INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le bloc de compression 15 et le bloc de filtrage 16 sont adaptés pour mettre en œuvre la technique FTN, en émission. Cette technique FTN est décrite en détail notamment dans J. Mazo, Faster-Than-Nyquist signaling, Bell System Tech Journal, vol. 54, no.8, pp. 1451 – 1462, Oct 1975. Selon un mode de réalisation selon la présente invention, la technique Faster-Than-Nyquist (FTN) est mise en œuvre avec un filtre de mise en forme par exemple de type racine de cosinusoïde surélevée (Root Raised Cosine ou RRC). Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’utilisation de la technique FTN est couplée à tout autre filtre de mise en forme borné en fréquence (de bande ).
Le bloc de compression 15 est adapté pour modifier la période séparant les symboles étalés en fonction d’un taux de compression fixé ( ). En sortie du bloc de compression 15, les symboles étalés sont donc constitués chacun de SF impulsions (chips) séparées cette fois par une période .
La possibilité de déplacer les parois permet avantageusement de rendre les champs du ou des rubans programmables, afin de configurer la ligne ou la matrice de qubits selon les besoins.
Comme illustré schématiquement à la , plusieurs domaines magnétiques 21, 22 sont répartis au sein de l’aimant 20 en alternance selon la direction x. Ces domaines magnétiques 21, 22 sont séparés les uns des autres par des parois de domaine 30 telles que décrites ci-dessus, par exemple des parois de Bloch ou des parois de Néel. Ils présentent typiquement chacun une longueur L selon x, comprise entre 20 nm et 200 nm, de préférence entre 40 nm et 100 nm, par exemple de l’ordre de 50 nm. L’épaisseur e selon z de l’aimant 20 et des domaines magnétiques 21, 22, est typiquement comprise entre 5 nm et 20 nm, de préférence de l’ordre de 10 nm. La largeur selon y de l’aimant 20 et des domaines magnétiques 21, 22, est typiquement comprise entre 20 nm et 200 nm, de préférence entre 50 nm et 150 nm.
Les domaines magnétiques 21, 22 présentent chacun une aimantation A1, A2 dirigée selon x. L’aimantation A1 des domaines magnétiques 21 présente un premier sens, par exemple pointé vers le côté droit de la feuille sur la , tandis que l’aimantation A2 des domaines magnétiques 22 présente un deuxième sens, par exemple pointé vers le côté gauche de la feuille sur la . Chaque domaine magnétique 21, 22 est défini par une seule aimantation A1, A2 présentant un seul sens. L’aimant 20 présente ainsi une succession de domaines magnétiques 21, 22 dont les aimantations A1, A2 sont alternées en opposition les unes des autres selon x. Cela produit un champ magnétique principalement orienté suivant x. Au niveau des parois 30, des composantes de champ apparaissent suivant y et z tandis que la composante de champ suivant x s’annule pour changer de sens. Les composantes du champ magnétique de l’aimant 20 présentent ainsi une oscillation selon la direction longitudinale x. Dans cet exemple, l’oscillation des composantes du champ est périodique.
Les courbes Bz(x) et Bx(x) correspondent aux composantes Bz et Bx du champ magnétique induit par l’aimant 20, selon la direction longitudinale x. Ces courbes Bz(x) et Bx(x) présentent typiquement une période équivalente à la longueur de deux domaines magnétiques adjacents 21, 22, et sont décalées entre elles d’un quart de période selon x. Différentes positions le long de x correspondent à des maxima de l’oscillation du champ magnétique. Les positions Pi (i=1…n) situées typiquement à l’aplomb des parois de domaine 30 sont ainsi soumises à une variation maximale de la composante Bz du champ magnétique. Les positions Mi (i=1…n) situées typiquement au milieu des domaines magnétiques 21, 22, en projection selon z, sont ainsi soumises à une variation maximale de la composante Bx du champ magnétique. Les positions Ci (i=1…n) situées typiquement aux 3/4 de la longueur L de chaque domaine magnétique 21, 22, c’est-à-dire à mi-distance entre les positions Pi et Mi, sont ainsi soumises à une variation maximale de la somme des composantes Bx + Bz du champ magnétique.
