Titre de 1’invention : Station de mesure d’une contamination moléculaire véhiculée par l’air

[0001] La présente invention se rapporte à une station de mesure de la contamination moléculaire véhiculée par l’air. La station de mesure peut être destinée en particulier à la surveillance des concentrations en contamination moléculaire dans l’atmosphère des salles blanches, telles que les salles blanches d’usines de fabrication de semi -conducteurs.

[0002] Dans l’industrie de fabrication de semi -conducteurs, les substrats, tels que les plaquettes de semi -conducteurs (ou « wafer » en anglais) ou les photomasques, doivent être protégés de la contamination moléculaire véhiculée par l’air (ou AMC pour

« Airbone Molecular Contamination » en anglais) afin d’éviter que celle-ci n’endommage les puces ou circuits électroniques des substrats. Pour cela, les substrats sont contenus dans des boîtes de transport et de stockage atmosphérique, permettant de transporter les substrats d’un équipement à l’autre ou de les stocker entre deux étapes de fabrication. Par ailleurs, les boites de transport et les équipements sont agencés à l’intérieur de salles blanches dans lesquelles le niveau de particules est minimisé et la température, l’humidité et la pression sont maintenus à des niveaux précis.

[0003] Dans les salles blanches, les espèces gazeuses véhiculées par l’air peuvent avoir différentes sources et différentes natures, on trouve par exemple des acides, des bases, des éléments condensables, des éléments dopants. Ces molécules peuvent provenir de l’air intérieur de l’usine de fabrication de semi -conducteurs ou peuvent être relâchées notamment par les plaquettes semi-conductrices ayant subi des opérations préalables de fabrication.

[0004] Des analyseurs de gaz présents dans les salles blanches permettent d’évaluer la concentration des espèces gazeuses véhiculées par l’air à pression atmosphérique en temps réel, notamment celle de l’humidité et de quelques acides. Ces analyseurs de gaz mesurant l’atmosphère gazeuse les environnants, il est généralement nécessaire de prévoir un analyseur de gaz dans chaque zone à tester de la salle blanche.

[0005] Il existe un besoin d’augmenter le nombre d’espèces gazeuses mesurées et le nombre de zones de test afin de réduire les risques de contamination des substrats. Cependant, la multiplication des analyseurs de gaz par zone et la multiplication de ces zones à tester rend cette solution rapidement très coûteuse.

[0006] Pour réduire les coûts, il a été proposé une unité de mesure regroupant différents analyseurs. Ces analyseurs sont choisis en fonction de la chimie gazeuse et de la nature des espèces gazeuses à mesurer. L’unité de mesure est munie de plusieurs ports d’entrée adressant chacun une zone de test particulière de la salle blanche. Les salles blanches pouvant atteindre des dimensions importantes et le nombre de zones de test étant lui aussi en augmentation, il peut s’avérer nécessaire d’utiliser un nombre conséquent de lignes de prélèvement. Les lignes de prélèvement permettent l’acheminement de l’air des zones de test jusqu’aux analyseurs de gaz. Les longueurs de ces lignes atteignent le plus souvent plusieurs dizaines de mètres, voire centaines de mètres.

[0007] Une solution consiste à aspirer un flux gazeux dans toutes les lignes de prélèvement, habituellement l’une après l’autre. Une mesure simultanée des différentes chimies gazeuses peut être effectuée en fonction du nombre d’analyseurs présents. Chaque analyseur étant indépendant l’un de l’autre, le flux d’aspiration peut être différent dans les lignes de prélèvement.

[0008] Cependant, certaines lignes de prélèvement pouvant être très longues, notamment de plusieurs centaines de mètres, une dépression peut être observée à l’entrée des analyseurs de gaz. En effet, les lignes de prélèvement présentent généralement un petit diamètre, notamment autour du quart de pouces (6,35mm) agissant comme une restriction au passage du flux gazeux. La dépression est également en partie liée au flux drainé par les analyseurs.

[0009] Il peut résulter d’une telle dépression, qu’un ou plusieurs analyseurs de gaz, selon leurs technologies, ne mesurent plus dans leur plage de pression utile ou de fonctionnement normal autour de la pression atmosphérique, ce qui peut engendrer des résultats de mesure faussés ou inexploitables. C’est le cas par exemple pour un analyseur de gaz à spectrométrie de mobilité ionique, connue sous l’acronyme anglais IMS pour « Ion Mobility Spectrometry ».

