somme de raideurs Ki appliquées à la masse interne 8 et une somme de raideurs Ke appliquées à la masse externe 10.
La somme des raideurs Ki appliquées sur la masse interne 8 par les ressorts de suspension 12 de la masse interne 8 est par exemple définie comme suit :
, où
est la raideur selon le premier axe X générée par les ressorts de suspension 12 reliant la masse interne 8 au support 6 ;
est la raideur selon le deuxième axe Y générée par les ressorts de suspension 12 reliant la masse interne 8 au support 6 ;
représente la raideur en quadrature formant un couplage entre le premier axe X et deuxième axe Y.
La somme des raideurs Ke appliquées sur la masse externe 10 est définie de manière équivalente, avec l’indice e au lieu de i :
On définit en outre :
comme étant le déplacement de la masse interne 8, et
comme celui de la masse externe 10.
Chaque masse vibrante 8, 10 est en outre soumise à des forces générées par les transducteurs électrostatiques Tx, Ty. Les transducteurs électrostatiques Tx, Ty engendrent une somme de raideurs Kti appliquées à la masse interne 8 et une somme de raideurs Kte appliquées à la masse externe 10.
La somme des raideurs Kti appliquées sur la masse interne 8 est par exemple définie comme suit :
MATERIAU COMPORTANT UN EMPILEMENT MONO-COUCHE FONCTIONNELLE A COUCHE DIELECTRIQUE DE NITRURE A BASE D’ALUMINIUM ET DE SILICIUM ET VITRAGE COMPORTANT CE MATERIAU L’invention concerne un matériau comprenant un substrat revêtu sur une face d’un empilement de couches minces à propriétés de réflexion dans l'infrarouge et/ou dans le rayonnement solaire comportant une seule couche fonctionnelle métallique, en particulier à base d’argent ou d’alliage métallique contenant de l'argent et au moins deux revêtements antireflet, lesdits revêtements antireflet comportant chacun au moins une couche diélectrique, ladite couche fonctionnelle étant disposée entre les deux revêtements antireflet.
Dans ce type d’empilement, l’unique couche fonctionnelle métallique se trouve ainsi disposée entre deux revêtements antireflet comportant chacun au moins une couche qui sont chacune en un matériau diélectrique du type nitrure, et notamment nitrure de silicium ou d’aluminium, ou oxyde. Du point de vue optique, le but de ces revêtements qui encadrent la couche fonctionnelle métallique est « d’antirefléter » cette couche fonctionnelle métallique.
Il est connu de la demande de brevet européen N° EP 718 250 une configuration antérieure dans laquelle d’une part une couche à base d’oxyde de zinc est située juste sous et au contact de la couche fonctionnelle métallique, en direction du substrat, puis une couche à base de nitrure de silicium sous et au contact cette couche à base d’oxyde de zinc et dans laquelle d’autre part une couche à base d’oxyde de zinc est située au-dessus, à l’opposé du substrat, puis une couche diélectrique, par exemple à base de nitrure de silicium, est située sur et au contact de cette couche à base d’oxyde de zinc.
Ce document enseigne en particulier que le matériau comprenant cet empilement de couches minces et le substrat sur une face duquel il est situé peut subir un traitement thermique sollicitant, du type bombage, trempe ou recuit, qui conduit à une modification structurelle du substrat sans dégrader les propriétés optiques et thermiques de l’empilement.
L’invention repose sur la découverte d’une configuration particulière de couches encadrant une couche fonctionnelle métallique unique, qui permet d’obtenir une bonne résistance mécanique de l’empilement permettant le lavage en machine à laver avant traitement thermique et la conservation de cette bonne résistance mécanique au lavage en machine à laver au cas où le matériau subisse un traitement thermique du type bombage, trempe ou recuit avant le lavage en machine à laver.
