INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présente invention sera présentée en détail ci-après en liaison avec le dessin d'accompagnement : Comme montré sur la , un dispositif destiné à la récupération de gaz à basse température variable comporte au moins un système de stabilisation à basse température, un système de compression, un système de réfrigération par expansion et un système d'échange de chaleur, qui sont raccordés entre eux par des canalisations, dans lequel le système de stabilisation à basse température est composé d'une unité de stockage de liquide TA, d'une unité de distribution de liquide PU et d'une unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI, destinées à la régulation la température du gaz à basse température ; un canal de sortie de liquide de l'unité de stockage de liquide TA est raccordé à un canal d'entrée de liquide de l'unité de distribution de liquide PU, un canal de sortie de liquide de l'unité de distribution de liquide PU est raccordé à un canal d'entrée de liquide de l'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI et le système de compression est composé d'un compresseur de matériau brut COM1 et d'un compresseur de circulation COM2, qui peut être utilisé pour comprimer le gaz à température ambiante ; un canal de sortie de gaz du compresseur de matériau brut COM1 est raccordé à un canal d'entrée de gaz du compresseur de circulation COM2 et le système de réfrigération par expansion est composé d'au moins une turbine d'expansion de surpression pour fournir une capacité de refroidissement au dispositif ; une extrémité de surpression COM3 et un refroidisseur COO sont agencés dans la turbine d'expansion de surpression, l'extrémité de surpression COM3 et le refroidisseur COO sont raccordés en série, une sortie du compresseur de circulation COM2 est raccordée à un canal d'entrée de l'extrémité de surpression COM3 de la turbine d'expansion de surpression dans le système de réfrigération par expansion et un canal de sortie de l'extrémité de surpression COM3 de la turbine d'expansion est raccordé au système d'échange de chaleur.
Le système d'échange de chaleur est composé d'au moins un échangeur de chaleur et d'un séparateur gaz-liquide SV destiné à la récupération à froid de gaz à basse température et à l'échange de chaleur de liquéfaction de gaz et le canal de sortie de l'extrémité de surpression COM3 de la turbine d'expansion du système de réfrigération par expansion est raccordé à un premier canal d'entrée et à un deuxième canal d'entrée de l'échangeur de chaleur E1 du système d'échange de chaleur ; un canal d'entrée d'une extrémité d'expansion EXP de la turbine d'expansion de surpression est raccordé à un premier canal de sortie de l'échangeur de chaleur E1, un premier canal d'entrée du séparateur gaz-liquide SV du système d'échange de chaleur est raccordé à un deuxième canal de sortie de l'échangeur de chaleur E1 au moyen d'une canalisation et d'une première vanne d'étranglement V2, un deuxième canal d'entrée du séparateur gaz-liquide SV est raccordé à un canal de sortie de l'extrémité d'expansion EXP de la turbine d'expansion à surpression, un premier canal de sortie du séparateur gaz-liquide SV est raccordé à un troisième canal d'entrée de l'échangeur de chaleur E1, un troisième canal de sortie de l'échangeur de chaleur E1 est raccordé à une entrée du compresseur de circulation COM2 et un deuxième canal de sortie du séparateur gaz-liquide SV est utilisé pour délivrer un produit liquide à l'unité de stockage de liquide TA.
Un premier canal d'entrée d'un auto sous-refroidisseur de liquide E2 du système d'échange de chaleur est raccordé à la deuxième sortie du séparateur gaz-liquide SV, un premier canal de sortie de l'auto sous-refroidisseur de liquide E2 est raccordé à une deuxième entrée de l'auto sous-refroidisseur de liquide E2 au moyen d'une canalisation et d'une seconde vanne d'étranglement V3, une deuxième sortie de l'auto sous-refroidisseur de liquide E2 est raccordée à un quatrième canal d'entrée de l'échangeur de chaleur E1, un quatrième canal de sortie de l'échangeur de chaleur E1 est raccordé à un canal d'entrée du compresseur de matériau brut COM1, une cinquième entrée de l'échangeur de chaleur E1 est raccordée à une sortie de gaz à basse température constante de l'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI et un cinquième canal de sortie de l'échangeur de chaleur E1 est raccordé au canal d'entrée du compresseur de matériau brut COM1.
