Voir la source de Expériences de physique des particules

Cet article présente brièvement un certain nombre d'expériences passées, en cours ou en projet, conduites au moyen d'[[accélérateur de particules|accélérateurs de particules]] situés dans le monde entier.

== AEGIS ==
{{Article principal|AEGIS (Physique des particules)}}
'''AEGIS''' ("'''A'''ntimatter '''E'''xperiment: '''G'''ravity, '''I'''nterferometry, '''S'''pectroscopy", soit en français Expérience sur l'Antimatière : Gravité, Interférométrie, Spectroscopie), est un projet d'expérience qui doit être installée sur le [[Organisation européenne pour la recherche nucléaire#AD, le décélérateur d'antiprotons|décélérateur d'antiprotons]] du [[CERN]].

=== Le projet ===
L'expérience tentera de déterminer si la [[gravité]] affecte l'[[antimatière]] de la même façon qu'elle le fait pour la [[matière]] en testant ses effets sur un faisceau d'[[antihydrogène]]. En envoyant un courant d'antihydrogène au travers d'une série de grilles de diffraction, le modèle de motifs clairs et sombres permettrait d'aligner le pointage du faisceau avec une précision allant jusqu'à 1 %<ref>{{lien web
 | url = https://www.newscientist.com/article/dn14120-would-an-antimatter-apple-fall-up.html?DCMP=ILC-hmts&nsref=news1_head_dn14120 
 | titre = Would an antimatter apple fall up?  | éditeur = New Scientist | date = 12 juin 2008 | consulté = 27-10-2008 | nom = Courtland | prénom = Rachel}}</ref>.

== AD, le Décélérateur d'Antiprotons ==
[[Fichier:CERN Antimatter factory building.jpg|vignette|Bâtiment du décélérateur d'Antiprotons au CERN ("Antimatter Factory")]]
Le '''Décélérateur d'Antiprotons''' (en abrégé '''AD''', de l'anglais '''A'''ntiproton '''D'''ecelerator) est un [[anneau de stockage]] installé au [[CERN]], à [[Genève]]. Les [[antiproton]]s décélérés sont injectés dans une des expériences connectées.

'''Expériences actuelles''' :
{|
!scope="col"| Expt. !!scope="col"| Acronyme !!scope="col"| Nom complet !!scope="col"| Traduction
|-
| AD-2 || [[#ATRAP|ATRAP]] || Anti-hydrogen Trap Collaboration || Collaboration pour un piège à antihydrogène
|-
| AD-3 || ASACUSA || Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Anti-protons || [[Spectroscopie atomique]] et collisions utilisant des antiprotons lents
|-
| AD-4 || ACE ||Anti-proton Cell Experiment || Cellule d'expérimentation sur l'antiproton
|-
| AD-5 || ALPHA || Anti-hydrogen Laser Physics Apparatus || Dispositif de physique des lasers à antihydrogène
|-
| AD-6 || AEGIS || Anti-hydrogen Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy || Expérimentation sur l'antihydrogène : gravité, interférométrie, spectroscopie
|}
[[Fichier:CERN Antimatter factory - Alpha experiment.jpg|centré|vignette|Expérience ALPHA]]
'''Expériences antérieures :'''
{|
!scope="col"| Expt. !!scope="col"| Acronyme !!scope="col"| Nom  complet !!scope="col"| Traduction
|-
| AD-1 || [[ATHENA (expérience)|ATHENA]] || ApparaTus for High-precision Experiments on Neutral Antimatter || Dispositifs expérimentaux de haute précision sur l'antimatière neutre
|}

== ATHENA ==
{{Article principal|ATHENA (expérience)}}

'''ATHENA''' était un projet de recherche expérimentale portant sur l'[[antimatière]], qui s'est tenu sur AD, le décélérateur d'antiprotons du CERN. En 2005, l'équipe fut dissoute, et nombre de ses anciens membres devinrent la [[ALPHA (expérience)|Collaboration ALPHA]]. Ce fut en 2002 la première expérience à produire {{nombre|50000|atomes}} d'antihydrogène de basse énergie, comme l'a rapporté la revue [[Nature]]<ref>http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2002/PR09.02Eantihydrogen.html Communiqué de presse du [[CERN]] sur la production d'[[antihydrogène]]</ref>.

