PARTICULES ÉLÉMENTAIRESAccélérateurs de particules

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Perspectives

L'utilisation de champs électriques oscillant à haute fréquence reste aujourd'hui l'unique méthode pratique pour accélérer des particules. Elle donne lieu à des installations d'assez grandes dimensions, souvent peu maniables, par exemple pour les usages médicaux. Pour créer des champs électriques transitoires plus élevés capables d'accélérer des particules, on cherche à utiliser les propriétés des plasmas (mélanges gazeux où les atomes sont dissociés, noyaux et électrons se mouvant librement). L'idée est d'y provoquer par une irruption brutale d'énergie la formation d'une onde électromagnétique de très grande amplitude capable d'accélérer d'une seule impulsion des électrons jusqu'à une haute énergie. Par exemple de très brefs (quelques 10–15 s) faisceaux laser ultra-intenses traversant un plasma peuvent accélérer dans leur sillage des électrons à plusieurs dizaines de MeV. Si cette méthode s'avère fiable, elle pourrait être précieuse, surtout en médecine. Par ailleurs, projetant une bouffée d'électrons de 42 GeV dans un plasma de lithium long de 85 cm, une équipe de Stanford a communiqué à une fraction de ces électrons une accélération supplémentaire, les portant d'un seul élan à près de 90 GeV.

Cependant, il y a encore loin de ces performances de laboratoire à la réalisation d'instruments utilisables et fiables. Les accélérateurs « classiques » ont encore de beaux jours devant eux.

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Évolution depuis 1930 des accélérateurs de particules

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Pour citer l’article

Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE, « PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 septembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-accelerateurs-de-particules/