INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un canal de passage de gaz 193 est constitué par une rainure ouverte 195 réalisée dans la face externe 191. La rainure ouverte 195 débouche à chaque extrémité de la face externe 191. La rainure ouverte 195 comporte un fond 198, deux faces latérales 199 et une ouverture 200 opposée au fond 198. L'ouverture 200 opposée au fond 198 débouche vers l'extérieur du diffuseur de gaz 47. La rainure ouverte 195 présente ainsi une section transversale ayant une forme choisie parmi: une forme rectangulaire, une forme en U, ou une forme de demi-O comme présenté en . L'extrémité d'entrée des gaz de la rainure ouverte 195 pourra présenter une forme de convergent.
La rainure ouverte 195 pourra présenter une section transversale variable de l’amont vers l’aval d’un écoulement de gaz sur au moins une partie de la rainure, de préférence de section décroissante de l’amont vers l’aval de l'écoulement de gaz.
Dans le mode de réalisation des figures 15a, 15b, et 15c, une rainure ouverte 195 présente une forme rectiligne.
Dans le mode de réalisation des figures 15d et 15e, une rainure ouverte 195 présente une forme incurvée de façon à créer un écoulement tourbillonnaire de gaz. Un niveau d'effet tourbillonnaire, déterminé par un angle de sortie d'une pluralité de canaux 193 par rapport à un axe X6 du diffuseur 47, pourra être variable en fonction d'une intensité de plasma et est appairé avec d'autres pièces d'usure. Par ailleurs, les canaux 193 formés par les rainures 195 se rejoignent avant une sortie du diffuseur, formant ainsi un bord de fuite en forme d’arête vive minimisant des recirculations de gaz et la génération de turbulences.
De préférence, la portion de diffusion de gaz 190 est prolongée par une portion 202 constituant un écran d’isolation électrique entre l’électrode 13 et la tuyère amont 12, et une ailette de refroidissement thermique. La portion 202 présente une forme tubulaire d'orientation axiale par rapport à l'axe X6. La portion de diffusion de gaz 190 et la portion 202 constituant l'écran d'isolation électrique forment une pièce monobloc.
En variante, le diffuseur de gaz 47 est dépourvu de portion formant écran d’isolation électrique, comme cela est le cas pour le diffuseur de gaz aval 51.
Avantageusement, les diffuseurs de gaz 47, 51 sont réalisés dans un matériau isolant électriquement et résistant à la chaleur, comme par exemple un matériau céramique comme l’alumine, le nitrure d’aluminium, le nitrure de silicium, la zircone, le nitrure de bore, etc.., ou un plastique à haute tenue en température comme le polyéthylène téréphtalate (dit PETP), le polyetheretherketone (dit PEEK), ou un plastique à base de polyimide tel que le VESPEL (marque déposée), etc...
En variante, une pluralité de rainures ouvertes 195 pourra être réalisée dans la face interne 192. Dans ce cas, chaque rainure ouverte 195 débouche à chaque extrémité de la face interne 192. En outre, la rainure ouverte 195 présente une ouverture débouchant vers l'intérieur du diffuseur de gaz 47.
Le diffuseur de gaz 47, 51 pourra être réalisé par usinage, notamment tournage et/ou fraisage, par moulage à chaud, par frittage de poudres, avec ou sans recuit, ou par impression tridimensionnelle.
La variation d’orientation du gyroscope par rapport au référentiel terrestre se traduit par :
On peut écrire que la dérivée du quaternion au cours du temps décrivant le changement d’orientation du gyroscope par rapport au référentiel NED représentant l’attitude d’une de nos machines est :
où « » est l’estimation de la précédente rotation.
Ces estimations sont considérées comme précise à des échelles temporelles courtes. Toutefois, les données gyroscopiques divergent légèrement avec le temps, et cela affecte les calculs, même avec le retrait des biais des capteurs. On utilise l’accéléromètre afin d’obtenir une meilleure assiette en compensant la dérive temporelle du gyroscope.
