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Un aimant quadrupolaire
Un technicien installant un aimant sur l'anneau du nouveau décélérateur d'antiprotons (AD) au CERN.
Exemple de cavités accélératrices radiofréquence (RF). Sur cette photo, celles qui ont été installées pour la première phase du LEP 1989-95.
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En
quoi consiste le AD ? L'anneau du AD est approximativement un cercle d'une circonférence de 188 m. Il consiste en une chambre à vide entourée d'une longue séquence de pompes à vide, aimants, cavités radiofréquence, instruments à haute tension et circuits électroniques. Chacune de ces pièces a sa fonction spécifique : - Les antiprotons circulent à l'intérieur de la chambre à vide de manière à éviter tout contact avec la matière ordinaire (comme les molécules d'air) et de s'annihiler. Le vide doit être optimal et, dans ce but, plusieurs pompes à vide, qui extraient l'air, sont placées autour de la chambre. - Des aimants sont également placés tout autour. Il y a deux types d'aimants : les dipôles (qui ont un pôle Nord et un pôle Sud, comme les aimants en fer à cheval bien connus) permettent de modifier la direction de mouvement et assurent que les particules restent sur leur trajectoire circulaire. On les appelle aussi "aimants de courbure". Des quadrupôles (qui ont quatre pôles) sont utilisés comme "lentilles". Ces "aimants de focalisation" assurent que la taille du faisceau soit inférieure à la taille de la chambre à vide. - Les champs magnétiques peuvent modifier la direction et la taille du faisceau mais pas son énergie. Pour cela, il faut un champ électrique : il est fourni par les cavités radiofréquence qui produisent de hautes tensions de manière synchronisée avec la rotation des particules autour de l'anneau. - Plusieurs autres instruments sont nécessaires pour accomplir des tâches plus spécifiques : deux systèmes de refroidissement "compriment" le faisceau en taille et en énergie ; un système d'injection et un système d'éjection font entrer et sortir le faisceau de la machine. |
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