E.S.R.F. (European Synchrotron Radiation Facility)

Histoire des sources de rayons X

C'est William David Coolidge qui a découvert le premier tube à rayons X. On a depuis lors beaucoup développé ce type de sources qui constituent, de nos jours encore, des outils puissants de laboratoire pour la recherche fondamentale, l'industrie et la médecine.

À l'époque, on avait déjà compris les mécanismes du rayonnement synchrotron comme l'une des conséquences des équations de Maxwell. En fait, depuis la création du monde, il existe dans l'espace des sources fonctionnant sur ce principe.

La première mise en évidence expérimentale d'une source du type synchrotron construite par l'homme remonte à 1947 (cf. synchrotron rayonnement). C'est en effet à cette date que l'on a extrait pour la première fois un rayonnement synchrotron par l'intermédiaire d'un miroir placé dans la chambre à vide de l'accélérateur d'électrons de 70 mégaélectronvolts du type synchrotron de la compagnie General Electric aux États-Unis.

Le principe du rayonnement synchrotron peut s'expliquer ainsi. Lorsque la trajectoire d'une particule chargée ultrarelativiste, c'est-à-dire se déplaçant à une vitesse très légèrement inférieure à la vitesse de la lumière, est courbée à la traversée d'un champ magnétique, la particule en question est freinée par le champ électromagnétique qu'elle crée elle-même en tant que charge en mouvement. Elle restitue à l'environnement cette énergie perdue sous forme de photons émis tangentiellement à sa trajectoire.

Les conditions pour produire en laboratoire un rayonnement synchrotron puissant, et en particulier l'obtention d'une vitesse des particules infiniment proche de la vitesse de la lumière, sont plus faciles à réunir avec des électrons, particules légères qui sont bien moins difficiles à accélérer que des protons.

À l'origine, le rayonnement synchrotron est juste un sous-produit des accélérateurs à haute énergie pour la physique des particules élémentaires. À la fin des années 1960 et au début des années 1970, les sources de la première généra [...]


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Synchrotron, Grenoble

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Pour citer l’article

Jean-Louis LACLARE, « E.S.R.F. (European Synchrotron Radiation Facility) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-synchrotron-radiation-facility/