On ajoute un terme stabilisateur calculé en fonction du quaternion actuel, de l’accélération mesurée et corrigée, de la moyenne des données magnétiques, et des valeurs de la gravité terrestre et du champ magnétique terrestre déterminé par les coordonnées GNSS du lieu inspecté. Ce vecteur est le gradient de la fonction qui calcule l’écart entre les mesures mises dans le référentiel correspondant au quaternion et les valeurs attendues. On retire donc un petit multiple de ce vecteur pour que le quaternion soit modifié vers le quaternion de départ. Ensuite, on met à jour le quaternion selon la méthode de gradient, avec ce produit du quaternion d’attitude et celui du vecteur gyroscopique multiplié par le pas de temps.
La représente un exemple de mesures de position après traitement sous forme graphique, on voit ainsi représenté cinq profils sensiblement parallèles correspondant au déplacement du drone 1 Les sections horizontales en bas et haut de correspondent aux données de l’antenne GNSS anonymisées de latitude en ordonnée et longitude en abscisse. Rappelons que le système GNSS permet de déterminer de la position et de la vitesse d'un point à la surface ou au voisinage de la Terre, par traitement des signaux radioélectriques en provenance de plusieurs satellites artificiels, reçus en ce point.
Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, l’étape de traitement des données comporte en outre une étape de filtrage en fréquences. Cette étape de filtrage est utile en cas de perturbation d’une fréquence par l’environnement, le filtrage de la fréquence ou de la gamme de fréquence permet d’éliminer la perturbation et de conserver les mesures dans les fréquences les plus adaptées à la détection et la localisation de l’ouvrage. Un autre intérêt de ce filtrage est la possibilité de se focaliser uniquement sur un intervalle du spectre pour mettre en évidence une gamme de fréquence.
Selon un mode de réalisation non limitatif on utilise un filtrage de type filtfilt appliqué sur la norme euclidienne des composantes de chaque magnétomètre, ce type de filtrage comporte un premier filtrage, une inversion du signal, un second filtrage et une nouvelle inversion. Le filtrage numérique est de phase nulle.
Le calcul des coefficients utilisé pour le filtrage est réalisé par un algorithme de filtrage numérique à réponse impulsionnelle de durée finie.
Avantageusement les filtres sont paramétrés selon les configurations suivantes :
Passe-bande : appliqué sur une ou plusieurs gammes de fréquence d’intérêt. Il peut s’agir de la fréquence d’injection ou d’une fréquence détectable, isolée et portée par l’ouvrage inspecté ( e.g . 50/60 Hz ou l’une de ses harmoniques). Pour des fréquences uniques ou gammes de fréquences à isoler les deux fréquences de coupure f c1 et f c2 sont égales à ±1 Hz de la fréquence ou de l’intervalle d’intérêt et d’ordre 1000 ;
Passe-bas : fréquence de coupure f c = 2 Hz et d’ordre 1000 ; Rejecteur de bande (Notch) d’ordre 1000 pour le 50 Hz et ses harmoniques.
La représente un exemple de mesures de données magnétiques après traitement sous forme graphique. Il s’agit de données après traitement, selon une norme euclidienne des trois composantes de chaque capteur magnétique (en nT) en fonction du temps (en secondes) puis avec un filtrage par passe-bande de chaque capteur magnétique en fonction du temps.
A partir de l’étape de traitement des mesures de l’étape d’acquisition pour corriger les données en fonction de paramètres de l’environnement lors de l’acquisition des données, le procédé de cartographie comporte une étape de génération d’une carte interactive des données magnétiques. Cette carte interactive des données magnétiques permet à un opérateur de supprimer d’ajouter et/ou de modifier une ou plusieurs surfaces directement sur la carte interactive des données magnétiques.
Dans l’étape de génération de la carte interactive des données magnétiques, les moyens de traitement fusionnent les données de position telles que représentées en avec les données magnétiques telles que représentées en .
