INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le faisceau lumineux d'entrée Fe peut être produit par une source lumineuse S, par exemple une source laser. La source laser peut être de n'importe quel type approprié comme, par exemple, un laser à onde continue, un laser pulsé, un laser à longueur d'onde accordable. De préférence, la source lumineuse S fournit un faisceau lumineux d'entrée collimaté Fe. Cette source lumineuse S peut être un composant du dispositif optique de balayage 1 ou un élément externe. Cette source lumineuse est immobile, c'est-à-dire que le faisceau d'entrée Fe est produit dans une position et une orientation fixes par rapport au dispositif optique 1.
Lorsque le dispositif 1 est utilisé pour modifier la forme d'un faisceau, le faisceau d'entrée Fe a une forme donnée, par exemple une forme gaussienne, qui est ensuite transformée en une autre forme de manière contrôlée.
Plus généralement, les caractéristiques de la source lumineuse S et du faisceau d'entrée Fe peuvent être choisies librement en fonction du domaine d'application prévu.
En revenant à la description du schéma des figures 1a et 1b, le déflecteur 2 reçoit également un faisceau transformé Ft, correspondant au faisceau dévié Fd après sa propagation dans le dispositif 1. Dans le dispositif optique 1 représenté, le faisceau transformé Ft se propage et reste contenu dans un deuxième plan principal P2, différent du premier plan principal, lorsque l'angle de déviation a du faisceau dévié Fd est limité, par exemple à une plage de +/-15°. Les deux plans principaux P1, P2 sont disposés, l'un par rapport à l'autre, selon un angle de plan principal b, typiquement compris entre 0° et 120°, bien qu'une autre valeur soit possible. Des valeurs plus faibles de l'angle de plan principal b , par exemple inférieures à 45°, permettent également de confiner le faisceau dévié Fd et le faisceau transformé Ft dans, respectivement, le premier plan principal P1 et le second plan principal P2.
Le déflecteur 2 reçoit ainsi le faisceau transformé Ft et produit un faisceau de sortie Fs du dispositif 1, par exemple par réflexion du faisceau transformé Ft sur la surface réfléchissante mobile du déflecteur 2 lorsque ce dernier est mis en œuvre selon l'un des mécanismes illustrés aux figures 2a, 2b ou 2c.
Comme cela apparaîtra à la fin de la présente description, le faisceau de sortie Fs du dispositif 1 a une position et une orientation fixes par rapport au dispositif optique 1, malgré les mouvements du faisceau dévié Fd, du faisceau de balayage Fb et du faisceau transformé Ft. Dans le contexte de la présente description, par "fixe", on entend que le centre de masse de la distribution d'intensité du faisceau de sortie est maintenu en fonctionnement dans une zone qui est de la taille de la tache du faisceau. Le fait que les faisceaux lumineux se propageant dans le dispositif optique 1 passent deux fois par le même déflecteur 2, permet de « descanner » le faisceau de l'angle de déviation imprimé par le déflecteur 2, de manière à maintenir fixe le faisceau de sortie.
De plus, le premier plan principal P1 et le second plan principal P2 étant distincts, le faisceau d'entrée Fe et le faisceau de sortie Fs sont spatialement séparés. Plus précisément, il existe un plan, intersectant les deux faisceaux, dans lequel les intensités des deux faisceaux sont séparées dans l'espace. Le faisceau de sortie Fs peut être collecté par des éléments optiques appropriés sans perturber le faisceau d'entrée Fe. Il n'est donc pas nécessaire de contrôler la polarisation du faisceau d'entrée Fe, ni de modifier sa polarisation lors de la propagation des faisceaux dans le dispositif 1 pour séparer spatialement le faisceau de sortie Fs du faisceau d'entrée Fe. Cette caractéristique est particulièrement intéressante lorsque le dispositif 1 est utilisé dans un système laser de forte puissance, la polarisation d'une telle source n'étant pas généralement définie ni stable dans le temps.