[0010] Une solution pourrait être d’augmenter le diamètre des lignes de prélèvement afin d’augmenter la conductance et ainsi limiter la dépression en résultant. Toutefois, cette solution engendre l’augmentation des surfaces internes des lignes susceptibles d’ adsorber les gaz. Ces lignes de prélèvement peuvent relâcher ultérieurement une partie des espèces gazeuses convoyées, risquant de compliquer l’interprétation à donner aux résultats de mesure. Afin de limiter cela, il est préférable d’utiliser un matériau de très haute pureté avec un état de surface intérieur très lisse pour réaliser les lignes de prélèvement. Il peut s’agir notamment d’un matériau enrichi en fluor, tel qu’un fluoropolymère, par exemple du perfluoroalkoxy, connu sous le sigle PF A, ou encore du polytétrafluoroéthylène, connu sous le sigle PTFE.

[0011] Cependant, l’augmentation du diamètre pour chaque ligne de prélèvement, qui peut aller jusqu’à une ou deux centaines de lignes, et sur une longueur pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres, avec un tel matériau spécifique, accroît considérablement le coût global de l’unité de mesure.

[0012] De plus, un conditionnement des lignes de prélèvement est généralement prévu avant une nouvelle mesure pour supprimer l’effet mémoire des lignes dans certaines applications, notamment lorsque les espèces gazeuses à surveiller sont particulièrement adhérentes aux parois. L’augmentation du diamètre a pour effet de rallonger le temps de dégazage et en conséquence le temps de conditionnement par ligne de prélèvement.

[0013] Une autre solution pourrait être de réduire la longueur des lignes de prélèvement, par exemple à quelques dizaines de mètres, ou encore de limiter le nombre d’ analyseurs de gaz. Cependant, de telles solutions ne présentent un intérêt que très limité.

[0014] Un des buts de la présente invention est de proposer une station de mesure qui résolve au moins partiellement un ou plusieurs des inconvénients précités.

[0015] A cet effet, l’invention a pour objet une station de mesure d’une contamination moléculaire véhiculée par l’air comportant au moins un analyseur de gaz et au moins une ligne de prélèvement raccordée fluidiquement à une entrée de F au moins un analyseur de gaz. Selon l’invention, ladite station comporte au moins une pompe de prélèvement agencée en amont de l’au moins un analyseur de gaz selon le sens d’écoulement d’un flux gazeux à pomper. La pompe de prélèvement présente une aspiration raccordée fluidiquement à l’au moins une ligne de prélèvement et un refoulement raccordé fluidiquement à l’entrée de l’au moins un analyseur de gaz. La pompe de prélèvement est configurée pour aspirer le flux gazeux sur l’au moins une ligne de prélèvement, et pour refouler le flux gazeux à la pression atmosphérique +/-50hPa, c'est-à-dire +/-50mbars. De préférence, la pompe de prélèvement est configurée pour refouler le flux gazeux à la pression atmosphérique +/-30hPa, c'est-à-dire +/-30mbars.

[0016] Une telle pompe de prélèvement en amont de l’au moins un analyseur de gaz permet de drainer le flux gazeux jusqu’à l’entrée de l’analyseur de gaz, en refoulant le flux gazeux à la pression atmosphérique ou autour de celle-ci, limitant ainsi le risque d’une variation de pression à l’entrée de l’analyseur de gaz. Cela permet d’utiliser tout type de technologie pour l’analyseur ou plusieurs analyseurs de gaz, et ceci sans contraintes quant au nombre d’analyseurs de gaz.

[0017] Ladite station peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes décrites ci-après, prises séparément ou en combinaison.

[0018] Un ou plusieurs éléments en amont du ou des analyseurs de gaz peuvent présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0019] La pompe de prélèvement peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0020] L’au moins une ligne de prélèvement peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0021] Ladite station peut comprendre au moins un volume tampon agencé en aval de la pompe de prélèvement et en amont de l’au moins un analyseur de gaz, selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper.

[0022] Le volume tampon peut être compris entre 60cm ³ , soit 60mL, et 1dm ³ , soit IL.

