INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le procédé mis en œuvre par le dispositif 300 conforme au deuxième mode de réalisation peut permettre aussi de localiser plusieurs particules présentes dans l’échantillon 3 dans le plan XY. Par exemple, avec deux particules, le calculateur 350 effectue l’appariement d’une abscisse avec une ordonnée sur la base des intervalles de temps pendant lesquels les particules 2 émettent des photons. En effet, les deux particules s’illuminent à des instants différents de par la stochasticité d’apparition de l’émission des particules observées en régime clairsemé, c’est-à-dire lorsque qu’il y a une unique particule 2 dans un volume de diffraction ce qui assure que les taches de diffraction correspondant à deux particules différentes de l’échantillon peuvent être séparées. Ceci peut être obtenu soit spontanément, soit en induisant un contrôle optique et/ou chimique des particules. En d’autres termes, l’émission de photons par chaque particule intervient avec un décalage dans le temps aléatoire après son illumination. Les émissions de photons des particules de l’échantillon sont donc décalées les unes par rapport aux autres de manière aléatoire, ce qui donne l’impression qu’elles clignotent.
Ainsi, lorsque les polarisations du champ d’illumination 400 sont mises en œuvre simultanément, à un instant donné, le spectre fréquentiel comprend uniquement les fréquences spécifiques d’une seule particule, qui peut donc être localisée dans le plan XY. Chaque spectre fréquentiel qui est analysé par le calculateur 350 est par exemple obtenu par transformée de Fourier effectuée sur une période de 50 ms du signal. Lorsque les polarisations du champ d’illumination 400 sont mises en œuvre séquentiellement, l’alternance entre les deux polarisations est effectuée à une cadence élevée pour avoir une alternance au moins une fois, et de préférence plusieurs fois, pendant l’intervalle de temps pendant lequel une particule émet des photons. L’alternance est par exemple effectuée toutes les 25 ms et chaque spectre fréquentiel analysé est par exemple obtenu par transformée de Fourier effectué sur une période de 50 ms du signal.
De préférence, pour individualiser les particules dans l’échantillon 3, l’échantillon 3 comprend une concentration de particules émettant simultanément inférieure à 1 particules/µm 3 . Avec une telle concentration, les particules apparaissent alors clairsemées dans l’échantillon 3 lorsqu’elles émettent.
Jusqu’à présent il a été décrit comment localiser la particule 2 dans une dimension (premier mode de réalisation) ou deux dimensions (deuxième mode de réalisation). L’invention permet toutefois également de localiser la particule en trois dimensions, i.e. selon la direction principale et la direction secondaire et selon une troisième direction non-coplanaire avec les deux autres. La troisième direction est ici parallèle à l’axe Z du repère XYZ. Ainsi, la direction principale, la direction secondaire et la troisième direction sont orthogonales. Ici, la particule 2 est donc localisée dans le repère XYZ.
Pour cela, il est par exemple possible d’implémenter un système combinant le dispositif 300 selon le deuxième mode de réalisation, de manière à localiser la particule 2 dans le plan XY, avec le dispositif 100 selon le premier mode de réalisation mais orienté de sorte que sa direction principale soit parallèle à l’axe Z, ce qui signifie ici que ce dernier éclaire l’échantillon 3 au travers de sa tranche avec des faisceaux incidents parallèle au plan XY.
Avantageusement, il est ici prévu d’adapter le dispositif 300 selon le deuxième mode de réalisation en redivisant une des polarisations, i.e. en redivisant un des chemins optiques 371, 375. Cela permet d’utiliser un seul laser, un seul miroir galvanométrique et un seul dispositif optique de séparation de faisceau et de convergence.
Pour cela, le premier chemin optique 371 comprend par exemple un troisième cube polarisant divisant en deux la polarisation de ce premier chemin optique 371. Les deux nouvelles polarisations sont recombinées avant d’éclairer l’échantillon 3. Cela permet la localisation selon l’axe Z (i.e. en épaisseur) au moyen de franges d’interférence obliques par rapport à l’axe Z.
