INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Dans le premier mode de mise en œuvre déjà introduit, l’étape 1E3 de collage est réalisée à l’aide d’une technique de collage par activation de surface SAB sur une plaque de silicium (ou une plaque ayant subi une ou plusieurs étapes de procédé de fabrication qui présente une couche collable par collage direct en surface et compatible avec la technologie SAB) jouant le rôle de second substrat S2 selon l’invention. Plus particulièrement, dans cet exemple de réalisation, après l’étape 1E2 de dépôt d’une couche mince de silicium, le procédé comprend, une étape 1E3 de collage avec une activation de la première surface SF1 et de la deuxième surface SF2 par un faisceau d’argon de 200 eV, 150 mA suivie du collage proprement dit réalisé en appliquant une pression de 50 kN et une température de 300°C tout en restant sous ultra-vide. La structure obtenue à l’issue du procédé selon l’invention ne présente pas les défauts de collage qu’aurait dû engendrer la nanotopologie élastique présente au niveau de la première surface SF1 du premier substrat S1.
D euxième mode de mise en œuvre
Dans le deuxième mode de mise en œuvre déjà introduit, l’étape 1E3 de collage par thermocompression est réalisée par une méthode ADB sur une plaque de silicium (ou une plaque ayant subi une ou plusieurs étapes de procédé de fabrication qui présente une couche collable par collage direct en surface et compatible avec la technologie ADB) jouant le rôle de second substrat S2 selon l’invention. Plus particulièrement, dans cet exemple de réalisation, à l’issue de l’étape 1E2 de dépôt sur la première surface SF1 d’une couche de silicium de 10 nm d’épaisseur réalisée elle-même sous ultra vide décrite précédemment, le procédé comprend, en maintenant l’ultravide, une étape 1E3 de collage par une mise en contact des substrats S1, S2 en appliquant une pression de 50 kN et une température de 300 °C. Comme pour le premier mode de mise en œuvre, la structure obtenue à l’issue du procédé 100 selon l’invention ne présente pas les défauts de collage qu’aurait dû engendrer la nanotopologie élastique présente au niveau de la première surface SF1 du premier substrat S1.
Comme cela vient d’être détaillé, le procédé 100 selon l’invention permet de coller une surface SF1 présentant une topologie normalement incompatible avec un collage direct lorsque cette topologie est une topologie élastique. De plus, ce collage peut être effectué sans avoir recours à un polissage mécano-chimique, voire sans avoir recours à un dépôt d’une couche de matériau au niveau de la surface à coller.
PROCEDE DE FABRICATION DE CARBURE DE SILICIUM POLYCRISTALLIN UTILISABLE POUR LA FABRICATION DE SUBSTRATS DE CIRCUITS INTEGRES, ET CARBURE DE SILICIUM AINSI OBTENU L’invention relève du domaine de la science des matériaux, et plus particulièrement du domaine des matériaux utilisables pour la fabrication de substrats pour des circuits intégrés, et des procédés permettant d’élaborer ces matériaux. Elle concerne plus précisément le carbure de silicium polycristallin. Ce matériau, comme tous les matériaux pour substrats microélectroniques, est mis en œuvre sous la forme de tranches minces (pour lesquelles l’homme du métier utilise, en français, souvent le terme anglais « wafer »), typiquement circulaires. Le SiC se prête particulièrement à la fabrication de substrats pour utilisation dans des composants électronique de puissance. Les tranches de SiC doivent répondent à un cahier de charges très strict pour ce qui concerne leur planéité, l’homogénéité de leurs propriétés, l’absence de défauts.
De manière avantageuse, lorsque plusieurs imageurs thermiques sont agencés dans une salle, les filtres 40 appliqués par les imageurs sont limitrophes entre eux, ce qui permet de garantir l’identification et/ ou le comptage des personnes sur toute la surface couverte par les angles de champ des imageurs thermiques, tout en évitant l’identification et/ou le comptage simultanée d’une même personne par plusieurs imageurs.
