CA1081864A - Fabrication d'elements sensibles possedant une polarisation electrique - Google Patents

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION: Méthode et dispositif de fabrication d'un élément sensible sous la forme d'un substrat en matière plastique qui est disposé dans une enceinte contenant une atmosphère raréfiée et on lui communique une polarisation électrique permanente par bombardement électronique. En particulier, ledit substrat est mis en contact à l'intérieur de ladite enceinte avec un liquide de très faible tension de vapeur saturante dont la rigidité diélectrique est supérieure à celle de l'air raréfié.

Description

1~1864 La prés~nte invention a pour objet une méth(~de de fabrication d'éléments sensibles possédant une polarisation électrique per~anente et un dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode. ;` L'élément sensible est réalisé en un matériau du type "électret" obtenu, par exemple en polarisant un ruban d'épaisseur comprise entre huit et vingt-cinq microns et réalisé en matière plastique diélectrique du type polypropylène, PTFE,* polyéthylène térephtalate, etc... Cette polarisation est obtenue par exemple en bombardant le ruban diélectrique par un faisceau d'électrons . . d'énergie suffisante. Comme le canon à électrons, le ruban est généralement disposé dans une enceinte dans laquelle un vide très poussé a été effectué. Lorsqu'une pression normale est ramenée progressivement dans l'enceinte après les opération~ de polarisation, la rigi- dité diélectrique commence par décroltre suivant la loi de Paschen, passe par une valeur minimale pour une pression de quelques Torr, puis crolt ensuite régulièrement jusqu'à ce que la pression ait atteint la valeur de la pression atmosphérique. 1' `~ ~ . , ~ 20 Les charges emmagasinées dans le ruban électret produisent un ~ .,: . ~ champ électrique intense qui ionise l'air particulièrement au ; passage à la pression correspondant à la valeur minimale de la rigidité diélectrique. L'ionisation de l'atmosphère raréfié entourant le ruban tend à le dépolariser. , ~ Une méthode connue pour passer de l'ultra-vlde à la - pression normale consiste à provoquer une transition très rapide de la pression de manière à limiter la durée des phénomènes ~ d'ionisation et par suite la dégradation de la charge électrique ;;~ acquise par les rubans traités. Cette méthode connue présente ~ . -~. . des inconvénients du fait que les résultats obtenus sont souvent hétérogènes. * polytétrafluoroéthylène Les méthodes connues pour réaliser de ~a~on continue des éléments sensibles auxquels on communique une polarisation électrique permanente comportent également l'enroulage des rubans polarisés sur un tambour. Lorsque le ruban est enroulé à sec, les spires ne peuvent jouer latéralement les unes par rapport aux autres du fait du fort pouvoir adhésif des élec- trets. Il s'ensuit un mauvais rangement du ruban aggravé par de nombreux plis. La méthode selon l'invention permet d'éviter les incon- vénients ci-des9us mentionnés. , . ; :: .~ '` ' . :: . , . ,~: .., .; . : . . ~, . La méthode, telle que revendiquée ici, consiste géneralement a disposer un substrat en matière plastique dans une enceinte soumise à un vide poussé; à lui communiquer une polarisation électrique permanente par bombardement électronique et à mettre le substrat en contact à l'intérieur de l'enceinte avec un liquide de très faible tension de vapeur saturante dont ~- la rigidité diélectrique est supérieure à celle de l'air raréfié tout en maintenant un vide poussé dans ladite enceinte. Au moment où une pression normale est ramenée dans l'enceinte, l'élément polarisé se trouve en contact avec un liquide electriquement rigide qui le protège contre les phénomè- nes d'ionisation et de dégradation de la charge électrique. Ainsi, le passage de l'ultra-vide à la pression normale d'élec- trets fortement chargés peut être effectué sans détérioration notable. Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que le liquide utilisé possède des propriétés lubrifiantes. La présence du liquide lubrifiant sur l'élément sensibilisé permet un enroulage exempt de plis et un bon rangement des spires sur les bobines réceptrices. La capacité de celles-ci ~ , : peut être utilisée au mieux. - ~ . : On revendique également un dispositif pour la mise en oeuvre de la méthode précitée qui comporte une enceinte étanche dans laquelle on dispose un substrat en matière plastique, cette enceinte étant en communication par intermittence avec un système de pompage; des moyens pour communiquer au substrat une polarisation électrique permanente, et des moyens de sup- port dudit substrat. Selon l'invention, ce dispositif se carac- térise en ce qu'il comporte un récipient disposé dans l'enceinte et contenant un liquide de très faible tension de vapeur satu- rante dont la rigidité diélectrique est supériçure à celle de l'air raréfié, et des moyens pour d~poser sur le substrat, après - 2 - ,< ~ r polarisationl une pellicule dudit liquide contenu dans ledit recipient. D'autres avantages de la m~thode ainsi que