{"id":417,"date":"2022-11-30T14:54:13","date_gmt":"2022-11-30T13:54:13","guid":{"rendered":"http:\/\/www.sciences-aco.fr\/?page_id=417"},"modified":"2023-12-11T15:07:59","modified_gmt":"2023-12-11T14:07:59","slug":"audioguides","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/plan-dacces\/audioguides\/","title":{"rendered":"Audioguides"},"content":{"rendered":"\n
<\/div>\n\n\n\n

Retrouvez ici les diff\u00e9rentes \u00e9tapes de la visite de Sciences-ACO !<\/h2>\n\n\n\n
Chaque \u00e9l\u00e9ment d’ACO (A<\/strong>nneau de C<\/strong>ollision d’O<\/strong>rsay) a une utilit\u00e9 propre que nous commentons sur cette page. Il vous suffira de scanner les QR codes que vous d\u00e9couvrirez tout au long de votre visite pour acc\u00e9der \u00e0 ces informations.<\/div>\n\n\n\n
\n\n\n
\n
\"\"
Plan du mus\u00e9e Sciences-ACO avec des num\u00e9ros correspondant \u00e0 l’audioguide<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
\n\n\n\n
Retrouvez les QR codes pr\u00e9sents dans la salle, ci-dessous ! Cliquer dessus vous emm\u00e8nera \u00e9galement au fichier audio. Les transcriptions de chaque guide audio sont aussi donn\u00e9es en dessous des QR codes.\n<\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n

For the English versions of the transcriptions, click here<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

1 – Introduction<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

\n
TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Bonjour et bienvenue dans la salle d’exp\u00e9riences ACO. ACO est un acronyme qui signifie Anneau de Collision d’Orsay. C’est le nom de l’appareil circulaire qui se trouve en face de vous. Au cours de ce guide audio, je vais vous expliquer le fonctionnement et l’int\u00e9r\u00eat qu’a eu cette machine lors de son fonctionnement entre les ann\u00e9es 60 et les ann\u00e9es 80. Durant la premi\u00e8re partie de son utilisation, entre les ann\u00e9es 60 et 70, l’objectif d’ACO est, comme pour une grande partie des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules, d’\u00e9tudier les diff\u00e9rentes propri\u00e9t\u00e9s des particules qui constituent le monde qui nous entoure. Pour ce faire, nous prenons des particules dont nous connaissons bien la nature : des \u00e9lectrons, un des constituants \u00e9l\u00e9mentaire de la mati\u00e8re dont les d\u00e9placements sont \u00e0 l’origine des courants \u00e9lectriques, et des positrons, des particules quasiment identiques aux \u00e9lectrons avec une charge \u00e9lectrique oppos\u00e9e. Nous les acc\u00e9lerons \u00e0 des vitesses proches de celle de la lumi\u00e8re \u00e0 l’int\u00e9rieur de l’anneau de mani\u00e8re \u00e0 pouvoir augmenter leur \u00e9nergie puis, nous les faisons entrer en collision. Lors de cette collision, toute l’\u00e9nergie accumul\u00e9e par ces particules va \u00eatre lib\u00e9r\u00e9e, ce qui va permettre la cr\u00e9ation de nouvelles particules qui ne sont pas observables \u00e0 l’\u00e9tat naturel. De nos jours, les scientifiques continuent de construire des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules de plus en plus grands pour atteindre des \u00e9nergies de plus en plus \u00e9lev\u00e9es et ainsi tenter de d\u00e9couvrir de nouvelles particules. C’est par exemple le cas du LHC, un acc\u00e9l\u00e9rateur de protons de 26 km de long, situ\u00e9 au CERN au niveau de la fronti\u00e8re franco-suisse. Dans la deuxi\u00e8me partie de sa vie, ACO \u00e0 servi de source de rayonnement synchrotron, un sujet qui sera abord\u00e9 plus tard dans ce guide. Il s’agit d’utiliser les particules tournant dans l’anneau pour cr\u00e9er une lumi\u00e8re avec de tr\u00e8s bonnes propri\u00e9t\u00e9s qui peut \u00eatre utilis\u00e9 pour \u00e9tudier diff\u00e9rents mat\u00e9riaux. De nos jours, ce genre d’\u00e9tude est toujours effectu\u00e9e sur diff\u00e9rents mat\u00e9riaux, entre autres au synchrotron SOLEIL sur le plateau de Saclay. Dans la suite de ce guide, je vais vous pr\u00e9senter plus en d\u00e9tail le fonctionnement de cet acc\u00e9l\u00e9rateur. Pour ce faire, je vous invite \u00e0 vous diriger sur la gauche de l’anneau o\u00f9 je vais vous expliquer comment on injectait les particules \u00e0 l’int\u00e9rieur de ce dernier.<\/div>\n<\/details>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