Pour maximiser la différenciation entre fréquences de résonance des points quantiques, il est donc particulièrement avantageux de disposer les points quantiques en regard de ces positions Pi et/ou Mi et/ou Ci. En particulier, les positions des points quantiques QDi (i=1…n) pour un dispositif électronique à qubits de spin peuvent être avantageusement choisies de façon à ce qu’elles partagent chacune un même plan yz avec les positions Pi et/ou Mi et/ou Ci. Il apparaît également qu’une pluralité de positions Pi et/ou Mi et/ou Ci peuvent convenir pour la disposition des points quantiques le long de x. Cela permet d’obtenir une tolérance de placement des points quantiques le long de la direction longitudinale x, relativement à la position des domaines magnétiques 21, 22 et/ou des parois 30. L’alternance des aimantations au sein de l’aimant 20, et les oscillations induites dans le champ magnétique résultant, permettent ainsi de maximiser le nombre de positions pour lesquelles la variation de champ magnétique est importante. Cela permet notamment de densifier le nombre de points quantiques le long de x.
Les figures 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B et 5 illustrent différents modes de réalisation d’un dispositif électronique à qubits de spin comprenant un tel aimant 20 présentant des domaines magnétiques 21, 22 d’aimantations alternées. A titre d’exemple, les domaines magnétiques 21, 22 présentent tous ici une longueur L selon x de l’ordre de 50 nm, et une aimantation à 1,5 T/m 3 . Pour ces modes de réalisation, les points quantiques QDi sont positionnés en regard des parois de domaine 30, c’est-à-dire aux positions Pi selon x. Chaque point quantique QDi et sa paroi de domaine 30 correspondante forment ainsi une intersection avec un même plan yz. Par souci de concision, les autres configurations, notamment la disposition des points quantiques QDi en regard des positions Mi ou Ci, ne sont pas illustrées. Ces configurations peuvent être néanmoins facilement déclinées à partir des exemples illustratifs suivants, et sont parfaitement envisageables.
Les figures 2A et 2B illustrent respectivement en coupe transverse et en vue de dessus un premier mode de réalisation du dispositif 1 dans lequel l’aimant 20 sous forme de ruban est décalé verticalement et latéralement vis-à-vis des points quantiques QDi (i=1…n).
Les points quantiques QDi peuvent être formés de façon classique dans une couche 11 à base de silicium intercalée entre deux couches 10, 12 à base d’oxyde de silicium. Des grilles de commande 4i (i=1…n), configurées pour générer des ondes radiofréquences (RF) permettant une transition de l’état de spin des points quantiques, sont de préférence situées verticalement à l’aplomb des points quantiques QDi, sur la face supérieure 120 de la couche 12. Pour chaque point quantique, la fréquence f de l’onde RF qui permet la transition de l’état de basse énergie vers celui de plus haute énergie du spin d’un électron est f = (g.µ B .B T )/h, où g est le facteur de Landé (g = 2 dans le cas de l’électron), µ B est le magnéton de Bohr (µ B = 9,27.10 -24 J/T), h est la constante de Planck et B T la valeur du champ magnétique perçu par le point quantique considéré. Cette fréquence f de résonance varie donc en fonction du champ magnétique perçu par le point quantique considéré. Selon une possibilité préférée, chaque point quantique QDi est associé à une grille de commande 4i distincte. Typiquement, pour des points quantiques voisins, une variation de fréquence de l’ordre de 10MHz permet de les commander indépendamment. Cette variation de fréquence correspond à une variation de champ magnétique total de 26,75 mT. Selon un principe de l’invention, la variation de champ magnétique total entre deux points quantiques voisins est maximisée en générant un champ magnétique oscillant via les domaines magnétiques 21, 22 d’aimantations A1, A2 opposées au sein du ruban 20.
Dans ce premier mode de réalisation, le ruban 20 est directement au contact de la face supérieure 120 de la couche 12. Il est situé à côté de la ligne de commande formée par les grilles 4i.
Comme illustré à la en projection dans le plan yz, le décalage vertical Δz selon z, entre la face inférieure du ruban 20 et un axe ZD passant par les points quantiques QDi, est de préférence inférieur à 20 nm, typiquement pour une largeur du ruban de 150 nm.
Comme illustré à la en projection dans le plan xy, le décalage latéral Δy selon y, entre un axe longitudinal central X0 du ruban 20 et un axe XD parallèle à X0 et passant par les points quantiques QDi, est de préférence inférieur à 100 nm, typiquement pour une largeur du ruban de 150 nm.