[0023] Le volume tampon peut être réalisé par une forme générale cylindrique.

[0024] Le volume tampon peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0025] Ladite station peut comporter au moins une jauge de pression.

[0026] Selon une variante, la jauge de pression peut être agencée en aval de la pompe de prélèvement. [0027] La jauge de pression peut être agencée en aval du volume tampon selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper.

[0028] Selon une autre variante, la jauge de pression peut être agencée en amont de la pompe de prélèvement.

[0029] La jauge de pression peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0030] L’au moins un analyseur de gaz est configuré pour fonctionner à pression atmosphérique ou sensiblement à pression atmosphérique.

[0031] La pompe de prélèvement peut être une pompe à membrane.

[0032] L’au moins un analyseur de gaz peut comporter une pompe interne.

[0033] La pompe interne peut être une pompe à membrane.

[0034] Ladite station peut comporter au moins deux lignes de prélèvement raccordées fluidiquement à une ligne d’aspiration commune.

[0035] Au moins l’une des lignes peut présenter une longueur minimale, par exemple d’au moins 50m.

[0036] La ligne d’aspiration commune peut être raccordée fluidiquement à l’aspiration de la pompe de prélèvement.

[0037] La ligne d’aspiration commune peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0038] Ladite station comporte par exemple au moins une vanne configurée pour permettre sélectivement une mise en communication fluidique ou une isolation fluidique entre la pompe de prélèvement et au moins une des lignes de prélèvement.

[0039] L’au moins une vanne est par exemple une vanne pilotable.

[0040] L’au moins une vanne peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0041] Ladite station peut comporter une unité de contrôle configurée pour piloter l’au moins une vanne pilotable. [0042] La pompe de prélèvement peut être agencée en amont d’au moins deux analyseurs de gaz. Le refoulement de la pompe de prélèvement est raccordé fluidiquement à l’entrée des analyseurs de gaz par une ligne de refoulement commune.

[0043] Les analyseurs de gaz peuvent être raccordés à la ligne de refoulement commune.

[0044] Les analyseurs de gaz peuvent être raccordés en parallèle.

[0045] La ligne de refoulement commune peut être raccordée fluidiquement à une évacuation.

[0046] La ligne de refoulement commune peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0047] Ladite station peut comporter au moins un débitmètre. De façon avantageuse, le débitmètre peut être agencé sur la ligne de refoulement commune en aval des analyseurs de gaz selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper. Il est configuré pour mesurer le débit du flux gazeux sur la ligne de refoulement commune.

[0048] Ladite station peut comporter au moins une restriction en amont de la pompe de prélèvement selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper.

[0049] La restriction peut présenter une ouverture variable. L’ouverture de la restriction peut être configurée pour être contrôlée en fonction d’une pression mesurée par la jauge de pression raccordée fluidiquement au refoulement de la pompe de prélèvement.

[0050] La restriction peut être réalisée par au moins un régulateur de débit, tel qu’un régulateur de débit ajustable à vis.

[0051] Selon un autre exemple, la restriction peut être réalisée par au moins un orifice calibré.

[0052] La restriction peut présenter une surface interne réalisée en fluoropolymère, tel que du perfluoroalkoxy ou du polytétrafluoroéthylène ou un perfluoroélastomère.

[0053] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et de la figure unique : [0054] [Fig. 1] représente une vue schématique d’un exemple de réalisation d’une station de mesure d’une contamination moléculaire véhiculée par l’air.

[0055] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.

[0056] Dans la description, on peut indexer certains éléments, par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente invention. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.

[0057] On entend par « en amont », un élément qui est placé avant un autre par rapport au sens de circulation du gaz ou flux gazeux à pomper. À contrario, on entend par « en aval », un élément placé après un autre par rapport au sens de circulation du gaz ou flux gazeux à pomper.

[0058] La figure 1 montre un exemple de station de mesure 1 de la contamination moléculaire véhiculée par l’air. La station de mesure 1 peut être destinée en particulier à la surveillance des concentrations en contamination moléculaire dans l’atmosphère des salles blanches, telles que les salles blanches d’usines de fabrication de semi -conducteurs.

[0059] La station de mesure 1 comporte un nombre prédéfini d’analyseurs de gaz 3, une ou plusieurs lignes de prélèvement Ll-Ln et au moins une pompe 5 de prélèvement.

