INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’azote est un élément essentiel à la croissance des plantes. La fertilisation azotée est nécessaire au développement des cultures. Ainsi, une déficience en azote hypothèque le rendement et la qualité des récoltes. En contrepartie, un excès d’azote est nuisible à l’environnement, notamment parce que sous certaines conditions, les fertilisants azotés sont transformés en protoxyde d’azote, un puissant gaz à effet de serre.
Ainsi, en complément de la teneur en carbone, la teneur en azote est un indicateur qui permet de renseigner sur l’état d’un sol, en particulier dans le cadre d’une agriculture biologique qui vise à réduire voire à supprimer le recours aux engrais de synthèse dans un contexte d’enjeu climatique. Notons que, si l’utilisation d’un engrais azoté de synthèse par fixation de l’azote atmosphérique a permis dans les années 1930 ce qu’on appelle la « révolution verte », c’est justement son emploi excessif qui conduit aussi aujourd’hui à un effet environnemental désastreux sur les milieux aquatiques suite au processus d’eutrophisation.
Le terme azote désigne deux groupes : l’azote organique et l’azote inorganique. On appelle azote organique, celui qui est présent dans tout composé organique (comme les acides aminés, les protéines, l'azote lié aux résidus de matières végétales et animales en décomposition, etc.) et azote inorganique, celui qui est présent dans les composés inorganiques (comme l’ammonium (NH 4 + ), les nitrates (NO 3 – ), l'azote gazeux (N 2 ) et les nitrites (NO 2 – )).
Dans un sol, l’azote est majoritairement présent sous forme organique (environ 95% de l’azote total d’un sol). Ces formes d'azote ne sont pas directement assimilables par les plantes (à l’exception de l'urée, une molécule de petite taille). L’azote organique est constitué de divers composés azotés dont la minéralisation sous l’effet de l’activité microbienne est très variable et très difficilement prévisible.
Sous forme minérale, l’azote peut être présent dans des nitrates : KNO 3 (salpêtre) et NaNO 3 (nitrate du Chili), ammonitrates (engrais les plus utilisés en France), et dans l’urée (engrais azotés). L'azote minéral des sols comprend l'azote dissous dans la solution du sol ou fixé sur le complexe argilo-humique, dont les formes principales sont les ions nitrate (NO 3 - , azote nitrique) et ammonium (NH 4 + , azote ammoniacal). C'est sous forme minérale que les plantes puisent l'azote. L'azote nitrique (NO 3 ) est la forme la plus disponible pour les plantes et l'azote ammoniacal provient principalement de l’hydrolyse des acides aminés. Grâce à sa charge positive, NH 4 + se fixe sur le complexe argilo-humique du sol, ce qui limite le risque d'entrainement en profondeur (par lixiviation) mais aussi sa disponibilité instantanée pour les plantes. L'activité microbienne des sols consomme de l'ammonium et le transforme en azote nitrique, c'est le processus de nitrification. En cas de lixiviation ou de dénitrification, l’azote est perdu pour l’écosystème.
L’azote peut être présent sous plusieurs états d’oxydation allant de la forme volatile gazeuse la plus réduite à la plus oxydée : NH 3 (ammoniac), N 2 (diazote), N 2 O, NO, NO 2 .
On appelle alors « azote total » l’ensemble des formes de l'azote présentes dans un échantillon dans sa configuration organique et/ou minérale. Le stock d’azote du sol évolue dans le temps en fonction de trois phénomènes : la minéralisation, la lixiviation et le développement du couvert végétal. La fertilité du sol (ou qualité d’un sol) repose, entre autres, sur une analyse élémentaire en carbone et en azote. En plus de la texture et la structure du sol, le pH et les conditions pédoclimatiques, cette fertilité (taux de décomposition de la matière organique du sol et de minéralisation de l’azote) va dépendre du contenu organique du sol en C et N (sa qualité et sa quantité) et des apports en fertilisants et amendements organiques ou minéraux. Les engrais organiques sont très nombreux et de plus en plus variés et la seule connaissance de la composition élémentaire des sols (en principe, correspondant au rapport C organique / N organique, mais qui est souvent assimilé à C total / N total) rend de plus en plus difficile la prédiction de leurs évolutions dans le sol. Ce rapport C/N renseigne sur le degré d’évolution de la matière organique, l'activité biologique du sol et le potentiel de fourniture d'azote par le sol (minéralisation). Toutefois, l'azote total ne fournit aucun renseignement sur l'azote minéral disponible pour le végétal.