=== L'expérience ===
Pour créer de l'antihydrogène, il faut d'abord préparer les [[antiproton]]s et les [[positron]]s. Une fois l'antihydrogène créé, il faut un détecteur à haute résolution pour confirmer cette création d'antihydrogène, ainsi que pour examiner le spectre de l'antihydrogène et le comparer à l'hydrogène "normal"<ref>http://athena-positrons.web.cern.ch/ATHENA-positrons/wwwathena/overview.html Résumé du fonctionnement de l'expérience ATHENA.</ref>.

On obtient les antiprotons dans le Décélérateur à Antiprotons du CERN, alors que les positrons sont obtenus dans un accumulateur à positrons. On amène ensuite les antiparticules dans un piège à recombinaison pour créer l'antihydrogène. Le piège est entouré par le détecteur ATHENA, qui détecte l'annihilation des antiprotons aussi bien que des positrons.

=== Participants à la Collaboration ===
La Collaboration ATHENA était formée de chercheurs provenant des institutions suivantes<ref>http://athena-positrons.web.cern.ch/ATHENA-positrons/wwwathena/collaboration.html La Collaboration ATHENA</ref> :

* [[Université d'Aarhus]], [[Danemark]]
* [[Université de Brescia]], [[Italie]]
* [[CERN]]
* [[Université de Gênes]], Italie
* [[Université de Pavie]], Italie
* [[RIKEN]], [[Japon]]
* [[Université fédérale de Rio de Janeiro]], [[Brésil]]
* [[Université de Swansea]], [[Royaume-Uni]]
* [[Université de Tokyo]], Japon
* [[Université de Zurich]], [[Suisse]]
* [[Istituto Nazionale di Fisica Nucleare]] (INFN), Italie

== ANTARES (accélérateur) ==
{{Voir homonymes|Antarès (homonymie)}}

L''''Australian National Tandem Accelerator for Applied Research''' (Accélérateur national australien en tandem pour la recherche appliquée), d'acronyme '''ANTARES''', est un [[accélérateur de particules]] géré par l'ANSTO, situé au centre de recherche de Lucas Heights, aux environs de [[Sydney]].

ANTARES ne produit pas de [[radioisotope]]s, cette activité étant dévolue au réacteur nucléaire de recherche adjacent, et également au National Medical Cyclotron (Cyclotron médical national), géré lui aussi par l'ANSTO, mais installé à proximité, au Royal Prince Alfred Hospital.

ANTARES tient son nom [[Antarès|d'une étoile dans la constellation du Scorpion : Antarès.]]

== ARGUS ==
L'expérience '''ARGUS''' était une expérimentation de [[physique des particules]] poursuivie sur l'anneau de collision ''DORIS II'' à [[DESY]]. C'est la première expérience à avoir observé le mélange de [[Méson|mésons B]] en 1987<ref>La Collaboration ARGUS, prépublication ARGUS 87-029, avril 1987. Publié par Phys.Lett.B192:245,1987chambre</ref>.

Le détecteur ARGUS était un {{Lien|langue=en|trad=hermetic detector|fr=détecteur hermétique}} ayant une couverture de 90 % de la totalité de l'angle solide. Il disposait de [[chambre à dérive|chambres à dérive]], d'un système de temps de vol, d'un [[Calorimètre (physique des particules)|calorimètre]] électromagnétique et d'un système de chambre à muons<ref>La Collaboration ARGUS, H. Albrecht et al., Nucl. Instrum. Methods A 275 1 (1989), {{p.|1-48}}</ref>.