L’idée est par exemple d’incliner des franges d’interférences dans la direction Z+X et d’autres franges d’interférence dans la direction Z-X. La illustre des franges d’interférence 631 inclinées dans la direction Z+X. Pour cela, les faisceaux lumineux séparés 621, 622 de chaque nouvelle polarisation (celle selon Z+X sur la ) sont spatialement écartés l’un de l’autre dans le plan focal arrière Pf de l’objectif 570. En pratique, les faisceaux lumineux séparés 621, 622 sont décentrés par rapport à l’axe de l’objectif 570 dans le plan focal arrière Pf. En effet, comme illustré sur la , l’angle d’incidence de l’un des deux faisceaux lumineux séparés 621, 622 sur l’échantillon 3 dépend de sa position dans le plan focal arrière Pf. Son écart par rapport à l’axe de l’objectif 570 est plus particulièrement proportionnel au sinus de cet angle d’incidence. Les franges d’interférence 631 sont en pratique inclinées d’un angle donné (45° sur la ) égal la moyenne des angles d’incidence des deux faisceaux lumineux séparés 621, 622. Pour maintenir une modulation suivant un axe donné (par exemple selon X+Z sur la ), les deux faisceaux lumineux séparés 621, 622 bougent dans le plan focal arrière Pf en s’éloignant et se rapprochant de l’axe de l’objectif 570.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : illustre schématiquement un véhicule selon l’invention, comportant une batterie selon l’invention, laquelle contient plusieurs boîtiers renfermant des cellules électrochimiques réalisées selon une forme bi-hélicoïdale, et toutes munies d’un système de maintien de pression mécanique passif des électrodes, avec des électrodes spiralées à plat maintenues axialement, au travers d’un élément diélectrique de compression, par un moyen de précontrainte formé par un ressort en métal déployé ; illustre schématiquement, en perspective éclatée selon un axe de cellule, un boîtier (dit « casing ») cylindrique, dont le couvercle n’est pas représenté, qui renferme une cellule électrochimique avec des électrodes spiralées ensemble à plat maintenues axialement, au travers d’un élément diélectrique de compression en forme de rondelle, par un moyen de précontrainte axial formé par un ressort en métal déployé ; illustre schématiquement, en perspective, différentes variantes de ressorts convenant pour former des moyens de précontrainte correspondant à différentes géométries de cellules électrochimiques : ressort de compression cylindrique hélicoïdal à boudin, rondelle-ressort festonnée, ressort de compression hélicoïdal à boudin de forme rectangulaire, anneau cylindrique en métal déployé.
Il est illustré schématiquement en un véhicule automobile 100 électrique ou hybride selon l’invention, qui comporte une batterie électrochimique 1 selon l’invention, laquelle renferme plusieurs boîtiers 2 (dit aussi « casings »). Chaque boîtier 2 comporte au moins une cellule électrochimique 3, laquelle cellule électrochimique 3 comporte au moins deux électrodes 4, l’une positive, l’autre négative. Plus particulièrement et non limitativement, chaque électrode 4 comporte un collecteur de courant sur lequel est déposée de la matière active, et est reliée à un onglet de connexion, ces électrodes sont de préférence séparées par un film séparateur 6, et baignent notamment dans un électrolyte, et peuvent comporter différents additifs.
Selon l’invention, ce boîtier 2 comporte, en bout de la cellule électrochimique 3 ou/et autour de la cellule électrochimique 3, un moyen de précontrainte 5 au moins axial par rapport à un axe de cellule D. Cet axe de cellule D est formé par un axe d’enroulement quand les électrodes 4 sont enroulées ou formées en spirale cylindrique ou méplate.
Et ce moyen de précontrainte 5 forme un élément de pression entre les électrodes 4 et la paroi interne du boîtier 2 afin de maintenir une pression constante entre les électrodes 4. En notamment entre l’électrode positive 41 et l’électrode négative 42, et en particulier au travers de films séparateurs 6.
Dans un premier mode de réalisation, ce moyen de précontrainte 5 est un moyen de précontrainte axial selon la direction de l’axe de cellule D, tel que visible en et .
Plus particulièrement, ce moyen de précontrainte 5 forme un élément de pression entre les électrodes 4 et un séparateur 6 interposé entre les électrodes 4 tel que visible en et .
Plus particulièrement, un élément diélectrique de compression 7 est interposé entre le moyen de précontrainte 5 et les électrodes 4 tel que visible en et .
Plus particulièrement, le moyen de précontrainte 5 comporte au moins un ressort 50, tel que visible en , et .
Plus particulièrement, ce ressort 50 est un ressort de compression cylindrique torique, tel que visible en , et .
Plus particulièrement, le ressort 50 est un ressort de compression, dont la projection selon une direction de développement des spires qu’il comporte, est en forme de polygone, notamment rectangle, ou autre, tel que visible en partie basse de la .
Plus particulièrement, les électrodes 4 sont enroulées en double hélice en spirale à plat, tel que visible en et .
Un mode avantageux de réalisation de l’invention utilise le concept d’électrode en double hélice spirale, afin d’insérer à l‘intérieur du boîtier un élément de pression tel qu’un ressort afin de maintenir une pression constante sur les électrodes de manière compacte et homogène.