L'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI comporte au moins une buse de liquide NOZ, une chambre de mélange de gazéification CHA, un premier élément de mesure de température T1 et un second élément de mesure de température T2, une entrée de gaz de l'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI est destinée à recevoir un gaz à basse température variable, un canal d'entrée de liquide de l'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI est raccordé à la buse de liquide NOZ, le premier élément de mesure de température T1 est situé à une partie centrale supérieure de la chambre de mélange de gazéification CHA, le second élément de mesure de température T2 est situé à une partie inférieure de la chambre de mélange de gazéification CHA, un déflecteur PL est monté au niveau d'une sortie de la chambre de mélange de gazéification CHA au niveau de la buse de liquide NOZ pour augmenter l'uniformité du gaz à basse température variable entrant dans la chambre de mélange de gazéification CHA.
Une vanne de commande V1 est en outre agencée sur le canal d'entrée de liquide de l'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI, un premier émetteur-récepteur TE/TIC-T1 du premier élément de mesure de température T1 et un second émetteur-récepteur TE/TIC-T2 du second élément de mesure de température T2 sont agencés respectivement sur le premier élément de mesure de température T1 et sur le second élément de mesure de température T2 et le premier émetteur-récepteur TE/TIC-T1 et le second émetteur-récepteur TE/TIC-T2 transmettent des signaux de température détectés à une unité de commande CON, de manière à réguler le débit de liquide entrant dans l'unité de mélange de gazéification par jet de liquide MI.
La présente invention a encore pour objet un procédé utilisant le dispositif ci-dessus destiné à la récupération d'un gaz à basse température variable, qui comporte les étapes suivantes :
1) la régulation du gaz à basse température variable en gaz à basse température constante ;
2) l'introduction du gaz à basse température constante dans le séparateur gaz-liquide SV au moyen de deux façons ; et
3) la régulation du gaz à basse température constante en gaz à température ambiante destinée à l'évacuation par le séparateur gaz-liquide SV.
De manière préférée, la contribution C 200 + C 400 est supérieure à 1%, de manière plus préférée supérieure à 2 %, et encore plus préférentiellement supérieure à 5%. C’est cette contribution C 200 + C 400 à l’orientation cristallographique caractérisée par une texture très dominante C 220 qui est générée par le traitement thermique auquel est soumise l’ébauche brute dans ladite deuxième étape.
Avantageusement, après ce traitement thermique appelé ici « deuxième étape », ladite ébauche brute ou intermédiaire présente sur chacune de ses deux faces un coefficient de texture C 422 qui est inférieur à 20 %, de préférence inférieure à 15 %, et encore plus préférentiellement inférieur à 10 %.
Il peut s’agir par exemple d‘une ébauche brute qui a été débarrassée, avant ou après ledit traitement thermique, au moins sur sa face qui était en contact avec un substrat de croissance, d’une épaisseur de matière d’au moins 100 µm.
La demanderesse a constaté que le traitement thermique indiqué ci-dessus ne conduit à une ébauche brute présentant ces caractéristiques cristallographiques favorables sur ses deux faces que dans le cas où l’ébauche brute ou intermédiaire avant traitement thermique présentait certaines caractéristiques cristallographiques spécifiques, à savoir, sur au moins une de ses faces, (i) un coefficient de texture C 422 qui est inférieur à 30 %, et (ii) un coefficient de texture C 220 qui est supérieur à 60 %, et de préférence supérieur à 80 %.
Le traitement thermique d’une telle ébauche conduit d’abord à un réarrangement de défauts cristallographiques aux joints de grains (qui conduit à la relaxation de contraintes résiduelles aux joints de grains), puis à une recristallisation par nucléation aux joints de grains, suivi d’un grossissement de ces grains. Ainsi, la taille de grains initiale peut influer sur la microstructure obtenue à l’issue du traitement thermique. Les inventeurs ont trouvé que cela n’est cependant pas suffisant pour expliquer la différence de comportement entre des échantillons dont les propriétés physiques et la planéité s’améliorent au cours du traitement thermique et ceux qui ne montrent pas d’amélioration significative. C’est aussi la nature des défauts cristallographiques qui est déterminante : pour faciliter une recristallisation qui relaxe de manière efficace les contraintes, les grains de petite taille doivent être bordés de joints de grains à forte désorientation (connus sous le sigle HAGB – High Angle Grain Boundaries). Ces joints de grains à forte désorientation contiennent une énergie stockée particulièrement importante, et sont de ce fait plus mobiles que les joints de grains à faible désorientation. Leur énergie interne est la force motrice pour le réarrangement des défauts à aux joints de grains. Dans le procédé selon l’invention, c’est la texture particulière de l’ébauche soumise au traitement thermique qui assure la présence de tels joints de grains à forte désorientation.
