FR2609556A1

FR2609556A1 - Material allowing detection of buried persons or objects by means of a low-field nuclear magnetic resonance spectrometer

Info

Publication number: FR2609556A1
Application number: FR8700421A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1988-07-15

Abstract

Material allowing detection of buried persons or objects by means of a low-field nuclear magnetic resonance spectrometer. It is characterised in that it is in the form of a flexible sheet 1, based on a non-magnetic material, enclosing a plurality of permanent magnets 2, which are distributed, at regular spaces, inside the said sheet 1, the said magnets 2 all being directed in the same sense, and their pole faces being parallel to the surfaces of the sheet 1.

Description

MATERIAU PERMETTANT D'ASSl3RER LA DéTECTION DE PERSONNES
OU OBJETS ENSEVELIS AU MOYEN D'UN SPECTROMETRE A RESO
NANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE EN CHAMP FAIBLE.MATERIAL FOR ASSISTING THE DETECTION OF PERSONS
OR OBJECTS COVERED BY MEANS OF A RESO SPECTROMETER
LOW FIELD NUCLEAR MAGNETIC NANCE.

La présente invention concerne un nouveau type de matériau permettant d'assurer la détection de personnes ou objets ensevelis au moyen d'un spectromètre à rso- nance magnétique nucléaire en champ faible, par exemple du type faisant l'objet du brevet francais 2 531 233, au nom du Demandeur, et qui permet de détecteur un qradient de champ artificiel créé par des matériaux ferromaqneti- ques ou amagnétiques disposés à des profondeurs moyennes. The present invention relates to a new type of material making it possible to ensure the detection of buried persons or objects by means of a nuclear magnetic field spectrometer in low field, for example of the type covered by French patent 2,531,233 , in the name of the Applicant, and which allows the detection of an artificial field gradient created by ferromagnetic or non-magnetic materials arranged at average depths.

Parmi les nombreuses applications envisageables pour un tel type d'appareil, on peut citer celles de la détection de personnes ensevelies accidentellement, par exemple sous la neige. Among the numerous applications that can be envisaged for such a type of device, mention may be made of those for detecting people who are accidentally buried, for example in snow.

L'un des problèmes que pose la détection réside dans le fait que la personne doit porter sur elle un élément aimanté. Ainsi que cela ressort du document précité, une solution consiste à équiper l'utilisateur (skieur par exemple), par un aimant qui s'oriente automatiquement dans la direction nod-sud par rapport à la verticale et ce, afin 4'obtenir l'effet optimum. Pour ce faire, on peut utiliser par exemple un aimant mont mobile dans toutes les directions et dont le centre de gravité est positionne de telle sorte elle l'on obtienne le gradient de champ le plus qrand possible dans la zone de recherche située qénéralement au-dessus de l'aimant. One of the problems with detection is that the person must carry a magnetic element on them. As is apparent from the aforementioned document, one solution consists in equipping the user (skier for example), with a magnet which is automatically oriented in the direction nod-south relative to the vertical and this, in order to obtain the optimum effect. To do this, we can use for example a magnet mounted movable in all directions and whose center of gravity is positioned in such a way that we obtain the largest field gradient possible in the search area located generally above the magnet.

Cette solution donne de très bons résultats mais un tel type d'aimant est complexe à réaliser, peut éventuellement se casser. De plus, pour sa mise en oeuvre, il est difficile d'inclure l'aimant de manière permanente dans l'équipement de l'usaqer, par exemple à l'intérieur d'une chaussure, sauf à en modifier complètement la conception et la fabrication. This solution gives very good results but such a type of magnet is complex to carry out, can possibly break. In addition, for its implementation, it is difficult to include the magnet permanently in the equipment of the user, for example inside a shoe, unless the design and the design are completely modified. manufacturing.

Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau ferromagnétique qui surmonte ces inconvénients par le fait qu'il est simple à fabriquer et surtout qu'il peut être incorporé facilement, de manière permanente, à l'intérieur de l'équipement même de l'utilisateur, par exemple à l'intérieur de ses chaussures en lui donnant alors la forme d'une semelle. Now we have found, and this is the subject of the present invention, a new type of ferromagnetic material which overcomes these drawbacks by the fact that it is simple to manufacture and above all that it can be incorporated easily, permanently, inside the user's own equipment, for example inside his shoes, then giving him the shape of a sole.

