PARTICULES ÉLÉMENTAIRESDétecteurs de particules

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Détecteurs à visualisation

Les détecteurs à visualisation permettent de matérialiser les trajectoires de particules ionisantes et de les photographier ; on peut ensuite procéder à un examen visuel du résultat. Seules les particules chargées sont ionisantes et leur trajectoire peut donc être directement observée. Les particules neutres n'y sont détectées qu'indirectement. Ces appareils rendent possible un examen détaillé de chaque interaction mais leur exploitation est si lente qu'on leur préfère souvent les détecteurs électroniques.

L'émulsion nucléaire

La sensibilité de l'émulsion photographique au rayonnement nucléaire avait permis à Antoine Becquerel de découvrir la radioactivité naturelle en 1896. Ce n'est que vers 1925 cependant qu'il fut établi que des trajectoires individuelles de protons lents ou de particules α pouvaient être détectées grâce aux émulsions.

L'émulsion photographique est composée de grains de bromure d'argent (AgBr) dispersés dans de la gélatine. Lors de son passage dans l'émulsion, une particule chargée ionise des grains de bromure d'argent. Ces grains ionisés sont transformés en argent métallique lors du développement. Après fixation et rinçage pour éliminer le bromure d'argent non ionisé, les grains d'argent alignés le long des trajectoires des particules sont observés au microscope. Les émulsions photographiques usuelles n'ont pu être utilisées en l'état pour l'étude des particules. Leur faible sensibilité permettait seulement la détection de particules extrêmement ionisantes, c'est-à-dire de très faible énergie. La faible épaisseur d'émulsion (moins de 10 μm) ne permettait d'observer que des particules en incidence rasante. De longs travaux permirent d'aboutir en 1948 à des émulsions sensibles aux particules de très grande vitesse et donc à faible pouvoir ionisant. Appelées émulsions nucléaires, elles diffèrent des émulsions ordinaires par leur haute teneur en bromure d'argent, en grains très fins (de taille inférieure au micromètre) et sont déposées en c [...]


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Désintégration d'un méson

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Chambre à bulles : fonctionnement

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Chambre à bulles B.E.B.C.

Chambre à bulles B.E.B.C.
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Chambre à étincelles : fonctionnement

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Écrit par :

  • : conseiller scientifique au Collège de France (physique corpusculaire et cosmologie)
  • : physicien des particules élémentaires au Commissariat à l'énergie atomique
  • : physicien, Prix Nobel de physique 1992
  • : ingénieur au Commissariat à l'énergie atomique, Centre d'études nucléaires de Saclay, chercheur au Commissariat à l'énergie atomique
  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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  • Bernard PIRE
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Fils d'un professeur de latin et de grec à l'université méthodiste de Dallas, James Watson Cronin est né le 29 septembre 1931 à Chicago. Il fit ses études supérieures à l'université de Chicago et y soutint sa thèse en 1955. Il rejoignit alors le groupe de physiciens travaillant auprès d'un nouvel accélérateur, le cosmotron de Brookhaven dans l'île de Long Island près de New York. Peu après la déco […] Lire la suite

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Pour citer l’article

Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE, « PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-detecteurs-de-particules/