mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, l'émission du faisceau lumineux est une émission séquentielle de flashs lumineux de ladite durée prédéterminée, l'acquisition des images étant synchronisée avec l'émission des flashs lumineux.
According to one or more sample embodiments, the emission of the light beam is a sequential emission of light pulses of said preset duration, the acquisition of the images being synchronized with the emission of the light pulses.
Selon un ou plusieurs exemples de réalisation, la méthode comprend en outre à partir de la séquence d'images ainsi traitées la détermination des trajectoires des nanoparticules.
According to one or more sample embodiments, the method furthermore comprises the determination of the trajectories of the nanoparticles starting from the sequence of images processed in this way.
Figure 7, une courbe illustrant les trajectoires de différentes nanoparticules (virus de type Phage T4), les trajectoires étant repérées par des suites de sauts effectués entre deux images consécutives.
FIG. 7, a curve illustrating the trajectories of different nanoparticles (virus of Phage T4 type), the trajectories being referenced by series of jumps between two consecutive images.
Par soucis de cohérence, les éléments identiques sont repérés par les mêmes références dans les différentes figures.
For consistency, the same elements are referenced by the same numbers in the different figures.
DESCRIPTION DETAILLEE La figure 1 représente de façon schématique un exemple de dispositif de détection de nanoparticules en mouvement dans un échantillon fluide, selon la présente description et la figure 2 présente un exemple particulier d'agencement de l'échantillon dans un dispositif du type de la figure 1.
FIG. 1shows in schematic fashion an example of a device for detection of nanoparticles in movement in a fluid sample, according to the present description, and FIG. 2shows a particular example of the arrangement of the sample in a device of the type in FIG. 1.
Le dispositif de détection 100 représenté sur la figure 1 comprend une source lumineuse 10 adaptée pour l'émission d'un faisceau incident à travers un échantillon liquide ou gazeux 20.
The detection device 100shown in FIG. 1comprises a light source 10adapted for the emitting of an incident beam through a liquid or gaseous sample 20.
La source est une source spatialement incohérente, par exemple une source thermique ou une LED (abréviation de l'expression anglo-saxonne « Light Emitting-Diode »).
The source is a spatially incoherent source, such as a thermal source or a LED (Light-Emitting Diode).
La source lumineuse 10 éclaire le champ d'un objectif de microscope 31 de grande ouverture numérique, typiquement supérieure à 1.
The light source 10illuminates the field of a microscope objective 31of large numerical aperture, typically greater than 1.
Le dispositif 100 représenté sur la figure 1 comprend en outre une optique 32, couramment appelée lentille de tube, qui, avec l'objectif de microscope 31, forme un système optique imageur 30 adapté pour former une image du plan focal objet de l'objectif de microscope sur un plan de détection d'un détecteur optique bidimensionnel 40.
The device 100represented in FIG. 1furthermore comprises an optics 32, commonly called a tube lens, which together with the microscope objective 31forms an optical imaging system 30adapted to form an image of the object focal plane of the microscope objective on a detection plane of a two-dimensional optical detector 40.
L'objectif est par exemple un objectif standard à immersion dans l'huile et le détecteur bidimensionnel est par exemple une caméra de type CCD ou CMOS fonctionnant typiquement avec une cadence minimale de l'ordre de la centaine de Hz et une grande capacité de puits, par exemple de l'ordre de cent mille électrons au minimum, la capacité de puits fixant le rapport signal sur bruit et donc la plus petite taille de virus mesurable.
The objective is for example a standard oil immersion microscope objective and the two-dimensional detector is for example a camera, e.g. CCD or CMOS, typically operating with a minimum rate on the order of a hundred Hz and a large well capacity, for example, on the order of at least a hundred thousand electrons.
Dans l'exemple de la figure 1, le dispositif de détection 100 comprend en outre des moyens de traitement 50 reliés au détecteur 40 et à un écran 60, ainsi que dans cet exemple à une unité 1 1 de contrôle de la source lumineuse 10 pour assurer la synchronisation entre la source lorsqu'elle fonctionne en régime impulsionnel et la détection.
In the example of FIG. 1, the detection device 100furthermore comprises processing means 50connected to the detector 40and to a screen 60, as well as, in this example, to a control unit 11of the light source 10in order to provide the synchronization between the source when functioning in pulse mode and the detection.
