Accélérateur de particules - Définition

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Les échecs ou les projets abandonnés

ISABELLE (Intersting Storage Accelerator + Belle)

Anneau de stockage et collisionneur proton-proton qui devait être opérationnel au Laboratoire national de Brookhaven (BNL). Les travaux ont commencé en 1978 mais en 1981 les aimants supraconducteurs ne se sont pas montrés aussi puissants qu'il aurait fallu. C'est le retard de la mise au point de ces aimants à supraconducteurs qui ont amené la faillite du projet. La découverte en 1983 des bosons W et Z° au CERN a diminué ensuite l'attrait du projet ISABELLE (en). Le projet est abandonné en juillet 1983 par le département de l'Énergie.

Le Super Collisionneur Supraconducteur SSC

D'une circonférence de 87 kilomètres sur une aire de Waxahachie au Texas ce collisionneur de hadrons, surnommé Desertron, devait transporter des faisceaux de 20 TeV pour contribuer à la mise en évidence du Boson de Higgs. La construction a commencé en 1991 et 23,5 kilomètres de tunnel étaient creusés fin 1993. Le Congrès américain décida d'abandonner le projet en 1993 en raison du coût prohibitif de la réalisation et peut-être de l'effondrement de l'Union soviétique. Le site est actuellement inoccupé.

Cet abandon laisse son concurrent européen, le Large Hadron Collider, seul en course pour relever le défi de la confirmation expérimentale de l'existence du boson de Higgs.

Le Vivitron de l'IReS

Les principes et le design du Vivitron ont été inventés par Michel Letournel vers 1975, après différents développements originaux menés à son initiative sur les accélérateurs Van de Graaff Tandem les plus performants au sein du Centre de recherches nucléaires de Strasbourg.

Le Centre de recherches nucléaires de Strasbourg avait une expérience solide en matière d'accélérateurs électrostatiques de diverses énergies. Le dernier acquis, au début des années 1970, était un Van de Graaff Tandem dont la tension maximale avait été portée à 16 millions de volts. L'idée de base, une meilleure distribution du champ électrique grâce à des électrodes disposées judicieusement, fut incorporée dans le projet d'un accélérateur électrostatique, le Vivitron, d'une tension maximale de 35 millions de volts, en principe.

Les prouesses techniques étaient prometteuses, les dimensions impressionnantes : longueur de « tank » de 50 mètres, diamètre au centre du tank 8,50 mètres, 60 tonnes de SF6. Donc la courroie de charge avait une longueur de 100 mètres et allait d'un bout à l'autre du tank. Ce Van de Graaff tandem différait des plus grandes machines de ce type par sa structure mécanique interne, réalisée à partir de longerons horizontaux de grande longueur en composite époxy-fibre de verre et de plots radiaux en époxy chargée d'alumine. La distribution uniforme du champ électrique était obtenue par un système de 7 portiques équipés chacun de 7 électrodes discrètes. Les études ont commencé en 1983, le montage entre 1990 et 1993. En 1996, le fonctionnement était fiable à 18 MV. Le cahier des charges n'a pas été rempli, la tension maximale atteinte a été de 25 millions de volts (comme dans les projets similaires aux États-Unis et en Grande-Bretagne). L'exploitation du Vivitron a pris fin en 2003.

Bibliographie

  • Patrick Janot, « Des géants pour traquer l'infiniment petit », Pour la Science, n°361, novembre 2007, p. 98-104
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