INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un exemple, le dispositif comprenant en outre un deuxième support comprenant au moins un module apte à recevoir un tube contenant un échantillon, le premier support étant apte à être monté de façon amovible sur le deuxième support, le premier support et le deuxième support comprenant chacun un organe d’indexage complémentaire, le procédé comprend en outre le montage du premier support sur le deuxième support, ledit montage comprenant un assemblage des organes d’indexage des premier et deuxième supports de façon à bloquer une rotation relative entre les premier et deuxième support.
Selon un exemple, la source de puissance comprend un atténuateur configuré pour limiter la puissance de la polarisation radiofréquence du plasma généré par couplage capacitif.
Dans la description détaillée qui suit, il pourra être fait usage de termes tels que « horizontal », « vertical », « longitudinal », « transversal », « supérieur », « inférieur », « haut », « bas », « avant », « arrière », « intérieur », « extérieur ». Ces termes doivent être interprétés de façon relative en relation avec la position normale d’utilisation du réacteur. Par exemple, les notions « horizontal » et « longitudinal » correspondent à la direction d’extension principale de la face supérieure du plateau.
On utilisera également un repère dont la direction longitudinale ou droite/gauche correspond à l’axe x, la direction transversale ou arrière/avant correspond à l’axe y et la direction verticale ou bas/haut correspond à l’axe z.
Le réacteur 1 de dépôt assisté par plasma est maintenant décrit selon plusieurs exemples de réalisation en référence aux figures 2 à 5. Le réacteur 1 est plus particulièrement destiné au dépôt par couche atomique assisté par plasma.
Le réacteur 1 comprend une chambre 10 de réaction destinée à accueillir un substrat 2 et dans laquelle le dépôt est destiné à être effectué. Cette chambre 10 est délimitée par une ou plusieurs parois latérales 100, une paroi supérieure 101 et une paroi inférieure 102.
Pour effectuer le dépôt d’une couche sur le substrat 2, le réacteur 1 comprend des moyens d’arrivée et d’évacuation de précurseur(s) gazeux et/ou d’espèce(s) gazeuse(s) pour la formation du plasma. Le réacteur 1 comprend une arrivée de précurseur gazeux 12 configurée pour amener des précurseurs gazeux dans la chambre 10, comme l’illustre la flèche en haut du réacteur dans les figures 2 à 5. L’arrivée de précurseur gazeux 12 peut en outre être configurée pour introduire dans la chambre 10 des gaz pour la formation du plasma, par exemple des gaz rares tel que l’hélium ou l’argon. Le réacteur 1 comprend en outre un module de pompage 13 de la chambre 10. Le module de pompage 13 permet d’évacuer les espèces gazeuses présentent dans la chambre, comme l’illustre les deux flèches en bas du réacteur dans les figures 2 à 5. Ces espèces peuvent notamment être évacuées entre différents cycles du dépôt ALD. Le module de pompage 13 permet en outre, avec l’arrivée 12, de maintenir une pression donnée à l’intérieur de la chambre 10, typiquement inférieure à la pression atmosphérique.
Le substrat 2 est accueilli dans la chambre 10 de réaction par un porte-échantillon 11. Le porte-échantillon peut comprendre un plateau 110 configuré pour recevoir le substrat 2, relié à un bras 111. Le plateau 110 peut notamment présenter une face supérieure 110a plane supportant le substrat 2. La face supérieure 110a est par exemple sensiblement horizontale. Notons que le plateau 110 peut avoir d’autres faces inclinées, par exemple sur les bords ou une face inférieure arrondie.
Le réacteur 1 est configuré de sorte qu’un plasma soit généré par couplage capacitif entre la face supérieure 110a du plateau 110 et la paroi latérale 100, polarisée à la masse comme illustrée sur les figures 2 à 5. Pour cela, le plateau 110 est électriquement conducteur. Le plateau 110 peut être au moins en partie formé d’un matériau électriquement conducteur. La paroi latérale 100 est au moins en partie électriquement conductrice. La paroi latérale 100 peut être au moins en partie formée d’un matériau électriquement conducteur. Le réacteur 1 comprend en outre une source de puissance 14 configurée pour appliquer une puissance radiofréquence au plateau 110. La source de puissance 14 peut par exemple comprendre un générateur de puissance radiofréquence 142 relié à un organe de transmission 140 de la radiofréquence au plateau 110.