Un but de l’invention est ainsi de parvenir à mettre au point un nouveau type d’empilement de couches à une seule couche fonctionnelle, empilement qui présente, après traitement thermique du matériau, une faible résistance par carré (et donc une faible émissivité), ainsi qu’une résistance mécanique élevée, en particulier à un test utilisant une brosse, lui permettant de subir un lavage par machine à laver sans traitement thermique, ou après un traitement thermique.
Dans la configuration particulière selon l’invention, il est proposé de disposer dans le revêtement antireflet situé au-dessus de l’unique couche fonctionnelle métallique en partant du substrat, d’une part une couche diélectrique de nitrure à base d’aluminium et de silicium et d’autre part, plus éloignée, une couche diélectrique supérieure de nitrure et/ou d’oxyde.
Il a été découvert que cette configuration, lorsque la proportion atomique d’aluminium par rapport au total d’aluminium et de silicium comprise entre 91,0% et 55,0 %, voire entre 90,0 % et 60,0 %, permet de disposer, à proximité et au-dessus de la couche fonctionnelle métallique une couche diélectrique de nitrure qui présente une contrainte interne relativement faible, et de compléter le revêtement antireflet avec au moins une autre couche diélectrique pour que la couche diélectrique de nitrure qui présente une contrainte faible ne soit pas seule.
En outre, l’empilement de couches minces est moins onéreux : il coûte moins cher en particulier de déposer par pulvérisation réactive en continu une couche diélectrique de nitrure à base d’aluminium et de silicium Al x Si y N z qu’une couche diélectrique en nitrure d’aluminium AlN car le taux de dépôt, en nanomètre pour une même vitesse de défilement du substrat est plus élevé pour le nitrure à base d’aluminium et de silicium Al x Si y N z qui présente une proportion atomique d’aluminium par rapport au total d’aluminium et de silicium comprise entre 91,0% et 55,0 %, voire entre 90,0 % et 60,0 %.
Le dispositif d’excitation 18 est par exemple configuré pour émettre au capteur angulaire 2 une excitation vibratoire d’une gamme de fréquences centrée autour d’une fréquence de résonance du dispositif d’excitation 18, par exemple d’une gamme de fréquences égale à +/-2kHz par rapport à la fréquence de résonance.
La fréquence de résonance du dispositif d’excitation 18 est une fréquence prédéterminée.
Par exemple, le dispositif d’excitation 18 est intégré dans un banc de calibrage, non représenté, permettant de positionner le capteur angulaire 2 à une position prédéterminée pour le calibrage par la réception de l’excitation vibratoire.
Selon un autre exemple, le dispositif d’excitation 18 est fixé au capteur angulaire 2, par exemple en étant disposé ensemble avec le capteur angulaire 2 dans un même boîtier. Cela permet par exemple un auto-calibrage du capteur angulaire 2.
Le dispositif de calcul 20 comprend un module de réception 22, un module de transformation 24, un module de détermination 25, une boucle de rétroaction 26 et un module d’émission 28.
Le module de réception 22, le module de transformation 24, le module de détermination 25, la boucle de rétroaction 26 et le module d’émission 28 sont chacun par exemple intégrés dans au moins un calculateur.
Dans ce cas, chacun des éléments parmi le module de réception 22, le module de transformation 24, le module de détermination 25, la boucle de rétroaction 26 et le module d’émission 28 se présente au moins partiellement sous la forme d’un logiciel exécutable par un processeur et stocké dans une mémoire du calculateur.
En variante ou en complément, chacun des éléments parmi le module de réception 22, le module de transformation 24, le module de détermination 25, la boucle de rétroaction 26 et le module d’émission 28 est intégré, au moins partiellement, dans un dispositif physique, tel que par exemple un circuit logique programmable, tel qu’un FPGA (de l’anglais « Field Programmable Gate Array »), ou encore sous la forme d’un circuit intégré dédié, tel qu’un ASIC (de l’anglais « Application Specific Integrated Circuit »).
Le module de réception 22 est configuré pour recevoir un signal de mesure S m obtenu à partir d’une mesure de la vibration de la masse vibrante 8, 10 par chaque transducteur de détection Dx, Dy.
