Analyse des systèmes de mesure (MSA)

Les circuits numériques sont classés en deux catégories principales : la logique combinatoire et la logique séquentielle. Dans la logique combinatoire, la sortie est une fonction pure des valeurs d'entrée actuelles uniquement (par exemple, un additionneur). En logique séquentielle, la sortie dépend non seulement des entrées actuelles, mais aussi de la séquence passée d'entrées, car ces circuits comportent des éléments de mémoire (par exemple, une bascule).

Un diagramme de Pourbaix, également connu sous le nom de diagramme potentiel/pH, est un diagramme thermodynamique qui représente les phases d'équilibre stables d'un système électrochimique aqueux. Il montre graphiquement les conditions de potentiel ([latex]E_H[/latex]) et de pH dans lesquelles un métal est immunisé (thermodynamiquement stable), passivé (forme un film protecteur stable) ou sensible à la corrosion (forme des ions solubles).

Le transistor, et plus précisément le MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur), est l'élément fondamental de l'électronique numérique moderne. Il fonctionne comme un interrupteur à commande électronique. En appliquant une tension à sa grille, le courant entre ses bornes de source et de drain peut être activé (représentant un « 1 ») ou désactivé (représentant un « 0 »), permettant ainsi la mise en œuvre de portes logiques.

La répétabilité évalue la précision dans des conditions identiques, tandis que la reproductibilité évalue la précision lorsqu'une ou plusieurs conditions changent, telles que l'opérateur, l'instrument ou le lieu. La variance de reproductibilité est toujours supérieure ou égale à la variance de répétabilité. Cette distinction est essentielle pour comprendre la variabilité des mesures, notamment lors de comparaisons interlaboratoires où les conditions sont intrinsèquement différentes.

Pour les systèmes réparables, le temps moyen entre deux défaillances (MTBF) est la somme du temps moyen avant défaillance (MTTF) et du temps moyen avant réparation (MTTR). La formule est la suivante : [latex]MTBF = MTTF + MTTR[/latex]. Le MTTF représente le temps de fonctionnement moyen avant une panne, tandis que le MTTR est le temps moyen nécessaire pour réparer le système. Cette distinction est essentielle pour comprendre la disponibilité des systèmes.

Les salles blanches utilisent deux principes principaux de circulation de l'air pour contrôler la contamination. Le flux turbulent (ou non unidirectionnel) implique des flux d'air mélangés, adaptés aux classes moins strictes (ISO 6-9). Le flux laminaire (ou unidirectionnel) utilise des flux d'air parallèles à vitesse constante pour balayer les particules de l'environnement, ce qui est essentiel pour les applications de haute pureté telles que ISO 1-5, en empêchant la contamination croisée et en garantissant l'élimination rapide des particules.

La limite de Shockley-Queisser représente le rendement théorique maximal d'une cellule solaire à jonction pn unique. Elle ne prend en compte que la recombinaison radiative et les pertes par rayonnement du corps noir. Pour une cellule à jonction unique présentant une bande interdite optimale de 1,34 eV sous un éclairage solaire standard (AM1,5G), le rendement maximal est d'environ 33,7 %. Cette limite fondamentale guide la recherche et la conception des cellules solaires.

La plasticité est la théorie décrivant la déformation d'un matériau solide, qui subit des changements de forme irréversibles en réponse à des forces appliquées. Contrairement à l'élasticité, où la déformation se résorbe après décharge, la déformation plastique est permanente. Cette théorie fait appel à un critère d'élasticité définissant l'apparition de la plasticité, à une règle d'écoulement décrivant l'évolution de la déformation plastique et à une règle de durcissement.

La courbe en baignoire est un modèle graphique illustrant trois phases de la vie d'un produit en termes de taux de défaillance. Elle commence par un taux de "mortalité infantile" élevé mais décroissant, suivi d'un taux de "durée de vie utile" faible et constant, et se termine par un taux d'"usure" croissant. Les calculs de MTBF utilisant un taux de défaillance constant ([latex]\lambda[/latex]) ne sont généralement valables que pendant la phase centrale de "vie utile".

Une cellule solaire peut être modélisée par un circuit électrique équivalent. Le modèle le plus simple comprend une source de courant représentant le courant photogénéré ([latex]I_L[/latex]), en parallèle avec une diode représentant la jonction p-n. Un modèle plus précis ajoute une résistance parallèle shunt ([latex]R_{sh}[/latex]) pour les courants de fuite et une résistance série ([latex]R_s[/latex]) pour la résistance du contact et du matériau.

Le nombre de Deborah est une grandeur sans dimension en rhéologie, utilisée pour caractériser la fluidité des matériaux. Il s'agit du rapport entre le temps de relaxation, qui est une propriété intrinsèque du matériau, et l'échelle de temps caractéristique de l'expérience ou de l'observation. La formule est [latex]De = \frac{t_c}{t_p}[/latex], où [latex]t_c[/latex] est le temps de relaxation et [latex]t_p[/latex] le temps d'observation.

Le temps moyen entre les défaillances (MTBF) est une mesure de fiabilité représentant le temps écoulé prévu entre les défaillances inhérentes d'un système réparable. Pour les systèmes présentant un taux de défaillance constant [latex]\lambda[/latex], le MTBF est sa réciproque : [latex]MTBF = 1/\lambda[/latex]. Cette relation simple est fondamentale dans l'ingénierie de la fiabilité pour prédire la durée de fonctionnement des systèmes et planifier les programmes de maintenance, en supposant que les défaillances suivent une distribution exponentielle.

Pour un système de composants en série, où toute défaillance unique entraîne une défaillance du système, le taux de défaillance global est la somme des taux individuels. La MTBF du système est la réciproque de cette somme : [latex]MTBF_{system} = (\sum_{i=1}^{n} \lambda_i)^{-1} = (1/MTBF_1 + 1/MTBF_2 + ... + 1/MTBF_n)^{-1}[/latex]. Cela signifie que le MTBF du système est toujours inférieur au MTBF du composant individuel le plus bas.

Cette méthode utilise des photons de haute énergie émis par une source radio-isotopique, généralement du cobalt 60, pour stériliser les produits. Les rayons gamma traversent les matériaux, créant des radicaux libres et causant des dommages irréparables à l'ADN microbien, entraînant la mort cellulaire. Ce procédé à froid convient aux articles thermosensibles et peut être appliqué sur des produits déjà dans leur emballage scellé.

Le CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) est la technologie dominante pour la construction de circuits intégrés. Il utilise des paires complémentaires de MOSFET de type p et de type n pour construire des portes logiques. Son principal avantage est une très faible consommation d'énergie statique, car un transistor de la paire est toujours bloqué en régime permanent, ce qui minimise le flux de courant, sauf lors des transitions de commutation.