Dans la continuité de la description du schéma des figures 1a et 1b, un dispositif de balayage 1 conforme à l'invention comprend également une première optique de focalisation 4a pour recevoir le faisceau dévié Fd, et produire le faisceau de balayage Fb, c'est-à-dire le faisceau qui sera projeté sur la pièce 3. Cette première optique de focalisation 4a est donc disposée optiquement entre le déflecteur 2 et la pièce 3 (c'est-à-dire sur le trajet de propagation du faisceau). Dans les schémas des figures 1a et 1b, l'axe optique AOa de la première optique de focalisation 4a est contenu dans le premier plan principal P1 de propagation du faisceau dévié, mais plus généralement, l'axe optique AOa est parallèle à ce premier plan principal P1.
La première optique de focalisation 4a présente une première distance focale fa. Avantageusement, la première optique de focalisation 4a est disposée dans le dispositif 1 de manière à être séparée de l'axe de pivotement R du déflecteur 2 d'une distance, mesurée selon l'axe optique AOa, égale à cette première distance focale fa. En d'autres termes, le faisceau dévié Fd semble provenir du foyer de la première optique de focalisation 4a, de sorte que les faisceaux de balayage Fb produits pour différents angles de déviation a sont parallèles entre eux.
De même, un dispositif de balayage 1 conforme à l'invention comprend une deuxième optique de focalisation 4b pour recevoir le faisceau de balayage Fb, et produire le faisceau transformé Ft. Cette deuxième optique de focalisation 4b est disposée optiquement entre la pièce 3 et le déflecteur 2. Dans les schémas des figures 1a et 1b, l'axe optique AOb de la deuxième optique de focalisation 4b est contenu dans le deuxième plan principal P2 de propagation du faisceau dévié, mais plus généralement, cet axe optique AOb est parallèle à ce deuxième plan principal P2.
La seconde optique de focalisation 4b a une seconde longueur focale fb identique à la première longueur focale fa de la première optique de focalisation 4a. Par "longueur focale identique", on entend dans le cadre de la présente divulgation que les deux longueurs focales peuvent différer au maximum de 10%. Avantageusement, la deuxième optique de focalisation 4b est disposée dans le dispositif 1 de manière à être séparée de l'axe de pivotement R du déflecteur 2 d'une distance, mesurée selon l'axe optique AOb de la deuxième partie optique 4b, égale à cette deuxième distance focale fb. Par conséquent, les faisceaux de balayage Fb se projetant parallèlement à l'axe optique AOb sur la deuxième partie optique 4b seront guidés vers le foyer de cette deuxième partie optique, situé au niveau de l'axe de pivotement du déflecteur 2.
La représente une autre alternative pour le premier mode de réalisation préféré, dans laquelle plusieurs membranes aval 32 sont réparties circonférentiellement dans l’ouverture 56. Cependant, ces membranes 32 ne sont pas seules dans l’ouverture 56, mais prévues en combinaison avec des grilles conventionnelles de déviation 132, également situées dans l’ouverture d’extraction radiale 56. Les membranes 32 et les grilles 132 peuvent être prévues en alternance, ou bien, comme montré sur la , cette alternance peut plutôt concerner des groupes de membranes successives 32 et des groupes de grilles successives 132. Cette configuration permet d’introduire des grilles à déviation oblique ou des membranes à forte déviation dans le but d’améliore le pilotage de la trajectoire des nappes de l’inverseur de poussée en fonctionnement.
Cette configuration utilisera justement avec profit l’alternative montrée sur la , dans laquelle certaines membranes 32 peuvent générer un flux de contre-poussée 20B’’ avec une composante tangentielle nulle, comme cela est le cas pour la membrane 32 à canal unique 82 sur le bas de la . Pour la membrane 32 à multi-compartiments 82’ montrée au milieu de la , le flux de contre-poussée 20B’’ généré présente une composante tangentielle non-nulle, par exemple comprise entre 30 et 60°. De même, il pourrait être prévu, en cas de besoin, une ou plusieurs membranes additionnelles 32 générant un flux de sortie avec une composante axiale nulle et dirigé tangentiellement ou essentiellement tangentiellement, comme cela est le cas pour la membrane du haut de la . Cette solution de membranes 32 à déviation à 90° et générant une poussée axiale nulle peut donc être prévue en combinaison avec d’autres membranes de déviation générant un flux de contre-poussée avec une composante axiale non-nulle. Dans ce cas de figure, toutes les membranes de déviation peuvent s’étendre radialement vers l’extérieur au-delà du capot mobile d’inverseur, ou seulement une ou certaines d’entre-elles, générant un flux de sortie à composante axiale nulle ou non-nulle.