Comme cela est montré plus en détails sur la figure 2, l'échantillon 20 est par exemple un échantillon liquide dont le volume est de l'ordre du micro litre ; le volume est formé par un trou circulaire (avec un rayon de l'ordre du millimètre par exemple), dans un film plastique 23 d'épaisseur environ égale à une centaine de micromètres, placé entre 2 lamelles couvre-objet de microscope 22, le tout formant un porte-échantillon 21.
As is shown in greater detail in FIG. 2, the sample 20is for example a liquid sample whose volume is on the order of a microliter; the volume is formed by a circular hole (with a radius on the order of a millimeter, for example) in a plastic film 23with thickness roughly equal to a hundred micrometers, placed between 2 microscope coverslips 22, the whole forming a specimen holder 21.
Aucune préparation particulière n'est nécessaire pour l'analyse de l'échantillon liquide, si ce n'est parfois un filtrage préalable pour séparer les trop grandes particules et ne garder par exemple que les particules de diamètre inférieur à quelques centaines de nanomètres, avantageusement inférieur à une centaine de nanomètres; il se peut cependant que dans le cas d'échantillons particulièrement « propres » (faible concentration en virus), on soit amené à « concentrer » l'échantillon en virus au moyen de méthodes connues.
No particular preparation is needed for the analysis of the liquid sample, other than occasionally a preliminary filtering to separate the very large particles and keep only the particles with diameter less than a few hundred nanometers, advantageously less than a hundred nanometers, for example; however, in the case of particularly “clean” samples (low concentration of virus), one may have to “concentrate” the virus sample by known methods.
Bien que décrite dans le cas d'un échantillon liquide, la méthode de détection de nanoparticules selon la présente description pourrait tout aussi bien s'appliquer à des nanoparticules en mouvement dans un gaz, par exemple dans l'air ; dans ce cas, le dispositif 100 peut être directement installé dans l'environnement dont on cherche à analyser l'air.
Although described for the case of a liquid sample, the method for detection of nanoparticles according to the present description could also be applied to nanoparticles in movement in a gas, such as air; in this case, the device 100can be installed directly in the environment whose air is being analyzed.
Eventuellement, un filtrage préalable peut également être opéré pour limiter la détection à des particules de diamètre inférieur à quelques centaines de nanomètres.
A preliminary filtering could also be done to limit the detection to particles with diameter less than several hundred nanometers.
Le principe de l'invention est illustré au moyen de la figure 3 pour un volume correspondant à un « pixel » du champ objet ou « voxel » ; la figure 3 représente de façon schématique les ondes sphériques issues de deux nanoparticules situées respectivement dans le champ objet, avant et après le plan focal objet de l'objectif de microscope.
The principle of the invention is illustrated by means of FIG. 3for a volume corresponding to one “pixel” of the object field or “voxel”; FIG. 3shows in schematic manner the spherical waves coming from two nanoparticles situated respectively in the object field before and after the object focal plane of the microscope objective.
On appelle pixel du champ objet ou « voxel », un volume élémentaire V; défini dans l'espace objet de l'objectif de microscope 31 pour un pixel du champ image, le champ image étant défini par la surface de détection effective du détecteur 40.
By a pixel of the object field or “voxel” is meant an elementary volume Vi defined in the object space of the microscope objective 31for a pixel of the image field, the image field being defined by the effective detection surface of the detector 40.
Un voxel V; dans le champ objet peut s'assimiler à un volume cylindrique de longueur L définie par la profondeur de champ de l'objectif de microscope 31 et de section S définie par la tâche de diffraction de l'objectif de microscope.
A voxel Vi in the object field can be represented by a cylindrical volume of length L defined by the depth of field of the microscope objective 31and the section S defined by the diffraction spot of the microscope objective.
La profondeur de champ L et le diamètre φ de la section S sont donnés par: λη L = l, 22 2 (1) NA Φ = 1, 22— (2) NA Où NA est l'ouverture numérique de l'objectif de microscope, n l'indice du milieu dans lequel baigne l'espace objet (par exemple un milieu d'indice n ¾ 1,5 dans le cas d'un objectif à immersion dans l'huile) et λ la longueur d'onde de travail de l'onde lumineuse émise par la source 10.
