FR3122735A1 - Installation de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu et procédé de détection d’au moins un tel paramètre caractéristique. - Google Patents
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Abstract
Installation de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu (M), cette installation de détection (1) comporte des moyens d’éclairage (3) du milieu (M) avec une lumière visible polychromatique, des moyens d’excitation (4) du milieu (M) avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, des premiers moyens de collecte et d’acheminement (5) d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M), des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement (6) d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M), au moins un spectromètre visible (7) pour obtenir au moins un spectre visible du milieu (M) à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique, au moins un spectromètre Raman (8) pour obtenir au moins un spectre Raman du milieu (M) à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique et des moyens de détection (9) dudit au moins un paramètre caractéristique à partir dudit au moins un spectre visible et à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu (M).
Description
L’invention concerne une installation de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu. L’invention concerne, également, un procédé de détection d’au moins un tel paramètre caractéristique d’un tel milieu, ce procédé étant mis en œuvre par ladite installation.
La présente invention concerne le domaine de la fabrication des dispositifs permettant de détecter, voire de quantifier, un paramètre caractéristique d’un milieu, comme une substance ou un état d’une telle substance, ceci à l’intérieur d’un tel milieu, notamment à l’intérieur d’un milieu réactionnel à l’intérieur duquel se produit un processus biologique, chimique ou biochimique.
L’on connait, d’ores et déjà, des installations de chimiométrie comme des spectromètres Raman qui permettent de détecter au moins une molécule, voire de mesurer une teneur d’une telle molécule, ceci à l’intérieur d’un milieu, plus particulièrement à l’intérieur d’un milieu réactionnel.
Un tel spectromètre Raman présente un premier inconvénient lié à la fluorescence globale du signal Raman. Cette fluorescence globale dépend de la nature des composés présents dans le milieu et se superpose au spectre Raman des composés d’intérêt que l’on souhaite détecter ou quantifier. Il en découle que le spectre Raman de ces composés d’intérêt est masqué ce qui détériore la précision de la mesure et empêche une identification ainsi qu’une quantification appropriées des composés d’intérêt.
Un autre inconvénient d’un tel spectromètre Raman consiste en ce que la présence de microorganismes engendre une diffusion de Mie qui perturbe le signal et altère la mesure, notamment de la concentration. Cet inconvénient est amplifié par le fait que, dans un milieu réactionnel, la concentration, le diamètre et la géométrie des microorganismes évoluent ce qui entraîne une évolution de la diffusion de Mie et, par conséquent, une évolution de la perturbation du signal.
La présente invention se veut de remédier aux inconvénients des installations de l’état de la technique.
A cet effet, l’invention concerne une installation de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu. Cette installation comporte :
– au moins un contenant destiné à contenir le milieu ;
– des moyens d’éclairage qui sont configurés pour éclairer le milieu avec une lumière visible polychromatique ;
– des moyens d’excitation qui sont configurés pour exciter le milieu avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ;
– des premiers moyens de collecte et d’acheminement qui sont configurés pour collecter et acheminer au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu ainsi que des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement qui sont configurés pour collecter et acheminer au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu ;
– au moins un spectromètre visible, qui est raccordé auxdits premiers moyens de collecte et d’acheminement, et qui est configuré pour obtenir au moins un spectre visible du milieu à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique ;
– au moins un spectromètre Raman, qui est raccordé auxdits deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement, et qui est configuré pour obtenir au moins un spectre Raman du milieu à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique ;
– des moyens de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu, ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu et à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu.
Selon une autre caractéristique, les moyens d’éclairage, respectivement les moyens d’excitation, comportent, d’une part, au moins une source de lumière visible polychromatique configurée pour émettre au moins une lumière visible polychromatique, respectivement au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge configurée pour émettre au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, et, d’autre part, des moyens pour éclairer, respectivement des moyens pour exciter, le milieu selon au moins deux chemins optiques différents.
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle, lesdits premiers moyens de collecte et d’acheminement, respectivement lesdits deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement, comportent des moyens pour collecter ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique, respectivement des moyens pour collecter ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, ceci selon au moins deux chemins optiques différents.
En fait, ces moyens pour éclairer, exciter ou collecter selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour éclairer, exciter ou collecter, soit selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, d’excitation ou de collecte, soit avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage, d’excitation ou de collecte.
Selon une autre caractéristique, les moyens de détection comportent, d’une part, une base de données qui contient une pluralité de spectres visibles de référence et une pluralité de spectres Raman de référence et, d’autre part, des moyens de traitement qui sont configurés pour traiter, de manière simultanée, ledit au moins un spectre visible du milieu et ledit au moins un spectre Raman du milieu en fonction de la pluralité de spectres visibles de référence et de la pluralité de spectres Raman de référence de la base de données, ceci en vue d’obtenir ledit au moins un paramètre caractéristique du milieu.
L’invention concerne, également, un procédé de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu. Ce procédé est mis en œuvre par une installation qui présente les caractéristiques décrites ci-dessus et comporte les étapes :
– d’éclairage du milieu avec une lumière visible polychromatique ;
– d’excitation du milieu avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ;
– de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu ;
– de collecte et d’acheminement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu ;
– d’obtention d’au moins un spectre visible du milieu à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique ;
– d’obtention d’au moins un spectre Raman du milieu à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique ;
– de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu, ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu ainsi qu’à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu.
Selon une autre caractéristique, l’étape d’éclairage, respectivement d’excitation, du milieu avec une lumière visible polychromatique, respectivement avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, comporte une étape d’éclairage, respectivement d’excitation, du milieu selon au moins deux chemins optiques différents.