De manière empirique, les grains peuvent présenter un diamètre moyen (mesuré dans un plan perpendiculaire à l’axe z, par exemple par EBSD) supérieur ou égal à 5 µm, notamment supérieur ou égal 10 µm, voire 20 µm ou 50 µm dans certains substrats supports 20 après le traitement thermique précité. En particulier, les grains d’orientation (200) et (400) présentent un diamètre moyen supérieur ou égal à 5 µm, notamment supérieur ou égal 10 µm, voire 20 µm ou 50 µm, résultat du traitement thermique qui cause la coalescence et la recristallisation de certains grains d’orientation (220).
Dans la mesure du diamètre moyen d’un grain, il est considéré que différents cristaux formant un ou plusieurs macles constituent un même grain et non des grains distincts. Ainsi, la taille des grains tend à augmenter au cours du traitement thermique, leur diamètre moyen pouvant être multiplié au moins par 2, fréquemment par 5 voire par 10 ou 50, en fonction des conditions et de la durée du traitement thermique. Cela est notamment le cas pour les grains d’orientation (220), qui se révèlent présenter une tendance plus importante à la coalescence et à la recristallisation que notamment les grains (422). Ainsi, les disques bruts dont la microstructure présente un coefficient de texture C 422 inférieur à 40% et une somme de coefficients de texture C 220 +C 200 +C 400 supérieure à 50% se révèlent être particulièrement sensible aux traitements thermiques. Or, l’augmentation de la taille des grains pendant le traitement thermique est corrélée à une augmentation de la conductibilité thermique, ce qui permet donc d’atteindre des valeurs de conductibilité thermique élevées, qui sont de manière préféré supérieures à 250 W/(m.K), plus préférentiellement supérieures à 260 W/(m.K), et encore plus préférentiellement supérieures à 270 W/(m.K).
La coalescence de grains voisins change également de manière importante leur morphologie, puisque la croissance par CVD tend à être très orientée selon la direction de l’épaisseur du disque brut, avec des grains avant traitement thermique s’étendant principalement selon l’axe Z visibles sur la . Comme visible sur la , le traitement thermique entraîne l’apparition de grains de morphologie très différente.
En particulier, le disque brut ou substrat support comprend des grains présentant un rapport d’aspect, défini comme étant le rapport entre, au numérateur, la longueur du grain selon l’axe Z et, au dénominateur, le diamètre du grain selon une direction perpendiculaire à l’axe Z, inférieur ou égal à 10, notamment inférieur ou égal à 5, en particulier inférieur ou égal à 3. Notamment, au moins 5 % des grains présentent un tel rapport d’aspect.
L’ébauche brute traitée thermiquement peut ensuite être rectifiée pour obtenir une ébauche intermédiaire ; cela fait l’objet de la troisième étape mentionnée ci-dessus. Cette rectification poursuit deux buts : premièrement, elle représente une étape nécessaire pour pouvoir procéder au polissage de la surface, afin de la préparer au dépôt d’une couche de m-SiC, ce dépôt pouvant être effectué notamment par une technique de transfert de couches. Deuxièmement, la rectification (qui procède typiquement par enlèvement successif de matière sur les deux faces de l’ébauche brute) permet d’obtenir une tranche de p-SiC à l’épaisseur finale, qui présente une grande planéité.
L’ébauche intermédiaire présente avantageusement une épaisseur proche de l’épaisseur finale visée pour la tranche en p-SiC prête à recevoir la couche de m-SiC (une telle tranche polie étant appelée couramment un « wafer »), qui lui permet par la suite d’être utilisée, sur cette face en m-SiC, comme substrat pour le dépôt de circuits microélectroniques selon les techniques de fabrication habituelles dans ce domaine.
Plus précisément, l’épaisseur de ladite ébauche intermédiaire est avantageusement inférieure à 550 µm, de préférence inférieure à 500 µm, plus préférentiellement inférieure à 450 µm, et encore plus préférentiellement comprise entre 355 µm et 420 µm.
Une telle ébauche intermédiaire, et de la même manière une tranche polie (wafer), présentent toutes les caractéristiques cristallographiques indiquées ci-dessus, à savoir une orientation cristalline préférentielle qui est caractérisée en ce que sur chacune de ses faces :
De manière préférée, la contribution C 200 + C 400 est supérieure à 1%, de manière plus préférée supérieure à 2 %, et encore plus préférentiellement supérieure à 5%.
On comprend qu’une partie périphérique externe du flux d’air F2 (par exemple 5 à 30% du débit) s’écoulant dans la veine va pénétrer dans le dispositif 21 alors que le reste va contourner le dispositif 21. Parmi ce reste, une partie périphérique interne va pénétrer dans le dispositif 30 (par exemple 5 à 30% du débit) alors que la partie médiane restant du flux va contourner ce dispositif 30.