La représente un second mode de réalisation préféré de l’invention, reprenant une grande partie des caractéristiques du premier mode, en particulier la membrane de déviation aval 32. Il y est en plus adjoint une ou plusieurs membranes de déviation amont 32’, dont le but est également de redresser vers l’avant la partie de flux 20B’ traversant l’ouverture 56. Tout comme pour la membrane aval 32, une seule membrane amont 32’ sera décrite ci-après, étant entendu qu’elle peut présenter une étendue angulaire identique ou différente de celle de la membrane aval 32 traversée par un même plan radial et longitudinal.
Plus précisément, la membrane de déviation amont 32’ comporte une portion principale de déviation 84, dont une surface active de déviation convexe 84a présente un bord d’attaque 86 fixé sur le bord de déviation rigide 46B, ce bord d’attaque étant donc situé au niveau d’une extrémité axiale avant de l’ouverture d’extraction radiale 56.
En fonctionnement, le flux secondaire 20B transite par la veine secondaire 21B, et vient buter au moins en partie sur la membrane d’obturation déployée 58, qui force la partie 20B’ de ce flux à traverser l’ouverture 56, donc à traverser l’ouverture définie intérieurement par le cadre de support 66. L’écoulement de la partie de flux 20B’ à travers l’ouverture d’extraction 56 a ainsi pour conséquence, en plus de celle liée au déploiement par pression de la membrane aval 32, de mettre en dépression la surface extérieure active de déviation convexe 84a, effet renforcé par l’écopage de l’écoulement externe par la membrane 84a dans sa partie externe 88. Ceci conduit à déployer la membrane de déviation amont 32’ jusqu’à sa configuration entièrement déployée montrée sur la .
Le canal de déviation 82 est ainsi délimité entre les deux surfaces de déviation 74a, 84a, chacune contribuant à redresser la partie de flux 20B’ vers l’avant, respectivement par effet de pression et de dépression / succion qui engendre ainsi une contre-poussée additionnelle pour le système.
La membrane amont 32’ peut elle aussi comprendre des flancs radiaux (non visibles sur la ) fixés sur la structure fixe 31 et rattachés en extrémité radialement extérieure à la portion principale de déviation 84, pour adopter une forme générale de « capuche » autour de laquelle la partie de flux 20B’ est aspirée. Ainsi, ces flancs radiaux ne participent pas à la délimitation du canal de déviation 82, mais contribuent à la mise en forme souhaitée de la portion principale de déviation 84. Comme cela est visible sur la , la portion principale 84 et sa surface active extérieure 84a peuvent par exemple s’étendre sous forme d’un arc de cercle ou similaire, de préférence sur une étendue angulaire comprise entre 75 et 90°, et de rayon inférieur à celui de la membrane aval 32.
Des flancs radiaux intermédiaires peuvent également être prévus comme pour la membrane aval 32, sans sortir du cadre de l’invention.
Toujours dans l’optique de performances accrues de l’inverseur et pour un plus faible dimensionnement de celui-ci, dans cette configuration déployée, la membrane amont 32’ s’étend radialement vers l’extérieur au-delà du capot mobile d’inverseur 33 en position reculée d’inversion de poussée. La membrane 32’ peut ainsi s’étendre au-delà de la paroi 50 du capot 33 sur une distance radiale en saillie « Drs’ », par exemple d’une valeur de plusieurs dizaines de centimètres. Les données exposées ci-dessus pour la distance radiale en saillie « Drs » sont également applicables pour cette distance radiale en saillie « Drs’ ».
Il est noté que dans ce second mode de réalisation préféré, la membrane amont 32’ en configuration non-déployée / repliée, adoptée lorsque l’inverseur est en configuration de poussée directe, est également agencée dans le logement 54 du capot mobile 33.