Cette source de puissance 14 peut comprendre un dispositif de régulation 141 et permet d’induire une tension RF, aussi appelée tension d’auto-polarisation, sur le plateau 110 pour générer le plasma CCP. De préférence ce dispositif de régulation 141 comprend une unité d’adaptation automatique (qualifiée par son vocable anglais d’auto match unit) qui adapte l’impédance du plasma dans la chambre 10 à celle du générateur de puissance radiofréquence 142 de façon à minimiser la puissance réfléchie. Cette source de puissance 14 est configurée pour générer le plasma et permettre l’auto-polarisation du plateau 110. La tension d’auto-polarisation peut typiquement être de 50 V à 300 V pour une puissance variant de 10 W à100 W, notamment dans un réacteur recevant des substrats de diamètre maximal de 200 mm. Le dispositif de régulation 141 peut notamment comprendre un atténuateur configuré pour limiter la puissance du générateur 142.
La paroi latérale 100 est au moins en partie non parallèle à la face supérieure 110a du plateau 110. La face supérieure 110a du plateau 110 et la paroi latérale 100, au moins sur sa partie non parallèle à la face supérieure du plateau, sont séparées d’une distance d configurée de façon à générer un plasma par couplage capacitif entre le plateau 110 et la paroi latérale 100, jouant chacun le rôle d’électrode pour la génération du plasma. Lors du développement de l’invention, il a en effet été mis en évidence qu’une disposition non parallèle de la paroi latérale 100 et de la face supérieure 110a, couplée à une certaine distance d, permettait de générer le plasma par couplage capacitif à proximité du substrat 2, au niveau d’une zone de génération du plasma 3.
Le plasma est ainsi généré de façon localisée au voisinage 3 du substrat 2 avec un flux ionique beaucoup plus faible que pour un réacteur CCP conventionnel. Ce réacteur 1 permet de tirer bénéfice du bombardement ionique de faible énergie pour améliorer les propriétés du matériau (densité, pureté, structure cristalline, contrainte interne). De plus, il ouvre de nouvelles voies de développement de procédés concernant les métaux, les oxydes, les nitrures et les sulfures sur des substrats 2D et 3D, ainsi que des procédés de dépôts sélectifs de surface et topographiques. Ce réacteur 1 permet donc d’effectuer des dépôts de nature variée, contrairement aux réacteurs existants qui sont plus limités. Ce mode de génération du plasma permet en effet de faire des dépôts de couche métallique, notamment de métaux de transition et/ou de terres rares. Des dépôts de couche d’oxyde, de nitrures et/ou de sulfure sont en outre possibles, notamment de métaux de transition et/ou de terres rares.
un groupe alcényle comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence vinyle ; un groupe hydroxyle (OH) ; un groupe (O-Alk) avec Alk représente un groupe alkyle comprenant de 1 à 15 atomes de carbone, de préférence de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 10 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone, de préférence OCH 3 ou OC 2 H 5 , un groupe (O-Alk) x avec Alk représente un groupe alkyle comprenant de 1 à 15 atomes de carbone, de préférence de 1 à 12 atomes de carbone, de préférence de 1 à 10 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone, de préférence méthyle, et x représente un entier compris entre 2 et 200, un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone, substitué par au moins un atome de fluor, par exemple 1 à 10 atomes de fluor, par exemple (C1-C5)alkyle-CF 3 , l’alkyle étant linéaire ou ramifié ; un groupe aminé choisi parmi (Alk)-NH 2 ou (Alk)-NH-(Alk)-NH 2 , avec Alk représente un alkyle comprenant de 1 à 5 atomes de carbone ; amine cyclique par exemple –(CH2) z -O-pipéridine dans lequel z représente un entier de 1 à 5, de préférence 3, et la pipéridine peut être substitué notamment par un ou plusieurs groupes alkyle comprenant de 1 à 3 atomes de carbone, de préférence méthyle, de préférence la pipéridine substituée est un groupe ; un hydrogène ;
un groupe alcényle comprenant de 2 à 6 atomes de carbone, de préférence vinyle ; un groupe hydroxyle (OH) ; un groupe alkyle linéaire ou ramifié comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone, substitué par au moins un atome de fluor, par exemple 1 à 10 atomes de fluor, par exemple (C1-C5)alkyle-CF 3 , l’alkyle étant linéaire ou ramifié ; un hydrogène.
dans laquelle R 1 , identique ou différent, représente CH 3 , vinyle, H, (C1-C5)alkyle-CF 3 ou OH.
Avantageusement, la came d’actionnement peut être reliée à un des deux leviers, de préférence de manière monobloc. La came d’actionnement peut présenter un profil régulier et/ou irrégulier pour induire phases de vitesses proportionnelles et/ou variables, comme mentionné ci-dessus.