Comme le champ magnétique généré par les domaines magnétiques 21, 22 est relativement faible, typiquement de l’ordre de 8,95.10 -24 T, on placera avantageusement le ruban 20 au plus près des points quantiques QDi.
Les figures 3A et 3B illustrent respectivement en coupe transverse et en vue de dessus un deuxième mode de réalisation du dispositif 1 dans lequel le ruban 20 est à l’aplomb des points quantiques QDi (i=1…n), uniquement décalé verticalement vis-à-vis des points quantiques QDi.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le ruban 20 est disposé sur la ligne de commande comprenant les grilles 4i. La ligne de commande est ainsi intercalée entre la face supérieure 120 de la couche 12 et la face inférieure du ruban 20.
Comme illustré à la en projection dans le plan yz, le décalage vertical Δz selon z, entre la face inférieure du ruban 20 et l’axe ZD passant par les points quantiques QDi, est de préférence inférieur à 50 nm, typiquement pour une largeur du ruban de 50 nm.
Comme illustré à la en projection dans le plan xy, l’axe longitudinal central X0 du ruban 20 et l’axe XD passant par les points quantiques QDi sont sensiblement superposés.
échantillonnage de période du signal issu du filtre adapté au canal global ;
désétalement du signal échantillonné en fonction du code d’étalement pris sur une longueur égale au facteur d’étalement , la série des SF chips correspondant au code d’étalement sur un symbole étant propre à l’instant de réception dudit symbole, les SF chips étant séparés par une période ; et obtention de symboles de durée .
Dans des modes de réalisation, un tel procédé de réception comprendra en outre l’une au moins des caractéristiques suivantes :
dans un récepteur SIMO selon lequel on remplace le canal h(t) et son filtre adapté par les vecteurs et avec N le nombre d’antennes en réception ;
le procédé comprend à l’issue du désétalement, au moins une des étapes parmi :
une égalisation des symboles dés-étalés mise en œuvre par un bloc égaliseur (28) du dispositif de réception ;
une sélection d’un élément d’une constellation d’éléments, en fonction des symboles dés-étalés, par la mise en œuvre d’un algorithme de Viterbi ou par un bloc de décision dudit dispositif de réception.
Suivant un autre aspect, l’invention décrit un programme d’ordinateur destiné à être stocké dans la mémoire d’un dispositif de réception de télécommunication sans fil comprenant en outre un microcalculateur, ledit programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées sur le microcalculateur, mettent en œuvre les étapes d’un procédé de réception tel que décrit ci-dessus.
Suivant un autre aspect, l’invention décrit un dispositif d’émission d’une communication sans fil adapté pour recevoir en entrée un signal à transmettre, le dispositif d’émission étant adapté pour appliquer un codage canal, comprenant un codage correcteur d’erreurs et/ou un entrelacement, sur le signal à transmettre, puis une modulation numérique dudit signal codé pour obtenir des symboles ;
ledit dispositif d’émission caractérisé en ce qu’il est adapté pour effectuer un étalement de type DSSS de chaque symbole obtenu par un code d’étalement de période T DSSS appliqué avec un facteur d’étalement , les SF chips étalant un symbole étant propres à l’instant d’émission du symbole, et pour obtenir, à partir de chaque symbole, un ensemble de SF chips étalés fonction de la valeur du symbole, ces chips étant séparés par une période ;
ledit dispositif d’émission étant adapté pour mettre en œuvre sur les chips obtenus après étalement, un traitement comprenant :
- la compression de la période entre les chips d’un taux de compression strictement inférieur à 1, la période entre les chips après ladite compression étant égale à ;
- le filtrage par un filtre de mise en forme :
- en racine de Nyquist de période d’orthogonalité ; ou
- de bande utile de longueur finie .
Dans un mode de réalisation, le signal , obtenu par ledit dispositif d’émission à l’issue du filtrage, est défini par l’équation suivante :
Cette composition pour retirer la couleur consiste à créer une action chimique destinée à altérer l’intégrité du gainage coloré formé autour des fibres kératiniques capillaires afin de conduire à l’élimination de ce gainage coloré desdites fibres kératiniques capillaires.
Carbonate d’alkyle ou d’alkylène Par « carbonate d’alkyle », on entend un carbonate d’alkyle ou de dialkyle.
De préférence, le carbonate d’alkyle ou d’alkylène est un carbonate d’alkyle en C 1 -C 30 , de préférence en C 1 -C 6 , ou d’alkylène en C 1 -C 30 , de préférence en C 1 -C 6 .