Les figures 12 et 13 montrent que la coopération entre la/les membranes aval 32, et la/les membranes amont 32’, permettent à celles-ci de délimiter ensemble des cols d’extraction 90 du flux de contre-poussée 20B’’. Ces cols 90, de préférence de forme circulaire, oblongue ou ovale, se succèdent ainsi selon la direction circonférentielle de l’inverseur, en étant adjacents les uns aux autres.
La membrane amont 32’ permet ainsi de prolonger la géométrie du bord de déviation rigide 46B de manière aérodynamique, et, en combinaison avec les membranes aval 32, de circonscrire la partie de flux 20B’ sur 360° grâce aux cols 90, sans lui faire rencontrer d’obstacles susceptibles de générer des pertes de performances.
Dans ce second mode de réalisation préféré représenté sur les figures 11 à 13, une autre particularité consiste à prévoir un décalage axial entre la membrane de déviation aval 32 et la membrane d’obturation 58. Une telle conception peut bien évidemment être mise en œuvre dans le premier mode. Plus précisément, dans les configurations déployées de la membrane aval 32 et de la membrane d’obturation 58, le bord de fuite 92 de la membrane d’obturation 58 se trouve décalé axialement vers l’aval par rapport au bord d’attaque 76 de la surface active de déviation concave 74a de la membrane aval 32. Ce bord d’attaque 76 de la surface active 74a de la membrane 32 reste fixé sur l’armature arrière 60 du cadre de support 66 (ronde ou profilée aérodynamiquement en forme épaisse), tandis que le bord de fuite 92 de la membrane d’obturation 58 est fixé sur une autre armature arrière 60’ plus en arrière et profilée en bord de fuite, éventuellement aussi intégrée au cadre 66. De préférence, cette armature arrière 60’ est également commune à plusieurs ou à toutes les membranes d’obturation 58, en s’étendant angulairement de manière conséquente.
Le décalage axial décrit ci-dessus permet un gain encore supérieur en performances de l’inverseur, puisque la portion aval de la partie de flux 20B’ va également générer une forte dépression / succion sur la surface extérieure convexe 74b de la membrane aval 32, opposée à la surface active intérieure concave 74a. Cela favorise encore davantage le redressement du flux vers l’avant.
Le second mode de réalisation préféré peut aussi être mis en œuvre avec une membrane amont 32’ qui ne s’étend pas radialement vers l’extérieur au-delà du capot mobile 33, cette spécificité ne concernant alors que la membrane aval 32.
Une autre possibilité réside dans le fait de ne conserver que la/les membranes amont 32’ pour redresser le flux vers l’avant, et donc de supprimer la/les membranes aval 32. Cela fait l’objet d’un troisième mode de réalisation préféré de l’invention, représenté sur les figures 14 à 16.
Deuxième fraction F2 Avantageusement, la fraction F2 comprend entre 30 et 80% en poids de monomère (A et/ou B, + optionnellement C) par rapport au poids total de monomère (A + B + optionnellement C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 40 et 70%.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 0 et 50 mol% de monomères cationiques A, préférentiellement entre 0 et 40 mol%, par rapport au nombre total de moles de monomères dans la fraction F2.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 250 et 30 000 ppm de composés I par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 500 et 10 000 ppm, plus préférentiellement entre 1 000 et 5 000 ppm.
La fraction F2 comprend avantageusement entre 250 et 30 000 ppm de composés II par rapport au poids total de monomères A et B (+ optionnellement monomère C) du polymère hydrosoluble cationique, préférentiellement entre 500 et 10 000 ppm, plus préférentiellement entre 1 000 et 5 000 ppm.
La réalisation de l’au moins une réaction d’hydrolyse pour obtenir au moins de l’H 2 S peut être sous la forme d’une réaction ou de plusieurs réactions utilisant le même catalyseur ou un catalyseur différent. Au moins un catalyseur d’hydrolyse peut être utilisé. Dans cette réaction d’hydrolyse, au moins une ou plusieurs espèces de soufre dans le flux de gaz, telles que du CS 2 et/ou du COS et/ou du soufre organique sont converties en H 2 S par une ou plusieurs réactions d’hydrolyse avec de l’eau ou de l’humidité dans le flux de gaz.