Pour effectuer la fusion les données de position sont interpolées linéairement à la même fréquence que les données magnétiques, et notamment avantageusement à 2000 Hz, de sorte que chaque donnée magnétique soit liée à une position spatiale.
la est un graphique illustrant l’évolution du courant drain-source en fonction de la tension drain-source pour différentes tensions grilles-source à une température de 300 K du TEGFET illustré sur la FIGURE 9b) comprenant une couche dopée δ, située à une distance de 2 nm de l’interface GaAS/GaAlAs du TEGFET, comprenant des atomes de Berylium, ayant un rôle d’accepteur, à une densité de 4.10 -10 .cm -2 ,
la est un graphique illustrant l’évolution du courant drain-source en fonction de la tension drain-source pour différentes tensions grilles-source à une température de 1,5 K du TEGFET illustré sur la FIGURE 9b) comprenant une couche dopée δ, située à une distance de 2,5 nm de l’interface GaAS/GaAlAs du TEGFET, comprenant des atomes de Berylium, ayant un rôle d’accepteur, à une densité de 8.10 -10 .cm -2 .
En référence à la est illustré un TEGFET classique de l’état de la technique. Ce TEGFET comprend un empilement d’au moins deux couches 21, 22 de semiconducteur, un drain 3, une source 4, un canal 6 et une grille métallique externe supérieure 50 formée d’une couche de métal.
De nombreux TEGFETs de l’état de la technique comprennent une grille faite d’un métal déposé sur la couche semiconductrice 21 (communément appelé grille Schottky) sans diffusion depuis la grille métallique externe supérieure 50 vers la couche 21 et le canal 6. D’autres TEGFETs de l’état de la technique comprennent un diélectrique pour isoler électriquement la grille métallique externe supérieure 50 de la couche 21 et du canal 6.
En référence aux figures 2 et 3, il est présenté un mode de réalisation du TEGFET 1 selon l’invention. Le TEGFET 1 selon le mode de réalisation comprend un drain 3, une source 4 et au moins un canal 6, un unique canal 6 sur le mode réalisation présenté, compris dans une hétérostructure formée par un empilement d’au moins deux couches 21, 22 de semiconducteur. Le canal 6 relie, selon sa longueur notée L, qui est sa plus grande dimension, la source 4 et le drain 3.
Le TEGFET 1 comprend au moins deux grilles latérales 5 disposées chacune d’un côté opposé de l’au moins un canal 6. Selon le mode de réalisation présenté, le TEGFET 1 comprend deux grilles latérales 5 disposées de part et d’autres du canal 6. Chacune des grilles latérales 5 est en vis-à-vis d’un côté latéral 7, 71, 72 différent du canal 6 parmi deux côtés latéraux 7, 71, 72 du canal 6. Le côté 7, 71, 72 du canal 6 comprend l’épaisseur, notée e, du canal 6 qui est la plus petite dimension du canal 6. L’épaisseur e du canal 6 s’étend selon un axe d’empilement 8 des au moins deux couches 21, 22 de semiconducteur et s’étend perpendiculairement à la longueur L du canal 6. Le côté 7, 71, 72 du canal 6 comprend également la longueur L du canal 6. Le côté 7, 71, 72 du canal 6 est une surface ou une interface qui s’étend selon la longueur L du canal 6 et selon l’épaisseur e du canal 6.
Le TEGFET 1 ne comprend pas de grille inférieure positionnée en dessous ou de grille supérieure 50 positionnée au-dessus du canal 6 par rapport à un axe 8 perpendiculaire au plan de canal selon lequel s’étend le canal 6. Le plan de canal est perpendiculaire à l’épaisseur e du canal 6. En outre, l’axe d’empilement 8 est perpendiculaire au plan de canal. Autrement dit, le TEGFET 1 selon l’invention ne comprend pas de grille inférieure positionnée en dessous du canal 6 selon l’axe d’empilement 8 ou de grille supérieure 50 positionnée au-dessus du canal 6 selon l’axe d’empilement 8. L’absence de grille supérieure permet d’éviter l’ensemble des problèmes rencontrés avec les transistors de l’état de la technique tels que, entre autres, les courants de fuite de grille, les défauts d'interfaces et la fragilité de la grille.