les carac- téristiques du dispositif de mise en oeuvre apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de realisation non limitatifs et en se reférant aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 represente un premier mode de réalisa- tion du dispositif; - la figure 2 représente un second mode de réalisation du dispositif; - la figure 3 représente une première variante du premier mode de réalisation; . - la figure 4 représente une seconde variante du pre- mier mode de réalisation; - la figure 5 représente une troisieme variante du premier mode de réalisation. . Le dispositif illustré a la figure 1 comporte une enceinte étanche 1 communiquant par une ouverture 2 avec une pompe a vide d'un type connu et non représentée. L'enceinte comporte une partie tubulaire 3 a l'intérieur de laquelle est disposé un canon a électrons 4. Un systeme de focalisation 5 permet de focaliser le faisceau d'électrons dans un plan o~ est : dispose l'~lement a sensibiliser. Un systeme de bobines déflectrices 6 permet de commander le dépla- '`.' -'~ ", ~ ~: ' 1(3 81864 cement du faisceau suivant une loi de déflexion prédéterminée. , Le ruban à sensibiliser est enroulé sur une bobine débi- , trice 7. Il est transEéré sur une bobine réceptrice 8, entraî- ; née en rotation par un galet frotteur 9 en passant tout d'abord sur deux galets 10 disposés de telle manière qu'il défile per- pendiculairement au faisceau d'électrons et dans le plan de : focalisation de celui-ci. Le ruban passe sur un cabestan d'entraînement 11 qui ~ ~ détermine la vitesse de défilement puis sur un galet 12 maintenu ., ~. immergé dans un récipient ou bac 13 contenant un fluide d'enro~ bage constitué par exemple par de l'huile spéciale pour ultra- . ~ vide dont la pression de vapeur saturante est très faible et dont la rigidité diélectrique est inférieure à celle de l'air raréfié. On utilise de préférence une huile aux silicones dont ia tension , ; . de vapeur est de 10-7 Torr. D'une manière plus gé,nérale, il est `; préférable d'utiliser un liquide dont la tension de vapeur est au plus égale à 5.10-7 Torr. ; Un système de réchauffement comportant par,exemple des ,~ résistances électriques 14 est immergé dans.le.bac 13. Le 20:~ ruban s'enroule sur la bobine réceptrice 8 après immer.sion dans ., l'huile. Un rouleau presseur métallique 20, est disposé au ; . ~ . : : voisinage du point d'.application du ruban sur la bobine récep- . `~ trice 8... A l'expérience; ce rouleau s'est avéré très uti-le ~ ; pour améIio~rer encore la qualité du rangement des spires les unes sur les autres. Les opérations de sensibilisation du ruban sont précédées d'une phase préparatoire au cours de laquelle le fluide d'enro- bage est versé.dans le bac et un vide très poussé est établi - ; dans l'enceinte 1. On chauffe le fluide pour.provoquer son ~ 30 dégazage à une température de l'ordre de 60C par exemple jusqu'à .. ce que la pression résiduelle dans l:'-enceinte descende au-dessous ~,, ~: , , . `~ 3 ~ i ., . ` 1~81~364 de 10-6 Torr. On laisse ensuite refroidir le fluide et on actionne le système de défilement du ruban. Si on constate une remontee de la pression au-dessus de 10-6 Torr à l'intérieur de l'enceinte on interrompt le déEilement du ruban pour recom- mencer un nouveau cycle de dégazage. Lorsque le dégazage est suffisant, c'est-à-dire lorsqu'on n'observe plus aucune remontée de pression lors de la mise en route du système de défilement, on procède au bombardement électronique du ruban à polariser. Lorsqu'une quantité de ruban suffisante a été sensibili- sée, l'intérieur de l'enceinte est progressivement mise en com- munication avec le milieu extérieur à la pression atmosphérique et la bobine réceptrice est découplée et amenée hors de l'en- ceinte. La vitesse de la transition entre l'atmosphère raréfiée - et la pression extérieure n'est pas critique et n'entraîne pas de dépolarisation sensible du ruban sensibilisé. Suivant le mode de réalisation de la figure 2, la bobine réceptrice 8 est immergée au moins partiellement dans un bac contenant le fluide d'enrobage lubrifiant. Les variantes du premier mode de réalisation illustrées aux fi~ures 3-5 concernent trois systèmes différents pour en- duire le ruban sensibilisé 15 avant son enroulage sur la bobine réceptrice. Suivant la première variante, le bac 13 contenant `; le fluide lubrifiant est disposé au-dessus du ruban 15. Le fluide est acheminé par un tuyau 16 depuis le bac 13 jusqu'à un tampon 17, en feutre par exemple, frottant contre le ruban 15. `~ Suivant une seconde variante, le bac 13 est disposé au- dessous du ruban 15 et le tampon frotteur 17 est alimenté par ;.~ capillarité au moyen d'une mèche 18. Suivant la troisième variante, l'élément sensibilise 15 est enduit de fluide lubrifiant par contact avec un rouleau 19d. L'huile est transférée sur celui-ci par un rouleau l9a trempant -4- . 1081864 - ~ . dans le bac ae fluide, par l'intermédiaire de deux rouleaux l9b -. et l9c avec lesq~els ils i~ont en contact. . : : .. . , . - , ~ ~. .`'~ ,, : . - .' ' ~' . ,,:',, '~i , ,, . ;,, , . ;; ~ , '. ,~, ,;: 5