2 – Zone d’injection<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Vous vous trouvez ici au niveau de la zone d\u2019injection des \u00e9lectrons et des positrons dans ACO. Vous pouvez voir, sur votre droite, venant d\u2019un mur blanc, et sur votre gauche, venant d\u2019un mur gris, deux grands tubes allant vers l\u2019anneau. C\u2019est par ces tubes que l\u2019on injecte ; les \u00e9lectrons et les positrons. Le tube de droite sert \u00e0 acheminer les \u00e9lectrons, ces derniers ayant \u00e9t\u00e9 acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s au pr\u00e9alable dans un acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire se trouvant derri\u00e8re le mur. Celui de gauche, lui, sert \u00e0 acheminer les positrons. Comme ces particules n\u2019existent pas \u00e0 l\u2019\u00e9tat naturel, on les cr\u00e9e en amont par int\u00e9ractions entre les \u00e9lectrons de l\u2019acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire et un bloc de tungst\u00e8ne.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

3 – Dip\u00f4le<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Les grands \u00e9l\u00e9ments rouge et bleu num\u00e9rot\u00e9s que vous pouvez voir juste \u00e0 droite de la zone d\u2019injection sont des \u00e9lectroaimants appel\u00e9s dip\u00f4les. Les dip\u00f4les, qui sont constitu\u00e9s de deux p\u00f4les magn\u00e9tiques : un nord et un sud, produisent un champ magn\u00e9tique qui sert \u00e0 courber la trajectoire des particules charg\u00e9es dans l\u2019anneau. Chaque dip\u00f4le va induire une rotation de 45\u00b0 pour le faisceau de particules. \u00c9tant donn\u00e9 que l\u2019on a 8 dip\u00f4les tout le long de l\u2019anneau, on peut effectuer un tour complet. Le fonctionnement des dip\u00f4les est relativement simple. Ils sont constitu\u00e9s de deux bobines, qui sont les parties que vous pouvez voir en rouge, dans lesquelles on va faire passer un courant \u00e9lectrique, ce qui va g\u00e9n\u00e9rer un champ magn\u00e9tique. La partie bleue, quant \u00e0 elle, constitu\u00e9e d\u2019un bloc d\u2019acier sert \u00e0 confiner le champ magn\u00e9tique.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

4 – Quadrip\u00f4le<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Je vous invite maintenant \u00e0 vous d\u00e9placer, en sens inverse \u00e0 celui des aiguilles d\u2019une montre autour d\u2019ACO, jusqu\u2019\u00e0 cet \u00e9l\u00e9ment surmont\u00e9 de trois bo\u00eetes vertes. Ces trois bo\u00eetes vertes sont 3 des 12 quadrip\u00f4les d\u2019ACO. Si on fait circuler un paquet de particules dans ACO sans lui imposer aucune contrainte, le faisceau va avoir tendance \u00e0 naturellement s\u2019\u00e9largir jusqu\u2019\u00e0 entrer en collision avec les parois de l\u2019acc\u00e9l\u00e9rateur o\u00f9 il sera perdu. Pour \u00e9viter que cela ne se produise, on utilise des quadrip\u00f4les. Ils agissent de mani\u00e8re analogue \u00e0 celle de lentilles en optique. Les quadrip\u00f4les focalisent le faisceau et l\u2019emp\u00eachent de diverger. Comme leurs noms l\u2019indiquent, ils sont form\u00e9s d\u2019aimants \u00e0 quatre p\u00f4les, alternativement un p\u00f4le nord, un p\u00f4le sud, un p\u00f4le nord, un p\u00f4le sud. Vous pouvez voir, ici en rouge, quatre bobines de fil conducteur, similaires \u00e0 celles des dip\u00f4les. Quand on fait passer un courant \u00e9lectrique dans ces bobines, elles vont g\u00e9n\u00e9rer le champ magn\u00e9tique n\u00e9cessaire \u00e0 la focalisation du faisceau. Avec ce syst\u00e8me, chaque quadrip\u00f4le va compresser le faisceau dans un plan et l\u2019\u00e9largir dans un plan perpendiculaire. C\u2019est pourquoi dans ACO, on monte des triplets de quadrip\u00f4les de mani\u00e8re \u00e0 pouvoir focaliser le faisceau dans toutes les directions. On a en tout, dans ACO, 4 triplets.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