[0060] Un analyseur de gaz 3 permet de mesurer la concentration d’au moins une espèce gazeuse. L’espèce gazeuse mesurée est par exemple un acide, comme l’acide fluorhydrique, de formule HF, ou l’acide chlorhydrique, de formule HCl. Selon un autre exemple, l’espèce gazeuse mesurée est un composé organique volatil d’acronyme COV ou VOC en anglais, ou de l’ammoniaque, de formule NH3 ou une amine. L’espèce gazeuse mesurée peut aussi être le dioxyde de soufre de formule SO2, ou un composé soufré, ou de l’ozone de formule O3, ou encore l’oxyde d’azote, de formule NO _X , la vapeur d’eau, ou au moins un agent dopant. L’analyseur de gaz 3 peut être adapté pour la mesure d’une espèce gazeuse distincte ou d’un groupe d’espèces gazeuses distinctes.

[0061] La mesure peut se faire en temps réel, c’est-à-dire avec une durée de mesure inférieure à quelques secondes, voire quelques minutes. La mesure peut en alternative se faire avec une durée de mesure plus longue, par exemple de plusieurs dizaines de minutes voire en heures.

[0062] La mesure peut se faire à de faibles concentrations inférieures à la partie par million (au ppm) ou à la partie par milliard (au ppb).

[0063] L’analyseur ou chaque analyseur de gaz 3 peut comporter une pompe interne 7 pour le prélèvement d’un échantillon gazeux. Il peut s’agir d’une pompe à membrane interne.

[0064] Deux analyseurs de gaz 3 sont représentés dans l’exemple illustratif de la figure 1. Bien entendu, ce nombre n’est pas limitatif.

[0065] Les analyseurs de gaz 3 sont configurés pour fonctionner à la pression atmosphérique, ou sensiblement à la pression atmosphérique.

[0066] Les plages de pression de fonctionnement des analyseurs de gaz sont liées à leurs technologies. Les analyseurs de gaz 3 sont choisis suivant la chimie gazeuse à mesurer, et avantageusement d’autres critères, comme le temps de réponse, la fiabilité, ainsi que la plage de pression de fonctionnement.

[0067] Par exemple, le ou les analyseurs de gaz 3 peuvent utiliser une technologie choisie parmi une spectroscopie laser, une spectroscopie à cavité optique connue sous l’acronyme anglais CRDS pour « Cavity Ring Down Spectroscopy », une spectrométrie de masse, une spectrométrie de masse par réaction de transfert de proton (acronyme anglais PTR pour « Proton Transfer Reaction »), une spectrométrie de mobilité ionique connue sous l’acronyme anglais IMS pour « Ion Mobility Spectrometry », une technologie électrochimique, une technologie par colorimétrie, une spectroscopie de fluorescence en particulier dans le domaine ultraviolet (UV), une détection à ionisation de flamme (acronyme anglais FID pour « Flame Ionization Detection »), une technologie par chimiluminescence, une technologie résistive, ou encore un système de piégeage de la contamination pour analyse externe ultérieure. [0068] Une extrémité de chaque ligne de prélèvement Ll-Ln est destinée à déboucher dans une zone de test à pression ambiante, c’est-à-dire la pression atmosphérique. Les lignes de prélèvements Ll- Ln relient la station de mesure 1 à des zones de test distinctes, par exemple dans un lieu distinct d’une salle blanche. Plusieurs lignes de prélèvements Ll-Ln peuvent déboucher dans des lieux distincts. La longueur des lignes de prélèvement Ll-Ln peut varier entre les différentes zones de test à rallier et peut présenter quelques mètres ou plusieurs dizaines de mètres, telle que plus de 200m. Au moins l’une des lignes Ll-Ln peut présenter une longueur minimale, par exemple d’au moins 50m.

[0069] La pompe 5 de prélèvement, aussi nommée pompe de drainage, est agencée en amont de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3 selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper. Il s’agit par exemple d’une pompe à membrane.

[0070] La pompe 5 de prélèvement présente une aspiration et un refoulement.