En [[physique]], une '''distribution ARGUS''', nommée d'après cette expérience<ref>Collaboration ARGUS, H. Albrecht, Phys. Lett. B 241, 278 (1990). Dans cet article, la fonction a été définie avec le paramètre ''c'' représentant l'énergie du faisceau et le paramètre ''p'' fixé à 0,5. La normalisation et les paramètres χ ont été obtenus à partir des données.</ref>, est la [[distribution de probabilité]] de la masse invariante reconstituée d'un particule candidate désintégrée dans l'arrière-plan du continuum. Sa fonction de [[densité de probabilité]] (non normalisée) est :
<math>f(x)=x\cdot\sqrt{1-\left(\frac{x}{c}\right)^2}\exp\left\{-\chi\cdot\left(1-\left(\frac{x}{c}\right)^2\right)\right\}\text{ for }x>0.</math>

On utilise parfois une forme plus générale pour décrire une distribution de forme plus à pic :
<math>f(x)=x\cdot\left[1-\left(\frac{x}{c}\right)^2\right]^p\exp\left\{-\chi\cdot\left(1-\left(\frac{x}{c}\right)^2\right)\right\}</math>

Ici, les paramètres ''c'', χ, ''p'' représentent respectivement les valeurs de seuil, de courbure et de puissance (''p''&nbsp;=&nbsp;0.5 donne un ARGUS moyen).

== ASTRID ==
=== ASTRID, anneau de stockage de particules ===
'''ASTRID''' est un [[anneau de stockage]] de particules à l'[[Université d'Aarhus]], au [[Danemark]]. Il est installé dans les étages inférieurs du département de Physique et d'Astronomie de l'Université d'Aarhus<ref>{{lien web 
|titre=ASTRID - The Aarhus Storage Ring (IOP) 
|url=http://www.iop.org/EJ/abstract/1402-4896/1988/T22/051 
|consulté=01-02-2009}}</ref>. Vers 1998, il a fait l'objet de plusieurs améliorations, notamment celle de porter son temps maximum de fonctionnement à 30-35 heures<ref>{{lien web 
| titre=New Developments at the ASTRID storage ring
| url=http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/e98/PAPERS/WEP05F.PDF 
| consulté=01-08-2007}}</ref>. Le contrat de conception et de construction de l'anneau de stockage ASTRID 2 (évoqué plus bas) a été attribué en décembre 2008. Sa construction sera immédiatement adjacente à ASTRID.

L'utilisation d'ASTRID assurera alors le complément du nouvel anneau. Ainsi, ASTRID 2 pourrait avoir un fonctionnement presque continu<ref name=astrid2>{{lien web|langue=en|url=http://www.isa.au.dk/facilities/astrid2/astrid2.asp |titre=ASTRID2 – the ultimate synchrotron radiation source | site=isa.au.dk |consulté le=31 janvier  2009}}</ref>.

=== ASTRID 2 ===
'''ASTRID 2''' sera un anneau de stockage de l'[[Université d'Aarhus]], au Danemark. le contrat de construction de l'anneau a été attribué en décembre 2008, et il est prévu qu'il soit terminé vers la fin 2009. Il sera construit dans les étages inférieurs du Département de Physique et Astronomie de l'Université d'Aarhus. Il sera adjacent à l'actuel anneau de stockage de particules ASTRID. Plutôt qu'un faisceau d'électrons se désintégrant avec le temps, il recevra en contimu un complément d'alimentation de la part d'ASTRID, ce qui permettra d'obtenir un courant pratiquement constant<ref name=astrid2 />. Il génèrera un [[rayonnement synchrotron]] de façon à fournir un [[Source de lumière synchrotron|faisceau lumineux]] ajustable, qu'on espère d'une « qualité remarquable », et dont les longueurs d'onde s'étageront des [[ultraviolet]]s au [[rayon X|rayons X]]<ref name=astrid2 />.

