Accélérateurs et détecteurs de particules

Accélérateurs et détecteurs de particules
Masterclass de Clermont-Ferrand
Mars 2012

Physique des particules 2
I - LES ACCÉLÉRATEURS
•But: provoquer des collisions de particules (électrons,
protons, …)
•Durant cette collision, l'énergie cinétique des particules
est convertie en matière
•Création de nouvelles
particules
•explorer les forces et les
particules
fondamentales de la
nature

Physique des particules 3
La Physique des accélérateurs
FqE qv B
Les équations de Maxwell sont relativistes; par conséquent
, ce que nous écrirons classiquement vaudra pour des
objets relativistes.
LES CHAMPS ELECTRIQUES ACCELERENT LES PARTICULES.
LES CHAMPS MAGNETIQUES PERMETTENT DE CONTROLER LES TRAJECTOIRES.
I - LES ACCÉLÉRATEURS

Physique des particules 4
Les accélérateurs linéaires
Dans un tube cylindrique sous vide sont alignées des séries d’électrodes. Leur polarité
électrique est alternée en les connectant à une source de radiofréquences.
Les particules chargées sont accélérées pendant leur passage entre deux électrodes (DE
=qV) et la radiofréquence alterne la polarité de l’électrode suivante pour qu’à sa sortie du
premier intervalle d’accélération la particule soit soumise à une différence de potentiel
identique (minimisation de la longueur d’accélération).
I - LES ACCÉLÉRATEURS

Physique des particules 5
Les accélérateurs linéaires
Lorsque l’on a affaire à une particule légère, elle atteint rapidement une vitesse proche de
la vitesse de la lumière. Elle peut dès lors être accélérée par une onde électromagnétique
produite dans une cavité résonante (PROPAGATION EN PHASE AVEC L’ONDE).
I - LES ACCÉLÉRATEURS