[0071] L’aspiration de la pompe 5 de prélèvement est raccordée fluidiquement à au moins une ligne de prélèvement Ll-Ln. Dans l’exemple illustré sur la figure 1, l’aspiration de la pompe 5 de prélèvement est raccordée fluidiquement à plusieurs lignes de prélèvement Ll-Ln par l’intermédiaire d’une ligne d’aspiration commune La.

[0072] Une ou plusieurs vannes V peuvent être agencées pour permettre sélectivement une mise en communication fluidique ou une isolation fhiidique entre l’une des lignes de prélèvement Ll-Ln et la pompe 5 de prélèvement. Dans l’exemple illustré, une vanne V peut être agencée sur chaque ligne de prélèvement Ll-Ln.

[0073] Une ou plusieurs vannes V peuvent être des vannes pilotables, par exemple des électrovannes ou des vannes pneumatiques. Elles peuvent être pilotables en tout ou rien (ouvertes ou fermées). En variante ou en complément, une ou plusieurs vannes peuvent être des vannes trois-voies.

[0074] La station de mesure 1 peut comporter en outre une unité de contrôle C connectée aux vannes V pilotables. L’unité de contrôle C est configurée pour commander le pilotage, par exemple l’ouverture ou la fermeture des vannes V, pour permettre une mise en communication fluidique ou une isolation fluidique entre la ou une ligne de prélèvement Ll-Ln et la pompe 5 de prélèvement.

[0075] Le refoulement de la pompe 5 de prélèvement est raccordé fluidiquement à l’entrée de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3. La pompe 5 de prélèvement et les analyseurs de gaz 3 peuvent ainsi être mis en communication fluidique avec la ligne ou l’une des lignes de prélèvement Ll-Ln.

[0076] Lorsque la pompe 5 de prélèvement est agencée en amont de plusieurs analyseurs de gaz 3, deux dans l’exemple schématisé sur la figure 1, ces analyseurs de gaz 3 sont raccordés en dérivation, c'est-à-dire en parallèle. Les analyseurs de gaz 3 sont raccordés à une conduite commune.

[0077] Cette conduite commune est raccordée fluidiquement au refoulement de la pompe 5 de prélèvement et est nommée par la suite ligne de refoulement commune Lr. L’entrée des analyseurs de gaz 3 est ainsi raccordée fluidiquement au refoulement de la pompe 5 de prélèvement par la ligne de refoulement commune Lr.

[0078] Cette ligne de refoulement commune Lr peut par ailleurs déboucher par exemple dans un système de retraitement des gaz ou être raccordée fluidiquement à une évacuation ou une conduite d’échappement débouchant par exemple dans un tel système de retraitement des gaz. Cela permet d’évacuer un excès de chimie gazeuse aspirée par la pompe 5 de prélèvement.

[0079] La pompe 5 de prélèvement est configurée pour aspirer un flux gazeux sur la ligne de prélèvement Ll-Ln. La pompe 5 de prélèvement peut présenter une capacité de pompage supérieure à celle des pompes internes 7 des analyseurs de gaz. À titre d’exemple purement illustratif, une pompe interne 7 peut présenter un débit compris entre 0,2L/min et 6L/min, c'est-à-dire entre 3,3.10' ⁶ m ³ /s et 0,1.10' ³ m ³ /s. La pompe 5 de prélèvement en amont de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3 peut présenter un débit compris entre 4L/min et 20L/min, c'est-à-dire entre 6,67.10' ⁵ m ³ /s et 0,3.10' ³ m ³ /s.

[0080] La pompe 5 de prélèvement est de plus configurée pour refouler le flux gazeux à la pression atmosphérique ou autour de la pression atmosphérique, c'est-à-dire à la pression atmosphérique +/-50hPa, soit +/-50mbars, et de préférence +/-30hPa, soit +/-30mbars.

[0081] Le gaz à analyser peut ainsi être prélevé dans les lignes de prélèvement Ll-Ln, par une telle pompe 5.