D'une manière qénérale, le nouveau matériau selon l'invention se présente sous la forme d'une feuille sou- ple, à base d'un matériau amagnétique (élastomère, matière plastique..), une pluralité d'aimants permanents étant répartis, à espacements réguliers, à l'intérieur de ladite feuille, lesdits aimants tant tous orientés dans le même sens, leurs faces polaires étant parallèles aux surfaces extérieures de ladite feuille. Generally speaking, the new material according to the invention is in the form of a flexible sheet, based on a non-magnetic material (elastomer, plastic, etc.), a plurality of permanent magnets being distributed. , at regular intervals, inside said sheet, said magnets being all oriented in the same direction, their polar faces being parallel to the outer surfaces of said sheet.

Avantageusement et en pratique
- les aimants permanents
sont de préférence à base de terres rares
telles que aimants samarium/cobalt ou aimants
fer/néodyme, ce qui permet de réduire nota
blement le poids de la feuille (a titre
d'exemple, pour deux feuilles équivalentes,
on obtient une feuille pesant 50 q avec de
tels aimants alors qu'elle pèserait 400 q
avec des aimants en ferrite),
se présentent sous la forme de "pastilles"
cylindriques ayant une épaisseur comprise
entre un et trois millimètres et un diantre
compris entre dix à douze millimètres ; les
dites pastilles sont emprisonnes entre deux
feuilles souples assurant leur maintien, la
surface libre entre les aimants étant sensi
blement égale à celle qu'ils occupent , de
tels aimants à base de terres rares ont une
induction très élevée (1 à 1,2 Tesla), ce
qui les rend Dratiquement indésaimantables
- au moins l'une des feuilles souples assurant le maintien des aimants comporte des alvéoles Dréformées permettant d'assurer non seulement une protection meca- nique mais également thermique, par exemple lors des opérations nécessaires à la solidarisation desdites feuilles, notamment lorsque cette solidarisation est réalisée par thermosoudage.Advantageously and in practice
- permanent magnets
are preferably based on rare earths
such as samarium / cobalt magnets or magnets
iron / neodymium, which reduces nota
the weight of the sheet (as
example, for two equivalent sheets,
a sheet weighing 50 q is obtained with
such magnets when it would weigh 400 q
with ferrite magnets),
are in the form of "pellets"
cylindrical having a thickness included
between one and three millimeters and a diantre
between ten to twelve millimeters; the
say pellets are trapped between two
flexible sheets ensuring their maintenance, the
free surface between the magnets being sensi
roughly equal to the one they occupy,
such rare earth magnets have a
very high induction (1 to 1.2 Tesla), this
which makes them drastically unlovable
at least one of the flexible sheets ensuring the maintenance of the magnets comprises deformed cells making it possible not only to provide mechanical but also thermal protection, for example during the operations necessary for the joining of said sheets, in particular when this joining is produced by heat sealing.

L'invention et les avantaqes qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de roalisa- tion donnés ci-après à titre indicatif et non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexes dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale montrant la structure d'un matériau conforme à l'invention
- la figure 2 est une vue de détail, agrandie de la partie cerclée de la figure 1 montrant la manière dont un aimant est maintenu à l'intérieur de la feuille;
- la figure 3 illustre étalement en coupe transversale une variante d'un matériau conforme à l'invention. The invention and the advantages that it provides will however be better understood thanks to the examples of alignment given below by way of non-limiting indication and which are illustrated by the annexed diagrams in which
- Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a material according to the invention
- Figure 2 is a detail view, enlarged of the circled part of Figure 1 showing the way in which a magnet is held inside the sheet;
- Figure 3 illustrates spreading in cross section a variant of a material according to the invention.

Si l'on se reporte aux fiqures annexées, le mate- riau selon l'invention se présente sous la forme d'une feuille souple, continue, dont la longueur et la larqeur peuvent varier dans de grandes proportions et sont fonction des applications envisagées. Cette feuille continue, désignée par la référence générale (1), est à base d'un materiau amagnétique (matière plastique telle que polyamide, élastomère..) à l'intérieur duquel sont répartis, à espacements réguliers, une pluralité d'aimants permanents (2). If reference is made to the appended figures, the material according to the invention is in the form of a flexible, continuous sheet, the length and width of which can vary in large proportions and depend on the applications envisaged. This continuous sheet, designated by the general reference (1), is based on a non-magnetic material (plastic material such as polyamide, elastomer, etc.) inside which are distributed, at regular intervals, a plurality of permanent magnets. (2).

Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 1 et 2, la feuille (1) assurant le maintien et le positionnement des aimants permanents (2) est constituée d'une base (3) dans laquelle ont été préalablement formés des logements ou alvéoles (4) dont la forme et les dimensions correspondent à celle des aimants (2). De préférence, l'espacement E entre chacune des alvéoles correspond sensiblement aux dimensions de chacun des aimants (2). Les aimants (2) ayant éte mis a l'intérieur des alvéoles (4), la base (3) est ensuite recouverte d'une feuille de couverture (5), la liaison entre les deux feuilles (3) et (5) étant obtenue par exemple par thermosoudure. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the sheet (1) ensuring the maintenance and positioning of the permanent magnets (2) consists of a base (3) in which have been previously formed housings or cells (4) whose shape and dimensions correspond to that of the magnets (2). Preferably, the spacing E between each of the cells corresponds substantially to the dimensions of each of the magnets (2). The magnets (2) having been placed inside the cells (4), the base (3) is then covered with a cover sheet (5), the connection between the two sheets (3) and (5) being obtained for example by heat sealing.

A titre d'exemple, on peut utiliser des aimants (2) en forme de pastilles cylindriques ayant une épaisseur comprise entre un et trois millimètres et un diamètre de dix à douze millimètres. Les feuilles souples (3) et (5) assurant le maintien auront de préférence une épaisseur comprise entre 0,5 et un millimètre, le thermoformage de la base (3) étant cependant réalisé de manière à ce que sur toute la périphérie de l'aimant, on trouve une zone de plus grande largeur (voir figure 3) formant un renfort latéral (10), en forme de couronne, pouvant avoir une épaisseur d'environ trois millimètres et formant donc une couronne protectrice à la périphérie de l'aimant (2).Par ailleurs, cette surépaisseur périphérique (10) permet, lors de l'opération de solidarisation entre la base (3) et la feuille de couverture (5) d'assurer une protection thermique de l'aimant (2), la solidarisation n'étant réalisée que dans les zones comprises entre les aimants. For example, one can use magnets (2) in the form of cylindrical pellets having a thickness between one and three millimeters and a diameter of ten to twelve millimeters. The flexible sheets (3) and (5) ensuring the maintenance will preferably have a thickness of between 0.5 and one millimeter, the thermoforming of the base (3) being however carried out so that over the entire periphery of the magnet, there is a zone of greater width (see FIG. 3) forming a lateral reinforcement (10), in the form of a crown, which may have a thickness of approximately three millimeters and therefore forming a protective crown at the periphery of the magnet (2). Furthermore, this peripheral excess thickness (10) makes it possible, during the joining operation between the base (3) and the cover sheet (5), to provide thermal protection for the magnet (2), the connection being made only in the areas between the magnets.

Dans la variante illustrée par le figure 3, les aimants permanents (2) sont maintenus à l'intérieur d'un élément intercalaire (6) préalablement poinçonné de manière à former des évidements (7) permettant la mise en place et le maintien desdits aimants (2). Cette feuille intercalaire (6) est, après mise en place des aimants (2), recouverte sur ses deux faces de deux feuilles (8, 9), également à base d'un matériau amagnétique, qui sont soudées aux faces externes de l'élément intermédiaire (6). In the variant illustrated in Figure 3, the permanent magnets (2) are held inside an intermediate element (6) previously punched so as to form recesses (7) allowing the establishment and maintenance of said magnets (2). This intermediate sheet (6) is, after placement of the magnets (2), covered on its two faces with two sheets (8, 9), also based on a non-magnetic material, which are welded to the external faces of the intermediate element (6).

Dans les types de matériau décrits précédemment, on a obtenu de très bons résultats en utilisant comme type d'aimants permanents des aimants ayant la forme de pastilles de 2,5 mm d'épaisseur et de dix millimètres de diamètre, ces pastilles étant espacées les unes des autres à l'intérieur du matériau assurant leur maintien, également de dix millimètres, c'est-à-dire que l'entraxe entre deux pastilles est de vingt millimètres. In the types of material described above, very good results have been obtained by using magnets having the form of pellets 2.5 mm thick and ten millimeters in diameter, as these permanent magnets, these pellets being spaced apart. each other inside the material ensuring their maintenance, also ten millimeters, that is to say that the distance between two pellets is twenty millimeters.

Comme matériau amagnétique assurant le maintien desdites pastilles, on peut utiliser par exemple une matière plastique rigide (feuille de nylon de 7 à 8/10ème de millimètre d'épaisseur dans le cas de l'exemple illustré par la figure 2), l'une des feuilles étant préalablement préformée pour former les logements des tinés à recevoir les pastilles aimantées. As non-magnetic material ensuring the maintenance of said pellets, it is possible, for example, to use a rigid plastic material (nylon sheet 7 to 8 / 10th of a millimeter thick in the case of the example illustrated in FIG. 2), one sheets being preformed beforehand to form the housings of the tines to receive the magnetized pellets.