Selon un troisième mode de réalisation de l’invention, les moyens de transmission à vitesse réduite peuvent comprendre : - une roue dentée montée sur un axe de rotation horizontal fixe, - une tige axiale dentée solidaire du poussoir commun et venant en prise avec la roue dentée pour l’entrainer en rotation, et - une came d’actionnement solidaire de la roue dentée et venant en contact avec la seconde tige d’actionnement.
Là encore, la came d’actionnement peut présenter un profil régulier et/ou irrégulier pour induire des phases de vitesses proportionnelles et/ou variables, comme mentionné ci-dessus. La tige axiale dentée peut être réalisée de manière monobloc avec le poussoir commun sous la forme d’une patte allongée qui pointe vers le bas et qui est pourvue de dents sur un de ses deux bords verticaux. La partie fixe du distributeur peut former deux paliers pour l’axe de rotation horizontal de la roue dentée.
Dans les trois modes de réalisation de l’invention, les moyens de transmission à vitesse réduite, bien qu’ils mettent en œuvre des composants très différents, interagissent tous avec le poussoir commun et la partie fixe du distributeur pour déplacer une came d’actionnement qui appuie sur la seconde tige d’actionnement, alors que le poussoir commun appuie directement et axialement en même temps sur la première tige d’actionnement. Il faut garder à l’esprit que les moyens de transmission à vitesse réduite n’agissent que lorsque la première tige d’actionnement est actionnée par le poussoir commun. La seconde tige d’actionnement se déplace donc simultanément avec la première tige d’actionnement, mais avec une vitesse globalement réduire, même si les deux tiges peuvent momentanément se déplacer à la même vitesse sur une course limitée.
L’invention sera maintenant décrite plus en détail en référence aux dessins joints, donnant à titre d’exemples non limitatifs, trois modes de réalisation de l’invention.
La est une vue en perspective découpée de la partie supérieure d’un distributeur selon un premier mode de réalisation de l’invention, à l’état de repos,
La est une vue similaire à celle de la avec le distributeur à l’état actionné,
Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe transversale verticale du distributeur de la selon des plans perpendiculaires,
La est une vue en perspective découpée verticalement d’un distributeur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, à l’état de repose,
La est une vue similaire à celle de la du distributeur à l’état actionné,
La est une vue en perspective découpée de la partie supérieure d’un distributeur selon un troisième mode de réalisation de l’invention, à l’état de repos,
La est une vue similaire à celle de la du distributeur à l’état actionné, et
La est une vue en coupe transversale verticale à travers le distributeur de la .
Dans les trois modes de réalisation de l’invention, le distributeur comprend des éléments constitutifs communs ou similaires. Tout d’abord, le distributeur comprend deux pompes P1 et P2 qui sont montées sur des réservoirs respectifs (non représentés). La conception détaillée des pompes P1 et P2, ainsi que des réservoirs, n’est pas critique pour la présente invention. Il faut simplement savoir que les pompes P1 et P2 sont montées fixement sur leurs réservoirs respectifs et que seules leurs tiges d’actionnement P11 et P21 sont déplaçables axialement en va-et-vient. Il s’agit là d’une conception tout à fait classique pour une pompe manuelle dans le domaine de la cosmétique, de la pharmacie ou encore de la parfumerie. Les tiges d’actionnement P11 et P21 sont ramenées en position de repos par des ressorts de rappel, qui peuvent être internes, comme dans la pompe P1 ou externes comme dans la pompe P2. Les réservoirs, les pompes P1 et P2 et tous les éléments qui permettent de monter les pompes sur les réservoirs, constituent ensemble une partie fixe du distributeur. Seules les tiges d’actionnement P11 et P21 sont mobiles par rapport à cette partie fixe du distributeur.
Avantageusement, le procédé comprend une étape consistant à déterminer des températures cibles de la surface de dépose et le dispositif comprend un inducteur à la sortie de la buse apte à chauffer la surface de dépose le procédé comprenant avant l’étape ii) des étapes consistant à : - mesurer une température la surface de dépose au moyen du pyromètre ; - chauffer la surface de dépose au moyen de l’inducteur pour atteindre les températures cibles.
Selon une variante de réalisation, compatible avec ce dernier mode de réalisation, le procédé comprend des étapes consistant à : - obtenir une température minimale du bain de fusion (151) - mesurer la température du bain de fusion au moyen du premier pyromètre - chauffer ledit bain de fusion au moyen de l’inducteur si la température ainsi mesurée est inférieure à la température minimale du bain de fusion.