[0082] Les analyseurs de gaz 3 peuvent prélever avec leurs pompes internes 7 un flux gazeux au refoulement de la pompe 5 de prélèvement. Ainsi, la pompe 5 de prélèvement permet d’aspirer et de drainer un flux gazeux jusqu’aux analyseurs de gaz 3 pour être analysé. Le gaz refoulé par la pompe 5 de prélèvement, à l’entrée des analyseurs de gaz 3 est à la pression atmosphérique ou sensiblement à la pression atmosphérique. Les analyseurs de gaz 3 travaillent ainsi dans leurs plages de pression de fonctionnement et peuvent prélever le flux gazeux nécessaire, sans variation ou avec une faible variation de pression (notamment inférieure à 50mbars ou 30mbars) par rapport à la pression atmosphérique, à l’entrée des analyseurs de gaz 3.

[0083] Au moins une jauge de pression 8 peut être prévue. La jauge de pression 8 peut être agencée en aval de la pompe 5 de prélèvement, en étant raccordée fluidiquement au refoulement de la pompe 5 de prélèvement. Selon une variante non représentée, une jauge de pression peut être agencée en amont de la pompe 5 de prélèvement.

[0084] Par ailleurs, au moins un volume tampon 9 peut être agencé en aval de la pompe 5 de prélèvement, voire de la jauge de pression 8. Le volume tampon 9 est de plus agencé en amont du ou des analyseurs de gaz 3, selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper. Le volume tampon 9 est par exemple compris entre 60cm ³ et 1dm ³ , c'est-à-dire entre 60mL et IL. Le volume tampon 9 est par exemple réalisé par une forme générale cylindrique.

[0085] Un tel volume tampon 9 en aval de la pompe 5 de prélèvement permet de limiter les oscillations en pression que pourrait engendrer l’utilisation de la pompe 5 de prélèvement, telle qu’une pompe à membrane, au niveau de la stabilité du signal de concentrations mesurées par l’analyseur ou les analyseurs de gaz 3. En utilisant le volume tampon 9, le signal est très faiblement bruité.

[0086] La jauge de pression 8 peut être agencée en aval de ce volume tampon 9 selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper.

[0087] La jauge de pression 8 permet de mesurer la pression en sortie du volume tampon 9 et ainsi surveiller l’oscillation des variations de pression afin de s’assurer que le flux gazeux fourni aux analyseurs 3 soit laminaire.

[0088] Au moins une restriction 11 peut être prévue en amont de la pompe 5 de prélèvement selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper. Cela permet de limiter le flux gazeux qui peut être aspiré par la pompe 5 de prélèvement. Autrement dit, la restriction 11 permet de minimiser si nécessaire l’efficacité de la pompe 5 de prélèvement. Elle permet d’ajuster la puissance d’aspiration de la pompe 5 de prélèvement et ainsi adapter le flux gazeux global présenté aux analyseurs de gaz 3. En outre, l’utilisation d’une restriction 11 permet d’abaisser la pression en entrée de la pompe 5 de prélèvement, ce qui permet d’optimiser le différentiel de pression entre l’entrée et la sortie de la pompe 5 de prélèvement afin de s’accorder au mieux à son régime de fonctionnement. De plus, limiter le flux d’air entrant dans la pompe 5 de prélèvement permet de réduire la quantité d’air à comprimer et ainsi de réduire réchauffement de la pompe 5 de prélèvement.

[0089] La restriction 11 peut être choisie notamment en fonction de la puissance de la pompe 5 de prélèvement, de son litrage, et du nombre d’analyseurs de gaz 3. À titre d’exemple uniquement illustratif et non limitatif, pour une pompe 5 de prélèvement présentant un débit de 20L/min, la restriction 11 peut être configurée pour limiter le débit entre 4L/min et 8L/min.

[0090] La restriction 11 peut présenter une ouverture variable pour l’écoulement du flux gazeux. L’ouverture de la restriction 11 peut être contrôlée en fonction d’une pression mesurée par la jauge de pression 8 raccordée fluidiquement au refoulement de la pompe 5 de prélèvement.

[0091] La restriction 11 peut être réalisée en particulier par un régulateur de débit ajustable à vis.

[0092] De façon alternative, la restriction 11 peut par exemple être réalisée sous forme d’un orifice calibré. Cet orifice calibré est raccordé à l’aspiration de la pompe 5 de prélèvement.

[0093] En combinant la restriction 11 en amont de la pompe 5 de prélèvement et le volume tampon 9 en aval de la pompe 5 de prélèvement, cela permet de présenter un flux gazeux dans des conditions idéales ou quasiment idéales pour l’analyseur ou les analyseurs de gaz 3.