La présente divulgation concerne également l’imageur thermique 10 décrit ci-avant.
Enfin, la présente divulgation concerne un détecteur domotique 50, visible sur la . Le détecteur domotique 50 comprend l’imageur thermique 10. L’imageur thermique 10 est intégré dans le détecteur domotique 50. Le détecteur domotique 50 est configuré pour mettre en œuvre le procédé 100 d’obtention de la position d’une personne dans l’espace E tel que décrit ci-avant. On note que le détecteur domotique 50 peut comprendre en outre d’autres dispositifs lui conférant d’autres fonctionnalités. Par exemple, le détecteur domotique 50 peut comprendre un capteur de luminosité, un capteur de son, un capteur de mouvement, un capteur de température, un capteur de fumées, un capteur de pollution de l’air ambient, etc.
La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de procédé d’obtention de la position d’une personne dans un espace, d’imageur thermique et de détecteur domotique décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.
Appareil pour la surveillance en temps réel du radon et du thoron, notamment dans un environnement ionisant. La présente invention concerne le domaine général de la surveillance par mesure de gaz radioactifs inertes.
Elle a trait plus particulièrement à la mesure du radon et du thoron, notamment dans un environnement ionisant.
L’invention vise en premier lieu à améliorer les appareils de mesure existants, notamment en permettant une détection et une discrimination du radon 222 Rn et du thoron 220 Rn, même dans un environnement fortement irradiant tout en gardant une haute sensibilité au signal utile.
Une application privilégiée de l’invention est la mesure et l’instrumentation en milieu nucléaire. De manière générale, l’invention s’applique à tous les domaines en lien avec le contrôle de la qualité de l’air dans le secteur de l’industrie nucléaire, mais aussi le secteur privé ainsi que le secteur civil et médical pouvant être en présence de rayonnements ionisants. On peut citer les laboratoires de mesure, de recherche, dits chauds (équipés pour la manipulation ou le traitement de substances fortement radioactives), les zones douanières proches d’une source d’étalonnage, les milieux hospitaliers proches d’accélérateurs médicaux et/ou de coffres sources, …
Le thoron et le radon, estimé comme étant la deuxième source des cancers pulmonaires dans le monde après le tabac, sont des gaz radioactifs inertes sans odeur qui proviennent de la désintégration naturelle de l’uranium et du thorium. Ils sont présents avec diverses abondances en fonction des régions du monde.
Le gaz radon se décline sous deux principales formes : il peut être présent sous la forme de l’isotope 222 Rn issu de la chaîne de décroissance de l’ 238 U, principal élément du radon naturel, et ou de son isotope 220 Rn dit thoron, issu de la chaine de décroissance du 232 Th. La décroissance par désintégration alpha du radon 222 Rn et du thoron 220 Rn, présentant des demi-vies respectives de 3,8 jours et de 55,6 secondes, donne lieu à la production de descendants solides dont le polonium et le bismuth sous forme d’aérosols. Ces éléments, instables, se désintègrent à leur tour par décroissance alpha et bêta jusqu’au plomb, stable.
De par l’impact sanitaire élevé suite à l’inhalation de radon et de ses descendants solides par les individus dans les milieux publics comme privés, des nombreuses lois en France présentent les recommandations et les performances attendues pour des appareils commerciaux de mesure du radon. A titre d’exemple, le décret français n°2018-434 du 4 juin 2018 stipule une baisse du niveau de référence annuel du radon en milieu professionnel de 400 Bq/m 3 à 300 Bq/m 3 .
Dans ce contexte, il existe un besoin de trouver des solutions pour répondre aux nouvelles exigences pour la surveillance en temps réel du gaz radon, notamment dans des milieux ionisants au fort signal parasite où les dispositifs actuels présentent des limites d’utilisation.
De nombreuses technologies sont d’ores et déjà à un stade de développement suffisamment avancé pour être intégrées dans des dispositifs disponibles dans le commerce.