Selon le mode de réalisation, le TEGFET 1 comprend un empilement fait par exemple d’un substrat de GaAs, d’une couche de GaAlAs d’une épaisseur comprise entre 5 nm et 50 nm, d’une couche 22 de GaAs d’une épaisseur comprise entre 10 et 100 nm, qui constitue le canal, et d’une couche 21 GaAlAs d’une épaisseur comprise entre 50nm et 300nm. Dans cette configuration, le canal 6 est situé dans la couche de GaAs au niveau de l’interface entre les couches 21 et 22.
Les grilles latérales 5 selon l’invention associées à l’absence de grille supérieure 50 ou inférieure permet de moduler et/ou modifier et/ou faire varier le potentiel dans le canal 6 selon l’axe latéral 10. L’axe latéral 10 est compris dans le plan de canal et est perpendiculaire à l’axe reliant la source 4 et le drain 3. L’axe latéral 10 est également perpendiculaire à l’axe d’empilement 8.
Contrairement aux TEGFETs de l’état de l’art qui comprennent une grille supérieure 50 ou inférieure et qui, tel qu’illustré sur les figures 6a), b) et c), modifient donc la densité d’électrons du gaz d’électron bidimensionnel sur l’ensemble de la largeur, notée l, du canal 6 ; l’agencement particulier du TEGFET 1 selon l’invention permet, tel qu’illustré sur les figures 7a), b) et c), de modifier et moduler le potentiel dans le canal 6 uniquement selon l’axe latéral 10. Ainsi, selon l’invention, le courant de saturation drain-source est contrôlé par la modification de la densité de courant dans le canal 6 alors que dans les TEGFETs à grilles supérieure 50 ou inférieure il est contrôlé par la modification uniforme sur l’ensemble de l’axe latéral 10 de la densité d’électrons du gaz d’électron bidimensionnel.
Selon l’invention, il est également décrit un procédé de modulation de la conductivité du canal 6 du TEGFET 1 selon l’invention. Le procédé comprend l’étape consistant à appliquer une différence de potentiel entre la source 4 et le drain 3. Le procédé comprend également l’étape consistant à appliquer : - une même différence de potentiel entre chacune des grilles latérales 5 et la source 4, ou - un même potentiel sur une des grilles latérales 5 et sur la source 4 et une différence de potentiel entre une autre des grilles latérales 5 et la source 4, ou - une différence de potentiel entre chacune des grilles latérales 5 et la source 4. Le potentiel, identique ou différent, appliqué entre une ou chacune des grilles latérales 5 et la source 4 peut être nul ou différent de zéro.
L’étape consistant à appliquer un même potentiel ou une différence de potentiel entre l’au moins une grille latérale 5 et la source 4 et/ou à appliquer un même potentiel ou une différence de potentiel entre au moins une grille latérale 5 et une autre grille latérale 5 a pour effet de faire varier le potentiel dans le canal 6 le long de l’axe latéral 10.
L’absence de grille supérieure 50 ou inférieure dans le TEGFET selon l’invention implique que le procédé de modulation de la conductivité du canal 6 ne comprend pas d’étape consistant faire varier de manière uniforme la densité du gaz d’électrons bidimensionnel sur l’ensemble de la largeur l du canal 6.
Les deux grilles latérales 5 sont composées d’un matériau semiconducteur. Les deux grilles latérales 5 comprennent des atomes de métal diffusés dans le matériau semiconducteur. Selon le mode de réalisation présenté, les deux grilles latérales 5 sont composées d’un empilement d’une couche 22 de GaAs d’une épaisseur comprise entre 10 et 100 nm et d’une couche 21 de GaAlAs d’une épaisseur comprise entre 50 et 300 nm. L’empilement de couches GaAs/GaAlAs des grilles latérales 5 comprend des atomes de métal diffusés.