Le module de transformation 24 est configuré pour transformer le signal de mesure S m sur une fenêtre temporelle prédéterminée de ce signal de mesure S m en une densité spectrale de puissance.
Le module de détermination 25 est configuré pour déterminer au moins une valeur, dite valeur de bruit V, en fonction d’une partie de la densité spectrale de puissance comprenant une fréquence inférieure ou égale à une fréquence prédéterminée.
La fréquence prédéterminée est par exemple égale à 0.1 Hz.
La boucle de rétroaction 26 est configurée pour régler la raideur électrostatique à appliquer par chaque transducteur électrostatique Tx, Ty à la masse vibrante 8, 10.
La boucle de rétroaction 26 est configurée pour recevoir en entrée la valeur de bruit V et pour fournir en sortie un signal de commande S c au transducteur électrostatique Tx, Ty comprenant la raideur électrostatique à appliquer à la masse vibrante 8, 10 minimisant la valeur de bruit V. De préférence, la boucle de rétroaction 26 est configuré pour fournir en sortie le signal de commande S c minimisant l’amplitude de la valeur de bruit V.
Le module d’émission 28 est configuré pour émettre le signal de commande S c au capteur angulaire 2 pour appliquer la raideur électrostatique par chaque transducteur électrostatique Tx, Ty conformément au signal de commande S c .
Un procédé de calibrage 100 du capteur angulaire 2 est maintenant décrit, en référence à la montrant un ordinogramme de ce procédé.
Le dispositif 400 comprend également un module 407 d’estimation de la densité spectrale de puissance (DSP en abrégé, Power Spectral Density ou PSD en anglais) du signal capturé et mémorisé par le module de capture 406. Pour cela, le module 407 comprend des instructions de programme d’ordinateur adaptées pour calculer un périodogramme lorsqu’elles sont exécutées par le processeur 401, par exemple en calculant un carré du module d’une transformée de Fourier, divisé par la largeur de bande spectrale.
Le dispositif 400 comprend aussi un module 408 de division du spectre du signal acquis en N sous-bandes (L N/2 , …, L 1 , R 1 , ..., R N/2 ) d’au plus 50 KHz, par exemple en 10 sous-bandes également réparties de part et d’autre de la fréquence syntonisée, et de détermination d’une répartition de la puissance du signal transmis dans chacune des sous-bandes ainsi définies. Pour cela, le module 408 comprend des instructions de programme d’ordinateur adaptées pour calculer pour chaque sous-bande définie, à partir du périodogramme calculé par le module 407, la somme des valeurs de puissance discrètes associées à chaque fréquence comprise dans la sous-bande considérée.
Le dispositif 400 comprend également un module 409 de détermination qu’un signal numérique CDR est diffusé ou non sur la fréquence syntonisée par le tuner 404. Pour cela, le module 409 comprend des instructions de programme d’ordinateur configurées pour détecter une répartition particulière de la puissance du signal acquis dans les sous-bandes (L N/2 , …, L 1 , R 1 , ..., R N/2 ) définies.
Plus précisément, selon un mode de réalisation particulier, les instructions du module 409 sont configurées pour déterminer une absence de transmission numérique CDR sur la fréquence syntonisée lorsqu’il existe au moins une sous-bande Li dont le niveau d’énergie du signal transmis dans la sous-bande Li n’est pas équivalent au niveau n’énergie du signal transmis dans la sous-bande correspondante Ri, c’est-à-dire lorsque la puissance n’est pas répartie symétriquement autour d’une fréquence centrale dans le spectre du signal capturé.