Jaber A.M.Y., Mehanna N.A., Sultan S.M.; 2009. Determination of ammonium and organic bound nitrogen by inductively coupled plasma emission spectroscopy, Talanta 78 (4–5), pp. 1298-1302, https://doi.org/10.1016/j.talanta.2009.01.060.
Hsieh, Y.P. (2007). A novel multielemental scanning thermal analysis (MESTA) method for the identification and characterization of solid substances. Journal of AOAC International. 90. 54-9.
Hsieh Y.P., Bugna G.C., 2008. Analysis of black carbon in sediments and soils using multi-element scanning thermal analysis (MESTA), Organic Geochemistry, Vol. 39 (11), pp 1562-1571, ISSN 0146-6380, https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2008.07.015.
Les méthodes actuelles d'analyse de l’azote des sols s'effectuent le plus souvent sur terre fine (particules inférieures à 2mm) fraiche et séchée. En effet, sans précautions particulières, la quantité d’azote nitrique (NO 3 - ) et ammoniacal (NH 4 + ) peut, par minéralisation de la matière organique, évoluer très rapidement (en moins de 24 heures). Ces différentes méthodes de mesure de l’azote sont soit physico-chimiques soit thermiques.
Les méthodes physico-chimiques font généralement appel à des normes. Par exemple, l'azote total du sol (sous sa forme ammonium, nitrate, nitrite et organique) peut être mesuré par la méthode dite de « Dumas » (analyse élémentaire - NF ISO 13878), qui permet de déterminer la teneur totale en azote par combustion sèche, plus précisément par combustion en présence d'oxygène du sol broyé dans un four à 950°C. On connait aussi la méthode dite de « Kjeldahl modifiée » (NF ISO 11261) pour déterminer l'azote total (sous sa forme ammonium, nitrate, nitrite et organique à savoir N-tot. = N-org. + N-NH 4 + N-NO 3 ), qui comprend trois étapes : a) une minéralisation sous forme d'azote d'ammonium par H 2 SO 4 (qui transforme la matière organique en NH 4 + ), b) une distillation du NH 3 formé avec de la vapeur d’eau et c) un titrage du distillat à l’aide de l'acide borique. Les quantités nécessaires à la mesure varient de 0,1 à 10 g d’échantillons. Quant à l’azote minéral (N-NH4 et N-NO3), il peut être mesuré en deux parties selon la norme NF ISO 14256 qui fait intervenir des méthodes colorimétriques. Plus précisément, le dosage des nitrates, des nitrites et de l’ammonium dans des sols bruts s’obtient par extraction avec une solution de chlorure de potassium suivie d’analyses spectrophotométriques des différents types d’azote (lecture à 543 nm pour les nitrites et nitrates et à 660 nm pour l’ammonium). Les résultats de teneurs en azote total et sous ses différentes formes suite à la méthode de Kjeldahl sont indiqués respectivement en mg/ kg sur sol humide, mg/kg sur sol sec et kg/ha. Le calcul de l'azote organique peut aussi s’obtenir par différence entre l'azote total et l'azote minéral . Ces mesures obtenues selon des procédures normées sont réalisées en général par des bureaux d’étude ou des laboratoires accrédités.
Parmi les méthodes thermiques, on connait la méthode décrite dans le document (Jaber et al., 2009), et qui est basée sur la spectrométrie à plasma à couplage inductif (« Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometer » en anglais, aussi connue sous l’acronyme « ICP-AES ») intégrant un système de génération de flux de plasma amélioré. Cette méthode permet d’obtenir des teneurs en azote total comparables avec celles obtenues par la méthode standard Kjeldahl, mais est bien plus sensible. Elle est aussi plus sensible que l’analyse élémentaire ICP-AES classique qui présente l’inconvénient de générer beaucoup d'interférences de matrice.