[0094] Un ou plusieurs des éléments ou composants de la station de mesure 1 en amont de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3 présentent avantageusement des surfaces internes destinées à être en contact avec les gaz, réalisées dans un ou plusieurs matériaux limitant l’adhérence des espèces gazeuses, tel qu’un ou plusieurs matériaux fluoropolymères, comme du perfluoroalkoxy (PF A) ou du polytétrafluoroéthylène (PTFE), ou encore un perfluoroélastomère connu sous l’acronyme anglais FFKM. De préférence, toutes les surfaces en contact avec les gaz prélevés depuis l’entrée des lignes de prélèvement jusqu’à l’analyseur ou jusqu’aux analyseurs de gaz 3 sont dans un tel matériau. [0095] La pompe 5 de prélèvement et/ou la ou les lignes de prélèvements Ll-Ln et/ou la ligne d’aspiration commune La et/ou la ligne de refoulement commune Lr et/ou les vannes V et/ou le volume tampon 9 et/ou la restriction 11 présentent de telles surfaces internes matériaux limitant l’adhérence des espèces gazeuses, tel qu’un ou plusieurs matériaux fluoropolymères. Lorsque la pompe 5 de prélèvement est une pompe à membrane, cette membrane est avantageusement également en matériau fluoropolymère.

[0096] Par ailleurs, la station de mesure 1 peut comporter au moins un débitmètre (non représenté). Le débitmètre peut être agencé en aval de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3 selon le sens d’écoulement du flux gazeux à pomper.

[0097] Plus précisément, le débitmètre est agencé sur la ligne de refoulement commune Lr en aval des analyseurs de gaz 3. Ainsi, lorsque plusieurs analyseurs de gaz 3 sont prévus, il n’est pas nécessaire de dupliquer le débitmètre en aval de chaque analyseur de gaz 3. Une autre solution pourrait être d’agencer le débitmètre en amont de l’ensemble des analyseurs de gaz 3. L’avantage d’agencer le débitmètre sur la ligne de refoulement commune Lr, en aval des analyseurs de gaz 3, est qu’il n’est pas nécessaire que ses surfaces internes soient en un ou plusieurs matériaux enrichis en fluor tels que des fluoropolymères.

[0098] Le débitmètre est configuré pour mesurer le débit du flux gazeux sur la ligne de refoulement commune Lr. Cela permet de surveiller et détecter une éventuelle défaillance d’un analyseur de gaz 3 ou encore un encrassement ou une obstruction. Par exemple, en fonction du débit de la pompe 5 de prélèvement, du nombre d’ analyseurs de gaz 3 et du débit de chaque pompe interne 7, il peut être déterminé l’excès de flux gazeux destiné à être mesuré par le débitmètre en aval de tous les analyseurs de gaz 3, et en cas de différence, notamment de surplus d’excès il peut être identifié une défaillance de l’un des analyseurs de gaz 3.

[0099] En fonctionnement, la pompe 5 de prélèvement est mise en communication avec la ligne de prélèvement ou une ligne de prélèvement Ll-Ln à la fois lorsqu’il y en a plusieurs, et l’analyseur ou chaque analyseur de gaz 3 au refoulement de cette pompe 5 de prélèvement, peut prélever un échantillon gazeux pour effectuer une mesure.

[0100] Ainsi, la pompe 5 de prélèvement assure une fonction de drainage du flux gazeux contaminé à analyser jusqu’à l’entrée de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3. Quelle que soit la longueur ou le diamètre de la ligne de prélèvement Ll-Ln ou de la ligne d’aspiration commune La, avant la pompe 5 de prélèvement, le refoulement de cette dernière est à la pression atmosphérique ou sensiblement à la pression atmosphérique. C’est donc la pompe 5 de prélèvement qui observe une éventuelle variation de pression. Au contraire à l’entrée de l’analyseur ou des analyseurs de gaz 3, la pression observée est à pression atmosphérique +/-50mbars, de préférence +/-30mbars, et est dans la plage de fonctionnement de ces analyseurs de gaz 3. Ceci permet l’utilisation d’analyseurs de gaz 3 même s’ils sont sensibles à une variation de pression. De plus, il n’y a pas de limitation quant au nombre d’analyseurs de gaz 3 à prévoir.