The depth of field L and the diameter φ of the section S are given by: L=1,22λnNA2(1)Φ=1,22λNA(2) Where NA is the numerical aperture of the microscope objective, n is the index of the medium of the object space (for example, a medium of index n≈1.5 in the case of an oil immersion microscope objective) and λ is the working wavelength of the light wave emitted by the source 10.
On peut définir ainsi un volume d'analyse Vade l'échantillon par l'ensemble des voxels V; ; le volume d'analyse Vareprésente le volume à l'intérieur duquel des particules en mouvement dans le fluide pourront être détectées.
One can thus define an analysis volume Va of the sample by the totality of voxels Vi; the analysis volume Va represents the volume inside which particles in movement in the fluid can be detected.
Le volume d'analyse présente une dimension latérale définie par la dimension du champ objet, c'est à dire la dimension de la surface de détection multipliée par l'inverse du grandissement du système d'imagerie 30, et une dimension axiale définie par la profondeur de champ L. Comme montré sur la figure 3, l'onde issue d'un point Fi du plan focal F de l'objectif de microscope 31 est une onde sphérique Wo de centre Fi que l'objectif de microscope transforme en onde plane W0.
The analysis volume has a lateral dimension defined by the dimension of the object field, that is, the dimension of the detection surface multiplied by the inverse of the magnification of the imaging system 30, and an axial dimension defined by the field depth L. As shown in FIG. 3, the wave coming from a point Fi of the focal plane F of the microscope objective 31is a spherical wave W0 of center Fi which the microscope objective transforms into a plane wave W′0.
L'onde plane W'0appelée par la suite « onde de référence », rencontre la lentille de tube de microscope (non représentée sur la figure 3).
The plane wave W′0, hereinafter called the “reference wave”, encounters the microscope tube lens (not shown in FIG. 3).
Dans le plan de détection du détecteur 40, cette onde plane forme une tâche de diffraction dont le diamètre est fonction de l'ouverture numérique de l'objectif de microscope et du grandissement du système d'imagerie 30.
In the detection plane of the detector 40, this plane wave forms a diffraction spot whose diameter is a function of the numerical aperture of the microscope objective and of the magnification of the imaging system 30.
A l'intérieur du voxel V;, des nanoparticules Pi et P2sub longueur d'onde, c'est-à-dire de dimension inférieure à la longueur d'onde de travail, situées au voisinage du point Fi mais aux limites de la profondeur de champ, émettent chacune lorsqu'elles sont éclairées par l'onde lumineuse issue de la source 10, une onde sphérique diffusée que l'objectif de microscope 31 transforme en une onde quasi-plane respectivement notée W'i, W'2sur la figure 3.
Inside the voxel Vi, sub-wavelength nanoparticles P1 and P2, that is, with dimension less than the working wavelength, and situated in the vicinity of the point Fi but at the limits of the field depth, when illuminated by the light wave coming from the source 10each emit a scattered spherical wave which the microscope objective 31transforms into a quasi-plane wave, respectively noted as W′1, W′2 in FIG. 3.
Les nanoparticules sont trop petites pour introduire un déphasage.
The nanoparticles are too small to cause a phase shift.
Par contre, la cohérence spatiale au sein d'un voxel génère en présence d'une nanoparticule des interférences entre des ondes sphériques quasi concentriques issues respectivement du faisceau d'éclairage et du faisceau diffusé par la nanoparticule.
On the other hand, the spatial coherence within a voxel in the presence of a nanoparticle generates interferences between the nearly concentric spherical waves coming respectively from the illumination beam and the beam scattered by the nanoparticle.
La méthode de détection selon la présente description est basée sur l'acquisition, au moyen du détecteur bidimensionnel 40, d'une séquence d'images du volume d'analyse de l'échantillon, chaque image résultant des interférences optiques entre le faisceau incident émis pendant une durée prédéterminée suffisamment courte par rapport au temps de déplacement d'une nanoparticule, typiquement inférieure à une milliseconde, et le faisceau diffusé par chacune des nanoparticules présentes dans le volume d'analyse formé à partir du faisceau incident.
The method of detection according to the present description is based on the acquisition, by means of the two-dimensional detector 40, of a sequence of images of the analysis volume of the sample, each image resulting from optical interference between the incident beam emitted during a preset duration which is sufficiently short in relation to the time of movement of a nanoparticle, typically less than one millisecond, and the beam scattered by each of the nanoparticles present in the analysis volume formed from the incident beam.