On connait aussi des analyseurs élémentaires plus récents, par exemples les analyseurs élémentaires 828 et 928 développés par la société LECO (Etats-Unis) pour la mesure de l’azote total, couplant une combustion sèche sous O 2 avec une détection du N 2 généré à l’aide d’un détecteur à conductivité thermique (TCD) sous courant d’He ou d’Ar en utilisant un four catalytique chauffé (Cu) pour la réduction des espèces d’oxydes d’azote (NOx) en N 2 . En fonction du type d’échantillons (sol, fertilisant, végétaux), les échantillons sont tamisés (0.150 à 0,5 mm) et séchés (85 à 105°C) au préalable. La quantité d’échantillons varie de 0,05 à 2g et la méthode nécessite des nacelles en céramiques. Ce capteur, en ne mesurant que le N 2 , permet de déterminer la quantité d’azote total présent dans un échantillon grâce à un four catalytique à haute température.
est une vue partielle assemblée en transparence de l’ensemble de la dans une position déverrouillée ; et
De préférence, la fermeture maximale du diaphragme 22 obture totalement la zone centrale Z C et la zone périphérique Z P du filtre 20.
De préférence, la zone centrale Z C et l’ouverture formée par le diaphragme 22 ont sensiblement la même forme (à une homothétie près). Dans les exemples des figures 2 à 6, la zone centrale Z C et l’ouverture ont, ainsi, une forme circulaire.
Un procédé de modification, via le dispositif de filtrage 12, du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue 10, va maintenant être décrit.
Le dispositif de filtrage 12 est positionné par rapport à l’objectif de prise de vue 10 de sorte à être sensiblement en pupille de l’objectif de prise de vue 10. Le dispositif de filtrage 12 est, de préférence, positionné de sorte que l’axe optique de l’objectif de prise de vue 10 passe par le centre de la zone centrale Z C du filtre 20 et soit perpendiculaire au plan du filtre 20.
L’ouverture du diaphragme 22 est, ensuite, modifiée de sorte à modifier radialement la portion accessible de la zone de filtrage ou la portion accessible d’une autre zone de la surface utile 23, permettant la modification du rendu d’une image formée par l’objectif de prise de vue 10. Typiquement, lorsque la propriété est une propriété diffusante, en fonction de l’ouverture du diaphragme 22, l’image est rendue plus ou moins floue (effet « douceur »). Ainsi, en ouvrant ou fermant le diaphragme 22, par exemple par simple rotation d’une bague, il est possible de modifier notablement les caractéristiques de l’image qui sera formée par l’objectif.
Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, seule la zone centrale Z C présente une propriété diffusante. Une telle propriété permet de modifier le contraste de l’image (on adoucit l’image d’autant plus qu’on laisse passer la lumière par une zone diffusante). Dans le cas de la , le diaphragme 22 est à pleine ouverture, ce qui fait qu’environ 14% de la pupille est diffusée. Sur la , l’ouverture du diaphragme 22 est intermédiaire (T3,6) en laissant encore apparaître une portion de la zone périphérique Z P , ce qui fait qu’environ 40% de la pupille est diffusée. Sur la , l’ouverture du diaphragme 22 est intermédiaire (T5,6) et masque complétement la zone périphérique Z P , ce qui fait que 100% de la pupille est diffusée.
Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, seule la zone périphérique Z P présente une propriété diffusante. Dans le cas de la , le diaphragme 22 est à une ouverture intermédiaire en laissant encore apparaître une portion de la zone périphérique Z P , ce qui fait que la diffusion de la pupille est apparente. Dans le cas de la , le diaphragme 22 masque complétement la zone périphérique Z P , ce qui fait que la pupille est non diffusée.