On peut classer en trois grandes technologies les dispositifs déjà proposés par de nombreux industriels : les chambres avec des semi-conducteurs, par exemple en silicium (Si), les chambres à scintillation, et les chambres à ionisation.
Les chambres avec des semi-conducteurs en silicium sont intégrées dans de nombreux dispositifs portatifs du commerce et permettent d’atteindre une sensibilité du signal de l’ordre de quelques dixièmes de cph (comptage par heure)/Bq/m 3 . Elles permettent également la discrimination des gaz radon et thoron par identification des raies à l’aide d’une spectrométrie alpha.
Les chambres à scintillation de type « Lucas Cell » sont proposées sous leurs formes passives et actives : [1], [2]. La sensibilité des Lucas Cell passives est comparable à celle des chambres avec un semi-conducteur en Si. Cependant, la technologie passive de ces chambres ne permet pas une discrimination entre le radon et le thoron. Les appareils haut de gamme dits actifs qui mettent en œuvre des chambres à scintillation dépassent cette limitation en intégrant une pompe qui assure la circulation du gaz à l’intérieur de la cavité de mesure.
Les figures montrent par ailleurs que, dans le mode de réalisation préféré, le chariot mobile 70 coulisse le long d’un rail de guidage 71 logé à l’intérieur de la partie rectiligne 26 de l’arceau 25, entre ses deux portions courbes 27, 28.
Ce rail de guidage 71 est ici rectiligne avec une section droite circulaire, mais il pourrait, en variante, être curviligne ou de section non circulaire. Il est avantageusement réalisé en matériau rigide, par exemple en métal ou en acier, de préférence en inox.
Selon l’invention, le dispositif motorisé 39 est configuré pour faire coulisser le chariot mobile 70 le long de l’arceau 25 entre deux positions extrêmes sur le rail de guidage 71 : une position de verrouillage (cas des figures 5, 6 et 12) et une position de déverrouillage (cas des figures 7, 8, 13 et 14). On verra dans la suite de la description, notamment en référence aux figures 5 à 8, comment le chariot mobile 70 dans ces deux positions permet de verrouiller ou de déverrouiller la poignée 1.
Avantageusement, pour effectuer le coulissement, le chariot mobile 70 comprend (voir figures 12 à 14) une première butée 72. Cette première butée 72 présente une surface d’appui sensiblement plane, perpendiculaire à la direction du rail de guidage 71 et orientée vers l’extérieur du chariot mobile 70.
De plus, le boîtier 40 du dispositif motorisé 39 est agencé à l’intérieur du bras rotatif 6 de telle sorte que son ouverture 46 fasse sensiblement face à cette première butée 72 du chariot mobile 70, lorsque le chariot mobile est en position de verrouillage (voir par exemple ).
Ainsi agencé, la tête d’ergot 66 vient, lorsque l’ergot 65 de la came 49 est en position rétractée (voir ci-dessus), en regard avec la première butée 72 du chariot mobile 70, et plus précisément avec sa surface d’appui.
De préférence, en position rétractée, la tête d’ergot 66 est même en contact avec la première butée 72, mais sans nécessairement ici exercée une force sur sa surface d’appui.
En variante, l’agencement du boîtier et du chariot mobile à l’intérieur du bras rotatif pourrait être fait pour que, en position rétractée de l’ergot et en position de verrouillage du chariot mobile, un espace existe entre la tête d’ergot et la surface d’appui de la première butée.
On va maintenant décrire la cinématique du chariot mobile 70 sur le rail de guidage 71 en partant de la configuration représentée sur la (vue de dessous du bras rotatif) où, d’une part, le dispositif motorisé 39 est tel que l’ergot 65 de la came 49 est en position rétractée avec seulement la tête d’ergot 66 sortant de l’ouverture 46 du boîtier 40, et, d’autre part, le chariot mobile 70 est en position de verrouillage, la tête d’ergot 66 venant en appui sur la première butée 72 du chariot mobile 70.
