Accélérateur de particules : exemple du LHC.

Résumé du document

Nous allons tenter de vous expliquer de façon simple comment marchent les accélérateurs de particules en général, qu'ils soient linéaires ou circulaires.
Suite à cela, nous nous attarderons quelques instants sur le futur LHC ou 'Large Hadron Collider' au CERN. Pourquoi a-t-il été conçu? Comment fonctionne-t-il?

Extraits

[...] Trajectoires et focalisation des particules 3 Les expériences au LHC Conclusion Introduction Nous allons tenter de vous expliquer de façon simple comment marchent les accélérateurs de particules en général, qu'ils soient linéaires ou circulaires. Suite à cela, nous nous attarderons quelques instants sur le futur LHC ou 'Large Hadron Collider' au CERN. Pourquoi a-t-il été conçu? Comment marche t-il ? Le magnétisme au coeur du débat . I Qu'est ce qu'un accélérateur de particules ? Un combat de tous les instants . [...]

[...] Irradiations : stérilisation d'aliments. Recherche : II Cas du LHC au CERN Le grand collisionneur de hadrons, Large Hadron Collider (LHC) est prévu pour démarrer en 2007, il permettra à terme des collisions de faisceaux de protons à une énergie de 14 TeV. Des faisceaux de noyaux de plomb seront également accélérés, entrant en collision avec une énergie de 1150 TeV ! 1 Pourquoi le LHC ? Le LHC sera amené à terme à produire des collisions de particules à des énergies énormes. [...]

[...] Cependant, la nature pourrait être plus complexe et faire intervenir plusieurs bosons de Higgs, des particules supersymétriques, des dimensions supplémentaires ATLAS CMS : Le Compact Muon Solénoide,issu de la collaboration de 36 pays et utilisé par 2000 scientifiques, est un détecteur qui permettra : détection des trajectoires des différentes particules émises lors des collisions = signature de la particule (trajectographie). ->l'étude des trois quarks top,beauty et tau ->l'étude de la physique des ions lourds. CMS Fonctionnement LHCb : L'expérience LHCb (Large Hadron Collider Beauty Experiment) s'intéresse à la symétrie matière-antimatière : en traquant spécifiquement les mésons B (particules composées d'un quark appelé "beauté" et de son antiquark). LHCb Conclusion Le LHC c'est : L'association de 5 accélérateurs différents pour atteindre des énergies jusqu'à présent inaccessibles. L'utilisation de matériaux supraconducteurs, car nécessité de forts champs magnétiques. [...]

[...] -le guidage de ces particules dans le LHC : un faisceau de particules non-guidé ni focalisé n'est pas traitable en ce qui concerne les données. Le LHC accélérant deux faisceaux se propageant en sens opposés, c'est en fait deux accélérateurs en un. Pour que la machine soit aussi compacte et économique que possible, les aimants pour les deux faisceaux seront construits dans un support unique. Le LHC sera construit dans le même tunnel que le LEP du CERN, et coûtera donc beaucoup moins qu'une machine similaire bâtie sur un site vierge. [...]

[...] Cette bobine est entourée d'un blindage servant à concentrer le champ dans l'entrefer des pièces polaires en fer doux. Un tel dispositif va se comporter comme une lentille mince. Cependant contrairement à une lentille de verre qui inverse un objet et son image, la lentille électromagnétique inverse l'image mais celle-ci subit également une rotation d'angle . Dans une telle configuration la distance focale f est donnée par : f = mV 3 Quelles sont les expériences au LHC ? Quatre expériences, utilisant des détecteurs gigantesques, étudieront ce qui se passent lorsque les faisceaux du LHC entrent en collision. [...]