Plus préférentiellement, le carbonate d’alkyle ou d’alkylène est choisi parmi les carbonates d’alkylène, mieux parmi le carbonate de propylène, le carbonate de butylène, le carbonate de pentylène et leurs mélanges.
Ether de glycol La composition pour retirer la couleur employée dans le cadre du procédé selon l’invention peut comprendre en outre au moins un éther de glycol.
Avantageusement, l’éther de glycol est de formule CH 3 (-O-CH(CH 3 )-CH 2 ) n OH, dans laquelle n vaut de 2 à 50, de préférence de 2 à 10, plus préférentiellement de 2 à 5.
La teneur totale en éther(s) de glycol peut varier de 0,1 à 40% en poids, de préférence de 1 à 30% en poids, plus préférentiellement de 5 à 20% en poids par rapport au poids total de la composition pour retirer la couleur.
Polyol La composition pour retirer la couleur employée dans le cadre du procédé selon l’invention peut comprendre en outre au moins un polyol différent des éthers de glycol précédemment décrits.
PROCÉDÉ DE DÉTECTION MAGNÉTIQUE D’OBJETS BIOLOGIQUES MICROSCOPIQUES ET DISPOSITIFS ASSOCIÉS DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est l’identification d’objets biologiques microscopiques à partir de leur moment magnétique dans le but de développer un dispositif de diagnostic précoce et sensible.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Le développement de méthodes et de dispositifs de diagnostic dits « précoces », à la fois rapides, sensibles, transportables au chevet du patient et peu coûteux est un vrai défi dans le domaine de la santé mais également dans celui de la défense ou de l’environnement.
Parmi les méthodes de diagnostic précoce, faciles d’utilisation, on trouve la migration de cibles dans de la cellulose, dites « bandelettes ». La méthode de diagnostic mettant en œuvre des bandelettes permet de fournir des résultats en 30 minutes mais a pour inconvénient de ne pas être adaptée à des cibles de grande taille (comme les cellules et certaines bactéries) et surtout de ne pas être suffisamment sensible. D’autres méthodes de diagnostic utilisées dans des laboratoires de biologie comprennent la méthode « ELISA » (pour « enzyme-linked immunosorbent assay » en anglais) ou la méthode « PCR » (pour « Polymerase Chain Reaction » en anglais). Ces méthodes présentent de meilleures sensibilités (comptage compris entre 10 3 UFC/ml et 10 4 UFC/ml). En revanche, elles présentent des temps de réalisation variant entre 3 h et 4 h et nécessitent un personnel formé à son utilisation complexe.
Un dispositif couramment utilisé pour la détection d’objets biologiques dans les laboratoires de biologie est un cytomètre de flux. Il permet de dénombrer, un à un, des objets biologiques. Il n’est en revanche pas transportable et est également complexe à utiliser. Il présente également un coût élevé.
Les laboratoires sur puces, dits « lab on chip » en anglais, ou « biopuces », apportent une solution aux problèmes d’encombrement et de complexité. Pour cela, certaines biopuces utilisent la détection optique de cibles. Cependant, ces biopuces restent peu adaptées à l’étude de certaines matrices opaques. D’autres biopuces utilisent la détection électrochimique de cibles. Toutefois, ces biopuces présentent l’inconvénient d’avoir de trop nombreuses interactions non spécifiques avec l’environnement extérieur ou certaines matrices, ce qui réduit la sensibilité de la détection.
Des biopuces, mettant en œuvre la détection magnétique au moyen de capteurs magnétorésistifs, ont connu un fort développement. Les objets biologiques à détecter sont marqués (également dits « labelisés ») au moyen de particules (ou billes) magnétiques fonctionnalisées par des anticorps spécifiques de la cible d’intérêt. Les biopuces à base de capteurs magnétorésistifs détectent ensuite, un par un, en fonction du temps, les objets magnétiques circulant dans un canal microfluidique. La détection peut être réalisée dans des matrices liquides et les échantillons étudiés ne nécessitent pas de lavage préalable. Ils peuvent également être faiblement concentrés. Enfin, le comptage et l’analyse des signaux peuvent être réalisés simultanément.