Ainsi, le dispositif de filtrage 12 permet de modifier de manière simple et rapide, le rendu d’une image formée par un objectif de prise de vue 10. Le réglage est réalisé à l’extérieur de l’objectif, et peut être effectué à tout moment, par exemple via la rotation d’une bague du diaphragme 22 qui permet de l’ouvrir ou de le fermer.
Un tel filtre optique est, en outre, peu coûteux et simple à réaliser. Par exemple, dans le cas de la diffusion, le filtre peut être composé d’un film plastique (filtre Mitchel) collé entre deux lames ou par une lame dépolie dans les surfaces voulues, ou par un diffuseur holographique, ou par collage d’une grille, ou tout autre principe de diffusion.
En outre, il est à noter que la présente invention permet d’obtenir le même effet de filtrage, pour une même ouverture du diaphragme 22 et pour des objectifs de la même série, mais de focales différentes, à la condition d’adapter les dimensions du filtre 20 (portion accessible de la zone centre Z C et de la zone périphérique Z P notamment).
Bien que les exemples de la description aient mis en avant les propriétés de diffusion, l’invention s’applique à tous types de propriétés optiques permettant de modifier le rendu d’une image formée par un objectif en fonction de l’ouverture d’un diaphragme.
En outre, il est à noter que le dispositif de filtrage n’est pas limité au cas où la zone de filtrage s’étend sur seulement l’une de la zone centrale Z C ou de la zone périphérique Z P . En effet, dans une variante de mise en œuvre illustrée en , la zone de filtrage s’étend sur toute la surface utile 23 du filtre 20. Dans ce cas, la modification de l’ouverture du diaphragme 22 modifie seulement la portion accessible de la zone de filtrage (et non d’une autre zone de la surface utile 23 puisque la zone de filtrage occupe toute la surface utile 23). De préférence, la propriété optique prédéfinie présente une variation progressive continue (radiale) sur la zone de filtrage. Par exemple, dans le cas d’une propriété diffusante, la diffusion va en s’amplifiant depuis le centre de la surface utile 23 (zone centrale) vers la périphérie de la surface utile 23 (zone périphérique), ou inversement. Les autres caractéristiques décrites précédemment, notamment pour les modes de réalisation des figures 2 à 6, s’appliquent également à ce mode de réalisation additionnel.
Plus généralement, l’homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes précédemment décrits peuvent être combinés entre eux pourvu qu’ils soient compatibles techniquement.
Dispositif de rétro-propagation multiniveaux Le domaine de l’invention est celui de la photonique intégrée. L’invention trouve pour application particulière un dispositif d’adressage compact pour un projecteur, notamment pour un projecteur rétinien.
ETAT DE LA TECHNIQUE Un des enjeux actuels dans les domaines d’application liés à la photonique intégrée est le besoin toujours croissant d’intégration. Les avancées dans les télécommunications optiques ou les LiDARs requièrent des densités de composants toujours plus importantes sur des surfaces limitées. Pour augmenter la densité de circuits photoniques, la méthode la plus commune est de rapprocher les composants entre eux tout en empêchant le couplage parasite. Pour ce faire, il est possible d’optimiser le dimensionnement des composants ou la forme des composants. Il est également possible d’ajouter des structures entre les composants permettant de faire barrière au couplage parasite.
La illustre une architecture photonique classique de projecteur, comprenant une partie d’adressage a1 accolée à une partie de projection p1. La partie d’adressage a1 comprend typiquement une pluralité de guides d’onde 11 issus d’un guide d’onde principal, par exemple au moyen d’un arbre équilibré d’interféromètres multimodes MMI (Multimode Interferometer). La partie de projection p1 comprend typiquement une distribution dense de guides d’onde (4096 guides sur la qui ne sont pas visibles individuellement) en nitrure de silicium (Si3N4) à section rectangulaire, espacés de manière régulière.
Chaque profil de butée peut avoir une forme choisie pour ne pas entraver le déplacement du corps pendulaire correspondant par rapport au support, ce déplacement permettant de filtrer les oscillations de torsion. La forme du profil de butée est avantageusement définie en fonction du parcours du centre de gravité du corps pendulaire dans son déplacement par rapport au support pour filtrer les oscillations de torsion.