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle, l’étape de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique, respectivement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, émis par le milieu comporte une étape de collecte d’au moins un premier rayonnement électromagnétique, respectivement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, selon au moins deux chemins optiques différents.
Ainsi, l’invention concerne une installation de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu. Cette installation comporte, d’une part, des moyens d’éclairage du milieu avec une lumière visible polychromatique, d’autre part, des moyens d’excitation du milieu avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, d’autre part encore, au moins un spectromètre visible pour obtenir au moins un spectre visible à partir d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu et collecté, d’autre part aussi, au moins un spectromètre Raman pour obtenir au moins un spectre Raman à partir d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu et collecté et, d’autre part, également, des moyens de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu, ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu et à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu.
Cette installation permet, alors, avantageusement, d’obtenir une information multispectrale qui permet de remédier aux inconvénients rencontrés lorsqu’on utilise uniquement la spectroscopie Raman.
En particulier, cette information multispectrale permet d’accéder à l’atténuation du signal due à la diffusion de Mie liée à la présence de microorganismes et, ainsi, de corriger le signal Raman de la diffusion de Mie, ce qui permet de procéder à des mesures fiables en dépit de l’évolution du comportement optique de la population de microorganismes.
De plus, cette information multispectrale permet d’accéder à un indicateur global de l’état des microorganismes dans un milieu ce qui permet, avantageusement, d’assurer le suivi d’une culture de ces microorganismes dans ce milieu.
L’installation comporte, également, des moyens pour éclairer, exciter et/ou collecter selon au moins deux chemins optiques différents. Ces moyens permettent, avantageusement, de multiplier les spectres collectés et d’obtenir des informations complémentaires sur le paramètre caractéristique du milieu qu’on recherche.
Plus particulièrement, lorsque l’éclairage, l’excitation et/ou la collecte selon au moins deux chemins optiques s’opère selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, d’excitation ou de collecte, il est, avantageusement, possible d’accéder à un paramètre caractéristique constitué par la numération (densité de population) des microorganismes dans le milieu (et, ainsi, de suivre une culture de ces microorganismes dans ce milieu) ainsi qu’au comportement de ces microorganismes notamment vis-à-vis de la diffusion de Mie.
Lorsque l’éclairage, l’excitation et/ou la collecte selon au moins deux chemins optiques s’opère avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage, d’excitation ou de collecte, il est, avantageusement, possible d’obtenir des informations sur plusieurs volumes de mesure du milieu.
D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu’à titre d’exemples indicatifs et non limitatifs.
La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels :
La présente invention concerne le domaine de la fabrication des dispositifs permettant de détecter, voire de quantifier, un paramètre caractéristique d’un milieu, comme une substance ou un état d’une telle substance, ceci à l’intérieur d’un tel milieu, notamment à l’intérieur d’un milieu réactionnel à l’intérieur duquel se produit un processus biologique, chimique ou biochimique.
L’invention concerne, alors, une installation de détection 1 d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu M. En fait, cette installation de détection 1 est, plus particulièrement, configurée pour détecter au moins un paramètre caractéristique d’un milieu réactionnel M à l’intérieur duquel se produit un processus biologique, chimique ou biochimique.
Cette installation de détection 1 comporte, alors, un contenant 2 destiné à contenir ledit milieu M.
Cette installation de détection 1 comporte, également, des moyens d’éclairage 3 qui sont configurés pour éclairer le milieu M avec une lumière visible polychromatique.
A ce propos, il convient d’observer qu’une telle lumière visible polychromatique correspond à la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.
Ces moyens d’éclairage 3 comportent, alors, au moins une source de lumière visible polychromatique 30 qui est configurée pour émettre au moins une lumière visible polychromatique. Une telle source de lumière visible polychromatique peut comporter au moins une diode électroluminescente, de préférence à large spectre.
Ladite installation de détection 1 comporte, également, des moyens d’excitation 4 qui sont configurés pour exciter le milieu M avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge.
Ces moyens d’excitation 4 comportent au moins au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40 qui est configurée pour émettre au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge.
Selon un mode de réalisation particulier, une telle source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40 est configurée pour émettre au moins un rayonnement monochromatique en infrarouge dont la longueur d’onde est, de préférence, située dans le proche infrarouge. Une telle longueur d’onde permet, avantageusement, de limiter la fluorescence d’un signal Raman.
De bons résultats sont obtenus pour des longueurs d’onde de 933nm et de 785nm sans que la présente invention y soit limitée.
Une telle source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40 peut comporter au moins un laser, notamment au moins une diode laser.
L’installation de détection 1 comporte, également, des premiers moyens de collecte et d’acheminement 5 qui sont configurés pour collecter et acheminer au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu M. Ces premiers moyens de collecte et d’acheminement 5 sont, plus particulièrement, configurés pour collecter et acheminer au moins un premier rayonnement électromagnétique correspondant à une lumière visible polychromatique émise par le milieu M, ceci sous l’effet de l’éclairage de ce milieu M par les moyens d’éclairage 3.
Cette installation de détection 1 comporte, également, des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6 qui sont configurés pour collecter et acheminer au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu M. Ces deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6 sont, plus particulièrement, configurés pour collecter et acheminer au moins un deuxième rayonnement électromagnétique correspondant à un rayonnement (plus particulièrement un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge) émis par le milieu M, ceci sous l’effet de l’excitation de ce milieu M par les moyens d’excitation 4.
