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C.E.R.N.

Détecteurs de particules

Le Cern (Laboratoire européen pour la physique des particules ; le sigle provient à l'origine du Conseil européen pour la recherche nucléaire), organisme international, s'attache, depuis 1954, à l'étude des particules fondamentales subnucléaires et des forces qui les unissent, en excluant toute activité à des fins militaires. Son internationalité lui permet d'atteindre plusieurs objectifs : faire progresser les connaissances, développer la collaboration entre les savants du monde entier, retenir en Europe les physiciens européens – et même y attirer des physiciens étrangers.

Le premier synchrocyclotron de 600 MeV (mégaélectronvolt) est mis en exploitation en 1957 et permet l'observation de la désintégration d'un pion en un électron et un neutrino : un important jalon de l'élaboration de la théorie des interactions faibles. Lorsqu'il est mis en service, en 1959, le synchrotron à protons (P.S.) est le premier accélérateur faisant appel à la technique de « focalisation forte » et, avec 28 GeV (gigaélectronvolt), la plus puissante machine du monde. En 1963 débutent des expériences avec des faisceaux de neutrinos, ouvrant un domaine de recherche qui devient par la suite une spécialité du programme d'expérimentation du Cern.

En 1971 commencent à fonctionner les anneaux de stockage à intersections (I.S.R.), première machine au monde à produire des collisions frontales entre protons. Les I.S.R. se composent de deux anneaux, chacun d'une circonférence d'environ 1 kilomètre, dans lesquels des protons sont accélérés et amenés à se heurter, presque de front, en huit points d'intersection. Cette machine, dont le fonctionnement fut arrêté en 1984, a permis de réaliser des progrès décisifs dans le stockage de faisceaux intenses de particules. Les techniques de détection évoluent en parallèle, avec le remplacement des chambres à bulles par des détecteurs électroniques et l'amélioration des processus de déclenchement. Ces perfectionnements jouent un rôle décisif dans la détection de particules rares et dans la découverte des collisions  […]

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Autres références

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ANTIMATIÈRE

Écrit par :  Bernard PIREJean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Antimatière en laboratoire"  : …  l'utilisation des faisceaux dans le domaine des basses énergies. Pour pallier ces inconvénients, le *C.E.R.N., dont le siège est à Genève, et qui regroupe la plupart des pays d'Europe de l'Ouest (et, plus récemment, quelques pays de l'Est), a décidé, à la fin des années 1970, un vaste programme de production, de stockage et d'utilisation des… Lire la suite
AUGER PIERRE VICTOR (1899-1993)

Écrit par :  Bernard PIRE

… naturelles. Son œuvre de bâtisseur culmine peut-être avec son rôle déterminant dans la fondation du *Centre européen de recherches nucléaires (C.E.R.N.) de Genève, dont la suprématie mondiale dans la physique de l'infiniment petit s'affirmera de plus en plus. Pierre Auger n'aura jamais cessé de s'interroger sur la connaissance scientifique, dont il… Lire la suite
DÉCOUVERTE DES BOSONS W ET Z

Écrit par :  Bernard PIRE

  *La découverte des bosons W et du boson Z en 1983 au collisionneur proton-antiproton du Cern confirme la théorie électrofaible de Sheldon Glashow, Steven Weinberg et Abdus Salam. Cette découverte a été rendu possible par la mise au point au Cern de Genève d'un intense faisceau d'antiprotons grâce à une technique originale… Lire la suite
DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU INTERNET

Écrit par :  Pierre MOUNIER-KUHN

  *Au cours des années 1960, l'Advanced Research Projects Agency (A.R.P.A.), l'agence de recherche du ministère américain de la Défense, avait piloté et financé le développement d'un réseau de communications, Arpanet, reliant les ordinateurs des divers laboratoires universitaires travaillant sous contrats militaires. Cette… Lire la suite
GREGORY BERNARD (1919-1977)

Écrit par :  Maurice JACOB

… C. (Big European Bubble Chamber). Bernard Gregory présida à leur installation au C.E.R.N. C'est au *C.E.R.N. que les exceptionnelles qualités d'organisateur de Bernard Gregory furent très vite et très largement reconnues. Venu comme utilisateur du laboratoire, à la tête d'une équipe expérimentale, il devint membre du directoire pour la recherche en… Lire la suite
KOWARSKI LEW (1907-1979)