== ATRAP ==
La Collaboration '''ATRAP''', au [[CERN]], émane de la Collaboration '''TRAP''', dont les membres furent des pionniers de la chasse aux [[antiproton]]s froids, aux [[positron]]s froids, et furent les premiers à faire interagir les composants de l'[[antihydrogène]] froid. Les membres d'ATRAP ont également été pionniers dans la [[spectroscopie]] de précision de l'[[hydrogène]] et ont été les premiers à observer des atomes d'[[antihydrogène]] chaud. La Collaboration compte des chercheurs des universités de [[Harvard]], de [[Université de Bonn|Bonn]], de l’[[Institut Max-Planck d'optique quantique]], de l'[[Université d'Amsterdam]], de l'[[Université d'York]], de l'[[Université nationale de Séoul]] ([[Corée du Sud]]), du [[NIST]], et du [[Centre de recherche de Jülich]].

== BELLE ==
{{Article principal|BELLE (expérience)}}

L''''expérience Belle''' est une expérience de [[physique des particules]] menée par la collaboration Belle, une collaboration internationales de plus de 400 physiciens et ingénieurs conduisant des investigations sur les effets de la [[symétrie CP#Violation de la symétrie CP|violation CP]] à l'Organisation de Recherche de l'Accélérateur des Hautes Énergies ([[K2K]]) à [[Tsukuba]], [[préfecture d'Ibaraki]], au [[Japon]].

== Panorama des interactions des accélérateurs ==
=== Absorbeur ===
Dans une expérience de [[physique des particules|physique des hautes énergies]], un '''absorbeur''' est un bloc de matière utilisé pour [[adsorption|absorber]] une partie de l'énergie d'une particule élémentaire incidente. Les absorbeurs peuvent être réalisés dans une large gamme de matières, selon le but fixé. On peut ainsi choisir des absorbeurs en plomb ou en hyrogène liquide, par exemple. La plupart des absorbeurs sont utilisés comme des éléments des [[détecteur]]s.

L'utilisation des absorbeurs comme refroidisseurs d'ionisation est plus récente, comme dans l'{{Lien|langue=en|trad=International Muon Ionization Cooling Experiment}}.

Pour capter l'[[énergie solaire]], la majeure partie du collecteur récupère la chaleur des radiations [[soleil|solaires]] au travers d'un médium (eau+[[antigel]]). Celui-ci est chauffé et circule entre le collecteur et le réservoir de stockage. L'utilisation d'absorbeurs noirs, ou encore mieux à couches sélectives permettent d'atteindre un haut niveau d'efficacité.

Dans les écrans solaires, les ingrédients absorbant le rayonnement UVA/UVB, tels que l'[[avobenzone]] et l'{{Lien|trad=Octyl methoxycinnamate|fr=octyl méthoxycinnamate}}, sont connus comme absorbeurs. Ils se diffèrencient des "bloqueurs" physiques de radiations UV tels que le [[dioxyde de titane]] et l'[[oxyde de zinc]].

=== Physique des accélérateurs ===
{{article principal|[[Physique des accélérateurs]]}}

La '''physique des accélérateurs''' traite des problèmes de construction et d'exploitation des [[accélérateur de particules|accélérateurs de particules]].

Les expériences menées grâce à des accélérateurs de particules ne sont pas considérées comme relevant de la '''physique des accélérateurs'''. Selon les objectifs de l'expérience, elles relèvent de la [[physique des particules]], de la [[physique nucléaire]], de la [[physique de la matière condensée]] ou de la [[physique des matériaux]], etc, ou encore à d'autres champs scientifiques ou techniques. Le type des expériences menées avec un accélérateur particulier est largement déterminé par les caractéristiques de celui-ci, telles que l'énergie, (par particules) le type des particules étudiées, l'intensité du faisceau, sa qualité, etc.