À partir de cette configuration, lorsqu’un ordre de déverrouillage est envoyé au dispositif motorisé 39, le moteur 47 va être mis en rotation autour de l’axe de moteur A5 et faire tourner, via la vis sans fin 48 (voir explications ci-dessus), la came 49 autour de son axe de came A6 de sorte que l’ergot 65 va être déployé hors du boîtier 40 (cf. ).
Lors du déplacement de l’ergot 65 vers sa position déployée, la tête d’ergot 46 en appui sur la première butée 72 va « pousser » le chariot mobile 70 le long du rail de guidage 71 pour l’emporter jusqu’à sa position de déverrouillage.
On arrive alors à la configuration représentée sur la où, d’une part, le dispositif motorisé 39 est tel que l’ergot 65 de la came 49 est en position déployée, sortant quasi entièrement du boîtier 40, et, d’autre part, le chariot mobile 70 est en position de déverrouillage, la tête d’ergot 66 venant toujours en appui sur la première butée 72 du chariot mobile 70.
La « poussée » du chariot mobile 70 par l’ergot 65 de la came 49 est rendue possible par le fait que le mouvement de la tête d’ergot 66 peut s’assimiler (voir explications ci-dessus) à une translation sensiblement parallèle à l’axe du rail de guidage 71 et que la surface d’appui de la première butée 72 du chariot mobile 70 est perpendiculaire à l’axe du rail de guidage 71.
Avantageusement, la tête d’ergot 66 présente un profil bombé qui facilite le glissement du point d’appui entre la tête d’ergot 66 et la surface d’appui de la première butée 72 et évite ainsi les à-coups lors de cette poussée.
Dans le mode de réalisation préféré présenté ici, où le chariot mobile 70 est poussé par l’ergot 65 du dispositif motorisé 39 de sa position de verrouillage à sa position de déverrouillage, il est également prévu un ressort de compression 73 à l’encontre duquel se fait le mouvement du chariot mobile 70.
Ce ressort de compression 73 est ici enroulé autour du rail de guidage 71 de l’arceau 25 avec l’une de ses extrémités qui vient en butée sur un élément de butée de l’arceau 25 (non visible sur les figures) et l’autre de ses extrémités qui vient en butée sur une jambe 74 (voir notamment ) sensiblement en forme d’un quart de disque centré sur l’axe du rail de guidage 71.
Typiquement, un AFM comprend une unité de contrôle électronique incluant une boucle à verrouillage de phase (« Phase-Locked Loop », PLL). La PLL permet : une détection continue de la fréquence de résonance en interaction f T, décalée par l’interaction pointe-surface un calcul du décalage en fréquence en interaction Δf T un maintien de l’excitation de la sonde de force à la fréquence de résonance en interaction f T .
Pendant l’approche de la pointe vers la surface, la PLL produit continûment un signal d’excitation de la sonde (ou signal d’entrée), e(t) (unités : m), sous la forme d’un signal sinusoïdal à la fréquence de résonance en interaction f T (unités : Hz) et d’amplitude A e (unités : m), noté :
Le signal d’entrée e(t) engendre une déflexion en interaction s(t) sous la forme :
où A s (unités : m) est l’amplitude de la déflexion en interaction et un déphasage statique φ s de la sonde de force 9 par rapport au signal d’entrée e(t)se trouvant dans un intervalle appartenant à [-180° ;0°].
L’amplitude de la déflexion A s et le déphasage statique φ s sont généralement mesurés par une détection synchrone intégrée dans la PLL et synchronisée sur la fréquence de résonance en interaction f T . Si l’influence des forces d’interaction est faible (pointe libre), l’excitation se fait à la fréquence de résonance propre f 0 de la sonde libre. La réponse de la sonde de force 9 est alors en quadrature retard par rapport à l’excitation, φ s ~90°. En présence d’une interaction avec la surface, le décalage en fréquence en interaction Δf T est non nul. Si la fréquence de pilotage f d restait fixe, il en résulterait une phase φ s différente de -90°.