Ladite installation de détection 1 comporte, aussi, au moins un spectromètre visible 7, qui est raccordé auxdits premiers moyens de collecte et d’acheminement 5, et qui est configuré pour obtenir au moins un spectre visible du milieu M à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique, plus particulièrement collecté et acheminé par lesdits premiers moyens de collecte et d’acheminement 5.
Ladite installation de détection 1 comporte, encore, au moins un spectromètre Raman 8, qui est raccordé auxdits deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6, et qui est configuré pour obtenir au moins un spectre Raman à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, plus particulièrement collecté et acheminé par lesdits deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6.
En outre, ladite installation de détection 1 comporte des moyens de détection 9 dudit au moins un paramètre caractéristique, ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu M et à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu M.
Tel que mentionné ci-dessus, ladite installation de détection 1 comporte des moyens d’éclairage 3 qui sont configurés pour éclairer le milieu M avec une lumière visible polychromatique.
Ces moyens d’éclairage 3 peuvent, alors, également, comporter des moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents.
A ce propos, on observera que, selon un premier type de réalisation, les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage.
Selon un premier mode de réalisation de ce premier type de réalisation illustré , de tels moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage comportent au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’), d’une part, qui sont configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique (émise par ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30) et, d’autre part, qui sont agencés pour éclairer le milieu M avec ladite au moins une lumière visible polychromatique ceci selon au moins deux incidences différentes d’éclairage.
En fait, lesdits au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’) peuvent adopter au moins deux positions différentes et/ou au moins deux orientations différentes.
Selon un deuxième mode de réalisation de ce premier type de réalisation illustré , les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage comportent, d’une part, au moins un moyen de réflexion 311 qui est configuré pour réfléchir ladite au moins une lumière visible polychromatique (émise par ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30) en direction du milieu M et, d’autre part encore, des moyens de positionnement 312 qui sont configurés pour positionner ledit au moins un moyen de réflexion 311 dans au moins deux positions différentes. Un tel positionnement dans au moins deux positions différentes autorise, alors, un éclairage du milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage.
Selon un troisième mode de réalisation de ce premier type de réalisation illustré , les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage comportent des moyens de positionnement 313 qui sont configurés pour positionner ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30, ceci dans au moins deux positions différentes. Là encore, un tel positionnement dans au moins deux positions différentes autorise, alors, un éclairage du milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage.
On observera que les moyens de positionnement (312, 313) comportent, d’une part, des moyens de montage en rotation autour d’un axe dudit au moins un moyen de réflexion 311, respectivement de ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30, et, d’autre part, des moyens d’entraînement en rotation autour dudit axe dudit au moins un moyen de réflexion 311, respectivement de ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30.
De tels moyens d’entraînement en rotation peuvent, alors, être conçus pour assurer une rotation de manière discrète (et, ainsi, assurer un éclairage sous une pluralité d’incidences discrètes) ou de manière continue (et, ainsi, assurer un éclairage sous une pluralité d’incidences continues).
Selon un deuxième type de réalisation, les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour éclairer 31 le milieu M avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage.
Selon un mode de réalisation particulier de ce deuxième type de réalisation, les moyens pour éclairer 31 le milieu M avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage peuvent comporter au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’), d’une part, qui sont configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique (émise par ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30), et, d’autre part, qui sont conçus pour éclairer le milieu M avec ladite au moins une lumière visible polychromatique ceci avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage.
Tel que mentionné ci-dessus, ladite installation de détection 1 comporte des moyens d’excitation 4 qui sont configurés pour exciter le milieu M avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge.
Ces moyens d’excitation 4 peuvent, alors, également, comporter des moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents.
A ce propos, on observera que, selon un premier type de réalisation, les moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’excitation.
Selon un premier mode de réalisation de ce premier type de réalisation illustré , de tels moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’excitation comportent au moins deux éléments d’acheminement (410, 410’), d’une part, qui sont configurés pour acheminer ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (émis par ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40), et, d’autre part, qui sont agencés pour exciter le milieu M avec ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ceci selon au moins deux incidences différentes d’excitation.
En fait, lesdits au moins deux éléments d’acheminement (410, 410’) peuvent adopter au moins deux positions différentes et/ou au moins deux orientations différentes.
Selon un deuxième mode de réalisation de ce premier type de réalisation illustré , les moyens pour exciter 41 selon au moins deux incidences différentes d’excitation comportent, d’une part, au moins un moyen de réflexion 411 qui est configuré pour réfléchir ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (émis par ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40) en direction du milieu M et, d’autre part encore, des moyens de positionnement 412 qui sont configurés pour positionner ledit au moins un moyen de réflexion 411 dans au moins deux positions différentes. Un tel positionnement dans au moins deux positions différentes autorise, alors, un éclairage du milieu M selon au moins deux incidences différentes d’éclairage.
Selon un troisième mode de réalisation de ce premier type de réalisation illustré , les moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux incidences différentes d’excitation comportent des moyens de positionnement 413 qui sont configurés pour positionner ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40, ceci dans au moins deux positions différentes. Là encore, un tel positionnement dans au moins deux positions différentes autorise, alors, une excitation du milieu M selon au moins deux incidences différentes d’excitation.
On observera que les moyens de positionnement (412, 413) comportent, d’une part, des moyens de montage en rotation autour d’un axe dudit au moins un moyen de réflexion 411, respectivement de ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40, et, d’autre part, des moyens d’entraînement en rotation autour dudit axe dudit au moins un moyen de réflexion 411, respectivement de ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40.
