DÉTECTEURS DE PARTICULES

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• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
  • 9 660 mots
  • 12 médias

  L' histoire de la physique subatomique est intimement liée à l'évolution des détecteurs de particules. Ces appareils furent souvent inventés pour répondre à des exigences précises de la physique. Ils furent aussi, parfois, le fruit des retombées du progrès de la technologie. Les deux classes de...

Articles associés

• ANTARES, télescope sous-marin à neutrinos

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 271 mots

  Antares, premier télescope sous-marin à neutrinos, est installé au large de La Seyne-sur-Mer (Var). Depuis juin 2008, les 12 lignes de détection d'Antares scrutent par 2 500 mètres de fond le passage de neutrinos d'origine cosmique.

  Couvrant une surface de 10 hectares,...

• ASTROPARTICULES

  • Écrit par Pierre BAREYRE
  • 1 870 mots
  • 1 média
  ...modes sont connus, il est possible de prédire que le flux de neutrinos muoniques au sol est deux fois supérieur à celui des neutrinos électroniques. À l'aide d'un volume de 50 000 mètres cubes d'eau entouré de 11 000 photomultiplicateurs détectant par effet Tcherenkov les interactions...

• CHARPAK GEORGES (1924-2010)

  • Écrit par Pierre DARRIULAT
  • 918 mots
  • 2 médias

  Physicien français, né le 1^er août 1924 à Dabrovica (Pologne), Georges Charpak fut lauréat du prix Nobel de physique 1992 pour ses travaux sur les détecteurs de particules élémentaires, notamment de la chambre proportionnelle multifils.

  La famille Charpak émigre à Paris en 1932....

• DAVIS RAYMOND Jr. (1914-2006)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 350 mots

  Physicien américain des particules élémentaires, prix Nobel de physique 2002 pour ses travaux pionniers dans la détection des neutrinos d'origine solaire. Né le 14 octobre 1914 à Washington (États-Unis), Raymond Davis Jr. a fait ses études supérieures à l'université du Maryland avant d'obtenir...

• DIAGRAPHIES, géophysique

  • Écrit par Oberto SERRA
  • 5 351 mots
  • 7 médias
  Laformation est bombardée en continu avec des neutrons d'énergie incidente de l'ordre de 4 à 6 mégaélectronvolts émis par des sources spéciales à l'américium-béryllium ou au plutonium-béryllium ; l'américium ou le plutonium engendrent des particules α qui, par combinaison...

• GEIGER HANS WILHELM (1882-1945)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 347 mots

  Physicien allemand qui a laissé son nom au compteur de particules utilisé couramment pour la détection de la radioactivité.

  Après des études à Munich et à Erlangen, Hans Wilhelm Geiger, né le 30 septembre 1882 à Neustadt (Allemagne), soutient sa thèse de doctorat en 1906 sur l'étude des décharges...

• GLASER DONALD ARTHUR (1926-2013)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 325 mots

  Né le 21 septembre 1926 à Cleveland (Ohio), Donald Arthur Glaser fit ses études au California Institute of Technology de Pasadena, où il soutint en 1949 sa thèse sur l'étude expérimentale des rayons cosmiques. Chercheur et enseignant à l'université du Michigan de 1949 à 1959, il y mit au point...

• GREGORY BERNARD (1919-1977)

  • Écrit par Maurice JACOB
  • 1 478 mots

  Bernard Gregory a particulièrement marqué de son influence le Conseil européen de la recherche nucléaire, le C.E.R.N. ; il en fut directeur général de 1966 à 1971. Directeur général du Centre national de la recherche scientifique (C.N.R.S.) de 1973 à 1976, puis délégué général à la Recherche...

• HIGGS BOSON DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 338 mots
  • 2 médias
  Dès la première période d’exploitation (2008-2013), le LHC a surpassé les performances de son concurrent américain. Parmiles quatre principaux ensembles de détection installés aux points de collisions du LHC, ceux installés par la collaboration ATLAS et CMS sont optimisés pour la recherche de...

• HOFSTADTER ROBERT (1915-1990)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 313 mots

  Né le 5 février 1915 à New York (États-Unis), Robert Hofstadter fit ses études à New York et à Princeton, où en 1938 il soutint sa thèse sur le spectre infrarouge des molécules organiques simples et l'élucidation de la structure de la liaison hydrogène dans ces molécules. Assistant-professeur...

• KOSHIBA MASATOSHI (1926-2020)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 342 mots

  Physicien des particules élémentaires, le Japonais Masatoshi Koshiba reçoit le prix Nobel de physique 2002, avec Riccardo Giacconi et Raymond Davis, pour sa contribution essentielle à la compréhension des neutrinos d'origine cosmique.

  Né le 19 septembre 1926 à Toyohashi, près de Nagoya,...

• LEPRINCE-RINGUET LOUIS (1901-2000)

  • Écrit par Henri VIDEAU
  • 961 mots

  Physicien français ayant consacré sa vie à la physique nucléaire.

  Après des études à l'École polytechnique, Louis Leprince-Ringuet – né le 27 mars 1901 à Alès – entre à l'école des télécommunications, puis intègre en 1925 les PTT où il s'occupe de câbles sous-marins. En 1929, il commence une...

• LHC (Large Hadron Collider)

  • Écrit par Lydia ROOS
  • 2 107 mots
  • 3 médias

  Le LHC (Large Hadron Collider) ou grand collisionneur de hadrons est l’accélérateur de particules le plus puissant au monde. Il est situé dans un tunnel circulaire de 27 kilomètres de circonférence à une centaine de mètres sous terre, près de Genève, à la frontière franco-suisse. Il...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

  • Écrit par Marc LEFORT, Bernard PIRE
  • 6 360 mots
  • 5 médias
  ...essaie d'explorer ce qui en résulte dans l'espace environnant. Tout autour de la cible, dans des directions très précisément définies, sont placés des détecteurs. Il peut s'agir de petites plaquettes de silicium ou de germanium, de cylindres à parois minces contenant un mélange gazeux (chambres d'ionisation),...