Le dispositif 30 est ainsi traversé par un flux d’air prélevé différent de celui du dispositif 21. En effet, un des avantages d’installer les deux dispositifs de part et d’autre des parois de la veine permet de ne pas se servir du même flux d’air en sortie du premier pour effectuer l’échange dans le deuxième, vu que l’air en sortie du premier est réchauffé par de l’huile et donc a un faible potentiel de refroidissement. Ainsi l’air en entrée de chaque dispositif a la même température qui est celle en entrée veine (au degré kelvin près).
En variante, L pourrait être nulle, ou bien négative dans le cadre d’un chevauchement axial des dispositifs 21, 30.
Le second mode de réalisation illustré à la diffère du premier mode de réalisation notamment en ce que le dispositif 21 situé sur la paroi externe 22 est situé en aval du dispositif 30 situé sur la paroi interne 23.
Les dispositifs 21, 30 sont espacés axialement l’un de l’autre d’une distance qui est notée L0 et qui peut être proche de zéro voire égale à zéro (et donc nulle), c’est-à-dire que les dispositifs 21, 30 peuvent être disposés directement l’un derrière l’autre dans la veine V2.
Par ailleurs, les extrémités 27a, 27b des capots 28 ont ici des formes incurvées et non plus tronconiques.
On comprend qu’une partie périphérique interne du flux d’air F2 s’écoulant dans la veine va pénétrer dans le dispositif 30 alors que le reste va contourner le dispositif 30. Parmi ce reste, une partie périphérique externe va pénétrer dans le dispositif 21 alors que la partie médiane restant du flux va contourner ce dispositif 21.
En variante, L0 pourrait être positive et non nulle, ou bien négative dans le cadre d’un chevauchement axial des dispositifs 21, 30.
Le troisième mode de réalisation illustré à la diffère du second mode de réalisation notamment en ce que les dispositifs 21, 30 sont encore plus rapprochés axialement l’un de l’autre et se chevauchent même mutuellement en direction axiale.
Les matrices d’échange thermique 26 des dispositifs 21, 30 sont espacées axialement les unes des autres. Le capot 27 du dispositif 30 a son extrémité aval 27b qui chevauche axialement l’extrémité amont 27a du capot 27 du dispositif 21.
Le fonctionnement de ce mode de réalisation est similaire à celui de la .
Le chevauchement permet d’avoir une variation plus progressive de la section de passage pour le flux contournant les deux dispositifs, évitant ainsi une variation significative de la section du débit contournant les dispositifs lors de son passage dans la zone où se trouvent ces deux dispositifs.
Le quatrième mode de réalisation illustré à la diffère du second mode de réalisation notamment en ce que le dispositif 30 est sectorisé et comprend deux ou plus échangeurs de chaleur répartis autour de l’axe X. Ce principe est expliqué dans ce qui précède et illustré aux figures 6a et 6b par exemple.
Le dispositif 21 pourrait également être sectorisé.
Les modes de réalisation des figures 12 et suivantes diffèrent des précédents modes de réalisation notamment par le fait qu’ils comprennent un troisième dispositif annulaire d’échange de chaleur 40 qui s’étend autour de l’axe X et est situé dans la veine V2.
Selon un mode de réalisation, les groupes élémentaires présentent des formes en L tête-bêche imbriqués, ou des formes en en F tête bêche imbriqués.
Selon un mode de réalisation, les groupes élémentaires présentent des formes en croix imbriquées.
Selon un mode de réalisation, chaque groupe élémentaire est constitué uniquement de transducteurs élémentaires adjacents d’une même rangée ou d’une même colonne de la matrice de transducteurs élémentaires.
Selon un mode de réalisation, chaque colonne de transducteurs élémentaires de la matrice de transducteurs élémentaires comprend plusieurs groupes élémentaires comprenant chacun une pluralité de transducteurs élémentaires adjacents de la colonne, et/ou chaque rangée de transducteurs élémentaires de la matrice de transducteurs élémentaires comprend plusieurs groupes élémentaires comprenant chacun une pluralité de transducteurs élémentaires adjacents de la rangée.
Selon un mode de réalisation, chaque transducteur élémentaire appartient à uniquement un premier groupe élémentaire constitué uniquement de transducteurs élémentaires d’une même rangée de la matrice de transducteurs élémentaires, et un deuxième groupe élémentaire constitué uniquement de transducteurs élémentaires d’une même colonne de la matrice de transducteurs élémentaires.