Ces modes de réalisation ajoutent des contrôles supplémentaires pour rester dans des conditions optimales de dépose,
Selon un mode de réalisation perfectionné, le dispositif comprend une deuxième caméra apte à capturer une image du cordon de dépose dans la zone de dépôt et dans lequel la forme du cordon de dépose est caractérisée par une hauteur selon un axe d’élévation sensiblement perpendiculaire à la surface de dépose et une largeur selon un axe d’étalement sensiblement parallèle à la surface de dépose, un deuxième pyromètre apte à mesurer la température de la surface de dépose, le procédé comprenant avant l’étape vi) les étapes consistant à : - acquérir une image du cordon de dépose dans la zone de dépôt au moyen de la deuxième caméra ; - mesurer la largeur du cordon de dépose ; - et l’étape vi) comprend l’ajustement d’au moins un paramètre parmi, une puissance délivrée par le poste de soudure, la vitesse d’avance et la vitesse instantanée de sortie de fil.
Ce mode de réalisation, ajoute un contrôle direct du cordon de dépose et un asservissement des paramètres de pilotage à ce contrôle.
Avantageusement, l’étape vi) comprend des étapes consistant à : - si la largeur du cordon de dépose est supérieure à une proportion définie de la hauteur dudit cordon de dépose, mettre en pause le procédé et mesurer au moyen du deuxième pyromètre la température de la surface de dépose ; - reprendre le procédé lorsque la température de la surface de dépose descend au-dessous de la valeur de température maximale.
Ce mode de réalisation assure des conditions des bases pour la réalisation de l’opération de fabrication additive dans des conditions adaptées.
Dans un perfectionnement de ce mode de réalisation l’étape vi) comprend les étapes consistant à : - si la hauteur mesurée du cordon de dépose est inférieure à une hauteur visée, réduire l‘apport de chaleur jusqu’à atteindre la hauteur visée ; - si la hauteur mesurée du cordon de dépose est supérieure à la hauteur visée, augmenter l’apport de chaleur la puissance délivrée par le poste de soudure et réduire la température du fil jusqu’à atteindre la hauteur visée.
Ce mode de réalisation permet d’asservir les paramètres de pilotage à la mesure pour viser des conditions optimales de dépose à tout instant.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un profilomètre apte à mesurer un état de surface d’une surface latérale à la surface de dépose et des moyens de mémoire, et qui comprend une étape consistant à enregistrer ledit état de surface avec la position de la buse et les enregistrer dans les moyens de mémoire
Avantageusement le profilomètre est utilisé pour acquérir un profil du cordon de dépose.
Ce mode de réalisation permet notamment d’utiliser les informations enregistrées pour prévoir des opérations ultérieures de finition.
Avantageusement, le déclenchement de l’acquisition d’image au cours de l’étape iii) est retardé par rapport à la détection de l’arc. Ce retard permet d’observer le plasma entre le fil et la pièce sans que la première caméra ne soit éblouie par l’arc initial d’amorçage
Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif comprend un jeu de miroirs aptes à renvoyer une pluralité d’images de la zone de dépôt selon plusieurs angles via des trajets optiques, les étapes iv) et v) du procédé étant mises en œuvre sur la pluralité d’images.
Avantageusement, le jeu de miroirs est adapté de sorte que les trajets optiques correspondant à chaque image de la pluralité ont la même longueur.
Avantageusement, le dispositif comprend un moniteur et que l’image acquise par la caméra (160) est affichée sur ledit moniteur.
Alimentation - électrique :
Concernant le système électronique du dispositif (1), celui-ci est constitué au minimum d'une unité de traitement électronique reliée à différents capteurs et des actionneurs (moteurs électriques, servomoteurs, éventuellement électroaimants, résistances chauffantes, pompe,...) ainsi que d'une mémoire de données.
Le dispositif (1) peut être directement relié au réseau d'électricité commun ou intégrer une batterie électrique dont l'alimentation peut se faire de différentes manières. La batterie est associée à un système de recharge spécifique permettant d'alimenter le dispositif (1) en continu. Selon un cas particulier, le système de recharge est composé d'au moins un panneau photovoltaïque relié à la batterie d'alimentation. Selon un autre cas particulier, la batterie est rechargée par un système de dalles piézoélectriques disposées autour de l'appareil (1) de manière à créer des micro-courants répétitifs qui rechargent la batterie à chaque activation de la dalle par l'utilisateur (lorsqu'il marche dessus par exemple). Enfin, selon une autre alternative, le dispositif (1) intègre au moins une éolienne de taille réduite, la transformation de la force du vent en énergie électrique permettant le rechargement de la batterie. Dans certains cas, le dispositif (1) a la possibilité de combiner plusieurs des systèmes de rechargement complémentaire décrits précédemment, afin de recharger la batterie électrique de l'appareil (1).