La réaction d’hydrolyse comprend de préférence une ou les deux réactions suivantes :
CS 2 + 2H 2 O → 2H 2 S + CO 2
COS + H 2 O → H 2 S + CO 2 .
La réalisation de l’au moins une réaction d’hydrogénation pour convertir au moins l’un parmi SO 2 et SO 3 en H 2 S peut être sous la forme d’une réaction ou de plusieurs réactions utilisant le même catalyseur ou un catalyseur différent. Au moins un catalyseur d’hydrogénation peut être utilisé. Dans cette réaction d’hydrogénation, au moins une ou plusieurs espèces soufrées dans le flux de gaz, telles que SO 2 et/ou SO 3 sont converties en H 2 S par une ou plusieurs réactions d’hydrogénation avec de l’hydrogène dans le flux de gaz.
La réaction d’hydrogénation comprend de préférence une ou les deux réactions suivantes :
SO 2 + 3H 2 → H 2 S + 2H 2 O
SO 3 + 4H 2 → H 2 S + 3H 2 O.
Le pourcentage de conversion (à partir de l’une ou des deux réactions d’hydrolyse et d’hydrogénation) des espèces soufrées en H 2 S est de préférence d’au moins 50 % ou d’au moins 60 %, ou d’au moins 70 % ou d’au moins 80 %, ou d’au moins 90 % sur la base des niveaux de ppm de départ des espèces soufrées. Le pourcentage de conversion peut être de 50 % à 99 % ou plus sur la base des niveaux de ppm de départ de l’espèce soufrée.
La réalisation de l’au moins une réaction d’hydrolyse peut en outre comprendre une réaction pour convertir l’HCN en NH 3 . L’au moins un catalyseur d’hydrolyse tel qu’identifié précédemment ou un catalyseur d’hydrolyse supplémentaire peut être utilisé pour cette réaction particulière. Dans cette réaction d’hydrolyse supplémentaire, l’HCN du flux de gaz (par ex. au moins une partie de celui-ci) est converti en NH 3 avec l’eau du flux de gaz.
Le pourcentage de conversion d’HCN en NH 3 est de préférence d’au moins 50 % ou d’au moins 60 %, ou d’au moins 70 % ou d’au moins 80 %, ou d’au moins 90 % sur la base des niveaux de ppm de départ de l’HCN. Le pourcentage de conversion peut être de 50 % à 99 % ou plus sur la base des niveaux de ppm de départ de l’HCN.
La réaction d’hydrolyse supplémentaire comprend de préférence la réaction suivante :
HCN + H 2 O → NH 3 + CO.
Cette partie du procédé peut en outre comprendre la réalisation d’au moins une réaction de réduction sur le flux de gaz comprimé ou le flux de gaz de synthèse conditionné pour convertir au moins une partie des espèces contenant de l’azote en N 2 . Dans cette partie du procédé, NO et/ou NO x dans le flux de gaz (ou au moins une partie de celui-ci) peuvent être convertis en azote gazeux (N 2 ) par une ou plusieurs réactions de réduction. Un ou des catalyseurs de réaction de réduction peuvent être utilisés pour cette réaction.
Avec la réaction de réduction, au moins 50 % en volume, au moins 60 % en volume, au moins 70 % en volume, au moins 80 % en volume, au moins 90 % en volume, au moins 95 % en volume (tel que de 50 % en volume à 99 % en volume ou plus, ou de 60 % en volume à 99 % en volume, ou de 70 % en volume à 99 % en volume, ou de 80 % en volume à 99 % en volume, 90 % en volume à 99 % en volume, 95 % en volume à 99 % en volume) du NO et/ou du NO x présents dans le flux de gaz juste avant cette réaction peuvent être convertis en N 2 .