5 – Ligne de lumi\u00e8re<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Je vous invite maintenant \u00e0 tourner dans le sens des aiguilles d\u2019une montre autour d\u2019ACO, jusqu\u2019\u00e0 ce que vous voyiez au-dessus de vos t\u00eates, la coupe transverse d\u2019un tube partant d\u2019un des dip\u00f4les jusqu\u2019\u00e0 une petite pi\u00e8ce situ\u00e9e un peu plus loin. Ce dispositif est ce que l’on appelle une ligne de lumi\u00e8re. Quand des particules charg\u00e9es suivent une trajectoire courbe, elles perdent de l\u2019\u00e9nergie sous forme d\u2019un rayonnement lumineux, appel\u00e9 rayonnement synchrotron. Cette lumi\u00e8re, qui peut \u00eatre tr\u00e8s intense lorsque beaucoup de particules sont stock\u00e9es, se situe dans une large gamme de longueurs d\u2019onde, allant de l\u2019infrarouge jusqu\u2019aux rayons X. Pour la physique des particules, ce rayonnement est probl\u00e9matique car il entra\u00eene une perte d\u2019\u00e9nergie du faisceau. Mais pour d\u2019autres domaines scientifiques, comme par exemple la physique des solides ou la biologie, le rayonnement synchrotron peut \u00eatre utilis\u00e9 pour sonder la structure de la mati\u00e8re, \u00e0 une \u00e9chelle atomique ou mol\u00e9culaire. Le r\u00f4le de la ligne de lumi\u00e8re est donc de guider ce rayonnement, du dip\u00f4le dans lequel il est \u00e9mis, jusqu\u2019\u00e0 une zone d\u2019exp\u00e9rimentation situ\u00e9e un peu plus loin o\u00f9 il sera utilis\u00e9.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

6 – Cavit\u00e9 radiofr\u00e9quence<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Je vous invite maintenant \u00e0 faire quelques pas et \u00e0 regarder sur votre droite. Vous vous tenez devant ce que l\u2019on appelle une cavit\u00e9 radiofr\u00e9quence, aussi appel\u00e9e cavit\u00e9 acc\u00e9l\u00e9ratrice. Le r\u00f4le de cette cavit\u00e9 est d\u2019augmenter l\u2019\u00e9nergie des particules stock\u00e9es en utilisant un champ \u00e9lectrique. Ce champ \u00e9lectrique oscille \u00e0 une fr\u00e9quence de 27 MHz, c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019il change successivement de sens 27 millions de fois par seconde. Cette fr\u00e9quence d\u2019oscillation, qui se situe dans la gamme des ondes radio, correspond \u00e0 deux fois la fr\u00e9quence de passage des particules dans la cavit\u00e9. Quand une particule traverse un champ \u00e9lectrique, la direction dans laquelle elle est acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e d\u00e9pend de sa charge. Si la particule est charg\u00e9e positivement, elle va \u00eatre acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e dans la direction du champ \u00e9lectrique mais si elle est charg\u00e9e n\u00e9gativement, elle va \u00eatre acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e dans la direction oppos\u00e9e. De ce fait, puisque les \u00e9lectrons et les positrons, qui arrivent en sens inverse, vont traverser la cavit\u00e9 en m\u00eame temps, ils vont \u00eatre acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s simultan\u00e9ment chacun dans la direction qui convient et ainsi une seule cavit\u00e9 permet d\u2019acc\u00e9l\u00e9rer simultan\u00e9ment deux types de particules de charges oppos\u00e9s.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

