AD : le décélérateur d`antiprotons - CP3, UCL

AD : le décélérateur
d'antiprotons
Voyage au Cern 2016
Brieuc François
Université catholique de Louvain

2Voyage au Cern 2017 AD : le décélérateur d'antiprotons
AD : Antiproton Decelerator
➢BUT : étudier l'antimatière
➢Pourquoi ?
➢Nous connaissons beaucoup moins
l'antimatière que la matière
➢Mieux comprendre les raisons de
l'asymétrie matière/antimatière
observée dans l'univers
➢Possibles vertus thérapeutiques

3Voyage au Cern 2017 AD : le décélérateur d'antiprotons
AD : Antiproton Decelerator
➢Délivre des antiprotons de basse énergie à plusieurs expériences
➢Alpha
➢Asacusa
➢Aegis
➢Ace
➢Processus
➢Protons accélérés par le PS
➢Projetés sur une cible métallique
➢Produit parfois une paire proton/antiprotons (une fois sur un million)
➢Antiprotons extraits via champ magnétique
➢Les antiprotons créés sont « sauvages »
➢Champs magnétiques et électriques
pour dompter ces antiprotons

4Voyage au Cern 2017 AD : le décélérateur d'antiprotons
Alpha
➢Créer, capturer et étudier des atomes d'antihydrogène
➢Permet la comparaison avec les atomes d'hydrogène
➢Obtenir de l'antihydrogène
➢Réunir des antiprotons et des antiélectrons de basse énergie
dans un piège
➢Mise en orbite spontanée des antiélectrons autour des
antiprotons
→Crée un atome d'antihydorgène
➢Difficulté
➢Antihydrogène est neutre
→Dérive et s'annihile avec les parois du piège
➢Certaines techniques permettent de garder un
atome d'antihydrogène pendant plusieurs minutes
➢Charge électrique de l'antihydrogène mesurée compatible
avec 0 jusqu'à la 8ème décimale

5Voyage au Cern 2017 AD : le décélérateur d'antiprotons
ASACUSA
➢Comparer la matière avec l'antimatière en créant des atomes hybrides
comme « l’hélium antiprotonique »
➢Recette
➢Un atome d'hélium
➢Remplacer un électron par un antiproton
➢Comment ?
➢Bombarder un gaz d'hélium avec les
antiprotons de basse énergie
➢La plupart des antiprotons s'annihilent,
certains se combinent à l'hélium
➢L'atome hybride est ensuite étudié à l'aide
de lasers