De tels moyens d’entraînement en rotation peuvent, là encore, être conçus pour assurer une rotation de manière discrète (et, ainsi, assurer un éclairage sous une pluralité d’incidences discrètes) ou de manière continue (et, ainsi, assurer un éclairage sous une pluralité d’incidences continues).
Selon un deuxième type de réalisation, les moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour exciter 41 le milieu M avec au moins deux focalisations différentes d’excitation.
Selon un mode de réalisation particulier de ce deuxième type de réalisation, les moyens pour exciter 41 le milieu M avec au moins deux focalisations différentes d’excitation peuvent comporter au moins deux éléments d’acheminement (410, 410’), d’une part, qui sont configurés pour acheminer ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (émis par ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40), et, d’autre part, qui sont conçus pour exciter le milieu M avec ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ceci avec au moins deux focalisations différentes d’excitation.
Les éléments d’acheminement susmentionnés (310, 310’, 410, 410’) peuvent être constitués, chacun, par une fibre optique.
Tel que mentionné ci-dessus, ladite installation de détection 1 comporte des premiers moyens de collecte et d’acheminement 5 d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu M.
Selon caractéristique additionnelle, ces premiers moyens de collecte et d’acheminement 5 peuvent, alors, comporter des moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique, ceci selon au moins deux chemins optiques différents.
A ce propos, on observera que, selon un premier type de réalisation, les moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte.
Selon un mode particulier de réalisation, les moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte comportent au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 51 qui sont agencés pour collecter ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte. En fait, lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 51 adoptent, de préférence, au moins deux positions différentes et/ou au moins deux orientations différentes.
Selon un deuxième type de réalisation, les moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
Selon un mode particulier de réalisation, les moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte comportent au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 51 qui sont configurés pour collecter ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
Tel que mentionné ci-dessus, ladite installation de détection 1 comporte, aussi, des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6 d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu M.
Selon caractéristique additionnelle, ces deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6 peuvent, alors, comporter des moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, ceci selon au moins deux chemins optiques différents.
A ce propos, on observera que, selon un premier type de réalisation, les moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte.
Selon un mode particulier de réalisation, les moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte comportent au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 61 qui sont agencés pour collecter ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte. En fait, lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 61 adoptent, de préférence, au moins deux positions différentes et/ou au moins deux orientations différentes.
Selon un deuxième type de réalisation, les moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
Selon un mode particulier de réalisation, les moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte comportent au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 61 qui sont configurés pour collecter ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
Les moyens de collecte et d’acheminement 5 dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique et/ou les moyens de collecte et d’acheminement 6 dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique peuvent être comporter au moins une fibre optique.
Selon une autre caractéristique de l’invention, l’installation de détection 1 peut comporter au moins une sonde d’éclairage qui comporte au moins une partie des moyens d’éclairage 3, plus particulièrement au moins les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents, voire encore ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30.
Une telle sonde d’éclairage peut, alors, comporter lesdits au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’) qui sont configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique.
De manière alternative, cette sonde d’éclairage peut comporter lesdits moyens de positionnement (312 ; 313) ainsi que, selon le cas, ledit au moins un moyen de réflexion 311 ou ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30.
De manière additionnelle, l’installation de détection 1 peut comporter au moins une sonde d’excitation qui comporte au moins une partie des moyens d’excitation 4, plus particulièrement au moins les moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents, voire encore ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40.
Une telle sonde d’excitation peut, alors, comporter lesdits au moins deux éléments d’acheminement (410, 410’) qui sont configurés pour acheminer ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge.
De manière alternative, cette sonde d’excitation peut comporter lesdits moyens de positionnement (412 ; 413) ainsi que, selon le cas, ledit au moins un moyen de réflexion 411 ou ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40.
Cependant et selon un mode particulier de réalisation, ladite installation de détection 1 peut comporter au moins une sonde d’éclairage et d’excitation 10 qui comporte, d’une part, au moins une partie des moyens d’éclairage 3, notamment au moins les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents tels que décrits ci-dessus (plus particulièrement lesdits au moins deux éléments d’acheminement 310 ; 310’ configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique), voire encore ladite au moins une source de lumière visible polychromatique 30.
D’autre part, cette sonde d’éclairage et d’excitation 10 comporte au moins une partie des moyens d’excitation 4, notamment au moins les moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents tels que décrits ci-dessus (plus particulièrement lesdits au moins deux éléments d’acheminement 410 ; 410’ configurés pour acheminer ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge), voire encore ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge 40.
En particulier, ladite au moins une sonde d’éclairage et d’excitation 10 comporte lesdits moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents tels que décrits ci-dessus (plus particulièrement lesdits au moins deux éléments d’acheminement 310 ; 310’ configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique).
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle (comme visible ), ladite au moins une sonde d’éclairage et d’excitation 10 comporte lesdits moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents tels que décrits ci-dessus (plus particulièrement lesdits au moins deux éléments d’acheminement 410 ; 410’ configurés pour acheminer ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge).
Selon une autre caractéristique, l’installation de détection 1 peut, encore, comporter au moins une sonde de collecte 11 qui comporte les moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents.
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle (comme visible ) ladite au moins une sonde de collecte 11 comporte les moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents.
Une telle sonde de collecte 11 peut, alors, comporter lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 51 agencés pour collecter ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences de collecte différentes et/ou lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 61 agencés pour collecter ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences de collecte différentes.