- Circuit d'eau :
Pour permettre le lavage et le rinçage des bouteilles en verre, le dispositif (1) est alimenté en eau et intègre au moins un circuit d'alimentation d'eau.
Selon un cas particulier, ce circuit d'eau s'alimente directement à partir du réseau d'eau commun local, nécessitant que l'appareil (1) soit connecté à ce réseau. Au moins une vanne de commande permet d'ouvrir ou de fermer l'arrivée d'eau (400) et éventuellement de contrôler le débit d'arrivée d'eau dans le dispositif (1).
Dans une version spécifique, au moins un réservoir tampon (410, 420) peut être ajouté au dispositif (1). Il s'agit d'une réserve d'eau intégré dans l'appareil qui se situe entre l'arrivée d'eau (400) dans le dispositif (1) et le circuit d'eau d'alimentation de ce dernier. L'eau qui alimente l'injecteur de lavage et/ou l'injecteur de rinçage puise dans cette réserve tampon par l'intermédiaire d'au moins une vanne de commande et non directement depuis l'arrivée d'eau (400). Ceci permet de sécuriser davantage le dispositif (au moins deux vannes de commande entre l'arrivée d'eau et l'injecteur) et cela permet également de finaliser un cycle de lavage complet en cas de coupure ou de difficultés ponctuelles à s'alimenter à partir du réseau d'eau commun. Comme nous le détaillerons ensuite, dans un cas très particulier, le réservoir tampon (410 ,420) peut être uniquement alimenté par l'eau de pluie filtré, ce qui, dans certains cas, ne nécessite pas d'arrivée d'eau (400) connecté à un réseau extérieur.
Dans un autre cas, il y a la possibilité d'avoir deux réservoirs tampon, chacun associé à un circuit d'alimentation spécifique : l'un des réservoirs serait mélangé à du liquide vaisselle et le circuit associé servirait à alimenter l'injecteur de lavage (41) ; le second réservoir serait rempli uniquement d'eau claire, et le circuit spécifique associé servirait à alimenter l'injecteur de rinçage (42). Si l'injecteur de lavage et l'injecteur de rinçage sont un seul et même injecteur (43), celui-ci sera alimenté par les deux circuits spécifiques précédemment décrits.
Selon un cas particulier, le dispositif (1) intègre une pompe de cyclage permettant de faire circuler l'eau de manière fluide et dynamique dans tout le circuit d'eau d'alimentation du dispositif (1). L'utilisation d'une pompe de cyclage est particulièrement efficace dans le cas, notamment, où le dispositif (1) est équipé d'au moins un réservoir tampon (410, 420).
Selon une alternative, le dispositif (1) intègre également un système de récupération d'eau de pluie comprenant au moins une gouttière et éventuellement au moins un entonnoir pour orienter l'eau de pluie vers au moins un réservoir d'eau. Dans cette alternative, le réservoir d'eau est connecté au circuit d'eau d'alimentation du ou des injecteur(s) par l'intermédiaire de filtre(s) spécifique(s) précédant au moins une vanne de commande.
Selon une alternative complémentaire, le réservoir d'eau de pluie intègre également une résistance chauffante afin de faire bouillir l'eau et éliminer les bactéries et/ou micro-organismes contenue dans l'eau de pluie.
De la même manière, suivant une alternative complémentaire, le réservoir d'eau de pluie est équipé d'un stérilisateur à lampe ou LED UV afin d'éliminer les impuretés et/ou micro-organismes contenus dans l'eau de pluie.
Dans un cas particulier, le circuit d'alimentation d'eau du ou des injecteur(s) de lavage et rinçage est couplé à un circuit additionnel de chauffage de l'eau pour rendre le nettoyage des bouteilles plus efficace. Ce circuit parallèle relié au circuit d'alimentation par au moins une vanne de commande est équipé d'au moins une résistance chauffante intégrée ou proche d'au moins un serpentin dans lequel circule l'eau qui, au contact plus ou moins proche de la résistance électrique, chauffe. Au moins un capteur de température permet d'homogénéiser et de réguler le circuit d'alimentation d'eau à la température programmée en commandant précisément la vanne de jonction entre le circuit d'alimentation d'eau principal et le circuit additionnel de chauffage de l'eau.
Dans un cas spécifique, le serpentin du circuit additionnel de chauffage de l'eau intègre au moins une paroi (50) équipée de résistances de chauffage de la zone de séchage de la bouteille en verre, ceci afin de réduire les coûts en limitant le nombre de composants et en optimisant l'utilisation des surfaces permettant le séchage des bouteilles en verre dans le cycle de lavage.