Cette topologie d’électrode permet de réduire les inhomogénéités mécaniques, via l’application d’une pression homogène dans une géométrie orientée sur l’axe comprimé. Du fait de cette nouvelle géométrie les couches maintiennent un contact optimal les unes sur les autres, quel que soit leur niveau de lithiation et donc de dilatation volumique. Cette technologie permet d’amortir et de canaliser la pression normalement exercée par les électrodes sur les parois du boîtier vers un élément capable d’absorber cette expansion tout en maintenant leur contact.
L’invention consiste en l’insertion d’un élément de pression comme un ressort par-dessus un anneau diélectrique de compression entre l’électrode spirale et l’extrémité du boîtier, avant le remplissage d’électrolyte et le scellage de la cellule.
Une première variante concerne des cellules de forme torique-cylindrique, pour lesquelles un ressort cylindrique torique est approprié.
Une deuxième variante concerne des cellules de forme torique-cubique ou à face plate, pour lesquelles un ressort s’inscrivant dans un prisme de section rectangulaire, notamment carrée, est approprié, ou encore selon toute autre forme interne et externe indépendamment (triangle, hexagonale, octogonale, ou autre).
Il est encore un but de la présente invention de proposer un dispositif pour l’imagerie d’un objet diffusant dont la configuration est simple et compacte.
Au moins un de ces buts est atteint avec un dispositif pour l’imagerie d’un objet diffusant, comprenant : un module d’illumination linéaire configuré pour produire une illumination en forme de ligne lumineuse de l’objet dans un champ de vue ; des moyens de balayage configurés pour déplacer la ligne lumineuse sur l’objet dans le champ de vue ; un capteur bidimensionnel comprenant un obturateur déroulant ; un module de synchronisation configuré pour fonctionner dans un premier mode synchronisé avec un décalage temporel nul entre l’obturateur déroulant et les moyens de balayage, dans lequel le capteur est configuré pour capter un signal en champ clair, et dans un deuxième mode synchronisé avec un décalage temporel non nul déterminé entre l’obturateur déroulant et les moyens de balayage, dans lequel le capteur est configuré pour capter un signal en champ sombre ; et un module de traitement d’images configuré pour produire une image en champ clair à partir des signaux en champ clair et pour produire une image en champ sombre à partir des signaux en champ sombre.
Le dispositif d’imagerie selon la présente invention permet d’allier les avantages d’une configuration en champ clair et d’une configuration en champ sombre d’un dispositif d’imagerie.
En champ clair, l’obturateur déroulant du capteur, et donc l’exposition successive de lignes de pixels du capteur, agit comme un filtrage spatial en temps réel, permettant de limiter le taux de photons multi-diffusés et s'étendant sur l'ensemble du champ de vue, et par conséquent, d’augmenter le contraste de structures imagées dans la région illuminée par rapport au contraste obtenu dans la même région lors d'une illumination complète du champ de vue. Illuminer séquentiellement les différentes parties du champ de vue en filtrant pour chaque zone les photons provenant des zones non illuminées permet ainsi de reconstruire des images du champ de vue avec un contraste amélioré. En diminuant de la sorte le bruit de fond, la sensibilité de détection est considérablement augmentée par rapport à une configuration en plein champ sans filtrage. Aucun filtrage numérique supplémentaire pendant le traitement d’images n’est nécessaire. Une image à haut contraste et rapport signal sur bruit peut donc être affichée en temps réel.
Pour un temps d’exposition donné, une partie seulement du champ de vue est détectée, les autres pixels du capteur étant rendus insensibles à la lumière par l’obturateur déroulant. Pour former une image de l’ensemble du champ de vue, la ligne lumineuse est balayée sur l’ensemble du champ de vue, et une image complète est formée à partir de l’ensemble des lignes captées et filtrées. Pour obtenir le meilleur compromis entre contraste et vitesse d’acquisition, le dispositif selon la présente invention dispose d'une ligne d'illumination d'une épaisseur prenant en compte les caractéristiques de diffusion de l'objet et les contraintes temporelles de l'acquisition (par exemple, mouvements oculaires). Il s’agit soit seulement de la zone illuminée afin de capter les photons rétrodiffusés par l’objet (détection en champ clair), soit d’une zone à côté de la zone illuminée permettant de détecter des photons multi-diffusés et réfractés par des structures faiblement réfléchissantes (détection en champ sombre).