Le profil de butée peut présenter une forme incurvée. Ce profil de butée présente par exemple une fraction concave et une fraction convexe. Pour un profil de butée donné, lorsque l’on se déplace depuis l’extrémité circonférentielle de la masse pendulaire, on trouve par exemple d’abord la fraction convexe, puis la fraction concave.
Le pion peut être réalisé en un matériau apte à s’user sous l’effet de la force exercée par le profil de butée lorsque l’organe de maintien est à distance de l’extrémité radialement extérieure de l’ouverture, ce matériau ne s’usant pas sous l’effet de cette même force exercée par le profil de butée lorsque l’organe de maintien est en butée contre cette extrémité radialement extérieure de l’ouverture. L’usure du pion peut permettre de combler l’écart existant entre l’organe de maintien et l’extrémité radialement extérieure de l’ouverture du support dans laquelle cet organe de maintien est reçu. L’emploi du polyamide pour réaliser le pion peut permettre d’obtenir cette usure sélective du pion. Le polyétheréthercétone (PEEK) ou le polytétraméthylène (PE66) peuvent en variante être utilisés pour réaliser cette usure sélective du pion.
L’organe de rappel élastique est par exemple configuré de manière à ce que, lorsque l’organe de maintien coopère avec le profil de butée d’une portion circonférentielle d’une masse pendulaire et exerce via le pion un effort radial vers l’extérieur sur cette masse pendulaire sous l’effet de la force de rappel exercée par ledit organe de rappel élastique, cet organe de maintien est en butée contre l’extrémité radialement extérieure de l’ouverture du support après usure d’une partie du pion. Cette venue en butée contre l’extrémité radialement extérieure de l’ouverture du support peut permettre de générer le contre-effort à la force de rappel Cette venue en butée permet ainsi, après usure du pion, d’éviter des déplacements radiaux de l’organe de maintien, et ainsi l’apparition de frottements parasites sous l’effet de la force centrifuge, frottements qui dégradent le filtrage des oscillations de torsion fourni par le déplacement des corps pendulaires. Ainsi, l’usure des pions, qui permet de compenser l’écart existant entre l’extrémité radialement extérieure de la fenêtre et l’organe de maintien, permet de remédier à ces frottements, et l’organe de rappel élastique est configuré pour remédier au problème de chute radiale, même après cette usure.
La venue en butée de l’organe de maintien contre l’extrémité radialement extérieure de l’ouverture du support après usure permet alors de reprendre non seulement les efforts radiaux liés à la masse pendulaire, mais également les efforts additionnels dûs aux effets centrifuges.
Le dispositif peut comprendre une base fixée sur le support et coopérant avec l’organe de rappel élastique et avec l’organe de maintien, l’organe de rappel élastique étant interposé entre cette base et l’organe de maintien, et exerçant l’effort radial vers l’extérieur avec présence d’un jeu radial entre la base et l’organe de maintien. Ce jeu radial est par exemple supérieur à l’écart existant avant usure du pion entre l’organe de maintien et l’extrémité radialement extérieure de l’ouverture du support.
La base peut être disposée dans l’ouverture dans laquelle l’organe de maintien et l’organe de rappel élastique sont reçus.
Lors de ce fraisage de référence, on mesure les valeurs des efforts d’usinage 12 appliqués par l’outil de fraisage 2 sur la pièce témoin 4A. Ces valeurs peuvent être stockées dans une base de données (non représentée) de manière à pouvoir y avoir accès par la suite.
Comme représenté schématiquement sur la , le dispositif 1 comporte une platine dynamométrique 20 apte à mesurer les valeurs des efforts d’usinage 12 lors du fraisage de référence. Dans d’autres modes de réalisation, le dispositif 1 peut comporter d’autres outils de mesure aptes à réaliser lesdites mesures des valeurs d’efforts d’usinage 12.