Chacune des grilles latérales 5 s’étend selon l’axe d’empilement 8 depuis la couche métallique supérieure externe 9, 91 au-delà du canal 6 selon la direction reliant la couche métallique supérieure externe 9, 91 au canal 6.
A l’approche d’une des extrémités de la pièce usinée, à l’intersection entre la forme brochée et les surfaces adjacentes libres où la broche sort de la matière, ces éléments de la broche produisent ce qu’on appelle des bavures. Une bavure est un surplus de matière non désiré et majoritairement observé au niveau de l’arête du matériau localisée à l’endroit où la dent de l’outil coupant sort de la matière. Ce surplus de matière est le résultat d’une déformation plastique de la matière, par l’outil, vers le côté libre de matière, amenant à une perte de la qualité géométrique de la pièce fabriquée.
Les bavures sont présentes tout au long du profil de la forme usinée. Pour autant, la dimension des bavures est hétérogène tout au long du profil de la forme, et, dans certaines zones, ces bavures seront plus visibles qu’à d’autres endroits.
La génération de bavures se caractérise donc par une déformation visuellement détectable et caractérisable au niveau de l’arête de la pièce. Toutefois, une partie de la matière proche de l’arête de la pièce usinée est également affectée par ces déformations plastiques, jusqu’à des profondeurs atteignant plusieurs dizaine micromètres à plusieurs centaines de micromètres selon le matériau usiné, les outils utilisés et l’usure des outils. Cette couche affectée n’est, au contraire de la bavure, pas détectable par un examen de type contrôle non-destructif et une coupe micrographique doit être réalisée pour pouvoir délimiter cette couche.
Le problème majeur posé par la présence de bavures et des couches affectées est qu’elles ont un effet direct sur la tenue mécanique des pièces, en particulier concernant leur durée de vie. En effet, ces régions de la pièce usinée sont des sites préférentiels d’initiation de criques. Ceci est notamment dû aux géométries des bavures au niveau de leur racine qui se traduisent mécaniquement par une forte concentration des contraintes, en particulier au sein des couches affectées l’état métallurgiques a été altéré par les déformations plastiques à l’origine des bavures.
Un autre problème est lié aux risques de blessures encourus lors de la manutention des pièces mécaniques. En effet, les bavures sont des excroissances de matière très fines et tranchantes qui expose à des risques de coupures lors de la manipulation de la pièce.
Ces bavures peuvent également provoquer des interférences avec d’autres objets. C’est par exemple le cas pour l’assemblage de plusieurs pièces où les bavures bloquent les contacts et appuis entre les surfaces des différentes pièces.
L’élimination de ces bavures et des couches affectées associées est donc essentielle pour obtenir une pièce usinée avec un comportement mécanique fiable et sécurisé.
Le cassage d’angle est une méthode d’usinage dont l’action sert à arrondir les arêtes d’une pièce. Cette opération peut être comparé à un rabotage de la matière aux extrémités de la pièce et plusieurs techniques peuvent être utilisées pour obtenir cet arrondi, tel que le fraisage, le tournage, le brossage, etc.
Les spécifications d’intégrité de la matière du procédé de brochage exigent qu’un rayon minimal permette d’éliminer la bavure et les couches affectées associées par une opération de rabotage. Ce rayon minimal doit être inférieur au rayon minimal de cassage d’angle défini par des contraintes métiers, par exemple par un cahier des charges pour l’usinage de la pièce. Cette exigence d’un rayon minimal permet de s’assurer de l’élimination des bavures et des couches affectées quelles que soient la méthode de réalisation, la forme et les dimensions du cassage d’angle en production.