Le dispositif selon l’invention permet ainsi de réaliser de l’imagerie en champ clair. Dans la configuration du premier mode de synchronisation, l’illumination est synchronisée avec l’obturateur déroulant (ou diaphragme numérique dynamique) de sorte que seuls les pixels exposés à chaque pas de temps soient illuminés par de la lumière rétrodiffusée par l’objet, c’est-à-dire, seulement les pixels correspondant à la zone illuminée soient effectivement lus. Il est possible de réaliser de l’imagerie d’un objet diffusant et obtenir des images de contraste de réflectance. La vitesse d’imagerie dans cette configuration est la même que dans une configuration plein champ, tout en augmentant la sensibilité de détection grâce au filtrage spatial. Dans le premier mode de synchronisation, des images de contraste de réflectance peuvent être obtenues.
Le dispositif selon l’invention permet également de réaliser de l’imagerie en champ sombre. Dans la configuration du deuxième mode de synchronisation, l’illumination est synchronisée avec l’obturateur déroulant de sorte que les pixels exposés à chaque pas de temps ne soient pas illuminés par la lumière rétrodiffusée par l’objet, mais par de la lumière multi-diffusée. Les pixels effectivement lus à chaque pas de temps correspondent donc à des zones non illuminées. Le capteur ne capte ainsi que de la lumière diffusée plusieurs fois. Cette configuration permet de relever des gradients de phase, et donc l’observation de structures quasi transparentes, invisibles en imagerie directe (champ clair). Dans ce deuxième mode de synchronisation, des images de contraste d’absorption et/ou de phase peuvent être obtenues.
Selon un aspect important de l’invention, le dispositif est configuré pour imager un objet ou échantillon à la fois en champ clair et en champ sombre, et d’exploiter les mesures obtenues selon les deux modes de synchronisation. La transition d’un mode de synchronisation vers l’autre est réalisée par un simple ajustement du décalage temporel entre l’obturateur déroulant du capteur et les moyens de balayage, sans qu’aucune manipulation mécanique par un opérateur soit nécessaire. Ainsi, à partir d’un même dispositif pouvant fonctionner selon différentes configurations en champ clair et en champ sombre, différents types d’images en plein champ peuvent être obtenus du même objet ou de la même zone de l’objet.
La synchronisation de l’illumination en forme de ligne, balayée sur l’objet, avec l’obturateur déroulant du capteur permet la détection sélective ligne par ligne du capteur sans aucune perte de cadence.
Grâce au dispositif selon l’invention, il est possible de passer aisément d’une configuration en champ clair, permettant de mesures de contraste de réflectance de structures à haut contraste, à une configuration en champ sombre, à détection décalée, permettant des mesures de contraste de phase et/ou d’absorption.
Le dispositif selon l’invention permet ainsi, par rapport aux systèmes de l’état de l’art, de maintenir la cadence d’imagerie d’un système plein champ, sans filtrage spatial, tout en augmentant la sensibilité de la détection.
Dans le dispositif selon l’invention, l’illumination et la détection sont découplées, ou indépendantes, l’une de l’autre. Grâce à la présence d’un capteur bidimensionnel avec l’obturateur déroulant, la ligne de détection sur le capteur n’est pas dans une position fixe, il n’est pas nécessaire de « dé-balayer » la ligne en détection, c’est-à-dire de repasser par les moyens de balayage pour annuler l’angle introduit comme c’est le cas pour un détecteur unidimensionnel. Il est alors aisé, moyennant un simple délai temporel, de détecter un signal en dehors de la zone illuminée de l’objet pour obtenir les contrastes de phase et d’absorption. Ceci permet de passer rapidement d’un mode de synchronisation à l’autre.
Grâce à la présence d’un capteur optique bidimensionnel (et non un capteur unidimensionnel), le dispositif selon l’invention est robuste par rapport à la non-linéarité des moyens de balayage, pouvant résulter des contraintes mécaniques de ces moyens, et aux aberrations optiques introduites par ceux-ci, pouvant provoquer respectivement des artefacts et une perte de résolution spatiale. Du fait du découplage entre l’illumination et la détection, les non-linéarités des moyens de balayage du faisceau lumineux peut entraîner un délai temporel entre l’illumination et la détection et ainsi la perte du signal. Lorsqu’il n’y a pas de signal, il est alors possible de constater directement la non-linéarité du système de balayage, ce qui n’est pas possible en imagerie confocale ou ligne. En effet, dans les systèmes confocales et ligne, l’illumination et la détection étant couplées, les non-linéarités du système de balayage provoquent un artefact de distorsion de la structure de l’objet imagé.
Le délai temporel pour passer d’un mode à l’autre est typiquement de quelques microsecondes.
Une cadence d’imagerie élevée est notamment importante dans le cas de l’imagerie de l’œil, pour s’affranchir des artefacts de distorsion induits par les mouvements de ce dernier.