Dans l'exemple illustré par la figure 3, la couche intermédiaire (6) est constituée également d'une feuille à base de matière plastique (nylon..), ayant au moins l'épaisseur des aimants, les feuilles de couverture (8) et (9) étant, quant à elles, constituées de feuilles d'un matériau identique mais d'épaisseur beaucoup plus faible. In the example illustrated by FIG. 3, the intermediate layer (6) also consists of a plastic-based sheet (nylon, etc.), having at least the thickness of the magnets, the cover sheets (8) and (9) being, in turn, made of sheets of an identical material but of much smaller thickness.

Un tel matériau peut être incorporé directement dans l'équipement de l'utilisateur, par exemple dans les chaussures d'un skieur sous la forme d'une semelle intercalaire. Dans l'hypothèse oU l'utilisateur est enseveli, on a constaté que l'on Douvait facilement détecter la personne au moyen d'un spectromêtre à résonance magnétique nucléaire du type faisant l'objet du brevet français 2 531 233 et ce, jusqu'à une Drofon- deur pouvant aller jusqu'à huit mètres. Such a material can be incorporated directly into the user's equipment, for example in the shoes of a skier in the form of a midsole. In the hypothesis where the user is buried, it was found that it was easy to detect the person by means of a nuclear magnetic resonance spectrometer of the type covered by French patent 2,531,233, until to a drofder up to eight meters.

Par ailleurs, par rapport à la solution faisant appel à un aimant qui s'oriente automatiquement dans les directions nord-sud comme décrit dans le brevet précité, le matériau conforme à la présente invention permet d'augmenter la dispersion du champ maqnétique, ce qui facilite la détection de l'utilisateur même si l'on ne se trouve pas exactement situé au-dessus de lui. Furthermore, compared to the solution using a magnet which is automatically oriented in the north-south directions as described in the aforementioned patent, the material according to the present invention makes it possible to increase the dispersion of the magnetic field, which facilitates detection of the user even if one is not exactly located above him.

De plus, une telle solution est beaucoup plus souple d'utilisatinn, lå fabrication du matériau lui-même étant par ailleurs très simple. In addition, such a solution is much more flexible to use, the manufacture of the material itself being also very simple.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment mais elle en couvre les variantes réalisées dans le même esprit. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments described above, but it covers the variants produced in the same spirit.

Ainsi, il pourrait être envisagé de donner d'autres formes aux aimants, par exemple de leur donner la forme de barreaux de section rectangulaire.Thus, it could be envisaged to give the magnets other forms, for example to give them the form of bars of rectangular section.

Enfin, si un tel matériau est de préférence incorporé de manière permanente à l'équipement, bien entendu il pourrait également être employé sous la forme d'un accessoire amovible, par exemple sous la forme d'un brassard, en prenant cependant la précaution de l'éloigner des parties d'un tel équipement pouvant renfermer des cartes magnétiques. Finally, if such a material is preferably incorporated permanently into the equipment, of course it could also be used in the form of a removable accessory, for example in the form of a cuff, taking however the precaution of keep it away from parts of such equipment that may contain magnetic cards.

Claims

1 / Material making it possible to ensure the detection of persons or objects buried by means of a nuclear magnetic resonance spectrometer in a weak field, characterized in that it is in the form of a flexible sheet (1), base of an amaqnetic material, trapping a plurality of permanent magnets (2) distributed, at regular intervals, inside said sheet (1), said magnets (2) all being oriented in the same direction and their Dolar faces being parallel to the surfaces of the sheet (1).

2 / Material according to claim 1, characterized in that the permanent magnets (2) are in the form of cylindrical pellets trapped between two flexible sheets (3,5) ensuring their maintenance, the free surface 'between said magnets (2 ) being substantially equal to that which they occupy.

3 / Material according to claim 2, characterized in that at least one of the flexible sheets (3,5) ensuring the maintenance of the magnets (2) comprises preformed cells (4) whose shape and dimensions correspond to those of magnets (2).

4 / Material according to claim 2, characterized in that the permanent magnets (2) are held inside an intermediate element (6) previously punched so as to form recesses (7), this intermediate element (6 ) being, after placing the magnets (2), covered on its two faces with two sheets (8) and (9), also based on a non-magnetic material and which are welded to the external faces of the intermediate element ( 6).

5 / Material according to claim 3, characterized in that the preformed cells (4) have on their periphery a zone (10) of greater thickness forming a protective bead.