La vérification de cette exigence, et donc la validation de l’élimination des bavures et des couches affectées, est réalisée au moyen de coupes micrographiques. Ce contrôle destructif est mis en œuvre au point de changement outil, c’est-à-dire, au bout d’un certain nombre de pièces usinées, au moment du réaffûtage de l’outil. En cas de non-validation de ce critère d’intégrité de la matière, l’utilisation de l’opération de brochage réalisée est interdite pour la production de pièces en série, et les pièces usinées précédemment sont soumises à dérogation, voire rebutées. Une mise au point du procédé de brochage doit être effectuée, qui consiste, dans le pire des cas, à définir une nouvelle stratégie de brochage, une nouvelle géométrie des broches et du coupant, voire de nouvelles conditions opératoires. Une telle mise au point est couteuse, aussi bien en ressources, qu’en matière et en temps, d’autant plus si une reconception de tout ou une partie de la broche est nécessaire.
Il existe donc un besoin d’une technique qui permette de limiter le nombre d’essais destructifs pour valider les critères d’intégrité de la matière après brochage et qui permette de minimiser les risques de mise au point des opérations de brochage.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment par la mise en œuvre d’une méthode de détermination d’un diamètre d’exclusion optimal pour une opération de cassage d’angle qui permet de prédire la quantité de matière optimale à enlever au niveau d’une arête d’une pièce brochée afin de s’affranchir ou de limiter le nombre d’essais destructifs pour valider les critères d’intégrité de la matière après brochage. L’invention a également pour objet un procédé de conception d’une broche qui permet d’adapter le dimensionnement de la broche afin de minimiser les risques de devoir définir une mise au point de l’opération de brochage
Un premier aspect de l’invention concerne une méthode de détermination d’un diamètre d’exclusion optimal pour une opération de cassage d’angle d’au moins une bavure générée à une arête d’une pièce usinée par une opération de brochage au moyen d’une broche, la méthode comprenant : Une première étape de mesure de paramètres de pièce ; Une deuxième étape de détermination de paramètres de bavure ; et Une troisième étape de détermination du diamètre d’exclusion optimal à partir des paramètres de pièce, des paramètres de bavure et de paramètres de broche prédéterminés.
On entend par « diamètre d’exclusion » un diamètre permettant de définir un cercle d’exclusion qui permet de délimiter une couche affectée par la formation d’une bavure et la matière non affectée dans une pièce usinée. Ce cercle de délimitation permet de définir une distance jusqu’à laquelle une opération de cassage d’angle devra être appliquée pour enlever la bavure et la couche affectée de la pièce usinée.
De plus, on entend par « diamètre d’exclusion optimal » un diamètre d’exclusion qui permet de tracer un cercle d’exclusion dont la position indique la distance optimale jusqu’à laquelle le cassage d’angle doit être réalisé pour enlever la bavure et la couche affectée de la pièce usinée. La distance optimale étant une distance qui garantit que le cassage d’angle est réalisé en tenant compte des exigences métiers et sans réduire la tenue en durée de vie de la pièce usinée, par exemple en retirant trop ou trop peu de matière.
Les paramètres de pièce sont, par exemple et de façon non limitative, des paramètres représentatifs des dimensions d’une pièce à usiner, telles que sa hauteur, son épaisseur ou un angle d’une surface libre de la pièce par rapport à une autre surface de la pièce, etc.
Plus précisément, suivant cet empilement, la tuyère aval 13 a une face externe 94 de forme généralement tronconique en appui contre la face interne de forme généralement tronconique de la coiffe 52. Le diffuseur de gaz aval 51 a une face externe 98 en appui contre une face interne 95 de forme généralement tronconique de la tuyère aval 13. La tuyère amont 12 a une face externe 102 de forme généralement tronconique en appui contre une face interne 99 de forme tronconique du diffuseur de gaz aval 51. Le diffuseur de gaz amont 47 a une face externe 106 en appui contre une face interne 103 de la tuyère amont 12. L'électrode 15 a une face externe 110 de forme généralement tronconique en appui contre une face interne 107 de forme généralement tronconique du diffuseur de gaz amont 47.