Une sensibilité élevée permet de détecter des structures moins réfléchissantes, comme des cellules individuelles et leurs organelles.
la est une vue schématique en perspective d’un bloc de liaison sans fil et de communication entre le support et le bâti de l’outillage de la ,
les figures 24a et 24b sont des vues schématiques partielles de l’outillage de la et montrent des prises de raccordement électrique portées respectivement par le plateau et le bâti,
la est une vue schématique partielle de l’outillage de la et montre un capot de protection situé sur le support de l’outillage, et
la figure 26a est une vue schématique en coupe du plateau et du support de l’outillage de la et montre une ceinture chauffante du plateau, et la figure 26b est une vue schématique partielle de l’outillage de la et montre les prises de raccordement électrique de cette ceinture.
Description détaillée de l'invention Les figures illustrent un mode de réalisation et donc un exemple de réalisation d’un outillage 10 selon l’invention, cet outillage 10 permet de réaliser des opérations de maintenance sur un module 12 de turbomachine et en particulier des étapes de montage et de démontage de ce module 12.
Comme évoqué dans ce qui précède, le module 12 est par exemple un module de turbine basse pression et comprend une turbine basse pression à l’intérieur d’un carter annulaire. La illustre schématiquement le carter 14 du module qui est également visible aux figures 18a-18b et 22.
De façon connue et donc non illustrée, la turbine basse pression comprend un rotor et un stator. Le rotor de la turbine basse pression comprend plusieurs roues aubagées qui sont fixées les unes aux autres. Le stator de la turbine basse pression comprend des distributeurs aubagés qui sont intercalés entre les roues aubagées et qui sont fixés par leurs périphéries externes au carter.
La représente l’outillage 10 dans son ensemble qui comprend pour l’essentiel trois parties à savoir :
- un bâti fixe 16 configuré pour être en appui au sol,
- un support mobile 18 qui est monté sur le bâti 16 et qui est mobile en rotation autour d’un premier axe horizontal A, et
- un premier plateau mobile 20 qui est monté sur le support 18 et qui est mobile en rotation autour d’un second axe B perpendiculaire au premier axe A vis-à-vis du support 18.
L’outillage 10 a par exemple une largeur de 150cm +/-50cm, une profondeur de 80cm+/-50cm, et une hauteur de 200cm+/-50cm.
Le bâti fixe 16 est visible seul à la .
Le bâti 16 a une forme générale en L et comprend une partie horizontale 16a configurée pour être en appui au sol, et une partie verticale 16b qui est reliée à une extrémité de la partie horizontale 16a.
La partie horizontale 16a comprend une extrémité, ici avant, qui est libre et une extrémité, ici arrière, qui est reliée à la partie verticale 16b. La partie horizontale 16a peut comprendre des roues escamotables 22 et des aménagements 24 de passage des bras d’une fourche d’un transpalette ou analogue.
A son extrémité avant, la partie horizontale 16a comprend des pédales 26 de commande d’au moins une fonctionnalité de l’outillage 10. Ces pédales 26 sont au nombre de deux et sont disposées à côté l’une de l’autre, l’une à droite et l’autre à gauche lorsqu’un opérateur se tient devant et en face du bâti 16.
La surface du plan XY dans laquelle la particule 2 est détectable est ici supérieure à 500x500 nm² et de préférence supérieure à 1 µm². En d’autres termes, les régions 31 s’étendent sur une surface supérieure à 500x500 nm² et de préférence supérieure à 1 µm². Cette surface dépend notamment de la portion de l’échantillon 3 située dans le champ d’observation du détecteur 140. Cette surface est aussi ici supérieure au carrée de l’interfrange à au moins un instant donné au cours de la rotation du miroir galvanométrique 129.
Dans ce second mode de réalisation, le champ d’illumination 400 peut être polarisé selon une première direction de polarisation, le champ d’illumination 400 permet alors de localiser la particule 2 selon l’axe X. Cela signifie que, selon la première direction de polarisation, le champ d’illumination 400 présente une première intensité qui varie spatialement et temporellement de manière à permettre la localisation de la particule selon la direction principale conformément au premier mode de réalisation.
Le champ d’illumination 400 peut aussi être polarisé selon une deuxième direction de polarisation, ici orthogonale à la première, le champ d’illumination 400 permet alors de localiser la particule 2 selon l’axe Y. Cela signifie que, selon la deuxième direction de polarisation, le champ d’illumination 400 présente une deuxième intensité qui varie spatialement et temporellement de manière à permettre la localisation de la particule selon la deuxième principale conformément au premier mode de réalisation.