Écrit par :  Georges KAYAS

… *Physicien et chimiste français né à Saint-Pétersbourg (Leningrad) et mort à Genève. Lew Kowarski commence ses études en Belgique (1923), puis les poursuit à l'université de Lyon (France), où il obtient le diplôme d'ingénieur chimiste (1928). Secrétaire technique, puis ingénieur d'études à la société Le Tube d'acier pendant plusieurs années, il s'… Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

Écrit par :  Maurice JACOBBernard PIRE

Dans le chapitre "Les accélérateurs"  : …  de la mise au point des collisionneurs de particules, que ce soit des électrons ou des protons. Le *Cern a fait œuvre de pionnier, en 1971, avec les I.S.R. (Intersection Storage Rings), où deux protons se heurtaient de plein fouet, puis avec l'accélération simultanée de protons et d'antiprotons dans le S.p.p̄.S. (anciennement S.P.S., Super Proton… Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

Écrit par :  Michel CROZONJean-Louis LACLARE

Dans le chapitre " Prémices et avancées techniques"  : …  de mettre leurs moyens en commun, et créent le Conseil européen pour la recherche nucléaire *(C.E.R.N.), à Genève – qui est devenu le Cern, le Laboratoire européen pour la physique des particules. À ces énergies, des détails de plus en plus fins de la matière peuvent être observés. On peut maintenant s'intéresser aux constituants du noyau,… Lire la suite
RECHERCHE SCIENTIFIQUE

Écrit par :  Pierre PAPON

Dans le chapitre "La recherche européenne"  : …  exigeait désormais des moyens très importants, les Européens unirent leurs efforts pour fonder le *Cern (Conseil européen pour la recherche nucléaire, aujourd'hui Laboratoire européen de physique des particules), en 1954 à Genève. Le Cern compte aujourd'hui vingt États membres et huit observateurs. Il a construit plusieurs accélérateurs de… Lire la suite
ROUSSET ANDRÉ (1930-2001)

Écrit par :  Universalis

…  devient sous-directeur du laboratoire de Leprince-Ringuet de 1964 à 1969, puis rejoint en 1969* le Laboratoire européen pour la physique des particules (Cern). Il y dirige la division des chambres à bulles à liquides lourds (T.C.L.), qui a la charge de concevoir des détecteurs destinés à déceler les nouvelles particules produites par les… Lire la suite
RUBBIA CARLO (1934- )

Écrit par :  Robert KLAPISCH

…  où Conversi s'était installé entre-temps. L'équipe prépare une expérience au synchrocyclotron du *Cern (Laboratoire européen pour la physique des particules ; le nom vient à l'origine de Conseil européen pour la recherche nucléaire). Cette machine était bien supérieure à celle de Nevis, mais surtout Rubbia s'enthousiasme pour l'idée, alors… Lire la suite
TCHERENKOV EFFET

Écrit par :  Paul BAILLONRobert MEUNIER

Dans le chapitre "Détecteurs d'anneaux Tcherenkov"  : …   and hadron identification) pour observer les collisions électron-positon à hautes énergies au *Cern à Genève. La lumière Tcherenkov, dont une large partie est dans l'ultraviolet, peut en effet arracher un électron à la molécule photosensible (T.M.A.E.) placée dans le détecteur. Cet électron est happé ensuite par le champ électrique (env. 600 V… Lire la suite
TEILLAC JEAN (1920-1994)

Écrit par :  Jean BUSSAC

… la participation des différents laboratoires français au Centre européen de recherches nucléaires *(C.E.R.N., devenu ensuite le Laboratoire européen pour la physique des particules). En outre, un partenariat fécond entre l'IN2P3 et le C.E.A. permettra la création de nouveaux laboratoires nationaux, tels Saturne à Saclay et le… Lire la suite

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Détecteurs de particules Accélérateur de particules Module supraconducteur Site du Cern

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Bibliographie

Altarelli et al., Z Physics at L.E.P., vol. 1 et 3, C.E.R.N., Genève, 1989

A. Hermann et al., History of C.E.R.N., North-Holland, Amsterdam, 1987

Organisation pour la recherche nucléaire, Convention pour l'établissement d'une organisation européenne pour la recherche nucléaire, Paris, 1953, C.E.R.N., Genève, 1955, modifiée le 18 janv. 1971

Rapports annuels du C.E.R.N., Genève, depuis 1955

L. Van Hove & M. Jacob, « Highlights of 25 years of Physics at C.E.R.N. », in Physics Reports, vol. LXII, North-Holland, 1980.

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