Dans un mode particulier de réalisation, les instructions du module 409 sont configurées pour déterminer une absence de transmission numérique CDR sur la fréquence syntonisée lorsque, pour chaque sous bande L i , respectivement R i , avec i de 1 à N/2, la puissance du signal transmis dans la sous bande L i , respectivement R i , est supérieure à la puissance du signal transmis dans la sous bande L i+1 , respectivement R i+1 . Pour cela, les instructions sont configurées pour comparer la puissance calculée pour des sous-bande adjacentes et déterminer une décroissance stricte de la puissance allant d’une sous-bande la plus centrale vers une sous bande la plus latérale.
Selon un mode particulier de réalisation, les instructions du module 409 sont configurées pour déterminer si le signal reçu est susceptible de correspondre à une transmission numérique pure. Pour cela, les instructions sont configurées pour comparer entre elles les valeurs de puissance du signal transmis dans les sous-bandes définies par le module 408 et pour déterminer si les valeurs de puissance de signal transmis dans au moins deux sous bandes adjacentes réparties symétriquement autour de la fréquence syntonisée sont équivalentes, et si la puissance du signal transmis dans les sous-bandes voisines latérales est caractéristique d’une absence de signal.
Selon un mode de réalisation particulier, les instructions du module 409 sont configurées pour déterminer si le signal reçu est susceptible de correspondre à une transmission CDR hybride. Pour cela, les instructions sont configurées pour comparer entre elles les valeurs de puissance du signal transmis dans les sous-bandes définies par le module 408, et pour déterminer si pour chaque sous-bande L i , avec i de 1 à N/2, la puissance du signal transmis dans la sous-bande L i est équivalente à la puissance du signal transmis dans la sous-bande correspondante R i , et s’il existe une sous-bande L n telle que la puissance du signal transmis dans la sous bande L n est à la fois inférieure à la puissance du signal transmis dans la sous bande L n+1 , et inférieure d’au moins 22dB à la puissance du signal transmis dans la sous bande L 1 , et si pour j de 1 à n, la puissance du signal transmis dans une sous bande L j est supérieure à la puissance du signal transmis dans la sous bande L j+1 .
Le module 409 est en outre configuré pour commander le tuner 404 pour syntoniser une fréquence suivante lorsqu’il est déterminé que le signal capturé ne correspond à aucun mode d’occupation spectral CDR.
Enfin, le dispositif 400 comprend un module 410 de synchronisation, adapté pour détecter un symbole de synchronisation transmis dans une sous porteuse OFDM et décoder le flux numérique reçu lorsqu’un symbole de synchronisation est détecté.
Selon une réalisation particulière, le dispositif de recherche est intégré dans un récepteur radio d’un véhicule, par exemple un autoradio.
Système pour la transmission de données entre dispositifs clients, procédé de mise en œuvre d’un tel système Domaine de l’invention Le domaine de l’invention est celui des systèmes de transmissions de données entre dispositifs clients appartenant à un système numérique.
L’invention se rapporte plus particulièrement à un tel système pouvant se substituer à un bus de données au standard CAN, pour « Controller Area Network » en anglais.
L’invention a ainsi de nombreuses applications dans tous les domaines dans lesquels de tels bus CAN sont utilisés. Il s’agit notamment, mais non exclusivement, du domaine automobile ou du domaine aéronautique.
Art antérieur et ses inconvénients Un bus informatique est un dispositif de transmission de données partagé entre plusieurs dispositifs clients d’un système numérique. Plus particulièrement, un bus se distingue généralement d’une liaison point à point qui ne concerne que deux dispositifs clients qui en ont l’usage exclusif. Un bus se distingue également d’un réseau qui implique des participants indépendants entre eux, c’est-à-dire pouvant fonctionner de manière autonome, et qui comprend plusieurs canaux permettant des communications simultanées entre les différents participants au réseau.
Le bus CAN, standardisé dans la norme ISO (pour « International Organization for Standardization » en anglais) 11898, est très utilisé dans l’automobile et l’aéronautique. Il permet notamment de relier des capteurs facilement. Dans l’aéronautique, la norme décrivant l’utilisation du bus CAN à bord d’un aéronef est l’ARINC (pour « Aeronautical Radio, Incorporated » en anglais) 825.