L'invention concerne un procédé de calibration d'un synthétiseur de fréquence à modulation à deux points notamment dans un émetteur-récepteur de signaux radiofréquences FSK.
The invention concerns a method for calibrating a frequency synthesiser using two-point modulation, particularly in an FSK RF signal transceiver.
L'invention concerne également un émetteur-récepteur de signaux radiofréquences avec un synthétiseur de fréquence à modulation à deux points pour la mise en oeuvre du procédé de calibration.
The invention also concerns an RF signal transceiver with a frequency synthesiser using two-point modulation for implementing the calibration method.
Pour la transmission ou réception de données ou commandes par exemple à courte distance, un émetteur-récepteur conventionnel utilise une modulation du type FSK (Frequency Shift Keying en terminologie anglaise).
BACKGROUND OF THE INVENTION For the transmission or reception of data or commands, for example within a short range, a conventional transceiver uses FSK (frequency shift keying) modulation.
Si la fréquence porteuse RF est élevée, par exemple de l'ordre de 2.4 GHz, une largeur de bande assez élevée est choisie pour la fréquence intermédiaire, notamment supérieure ou égale à 200 kHz.
If the RF carrier frequency is high, for example on the order of 2.4 GHz, a relatively high bandwidth is selected for the intermediate frequency, in particular, higher than or equal to 200 kHz.
La déviation de fréquence de modulation dans les signaux modulés peut être adaptée en fonction de cette largeur de bande.
The modulation frequency deviation in the modulated signals can be adjusted according to the bandwidth.
Dans ce cas de figure, il peut être utilisé une référence de fréquence fournie par un oscillateur local, qui peut ne pas être très précise et donc bon marché.
In such case, a reference frequency can be used, provided by a local oscillator, which may be not very precise and therefore inexpensive.
Cependant il doit être tenu compte de la puissance du bruit thermique, qui est proportionnelle à cette largeur de bande choisie.
However, account must be taken of thermal noise power, which is proportional to the selected bandwidth.
Ainsi un système de transmission ou réception à large bande n'a en général pas une excellente sensibilité.
Thus a wide-band transmission or reception system generally does not have excellent sensitivity.
Dans la demande de brevet EP 0 961 412 A1, il est décrit un synthétiseur de fréquence pour une modulation de fréquence à deux points pour la transmission de données.
The patent application EP 0 961 412 A1 discloses a frequency synthesizer for two-point frequency modulation for the transmission of data.
Ce synthétiseur de fréquence utilise un modulateur du type sigma-delta pour la modulation de données en commandant un diviseur variable dans la boucle à verrouillage de phase basse fréquence, et un convertisseur numérique-analogique DAC pour la modulation haute fréquence.
This frequency synthesiser uses a sigma-delta modulator to modulate data by controlling a variable divider in the low frequency phase-locked loop (PLL), and a digital-to-analogue converter (DAC) for high frequency modulation.
Ce convertisseur DAC a un gain variable, qui est réglé par une unité à commande numérique, et est commandé par un signal de commande numérique pour la modulation en fréquence des données.
This DAC has a variable gain, which is adjusted by a digital control unit, and is controlled by a digital control signal for the data frequency modulation.
Ce signal de commande numérique est également transmis au modulateur sigma-delta pour combiner la modulation de la boucle basse fréquence et celle fournie par le convertisseur DAC.
This digital control signal is also transmitted to the sigma-delta modulator to combine the modulation of the low-frequency PLL and that provided by the DAC.
Dans ce synthétiseur, il est opéré une variation du retard relatif du signal de modulation passant par le convertisseur DAC par rapport à la modulation dans la boucle basse fréquence.
In the synthesiser, the relative delay of the modulation signal passing through the DAC is varied with respect to the modulation in the low-frequency PLL.
Cependant, rien n'est décrit dans ce document concernant par exemple une adaptation du niveau d'amplitude du spectre des données modulées par la boucle à verrouillage de phase basse fréquence et par l'intermédiaire du convertisseur DAC.
However, there is nothing disclosed in this document regarding, for example, adjusting the amplitude level of the spectrum of data modulated by the low-frequency PLL and via the DAC converter.
Il peut ainsi survenir des interférences non désirées en fonction de la fréquence de transition d'état pour la transmission des données.