De manière alternative ou additionnelle, une telle sonde de collecte 11 peut comporter lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 51 configurés pour collecter ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations de collecte différentes et/ou lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 61 agencés pour collecter ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique configurés pour collecter ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations de collecte différentes.
Finalement et selon un mode particulier de réalisation, l’installation de détection 1 comporte au moins une sonde d’éclairage, d’excitation, et de collecte 12 qui comporte au moins une partie des moyens d’éclairage 3, au moins une partie des moyens d’excitation 4, au moins une partie des premiers moyens de collecte et d’acheminement 5 ainsi qu’au moins une partie des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6.
Une telle sonde d’éclairage, d’excitation, et de collecte 12 peut, alors, comporter les moyens pour éclairer 31 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents (plus particulièrement tels que décrits ci-dessus, notamment lesdits au moins deux éléments d’acheminement 310, 310’).
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle (figures 4 et 5), une telle sonde d’éclairage, d’excitation, et de collecte 12 peut comporter les moyens pour exciter 41 le milieu M selon au moins deux chemins optiques différents (plus particulièrement tels que décrits ci-dessus, notamment lesdits au moins deux éléments d’acheminement 410, 410’).
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle (figures 4 et 5), une telle sonde d’éclairage, d’excitation, et de collecte 12 peut comporter les moyens pour collecter 50 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents (plus particulièrement tels que décrits ci-dessus, notamment lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 51).
De manière alternative ou (et de préférence) additionnelle (figures 4 et 5), une telle sonde d’éclairage, d’excitation, et de collecte 12 peut comporter les moyens pour collecter 60 ledit au moins un deuxième rayonnement (plus particulièrement tels que décrits ci-dessus, notamment lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement 61).
Selon une autre caractéristique, la sonde d’éclairage et/ou la sonde d’excitation et/ou la sonde d’éclairage et d’excitation 10 et/ou la sonde de collecte 11 et/ou la sonde d’éclairage, d’excitation et de collecte 12 est positionnée au moins en partie à l’intérieur du contenant.
De manière alternative, la sonde d’éclairage et/ou la sonde d’excitation et/ou la sonde d’éclairage et d’excitation 10 et/ou la sonde de collecte 11 et/ou la sonde d’éclairage, d’excitation et de collecte 12 est positionnée au moins en partie à l’extérieur du contenant, plus particulièrement en regard d’une portion transparente 20 d’une paroi 21 du contenant 2, voire en applique contre une telle portion transparente 20 de paroi 21, notamment plane.
A ce propos, on observera que, d’une part, la portion transparente 20 de la paroi 21 du contenant 2 peut, alors, présenter une surface plane et, d’autre part, la sonde présente une surface plane et est en applique contre la surface plane de cette portion transparente 20 de la paroi 21 du contenant 2.
Tel que mentionné ci-dessus, l’installation de détection 1 comporte des moyens de détection 9 dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu M, ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu M et à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu M.
De tels moyens de détection 9 comportent, d’une part, une base de données.
Cette base de données contient une pluralité de spectres visibles de référence.
Un tel spectre visible de référence correspond à un spectre visible d’un milieu de référence (qui présente un paramètre caractéristique connu de référence) qui est obtenu par un spectromètre visible, ceci à partir d’au moins un rayonnement électromagnétique, qui est émis par le milieu de référence qui présente un paramètre caractéristique connu de référence, et qui est collecté.
Cette base de données contient, également, une pluralité de spectres Raman de référence.
Un tel spectre Raman de référence correspond à un spectre Raman d’un milieu de référence (qui présente un paramètre caractéristique connu de référence) qui est obtenu par un spectromètre Raman, ceci à partir d’au moins un rayonnement électromagnétique, qui est émis par le milieu de référence qui présente un paramètre caractéristique connu de référence, et qui est collecté.
D’autre part, ces moyens de détection 9 comportent des moyens de traitement qui sont configurés pour traiter, de manière simultanée, ledit au moins un spectre visible du milieu M et ledit au moins un spectre Raman du milieu M en fonction de la pluralité de spectres visibles de référence et de la pluralité de spectres Raman de référence que contient la base de données, ceci en vue d’obtenir ledit au moins un paramètre caractéristique du milieu M.
De tels moyens de traitement comportent un logiciel. Ce logiciel met en œuvre un algorithme qui est, de préférence, un algorithme de régression par les moindres carrés partiels usuellement connu sous la dénomination anglosaxonne de « partial least square regression » PLS.
La présente invention concerne, encore, un procédé de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu M. Ce procédé peut, en particulier, être mis en œuvre par une installation de détection 1 qui présente au moins une partie des caractéristiques décrites ci-dessus.
Ce procédé de détection comporte les étapes :
– d’éclairage du milieu M avec une lumière visible polychromatique ;
– d’excitation du milieu M avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ;
– de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu M ;
– de collecte et d’acheminement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu M ;
– d’obtention d’au moins un spectre visible du milieu M à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique ;
– d’obtention d’au moins un spectre Raman du milieu M à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique ;
– de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu M, ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu M ainsi qu’à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu M.
Tel que mentionné ci-dessus, une étape du procédé de détection concerne une étape d’éclairage du milieu M avec une lumière visible polychromatique. Une telle étape d’éclairage peut être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens d’éclairage 3 mentionnés ci-dessus.
De plus, cette étape d’éclairage du milieu M avec une lumière visible polychromatique comporte, de préférence, une étape d’éclairage du milieu M selon au moins deux chemins optiques différents.