7 – Hublot<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Je vous invite \u00e0 pr\u00e9sent \u00e0 continuer de tourner autour d\u2019ACO, dans le sens des aiguilles d\u2019une montre, jusqu\u2019\u00e0 avoir fait un quart de tour. Si vous levez la t\u00eate, vous devriez \u00eatre en mesure d\u2019apercevoir des cylindres jaunes pos\u00e9s sur des supports rouges. Il s’agit d\u2019une partie du syst\u00e8me permettant de v\u00e9rifier le comportement des particules stock\u00e9es dans l\u2019anneau. Dans ces cylindres se trouve une cam\u00e9ra qui, gr\u00e2ce \u00e0 un miroir \u00e0 45\u00b0, re\u00e7oit de la lumi\u00e8re en provenance d\u2019un hublot de saphir dispos\u00e9 \u00e0 la sortie du dip\u00f4le. De mani\u00e8re analogue aux hublots d\u2019un bateau \u00e0 travers lesquels on peut voir ce qu\u2019il se passe \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur, ces hublots nous permettent d\u2019observer les faisceaux et de v\u00e9rifier leur bonne qualit\u00e9. Ces hublots fonctionnent en utilisant le principe du rayonnement synchrotron, une lumi\u00e8re \u00e9mise lorsque des particules charg\u00e9es suivent une trajectoire courbe. Cette lumi\u00e8re est r\u00e9colt\u00e9e par la cam\u00e9ra et on obtient ainsi une image indirecte du faisceau, ce qui nous permet de v\u00e9rifier son intensit\u00e9 et sa stabilit\u00e9.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

8 – Pompe \u00e0 vide<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Si vous regardez juste au-dessus de l\u2019anneau, vous pouvez apercevoir l\u2019un des syst\u00e8mes cruciaux d\u2019ACO : l\u2019une de ses pompes \u00e0 vide. Dans un acc\u00e9l\u00e9rateur de particules, le vide est primordial. En effet, si on faisait circuler un faisceau de particules dans un gaz comme l\u2019air par exemple, ces particules trouveraient sur leur passage de nombreuses mol\u00e9cules avec lesquelles elles rentreraient en collision. En quelques secondes, le faisceau aurait compl\u00e8tement disparu. Il faut donc recourir \u00e0 diff\u00e9rents syst\u00e8mes de pompage pour diminuer la pression jusqu\u2019\u00e0 10-13<\/sup> bar, soit un dix millioni\u00e8me de millioni\u00e8me de fois la pression atmosph\u00e9rique. C\u2019est ce que l\u2019on appelle l\u2019ultra-vide.<\/div>\n<\/details>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\"\"<\/a><\/figure>
\n

9 – D\u00e9tecteur<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

TRANSCRIPTION<\/summary>\n
Je vous invite \u00e0 effectuer \u00e0 nouveau un quart de tour autour d\u2019ACO dans le sens des aiguilles d\u2019une montre, pour vous retrouver face \u00e0 une reproduction fid\u00e8le du d\u00e9tecteur d\u2019ACO dans sa premi\u00e8re p\u00e9riode de fonctionnement. Par annihilation entre les \u00e9lectrons et les positrons au moment de la collision, de nouvelles particules sont cr\u00e9\u00e9es. Gr\u00e2ce \u00e0 cet appareil que vous pouvez voir, compos\u00e9 de 4 chambres \u00e0 \u00e9tincelles, on peut retracer la trajectoire de ces nouvelles particules et ainsi obtenir des informations sur ce qu\u2019il s\u2019est pass\u00e9 lors de la collision. Les particules charg\u00e9es cr\u00e9\u00e9es par interaction vont passer dans ces chambres \u00e0 \u00e9tincelles et ioniser le gaz qu\u2019elles contiennent, c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019elles vont arracher des \u00e9lectrons au gaz qui va devenir plus conducteur. Une haute tension est ensuite appliqu\u00e9e entre les diff\u00e9rentes plaques d\u2019acier que vous pouvez voir. Au passage d\u2019une particule, il va se produire un claquage \u00e9lectrique, c\u2019est-\u00e0-dire qu\u2019une \u00e9tincelle va se former entre les plaques le long de la trajectoire l\u00e0 o\u00f9 le gaz a \u00e9t\u00e9 ionis\u00e9. Un syst\u00e8me photographique automatique permet ensuite de r\u00e9cup\u00e9rer l\u2019information sur cette trajectoire.<\/div>\n<\/details>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Retrouvez ici les diff\u00e9rentes \u00e9tapes de la visite de Sciences-ACO ! Chaque \u00e9l\u00e9ment d’ACO (Anneau de Collision d’Orsay) a une utilit\u00e9 propre que nous commentons…<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"parent":33,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-417","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/417","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=417"}],"version-history":[{"count":37,"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/417\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":663,"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/417\/revisions\/663"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/33"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sciences-aco.fr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=417"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}