=== Reconstruction d'évènement ===
Lors d'une expérience avec détecteur de particules, la '''reconstruction''' des {{Lien|langue=en|trad=event (particle physics)|fr=évènement (physique des particules)|texte=évènements}} est le processus d'interprétation des signaux [[électronique (technique)|électronique]]s produits par le détecteur pour déterminer les [[particule élémentaire|particules élémentaires]] originales l'ayant traversé, leur moment, leur direction, et les premiers [[vertex]] de l'évènement. Ainsi il est possible de déterminer le processus initial s'étant produit au {{Lien|langue=en|trad=interaction point|fr=point d'interaction}} de l'[[accélérateur de particules]], et dont l'étude est le but de l'expérience. La reconstruction de la totalité des évènements est rarement possible (et rarement nécessaire) ; habituellement, seule une partie des données décrites ci-dessus est obtenue et traitée.

== Sources ==
{{Traduction/Référence|en|Particle physics experiments|325016761}}

== Références ==
<references/>

== Liens internes ==
* [[ALPHA (expérience)]]
* [[Antimatière]]
* [[ATHENA (expérience)]]
* [[CERN]]
* [[Liste des accélérateurs en physique des particules]]
* [[Interaction gravitationnelle de l'antimatière]]
* [[Physique des particules]]

== Liens externes ==
* {{lien web|format=pdf | url = http://doc.cern.ch//archive/electronic/cern/preprints/spsc/public/spsc-2007-017.pdf | titre = Project AEGIS proposal }}
* {{lien web|format=pdf | url = http://www.oeaw.ac.at/smi/download/Doser-18.04.2008_Wien_seminar.pdf | titre = Outline | prénom = Michael | nom = Doser | éditeur = CERN | date = Juin 2007 | consulté = 27-10-2008 }}
* {{lien web | url = http://news.softpedia.com/news/How-Would-Antimatter-Interact-With-Gravity-87873.shtml |
titre = How Would Antimatter Interact with Gravity? | éditeur = Softpedia | date = 12-06-2008 | consulté = 27-10-2008 | prénom = Gabriel | nom = Gache}}
* {{lien web|format=pdf | url = https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0805/0805.4727.pdf | titre = Formation of a cold antihydrogen beam in AEGIS for gravity measurements | consulté = 27-10-2008 }}
* {{lien brisé|consulté le=2013-04-13|url=http://old-www.ansto.gov.au/natfac/antares.html|titre=Accélérateur ANTARES}}
* [http://www.ansto.gov.au/index.html ANSTO] Page d'accueil
* {{lien brisé|consulté le=2013-04-13|url=http://old-www.ansto.gov.au/ari/facility/cyc.html|titre=Cyclotron médical national}}
* {{lien brisé|consulté le=2013-04-13|url=http://argus-fest.desy.de/introduction.html|titre=Page web d'ARGUS-Fest}}, symposium de commémoration du {{20e|anniversaire}} de la découverte des oscillations du méson B (consulté= 10-09-2007).
* [http://www.isa.au.dk/facilities/astrid/astrid.html Page ISA de l'installation ASTRID]
* [http://www.isa.au.dk/facilities/astrid2/astrid2.html Page ISA de l'installation ASTRID 2]
* [http://phys.au.dk/en/ Département de Physique et d'Astronomie, University d'Aarhus]
* [http://livefromcern.web.cern.ch/livefromcern/antimatter/factory/AM-factory01.html La page web du CERN sur l'antimatière pour le grand public]
* [http://athena-positrons.web.cern.ch/ATHENA-positrons/wwwathena/graphics/AD_OVERVIEW.gif Une bonne approche du décélérateur d'antiprotons AD] provenant de [http://athena-positrons.web.cern.ch/ATHENA-positrons/wwwathena/figpic.html]
* [http://psdoc.web.cern.ch/PSdoc/acc/ad/index.html Le site officiel du décélérateur d'antiprotons]
* [http://athena.web.cern.ch/athena Site officiel d'ATHENA]
* [http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html Site public du CERN]

{{Portail|physique}}

{{DEFAULTSORT:experiences de physique des particules}}
[[Catégorie:Physique nucléaire]]
[[Catégorie:Physique des particules]]
[[Catégorie:Expérience de physique des particules| ]]

[[ru:Абсорбер]]
[[sl:Absorber]]
[[tk:Absorber]]