En fait, une telle étape d’éclairage du milieu M selon au moins deux chemins optiques différents peut comporter une étape d’éclairage du milieu M, soit selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, soit avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage.
Une telle étape d’éclairage du milieu M peut, alors, plus particulièrement, être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens pour éclairer 31 décrits ci-dessus.
Tel que mentionné ci-dessus, une autre étape du procédé de détection concerne une étape d’excitation du milieu M avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge. Une telle étape d’excitation peut être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens d’excitation 4 mentionnés ci-dessus.
De plus, cette étape d’excitation du milieu M avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge comporte, de préférence, une étape d’excitation du milieu M selon au moins deux chemins optiques différents.
En fait, une telle étape d’excitation du milieu M selon au moins deux chemins optiques différents peut comporter une étape d’excitation du milieu M, soit selon au moins deux incidences différentes d’excitation, soit avec au moins deux focalisations différentes d’excitation.
Une telle étape d’excitation du milieu M peut, alors, plus particulièrement, être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens pour exciter 41 décrits ci-dessus.
Tel que mentionné ci-dessus, encore une autre étape du procédé de détection concerne une étape de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu M. Une telle étape peut être mise en œuvre par l’intermédiaire des premiers moyens de collecte et d’acheminement 5 mentionnés ci-dessus.
De plus, cette étape de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu M comporte, de préférence, une étape de collecte d’au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents.
En fait, une telle étape de collecte d’au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents peut comporter une étape de collecte d’au moins un premier rayonnement électromagnétique, soit selon au moins deux incidences différentes de collecte, soit avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
Une telle étape de collecte peut, alors, plus particulièrement, être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens pour collecter 51 ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique décrits ci-dessus.
Tel que mentionné ci-dessus, une autre étape du procédé de détection concerne une étape de collecte et d’acheminement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu M. Une telle étape peut être mise en œuvre par l’intermédiaire des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement 6 mentionnés ci-dessus.
De plus, cette étape de collecte et d’acheminement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu M comporte, de préférence, une étape de collecte d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents.
En fait, une telle étape de collecte d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents peut comporter une étape de collecte d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, soit selon au moins deux incidences différentes de collecte, soit avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
Une telle étape de collecte peut, alors, plus particulièrement, être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens pour collecter 61 ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique décrits ci-dessus.
Tel que mentionné ci-dessus, une autre étape du procédé de détection concerne une étape de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu M. Une telle étape peut être mise en œuvre par l’intermédiaire des moyens de détection 9 mentionnés ci-dessus.
De plus, cette étape de détection comporte une étape de traitement, de manière simultanée, dudit au moins un spectre visible du milieu M et dudit au moins un spectre Raman visible du milieu M, ceci en fonction d’une pluralité de spectres visibles de référence et d’une pluralité de spectres Raman de référence préalablement enregistrés dans une base de données (plus particulièrement enregistrés avant la mise en œuvre du procédé de détection et/ou lors d’une étape d’apprentissage), ceci en vue d’obtenir ledit au moins un paramètre caractéristique du milieu M.
Tel que décrit ci-dessus, un tel spectre visible (respectivement Raman) de référence correspond à un spectre visible (respectivement Raman) d’un milieu de référence (qui présente un paramètre caractéristique connu de référence) qui est obtenu par un spectromètre visible (respectivement Raman), ceci à partir d’au moins un rayonnement électromagnétique, qui est émis par le milieu de référence qui présente un paramètre caractéristique connu de référence, et qui est collecté.
Ladite étape de traitement est, plus particulièrement, mise en œuvre par les moyens de traitement mentionnés ci-dessus. En particulier, cette étape de traitement peut être mise en œuvre par un logiciel, notamment un logiciel qui met en œuvre un algorithme qui est, de préférence, un algorithme de régression par les moindres carrés partiels usuellement connu sous la dénomination anglosaxonne de « partial least square regression » PLS.
Tel que mentionné ci-dessus, l’invention concerne une installation de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu M.
L’invention concerne, également, un procédé de détection d’au moins un tel paramètre caractéristique d’un milieu M.
A ce propos, on observera qu’un tel milieu M peut être un milieu de culture en bioréacteur à l’intérieur duquel se déroule un processus biologique ou biochimique de culture. Le paramètre caractéristique de ce milieu M peut, alors, être la présence ou la quantité d’au moins un nutriment, la présence ou la quantité d’au moins un métabolite, la présence, la quantité ou l’état d’au moins un microorganisme.
De manière alternative, le milieu M peut, encore, être un milieu de fermentation à l’intérieur duquel se déroule un processus biologique de fermentation. Le paramètre caractéristique de ce milieu M peut, alors, être un produit du métabolisme, plus particulièrement le taux de sucre (notamment le taux de glucose) ou le taux d’alcool (notamment le taux d’éthanol). Le procédé et l’installation conformes à l’invention permettent, alors, avantageusement, d’obtenir un tel paramètre caractéristique avec une précision de l’ordre du gramme par litre.
Encore de manière alternative, le milieu M peut, encore, être un milieu de production à l’intérieur duquel se déroule un processus chimique ou biochimique de production d’un produit, notamment pharmaceutique ou alimentaire. Le paramètre caractéristique peut, alors, être la quantité de produit, notamment pharmaceutique ou alimentaire, fabriqué.