Trois efforts d’usinage 12 ( ) sont mesurés selon les directions respectives de trois axes x, y et z représentés sur la et formant un repère orthogonal R(x, y, z) comme suit : - l’axe x est orienté perpendiculairement à la surface usinée 5A de la pièce témoin 4A ; - l’axe y est orienté selon la direction de l’avance de l’outil de de fraisage 2 (flèche F1) ; et - l’axe z est orienté selon l’axe de rotation de l’outil de fraisage 2 (flèche F2).
En outre, l’unité de traitement de données 19 est configurée pour déterminer des efforts d’usinage théoriques correspondant à une estimation analytique des efforts d’usinage 12 mesurés expérimentalement. Dans un mode de réalisation particulier, cette estimation correspond à la mise en œuvre d’une sous-étape de calcul analytique E31 de l’étape de traitement de données E3 telle que détaillée ci-dessous.
Dans ce mode de réalisation particulier, l’unité de traitement de données 19 comprend un modèle cinématique permettant d’établir des expressions mathématiques des efforts d’usinage théoriques à déterminer. Ces expressions sont obtenues à partir de données de l’ensemble de données d’entrée 10 et d’autres données calculées par l’unité de traitement de donnée 19. Elles définissent des relations entre les efforts d’usinage théoriques et les coefficients d’efforts spécifiques 13 que l’on souhaite déterminer.
Le modèle cinématique du fraisage de référence est construit en isolant analytiquement le travail de chacune des dents 18 de l’outil de fraisage 2. De cette manière, on peut déterminer des efforts locaux (pour chacune des dents 18), puis des efforts globaux (somme des efforts locaux). Ceci permet d’appliquer la notion d’efforts spécifiques et ainsi de faire apparaître des relations impliquant les coefficients d’efforts spécifiques 13.
Pour ce faire, il convient de calculer une épaisseur non coupée d’un copeau 7A produit par l’outil de fraisage 2 lors du fraisage de référence. Ce copeau 7A correspond à un copeau coupé par l’une des dents 18 de l’outil de fraisage 2 pendant un tour de ce dernier. De manière générale, comme représenté de la à la , lors d’un fraisage l’épaisseur du copeau coupé par une dent (notée sur la ) varie en fonction de la position axiale selon l’axe z (notée z) et de la position angulaire autour de l’axe z (notée ). Ainsi, lors du fraisage de référence, pour chaque dent 18 (notée avec l’indice j) une épaisseur non coupée du copeau 7A est définie par l’équation suivante : dans laquelle : - j est un entier compris entre 1 et N (N étant le nombre de dents 18 de l’outil de fraisage 2) ; - est l’avance par dent de l’outil de fraisage 2 (issu de l’ensemble de données d’entrée 10) ; et - est la position angulaire de la j-ème dent 18, à une altitude notée z.
Pour calculer , une méthode de discrétisation usuelle est utilisée de manière à discrétiser l’outil de fraisage 2 en un nombre entier de disques élémentaires (noté ). La position moyenne suivant l’axe z est alors définie par l’équation suivante : dans laquelle k est un entier compris entre 1 et
La position angulaire de la j-ème dent 18 peut ainsi être calculée par l’équation suivante : dans laquelle : - est la position angulaire de l’outil de fraisage 2, variant de 0 à ; - est l’angle entre deux dents 18 consécutives tel que où N est le nombre de dents 18 ; - est l’angle d’hélice de l’outil de fraisage 2 (issu de l’ensemble de données d’entrée 10) ; et - R est le rayon de l’outil de fraisage 2 (issu de l’ensemble de données d’entrée 10).
Des efforts élémentaires locaux (les efforts tangentiels sont notés , les efforts radiaux sont notés et les efforts axiaux sont notés ) peuvent alors être exprimés par les équations suivantes, faisant intervenir les coefficients d’efforts spécifiques 13 : dans lesquelles : - est le coefficient d’effort spécifique de coupe tangentiel ; - est le coefficient d’effort spécifique de coupe radial ; - est le coefficient d’effort spécifique de coupe axial ; - est le coefficient d’effort spécifique d’arête tangentiel ; - est le coefficient d’effort spécifique d’arête radial ; et - est le coefficient d’effort spécifique d’arête axial.