Undesired interference may therefore occur depending on the state transition frequency for the data transmission.
De plus, l'adaptation du gain du convertisseur DAC est relativement compliquée à mettre en oeuvre, ce qui constitue un inconvénient.
Moreover, it is relatively complicated to adjust the DAC gain, which constitutes a drawback.
Dans le brevet EP 2 173 029 B1, il est décrit un procédé d'auto-calibration d'un synthétiseur de fréquence à modulation FSK du type à deux points pour la transmission de données.
The patent EP 2 173 029 B1 discloses a self-calibration method for a frequency synthesiser using two-point FSK modulation for the transmission of data.
Le synthétiseur de fréquence comprend une première boucle à verrouillage de phase basse fréquence dans laquelle est placé un oscillateur commandé en tension, et un accès haute fréquence, qui comprend un convertisseur numérique-analogique, relié à l'oscillateur commandé en tension.
The frequency synthesiser includes a first low-frequency phase locked loop (PLL) in which is placed a voltage-controlled oscillator, and a high frequency access, which includes a digital-to-analogue converter, connected to the voltage-controlled oscillator.
La première boucle à verrouillage de phase comprend encore un oscillateur de référence, un comparateur de phase relié à l'oscillateur de référence, un premier filtre de boucle passe-bas, et un compteur diviseur multimode commandé par un modulateur pour fournir au comparateur de phase un signal divisé sur la base d'un signal haute fréquence de sortie du synthétiseur.
The first PLL also includes a reference oscillator, a phase comparator connected to the reference oscillator, a first low-pass loop filter, and a multi-mode divider counter controlled by a modulator for supplying the phase comparator with a divided signal on the basis of a high frequency output signal from the synthesiser.
L'oscillateur commandé en tension est commandé à une première entrée par un premier signal de tension de commande provenant du premier filtre de boucle, et à une seconde entrée par un second signal de tension de commande pour la modulation de données haute fréquence.
The voltage-controlled oscillator is controlled at a first input by a first control voltage signal from the first loop filter, and at a second input by a second control voltage signal for modulating the high frequency data.
Pour le procédé d'auto-calibration du synthétiseur de fréquence du brevet EP 2 173 029 B1, il est décrit un algorithme d'adaptation du gain d'un convertisseur numérique-analogique DAC par dichotomie.
For the self-calibration method for the frequency synthesiser of the patent EP 2 173 029 B1, there is described a dichotomy algorithm for adjusting the gain of a DAC.
Il est effectué une comparaison de tensions continues dans un autre comparateur pour commander une logique d'adaptation du gain du DAC.
A continuous voltage comparison is performed in another comparator to control a logic circuit for adjusting the DAC gain.
Toutes les opérations pour calibrer le gain du DAC sont effectuées en boucle ouverte de la première boucle à verrouillage de phase basse fréquence.
All the operations for calibrating the DAC gain are performed in open loop mode in the first low-frequency PLL.
Des dérives en tension surviennent lors du fonctionnement en boucle fermée.
Voltage drifts occur during closed loop operation.
De ce fait, cela crée des écarts de tensions et un déphasage de signaux à filtrer avant l'oscillateur commandé en tension dans le fonctionnement en boucle fermée après calibration.
Consequently, this creates voltage differences and a phase shift in the signals to be filtered before the voltage-controlled oscillator during operation in closed loop mode after calibration.
De plus, la calibration du synthétiseur est longue, ce qui constitue des inconvénients.
Moreover, it takes a long time to calibrate the synthesiser, which constitutes drawbacks.
Il est également connu un synthétiseur de fréquence à modulation à deux points, où les opérations de calibration du modulateur à deux points sont effectuées en minimisant la puissance en sortie du filtre de boucle ou en sortie du convertisseur DAC.
There is also known a frequency synthesiser using two-point modulation, wherein the operations to calibrate the two-point modulator are performed by minimising the output power of the loop filter or of the DAC.
Dans un mode de calibration, il peut aussi être minimisé la tension en sortie du filtre de boucle par un algorithme des moindres carrés de type LMS (Least-Mean Square en terminologie anglaise) en contrôlant le gain du convertisseur DAC.
In calibration mode, the output voltage of the loop filter can also be minimised by a least-mean square (LMS) algorithm controlling the DAC gain.