Claims (26)
- Installation de détection (1) d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu (M), cette installation de détection (1) comporte :
– au moins un contenant (2) destiné à contenir le milieu (M) ;
– des moyens d’éclairage (3) qui sont configurés pour éclairer le milieu (M) avec une lumière visible polychromatique ;
– des moyens d’excitation (4) qui sont configurés pour exciter le milieu (M) avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ;
– des premiers moyens de collecte et d’acheminement (5) qui sont configurés pour collecter et acheminer au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M) ainsi que des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement (6) qui sont configurés pour collecter et acheminer au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M) ;
– au moins un spectromètre visible (7), qui est raccordé auxdits premiers moyens de collecte et d’acheminement (5), et qui est configuré pour obtenir au moins un spectre visible du milieu (M) à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique ;
– au moins un spectromètre Raman (8), qui est raccordé auxdits deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement (6), et qui est configuré pour obtenir au moins un spectre Raman du milieu (M) à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique ;
– des moyens de détection (9) dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu (M), ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu (M) et à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu (M). - Installation de détection (1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d’éclairage (3), respectivement les moyens d’excitation (4), comportent, d’une part, au moins une source de lumière visible polychromatique (30) configurée pour émettre au moins une lumière visible polychromatique, respectivement au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (40) configurée pour émettre au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, et, d’autre part, des moyens pour éclairer (31) le milieu (M), respectivement des moyens pour exciter (41) le milieu (M), selon au moins deux chemins optiques différents.
- Installation de détection (1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits premiers moyens de collecte et d’acheminement (5), respectivement lesdits deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement (6), comportent des moyens pour collecter (50) ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique, respectivement des moyens pour collecter (60) ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, ceci selon au moins deux chemins optiques différents.
- Installation de détection (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que les moyens pour éclairer (31) le milieu (M), les moyens pour exciter (41) le milieu (M) ou les moyens pour collecter (50 ; 60), selon au moins deux chemins optiques différents comportent des moyens pour éclairer (31) le milieu (M), exciter (41) le milieu (M) ou collecter (50 ; 60), soit selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, d’excitation ou de collecte, soit avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage, d’excitation ou de collecte.
- Installation de détection (1) selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens pour éclairer (31) le milieu (M) selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, respectivement les moyens pour exciter (41) le milieu (M) selon au moins deux incidences différentes d’excitation, comportent au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’ ; 410, 410’), d’une part, qui sont configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique, respectivement ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge et, d’autre part, qui sont agencés pour éclairer le milieu (M) avec ladite au moins une lumière visible polychromatique ceci selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, respectivement pour exciter le milieu (M) avec ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ceci selon au moins deux incidences différentes d’excitation.
- Installation de détection (1) selon la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’ ; 410, 410’) adoptent au moins deux positions différentes et/ou au moins deux orientations différentes.
- Installation de détection (1) selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens pour éclairer (31) selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, respectivement les moyens pour exciter (41) selon au moins deux incidences différentes d’excitation, comportent, d’une part, au moins un moyen de réflexion (311 ; 411) qui est configuré pour réfléchir ladite au moins une lumière visible polychromatique, respectivement ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, en direction du milieu (M) et, d’autre part encore, des moyens de positionnement (312 ; 412) qui sont configurés pour positionner ledit au moins un moyen de réflexion (311 ; 411) dans au moins deux positions différentes.
- Installation de détection (1) selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens pour éclairer (31) selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, respectivement les moyens pour exciter (41) selon au moins deux incidences différentes d’excitation, comportent des moyens de positionnement (313 ; 413) qui sont configurés pour positionner ladite au moins une source de lumière visible polychromatique (30), respectivement ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (40), ceci dans au moins deux positions différentes.
- Installation de détection (1) selon les revendications 7 ou 8, caractérisée par le fait que les moyens de positionnement (312, 412 ; 313 ; 413) comportent, d’une part, des moyens de montage en rotation autour d’un axe, respectivement dudit au moins un moyen de réflexion (311, 411), de ladite au moins une source de lumière visible polychromatique (30) ou de ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (40) et, d’autre part, des moyens d’entraînement en rotation autour dudit axe, respectivement dudit au moins un moyen de réflexion (311, 411), de ladite au moins une source de lumière visible polychromatique (30) ou de ladite au moins une source de rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge (40).
- Installation de détection (1) selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens pour éclairer (31) le milieu (M) avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage, respectivement les moyens pour exciter (41) avec au moins deux focalisations différentes d’excitation, comportent au moins deux éléments d’acheminement (310, 310’ ; 410, 410’), d’une part, qui sont configurés pour acheminer ladite au moins une lumière visible polychromatique, respectivement ledit au moins un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, et, d’autre part, qui sont conçus pour éclairer le milieu (M) avec ladite au moins une lumière visible polychromatique ceci avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage, respectivement pour exciter le milieu (M) avec le rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge ceci avec au moins deux focalisations différentes d’excitation.
- Installation de détection (1) selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens pour collecter (50 ; 60) ledit au moins un rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte, respectivement les moyens pour collecter (50 ; 60) ledit au moins un rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte, comportent au moins deux éléments de collecte et d’acheminement (51 ; 61) qui sont agencés pour collecter ledit au moins un rayonnement électromagnétique selon au moins deux incidences différentes de collecte, respectivement qui sont configurés pour collecter ledit au moins un rayonnement électromagnétique avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
- Installation de détection (1) selon la revendication 11, caractérisée par le fait que lesdits au moins deux éléments de collecte et d’acheminement (51 ; 61) adoptent au moins deux positions différentes et/ou au moins deux orientations différentes.