La réalisation d’au moins une réaction de conversion d’oxygène pour éliminer l’O 2 du flux de gaz comprimé peut être sous la forme d’une réaction ou de plusieurs réactions utilisant le même catalyseur ou un catalyseur différent. Au moins un catalyseur de conversion d’oxygène peut être utilisé. Dans cette réaction de conversion d’oxygène, la réaction de conversion d’oxygène comprend, consiste en ou inclut une autre réaction d’hydrogénation pour convertir l’O 2 en H 2 O avec de l’hydrogène dans le flux de gaz, ou inclut une réaction de réduction pour convertir le monoxyde de carbone en dioxyde de carbone avec de l’oxygène gazeux dans le flux de gaz, ou ces deux réactions. Dans la réaction de réduction, cela peut être considéré comme une réaction pour convertir l’O 2 en dioxyde de carbone avec du CO dans le flux de gaz. Ainsi, dans chacune des réactions possibles, l’oxygène est converti en H 2 O ou en dioxyde de carbone ou les deux.
Lors de ce déplacement, la vis 376 tourne autour de l’axe longitudinal X sous l’effet de la résistance imposée par l’ensemble de l’écrou 378 et des rouleaux 394 (lesquels sont maintenus immobiles en translation par le vérin de commande 274) jusqu’à ce que sa surface de butée 386 vienne en appui contre le butoir 291 du bâti 272, bloquant la rotation de la vis 376 autour de l’axe longitudinal X et sa translation suivant le même axe X.
Les aubes 56 sont ainsi bloquées dans leur orientation même en cas de perte de pression fluidique dans la première chambre 312.
En cas de perte de pression dans la deuxième chambre 314 uniquement, le piston 310 est déplacé vers sa position rétractée sous l’effet de la différence de pression entre les deux chambres 312, 314, entraînant avec lui la vis 376 et l’organe de support 362, qui retrouve sa position de fonctionnement. Le piston 310 n’est donc plus immobilisé et peut continuer de se déplacer vers sa position rétractée jusqu’à ce que les aubes 56 se retrouvent en position drapeau.
En cas de dysfonctionnement du système de pilotage 276, typiquement en cas de panne du générateur de pression 330, le procédé de changement de pas comprend une étape supplémentaire de verrouillage non-commandé de l’orientation des aubes 56.
Lors de cette étape, le dysfonctionnement du système de pilotage 276 entraîne une baisse de la pression de fluide dans la chambre de contrebalancement 434, typiquement parce que le générateur de pression 330 n’est plus en mesure de porter le fluide de commande à la troisième pression. La pression de fluide dans ladite chambre 434 est alors insuffisante pour contrebalancer la sollicitation du dispositif de rappel 420, qui ainsi entraîne le déplacement de l’organe de support 362 vers sa position de verrouillage.
Lors de ce déplacement, la vis 376 entraîne avec elle l’écrou 378 et les rouleaux 394, lesquels ne sont plus maintenus immobiles en translation du fait de la perte d’alimentation du vérin de commande 274. Les aubes 56 pivotent donc légèrement vers les petits pas, jusqu’à ce que la surface de butée 386 de la vis 376 vienne en appui contre le butoir 291 du bâti 272, bloquant la rotation de la vis 376 autour de l’axe longitudinal X et sa translation suivant le même axe X.
Le pivotement des aubes 56 vers les petits pas est alors empêché par le dispositif de verrouillage 360.
L’étape de verrouillage non-commandé est suivie d’une étape de mise en sécurité de la soufflante 50. Lors de cette étape, le circuit de secours 334 est activé et alimente la première chambre fluidique 312 en fluide de commande de manière augmenter la pression fluidique dans cette chambre. Sous l’effet de cette augmentation de pression, le piston 310 se déplace vers sa position rétractée, entraînant avec lui la vis 376 et l’organe de support 362, qui retrouve sa position de fonctionnement. Le piston 310 n’est donc plus immobilisé et peut continuer de se déplacer vers l’aval jusqu’à ce que les aubes 56 se retrouvent en position drapeau.
Ainsi, grâce aux exemples de réalisation décrits ci-dessus, il est possible de s’affranchir de l’utilisation d’un écrou de verrouillage distinct de l’écrou 178, 378 du système vis-écrou 164, 364. Il en résulte un dispositif de verrouillage 160, 360 et, de ce fait, un mécanisme de changement de pas 70 dont la fabrication est simplifiée, les coûts réduits et la fiabilité augmentée.