Parmi les méthodes de détection magnétique développées ces dernières années, les capteurs magnétorésistifs à magnétorésistance géante (dite « GMR ») ou magnétorésistance tunnel (dite « TMR ») sont les seuls à combiner, à la fois, une grande sensibilité de détection, un encombrement réduit et une production industrielle mature. Ces capteurs présentent également un coût de fabrication et d’utilisation bas.
Une biopuce peut comprendre un capteur magnétorésistif GMR ou TMR disposé sous le canal microfluidique. Des objets biologiques labélisés circulent dans ledit canal microfluidique. Le champ dipolaire émis par chaque objet biologique marqué passant à proximité dudit capteur magnétorésistif est mesuré. Quand le champ dipolaire émis est supérieur à une limite de détection du capteur GMR, le signal est comptabilisé.
Cette façon de procéder comprend toutefois quelques inconvénients majeurs. En effet le champ dipolaire est proportionnel à µ/z 3 , où µ est le moment magnétique de l’objet magnétique détecté et z b sa hauteur de passage dans le canal au-dessus du capteur. Ainsi un signal provenant d’un petit agrégat de billes magnétiques (par exemple, un agrégat sans aucun objet biologique) passant près du capteur GMR (µ et z faibles) peut donner le même signal qu’un objet biologique correctement marqué magnétiquement mais passant plus haut dans le canal (µ et z plus grands). Ainsi, avec ce système il n’est pas possible de faire la différence entre des agrégats de billes magnétiques et des objets biologiques labélisés puisqu’il n’est pas possible de déterminer indépendamment le moment magnétique et la hauteur de passage à partir d’un seul champ dipolaire. La présence des agrégats de billes magnétiques provient du fait qu’il est nécessaire de mettre un excès de billes magnétiques fonctionnalisées par les anticorps spécifiques dans la matrice liquide pour augmenter les chances de labéliser correctement les objets biologiques.
Le document WO 2019/238857 A1 divulgue une méthode de détection magnétique au moyen d’une biopuce comprenant plusieurs paires de capteurs magnétorésistifs disposés de part et d’autre du canal microfluidique, notamment au-dessus et au-dessous du canal microfluidique. Les capteurs magnétorésistifs constituant une paire sont parfaitement alignés de part et d’autre du canal. Un objet biologique marqué passant entre les deux capteurs d’une même paire sera donc détecté de manière simultanée par ces deux capteurs. La paire des deux signaux émis simultanément par deux capteurs de la même paire (par exemple sur le canal, dit « TOP » et sous le canal, dit « BOTTOM ») est dite « synchronisée ».
Le procédé divulgué propose même de déterminer la trajectoire suivie par l’objet à partir du rapport des amplitudes des signaux mesurés par des paires de capteurs successifs disposés tout le long du canal microfluidique.
Il existe donc un besoin de déterminer la hauteur et le moment magnétique d’un objet biologique marqué à partir du rapport des amplitudes des signaux.
Dans ce contexte, l’invention concerne un procédé de détermination du moment magnétique d’un objet magnétique au moyen d’une biopuce, la biopuce comprenant : un canal microfluidique s’étendant dans un plan et présentant une hauteur, mesurée selon une direction dite « direction normale » perpendiculaire au plan ; et deux capteurs de champ magnétique, disposés de part et d’autre du canal microfluidique, le procédé comprenant les étapes de : recevoir deux signaux électriques synchronisés, issus respectivement des capteurs de champ magnétique, les deux signaux électriques correspondant au passage de l’objet magnétique dans le canal microfluidique au niveau de chaque capteur de champ magnétique ; calculer la hauteur de passage de l’objet magnétique, mesurée selon la direction normale, à partir du rapport des amplitudes des signaux électriques synchronisés et au moyen d’une courbe de référence reliant la hauteur de passage d’un objet magnétique de calibration dans le canal microfluidique avec un rapport des amplitudes de signaux électriques de calibration correspondant au passage de l’objet magnétique de calibration à ladite hauteur de passage, le rapport des amplitudes des signaux électriques synchronisés étant égal au rapport des amplitudes de signaux électriques de calibration ; calculer le moment magnétique de l’objet magnétique à partir de la hauteur de passage déterminée et d’un des signaux électriques synchronisés.
Par signaux électriques synchronisés, on entend que les signaux électriques correspondent à la mesure du même objet magnétique, même si les capteurs ne sont pas alignés (les signaux électriques peuvent alors montrer un décalage temporel entre eux, par exemple proportionnel à la vitesse de déplacement de l’objet magnétique dans le canal microfluidique).