- Installation de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu’elle comporte au moins une sonde d’éclairage et d’excitation (10) qui comporte, d’une part, au moins une partie des moyens d’éclairage (3) et, d’autre part, au moins une partie des moyens d’excitation (4).
- Installation de détection (1) selon les revendications 2 et 13, caractérisée par le fait que ladite au moins une sonde d’éclairage et d’excitation (10) comporte lesdits moyens pour éclairer (31) le milieu (M) selon au moins deux chemins optiques différents et/ou lesdits moyens pour exciter (41) le milieu (M) selon au moins deux chemins optiques différents.
- Installation de détection (1) selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu’elle comporte au moins une sonde de collecte (11) qui comporte les moyens pour collecter (50) ledit au moins un premier rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents et/ou les moyens pour collecter (60) ledit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique selon au moins deux chemins optiques différents.
- Installation de détection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait qu’elle comporte au moins une sonde d’éclairage, d’excitation, et de collecte (12) qui comporte au moins une partie des moyens d’éclairage (3), au moins une partie des moyens d’excitation (4), au moins une partie des premiers moyens de collecte et d’acheminement (5) ainsi qu’au moins une partie des deuxièmes moyens de collecte et d’acheminement (6).
- Installation de détection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens de détection (9) comportent, d’une part, une base de données qui contient une pluralité de spectres visibles de référence et une pluralité de spectres Raman de référence et, d’autre part, des moyens de traitement qui sont configurés pour traiter, de manière simultanée, ledit au moins un spectre visible du milieu (M) et ledit au moins un spectre Raman du milieu (M) en fonction de la pluralité de spectres visibles de référence et de la pluralité de spectres Raman de référence de la base de données, ceci en vue d’obtenir ledit au moins un paramètre caractéristique du milieu (M).
- Procédé de détection d’au moins un paramètre caractéristique d’un milieu (M), ce procédé est mis en œuvre par l’installation de détection (1) conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 17 et comporte les étapes :
– d’éclairage du milieu (M) avec une lumière visible polychromatique ;
– d’excitation du milieu (M) avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge;
– de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M) ;
– de collecte et d’acheminement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M) ;
– d’obtention d’au moins un spectre visible du milieu (M) à partir dudit au moins un premier rayonnement électromagnétique ;
– d’obtention d’au moins un spectre Raman du milieu (M) à partir dudit au moins un deuxième rayonnement électromagnétique ;
– de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu (M), ceci à partir dudit au moins un spectre visible du milieu (M) ainsi qu’à partir dudit au moins un spectre Raman du milieu. - Procédé de détection selon la revendication 18, caractérisé par le fait que l’étape d’éclairage du milieu (M) avec une lumière visible polychromatique, respectivement l’étape d’excitation du milieu (M) avec un rayonnement monochromatique en lumière visible ou infrarouge, comporte une étape d’éclairage, respectivement d’excitation, du milieu (M) selon au moins deux chemins optiques différents.
- Procédé de détection selon la revendication 19, caractérisé par le fait que l’étape d’éclairage du milieu (M), respectivement l’étape d’excitation du milieu (M), selon au moins deux chemins optiques différents comporte une étape d’éclairage du milieu (M), respectivement une étape d’excitation du milieu (M), soit selon au moins deux incidences différentes d’éclairage, respectivement d’excitation, soit avec au moins deux focalisations différentes d’éclairage, respectivement d’excitation.
- Procédé de détection selon la revendication 18, caractérisé par le fait que l’étape de collecte et d’acheminement d’au moins un premier rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M), respectivement l’étape de collecte et d’acheminement d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique émis par le milieu (M), comporte une étape de collecte d’au moins un premier rayonnement électromagnétique, respectivement une étape de collecte d’au moins un deuxième rayonnement électromagnétique, selon au moins deux chemins optiques différents.
- Procédé de détection selon la revendication 21, caractérisé par le fait que l’étape de collecte selon au moins deux chemins optiques différents comporte une étape de collecte, soit selon au moins deux incidences différentes de collecte, soit avec au moins deux focalisations différentes de collecte.
- Procédé de détection selon la revendication 18, caractérisé par le fait que l’étape de détection dudit au moins un paramètre caractéristique du milieu (M) comporte une étape de traitement, de manière simultanée, dudit au moins un spectre visible du milieu (M) et dudit au moins un spectre Raman visible du milieu (M), ceci en fonction d’une pluralité de spectres visibles de référence et d’une pluralité de spectres Raman de référence préalablement enregistrés dans une base de données, ceci en vue d’obtenir ledit au moins un paramètre caractéristique du milieu (M).
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé par le fait que, d’une part, le milieu (M) est un milieu de culture en bioréacteur à l’intérieur duquel se déroule un processus biologique ou biochimique de culture et, d’autre part, le paramètre caractéristique est la présence ou la quantité d’au moins un nutriment, la présence ou la quantité d’au moins un métabolite, la présence, la quantité ou l’état d’au moins un microorganisme.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé par le fait que, d’une part, le milieu (M) est un milieu de fermentation à l’intérieur duquel se déroule un processus biologique de fermentation et, d’autre part, le paramètre caractéristique est un produit du métabolisme, plus particulièrement le taux de sucre ou le taux d’alcool.
- Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé par le fait que, d’une part, le milieu (M) est un milieu de production à l’intérieur duquel se déroule un processus chimique ou biochimique de production d’un produit, notamment pharmaceutique ou alimentaire et, d’autre part encore, le paramètre caractéristique est la quantité de produit, notamment pharmaceutique ou alimentaire, fabriqué.
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Patent Citations (5)
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