La PLL a notamment pour fonction de détecter continûment le déphasage statique φ s et d’ajuster en continu la fréquence de résonance en interaction f T pour verrouiller le déphasage statique φ s à -90°. Si aucun processus dissipatif ne se développe entre la pointe et la surface, ce que l’on présuppose dans toute la suite de la demande, l’amplitude de l’oscillation A s reste celle de la résonance, maximale, pendant l’approche ou le balayage de la surface par la pointe.
Pour des amplitudes d’oscillation de l’ordre et inférieures à 100 pm, il peut être considéré que le décalage en fréquence en interaction Δf T détecté par la PLL est proportionnel au gradient vertical de la force d’interaction pointe-surface F int . Cette dernière quantité figure également la variation de la raideur en interaction k T de la sonde par rapport à sa raideur propre k 0 , ce qui est formalisé par les équations:
où Δk T (unités : N/m) est la variation de raideur en interaction, correspondant à l’écart entre la raideur de la sonde en interaction avec la surface k T , et celle de la sonde libre k 0 .
La variation de raideur Δk T est représentée sous la force d’interaction F int dans la . Dans l’équation précédente, le signe « - » traduit le fait que pour une force attractive, le décalage en fréquence en interaction Δf T , comme celui de la raideur, est négatif, alors que la sonde de force est dans une situation de « non-contact » avec la portion de surface à mesurer.
La mesure du décalage de fréquence en interaction Δf T par la PLL permet donc de mesurer indirectement la force d’interaction F int et de fixer sa valeur comme point de fonctionnement de la régulation de distance pointe-surface pendant le balayage de la surface pour former une image en AFM non-contact. Une image topographique en nc-AFM est donc représentative d’une cartographie à iso décalage de fréquence de la surface, par conséquent « iso-gradient de force ».
S’il est aujourd’hui possible avec des AFM commerciaux utilisés en mode nc-AFM de détecter des forces de l’ordre de quelques dizaines de piconewtons et des résolutions spatiales de l’ordre de l’angström, une limitation majeure reste la vitesse d’acquisition des images. Avec les sondes commerciales disponibles dont les fréquences de résonance de résonance propres varient dans une plage allant d’environ 10 kHz à 300 kHz, le temps d’acquisition d’une seule image est de l’ordre de 30 minutes. Une campagne de mesure, qui requiert l’acquisition de plusieurs dizaines d’images, peut donc prendre jusqu’à plusieurs jours.
Pour la réalisation de mesures à l’échelle atomique, c’est un intervalle de temps long et contraignant pour l’expérimentateur. Sur un tel intervalle de temps, il est recherché que la température de l’instrument soit maintenue la plus constante possible avec une grande précision. En outre, afin de limiter les effets de dérive de la position de l’échantillon, les expérimentateur cherchent à ce que l’instrument présente une grande stabilité mécanique.
L’origine du temps long d’acquisition d’un pixel provient d’un effet lié à la dynamique de la pointe. Le temps caractéristique d’équilibrage τ 0 (unité : s) de la sonde de force sous excitation harmonique s’estime comme suit :
où Q 0 (unités : adimensionnel) est le facteur de qualité de la sonde, définissant la façon dont elle dissipe l’énergie qui lui est apportée par l’excitation dans le milieu environnant.
Plus le facteur de qualité Q 0 est élevé, plus l’énergie dissipée par la sonde dans le milieu environnant est faible, plus son temps d’équilibrage d’un état à un autre est long, et inversement.
