Comment
fonctionne le AD ?
Les antiparticules doivent �tre cr��es � partir d'�nergie (rappelez-vous : E=mc2). Cette �nergie est obtenue avec des protons qui ont auparavant �t� acc�l�r�s dans le PS. Ces protons sont projet�s dans un bloc de m�tal, appel� cible. Nous utilisons des cibles de cuivre ou d'iridium, essentiellement parce qu'elles sont faciles � refroidir (mais un morceau de viande pourrait faire le m�me usage - simplement il r�tirait tr�s vite et c'est plut�t salissant).
L'arr�t brutal des telles particules �nerg�tiques lib�re une quantit� �norme d'�nergie dans un petit volume, le chauffant � de telles temp�ratures que des particules de mati�re et d'antimati�re sont cr��es spontan�ment (ceci est expliqu� dans notre salle de briefing).
Dans environ une collision sur un million, une paire proton-antiproton est form�e. Cependant, �tant donn� qu'environ 10 milliers de milliards de protons heurtent la cible (environ une fois par minute), cela fait toujours un bon 10 millions d'antiprotons qui prennent la direction du AD.
Les antiprotons fra�chement cr��s se comportent comme une bande d'enfants sauvages ; ils sont produits pratiquement � la vitesse de la lumi�re, mais tous n'ont pas exactement la m�me �nergie (ce qu'on appelle la "dispersion en �nergie" ). De plus, ils se propagent al�atoirement dans toutes les directions, tentant aussi de s'�chapper "par les c�t�s" ("oscillations transversales"). Des aimants de courbure et de focalisation s'assurent qu'ils restent sur la bonne trajectoire, au milieu de la chambre � vide, alors qu'ils commencent � faire la course autour de l'anneau.
A chaque tour, les champs �lectriques �lev�s � l'int�rieur des cavit�s radiofr�quence commencent � d�c�l�rer les antiprotons. Malheureusement, cette d�c�l�ration augmente la taille de leurs oscillations transversales : si on ne fait rien pour y rem�dier, tous les antiprotons sont perdus lorsqu'ils entrent finalement en collision avec les parois de la chambre � vide.
Pour �viter cela, deux m�thodes ont �t� invent�es : le "refroidissement stochastique" et le "refroidissement par �lectrons". Le refroidissement stochastique (ou "al�atoire") fonctionne mieux � hautes vitesses (proches de la vitesse de la lumi�re, c) et le refroidissement par �lectrons fonctionne mieux � petites vitesses (toujours rapides, mais seulement 10 � 30 % de c). Leur but est de diminuer la dispersion en �nergie et les oscillations transversales du faisceau d'antiprotons.
Finalement, lorsque la vitesse des antiparticules a atteint environ 10% de la vitesse de la lumi�re, le groupe comprim� d'antiparticules (appel� un "paquet") est pr�t � �tre �ject�. Le cycle de d�c�l�ration est termin� : il a dur� environ une minute.
Un puissant aimant � d�flexion rapide est enclench� en moins d'un millioni�me de seconde et, au tour suivant, tous les antiprotons suivent une nouvelle trajectoire, qui les conduit dans les chambres � faisceau de la ligne d'extraction. L�, de nouveaux aimants dipolaires et quadrupolaires dirigent le faisceau vers l'une des trois exp�riences.