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

  • Écrit par René BIMBOT, René LÉTOLLE
  • 4 752 mots
  • 1 média
  ...d'identifier l'isotope et, éventuellement, de le distinguer d'autres radionucléides présents. Une des méthodes consiste à absorber entièrement dans un détecteur l'énergie de la particule émise ; ce détecteur est associé à un dispositif électronique qui délivre une impulsion de tension proportionnelle...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
  • 7 192 mots
  • 12 médias
  Les détecteurs UA₁ et UA₂ ont permis de découvrir le W et le Z en 1983.

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE
  • 14 209 mots
  • 13 médias
  ...électron par un proton : p + e ^—  → n + ν _e (dans la nature, ces réactions se produisent dans les objets cosmiques, étoiles, etc.). Pour capter ces neutrinos, émis de manière isotrope, on doit disposer de très grandes masses de détecteurs, dans une direction choisie à quelque distance...

• PHYSIQUE - Physique et informatique

  • Écrit par Claude ROIESNEL
  • 5 949 mots
  ...complètement informatisée, depuis le contrôle des accélérateurs jusqu'à l'interprétation des résultats. Le volume de données transmis par les détecteurs dans les superaccélérateurs devient si grand que l'on ne peut en stocker qu'une partie. Le taux d'interaction dans le grand collisionneur de...

• PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2015

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 949 mots
  • 2 médias

  Le physicien japonais Takaaki Kajita (né en 1959) et le physicien canadien Arthur B. McDonald (né en 1943) se partagent le prix Nobel de physique 2015 pour leurs contributions essentielles à la compréhension des propriétés des neutrinos, par deux expériences qui ont établi le phénomène appelé « oscillation...

• RADIOACTIVITÉ EXOTIQUE ou RADIOACTIVITÉ PAR IONS LOURDS

  • Écrit par Gérard ARDISSON
  • 2 058 mots
  • 4 médias
  ...mode de désintégration par émission de carbone 14 n'a fait appel à aucune instrumentation lourde. Ces chercheurs ont décidé de mesurer avec un compteur, dit compteur télescope, les particules de haute énergie qui pourraient accompagner la désintégration de l'actinium 227, produit de filiation...

• RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons gamma cosmiques

  • Écrit par François LEBRUN, Robert MOCHKOVITCH, Jacques PAUL
  • 7 112 mots
  • 3 médias
  ...un cristal d'iodure de sodium (NaI) par exemple, de brèves bouffées de lumière recueillies par un photomultiplicateur couplé au cristal. Ce type de détecteur, d'une grande simplicité, offre toutefois une résolution spectrale assez médiocre (5 p. 100 à 1 MeV). Les milieux semi-conducteurs...

• RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons X cosmiques

  • Écrit par Monique ARNAUD, Robert ROCCHIA, Robert ROTHENFLUG
  • 5 784 mots
  • 10 médias
  ...observations astronomiques dans le domaine des rayons X ont été réalisées avec des télescopes extrêmement sommaires. Ces instruments comprenaient un détecteur de photons, du type compteur proportionnel, permettant de mesurer l'énergie de chaque photon détecté avec une précision relative de l'ordre de...

• RAYONS X

  • Écrit par André GUINIER
  • 5 272 mots
  • 12 médias
  ...c'est une méthode non destructive d'analyse élémentaire du solide. Chaque élément est caractérisé par la raie d'émission la plus intense ; on dispose les détecteurs de façon à enregistrer ces raies. Ainsi, la réponse de ces détecteurs peut être enregistrée puis traitée par ordinateur de façon à donner les...

• REINES FREDERICK (1918-1998)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 339 mots

  Né à Paterson (New Jersey) le 16 mars 1918, Frederick Reines est le fils d'émigrés russes. Après des études à l'institut de technologie Steven, puis à l'université de New York où il soutint sa thèse en physique nucléaire théorique en 1944, il rejoignit le groupe théorique du projet Manhattan à Los...

• SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par Julien BOK
  • 4 172 mots
  • 8 médias
  Parmi les autres applications importantes des semi-conducteurs, et sans prétendre être exhaustif, citons les détecteurs de particules nucléaires et les générateurs d'hyperfréquences.

• SPECTROMÉTRIE DE MASSE

  • Écrit par Michel de SAINT SIMON
  • 6 194 mots
  • 6 médias
  En plaçant une fente sur le faisceau (fente-source), de largeur l _s et une fente à l'entrée du détecteur (fente-détecteur), de largeur l _d, on définit géométriquement la valeur du rayon ρ (exprimée en m) pour lequel les ions peuvent atteindre le détecteur. La masse m est déterminée à partir...

• TCHERENKOV EFFET

  • Écrit par Paul BAILLON, Robert MEUNIER
  • 2 446 mots
  • 3 médias
  Un compteur Tcherenkov est un détecteur électronique de particules qui associe un milieu transparent (gaz, liquide ou solide) appelé radiateur à un ou plusieurs détecteurs photoélectriques très sensibles capables de fournir un signal ou une image à chaque émission Tcherenkov.

• WILSON CHARLES THOMSON REES (1869-1959)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 288 mots

  Né le 14 février 1869 à Glencorse, près d'Édimbourg (Écosse), dans une famille de fermiers, Charles Thomson Rees Wilson devint orphelin à l'âge de quatre ans. Il fit ses études à Manchester grâce à la générosité d'un demi-frère qui avait fait fortune à Calcutta. Il se destinait à la médecine....

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