Selon un mode de réalisation, chaque transducteur élémentaire appartient à un unique groupe élémentaire.
Selon un mode de réalisation, la sonde comprend, pour chaque transducteur élémentaire, un circuit de réception spécifique connecté à une électrode du transducteur.
Selon un mode de réalisation, chaque circuit d’émission-réception comprend un amplificateur et un circuit d’ajustement temporel de gain entre ladite électrode du transducteur et une borne d’entrée du circuit de micro-formation de faisceau.
la représente de façon schématique et partielle un exemple d’une sonde d’imagerie ultrasonore ;
la représente de façon schématique et partielle un exemple d’agencement de transducteurs élémentaires d’une sonde d’imagerie ultrasonores selon un mode de réalisation ;
La partie bombée 10 est reliée à la partie centrale 13 et s'étend sur toute la largeur de celle-ci selon le deuxième axe Y. La partie centrale 13 est prolongée par deux ailettes 14 destinées à positionner et à fixer l'élément optique 2 sur la carte de circuit imprimée 4. Les deux ailettes 14 encadrent les guides de lumière 7. Les ailettes 14 comprennent notamment des trous de fixation 15 coopérant avec les vis de fixation 5 et des trous de centrage 16. En remarque, le mode de réalisation de la présente des ailettes 14 comprenant des trous de fixation et des pions de centrage différents des trous de fixation et trous de centrage du mode de réalisation de la .
L'élément optique 2 peut comprendre un plan de symétrie PS parallèle à l'axe optique X et au troisième axe Z.
L'élément optique 2 est en matière plastique injectée, c’est-à-dire qu'il a été obtenu par un procédé d'injection de matière plastique en fusion dans un moule d'injection. Un tel procédé confère à l'élément monobloc une structure monolithique homogène ainsi qu'une très grande précision dimensionnelle. En outre, un tel procédé de fabrication est particulièrement économique et reproductible.
Le corps 6 comprend un point d'injection 17 par lequel de la matière plastique a été injectée pour former l'élément optique 2. Ainsi, au voisinage du point d’injection se trouve la zone d’entrée de matière de l’élément optique 2. Cette zone est celle qui a été remplie en premier par la matière plastique lors du processus de fabrication dudit élément optique. Le point d'injection 17 peut notamment se trouver sensiblement sur le plan de symétrie PS de l'élément optique. Le point d'injection 17 peut également se trouver au niveau d'un bord du corps 6. Le point d'injection est ainsi agencé de sorte à ce que de la matière plastique en fusion remplisse d'abord au moins une partie du corps 6 avant de remplir les guides de lumière 7.
Le point d'injection 17 n’est pas rigoureusement ponctuel au sens mathématique du terme. Le point d'injection 17 est en fait une surface de petite dimension de l'élément optique par lequel la matière plastique en fusion est injectée dans un moule, lors de sa fabrication. Autrement dit, le point d'injection 17 correspond à la surface de l'élément optique positionnée en vis-à-vis d'une sortie de la buse d'injection de matière plastique en fusion, lorsque l'élément optique est dans son moule de fabrication. Le point d'injection 17 peut ainsi avoir une forme circulaire ou carrée, mais aussi rectangulaire, ou bien celle d’une fente. Le point d'injection 17 peut notamment prendre la forme d'un picot ou d'une nappe, visible à l'œil nu. De préférence, le point d'injection 17 est positionné hors du parcours des rayons lumineux émis par les sources de lumière 3 et traversant l'élément optique lorsque le module lumineux fonctionne.
De préférence, l'élément optique 2 est obtenu en injectant de la matière plastique en fusion par un unique point d'injection de manière à obtenir un élément optique dépourvu de bulle d'air et/ou de ligne de soudure. L'élément optique peut aussi être obtenu par un procédé de bi-injection lors duquel un noyau est injecté lors d'une première injection, le noyau étant ensuite surmoulé lors d'une deuxième injection. Un tel procédé permet de mieux maitriser le refroidissement de la pièce injectée et d'améliorer le temps de cycle de production. Le noyau est alors conçu de sorte à ce que ses surfaces s'étendent dans des zones qui ne dégradent pas la qualité des faisceaux lumineux transmis par l'élément optique. Notamment, les guides de lumière 7 seraient de préférence formés lors de la deuxième injection. Alternativement, l'élément optique 2 pourrait aussi être obtenu par un procédé d'injection simple dans lequel l'ensemble du volume de l'élément optique est injecté en une seule fois.