Claims (15)

1. Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit: 1. Méthode de fabrication d'un électret consistant à disposer un substrat en matière plastique dans une enceinte soumise à un vide poussé, à lui communiquer une polarisation électrique permanente par bombardement électronique et à mettre le substrat en contact à l'intérieur de ladite enceinte avec un liquide de très faible tension de vapeur saturante dont la rigidité diélectrique est supérieure à celle de l'air raréfié, tout en maintenant un vide poussé dans ladite enceinte.
2. 2. Méthode de fabrication selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit liquide possède des propriétés lubrifiantes.
3. 3. Méthode de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit liquide est déposé sous forme d'enduit sur le substrat après polarisation.
4. 4. Dispositif pour la fabrication d'un électret, com- portant une enceinte étanche dans laquelle on dispose un subs- trat en matière plastique, cette enceinte étant en communication par intermittence avec un système de pompage, des moyens pour communiquer au substrat une polarisation électrique permanente et des moyens de support dudit substrat, caractérisé en ce que ce dispositif comporte un récipient disposé dans l'enceinte et contenant un liquide de très faible tension de vapeur saturante dont la rigidité diélectrique est supérieure à celle de l'air raréfié, et des moyens pour déposer sur le substrat, après polarisation, une pellicule dudit liquide contenu dans ledit récipient.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le liquide contenu dans le récipient est un liquide lubrifiant.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le récipient comporte des moyens pour chauffer le liquide qu'il contient.
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de support comportent un système d'en- traînement pour faire défiler le substrat devant lesdits moyens de polarisation entre une bobine débitrice et une bobine récep- trice.
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour déposer une pellicule de liquide sont disposés entre la bobine débitrice et la bobine réceptrice.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un rouleau pour presser le subs- trat contre la bobine réceptrice, ledit rouleau étant disposé au voisinage du point où le substrat entre en contact avec ladite bobine réceptrice.
10. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déposer une pellicule de liquide sur le substrat comportent un tampon et des moyens pour alimen- ter ledit tempon avec le liquide lubrifiant.
11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens pour alimenter le tampon comportent une canalisation communiquant avec un réservoir de fluide lubrifiant.
12. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens pour alimenter le tampon comportent une mèche.
13. 13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déposer une pellicule de liquide sur le substrat comportent un ensemble de rouleaux en contact les uns des autres, l'un d'entre eux beignant dans le récipient du liquide lubrifiant, un autre étant disposé en contact dudit substrat polarisé.
14. 14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bobine réceptrice est immergée au moins en partie dans le récipient contenant le fluide lubrifiant.
15. 15. Dispositif selon l'une des revendications 8, 9 et 10, caractérisé en ce que le liquide lubrifiant est cons- titué par une huile aux silicones.