Ceci permet de définir un critère d’adiabaticité pour la sonde de force : toute mesure de force réalisée sur un intervalle de temps égal ou supérieur à τ 0 pourra être considérée comme représentative d’un état stationnaire de la sonde, donc conforme. Selon un exemple de sonde: f 0 ~ 100 kHz, placée dans des conditions atmosphériques : Q 0 ~ 400, alors τ 0 ~ 8 ms. Avec de telles valeurs, l’unité électronique de contrôle a besoin d’intégrer la mesure de la force d’interaction F int conduisant à un pixel de l’image sur une durée égale ou supérieure au temps d’équilibrage de la sonde de force afin de respecter le critère d’adiabaticité précité et de permettre une mesure conforme de la force d’interaction F int en ce point. Pour une image de résolution de 512x512 pixels, le temps total d’acquisition de l’image, produit du nombre de pixel et du temps caractéristique d’équilibrage τ 0 , est estimé à environ 35 min. En plaçant une sonde identique dans des conditions d’ultra-vide, où la dissipation est rendue très faible par l’absence d’air, le facteur de qualité atteint Q 0 = 40000 voire au-delà. Dans ce cas, le temps d’équilibrage τ 0 est estimé à 800 ms et le temps d’acquisition est de 3500 min soit 58 h.
représente une vue en perspective de trois quart d’un dispositif automatisé selon l’invention de mesure d’épaisseur de conduites tubulaires par ultrasons ;
est un agrandissement sous un autre angle d’une partie du dispositif de la ;
représente une vue en perspective de la tête de mesure du dispositif de la ;
est une vue en perspective de l’un des appareils de mesure que comporte la tête de mesure de la ; et
représente une vue en perspective sous un autre angle de l’appareil de mesure de la .
La représente un dispositif automatisé selon l’invention 1 de mesure d’épaisseur de conduites tubulaires par ultrasons.
Tel qu’illustré sur cette , le dispositif de mesure 1 se compose d’un bâti 100 destiné à accueillir une conduite tubulaire 2 à inspecter et sur lequel est monté mobile une tête de mesure 200.
On définit par rapport à ce dispositif de mesure 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, et - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal.
Le bâti support 100 comporte un châssis métallique 110 réalisé par mécano-soudage et doté de quatre pieds 111 par l’intermédiaire desquels il repose sur le sol.
Ce bâti support 100 comprend également deux éléments de support 120, 130 agencés en vis-à-vis et prévus pour supporter les deux extrémités de la paroi tubulaire 3 d’une conduite 2 s’étendant longitudinalement entre deux raccords 4, ici de type union de marteau.
Chaque élément de support 120, 130 comprend une plaque rectangulaire 121, 131 s’étendant suivant un plan transversal vertical et pourvue dans sa partie supérieure d’une échancrure hémicirculaire de réception 122, 132 dont le diamètre est avantageusement choisi pour permettre l’accueil d’une plage étendue de conduites présentant des parois tubulaires de diamètres différents.
Le premier élément de support 120 est monté fixement sur le châssis 110, tandis que second élément de support 130 est monté mobile à coulissement longitudinal sur ce même châssis, de sorte à permettre d’ajuster leur écartement longitudinal à la longueur de la paroi tubulaire 3 de la conduite 2.
Le bâti support 100 comporte en outre des moyens de mesure 140 de la longueur de cette paroi tubulaire 3, ces moyens consistant en l’espèce en un capteur de distance de type laser implanté sur la plaque 121 du premier élément de support fixe 120.
Le capteur de distance 140 est apte à envoyer un rayon laser orienté longitudinalement en direction de la plaque 131 du second élément de support mobile 130 qui va en réfléchir une partie vers ce capteur.
Selon une variante de réalisation, l’ensemble des étapes (2) et (3) est réalisé une seule fois.
Selon une autre variante de réalisation, l’ensemble des étapes (2) et (3) peuvent être renouvelées au moins une fois à l’issue de l’étape (3). Dans cette variante, on élimine la membrane polymérique résiduelle, avant de procéder à l’application au niveau de la surface de lithium métallique, d’une nouvelle membrane polymérique fluorée.