De la toute première observation de collisions e  - e  dans un anneau à la production de J/  par millions CINQUANTENAIRE DU LABORATOIRE DE L’ACCÉLÉRATEUR.

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1 De la toute première observation de collisions e  - e  dans un anneau à la production de J/  par millions CINQUANTENAIRE DU LABORATOIRE DE L’ACCÉLÉRATEUR LINÉAIRE

2 André Blanc-LapierrePierre Marin

3 1950 – 2000 ENS – LAL – LURE Un demi-siècle d’accélérateurs Pierre Marin En 1961, de retour d’un séjour d’une année au CERN après ma thèse, et alors que je cherchais une voie propre, G. Bishop m’a suggéré d’effectuer une visite à Frascati (…). Au mois d’Ao û t, j ’ y suis all é avec G. Charpak ( … ). Un groupe de physiciens du cru, il y avait B. Touschek, C. Bernardini, G. Ghigo, F. Corazza, M. Puglisi, R. Querzoli et G. Di Giugno, nous ont montr é avec beaucoup de fiert é une petite machine, AdA, un vrai bijou au milieu d ’ un hall jouxtant le synchrotron à é lectrons de Frascati. Extraits de

4 AdA à Frascati (1961)

5 électron noyau atomique

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10 région de croisement

11 Rolf Wideröe 1902-1996 brevet 1943 (publié en 1949)

12 et bien d’autres Donald W. KerstDonald W. Kerst Gerry O’NeilGerry O’Neil Gersh BudkerGersh Budker Bruno TouschekBruno Touschek Vladimir BaierVladimir Baier … Bruno Touschek (1964)

13 Annihilation mutuelle d’un électron avec un positron

14 électron positron régions de collisions

15 électronspositrons

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17 AdA au LAL 1962

18 On voit chacun des électrons ! Un verre d'eau contient de l’ordre de trente millions de milliards de milliards d’électrons

19 Production d’antimatière dans le laboratoire faisceau d’électrons faisceau de photonspaires d’électrons et de positrons Cible : plaque métallique Cible : plaque métallique

20 Décembre 1963 : la toute première observation de collisions e  - e  dans un anneau nombre de particules du faisceau n° 2 taux d’événements par particule du faisceau n° 1 e  + e  e  + e   

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23 Difficultés technologiques produire des e  (et des e  ) en grand nombre,produire des e  (et des e  ) en grand nombre, en accumuler suffisamment,en accumuler suffisamment, l es faire circuler dans l’ultravide,l es faire circuler dans l’ultravide, guider leurs trajectoires avec une très grande précision,guider leurs trajectoires avec une très grande précision, éviter les résonances, contrôler les instabilités collectives,éviter les résonances, contrôler les instabilités collectives, regrouper les particules en paquets denses,regrouper les particules en paquets denses, intégrer le ou les détecteur(s) dans l’anneauintégrer le ou les détecteur(s) dans l’anneau … Il faut

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25 Les 300 premiers électrons dans l’anneau ACO Octobre 1965

26 ISEPSR1966 Symposium international sur les anneaux de collisions à électrons et positrons

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28 e  + e    +   temps état initial état final eeee eeee   photon

29 e  + e    +   taux de production de paires     énergie des faisceaux

30 1969

31 Progression des mesures 1974 : détecteur DM1 dans ACO 

32 ACO exploité par LURE

33 Mars 2002 : ACO et la salle P.Marin qui l’abrite sont inscrits à l’inventaire complémentaire des monuments historiques

34 Financementdel'anneauDCIpar A. Lagarrigue 1971

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36 Détecteur DM2

37 La particule J /  c c  Masse ~ trois fois celle d’un proton  Masse ~ trois fois celle d’un proton Pas de charge électrique Pas de charge électrique Durée de vie ~ 1 centième de milliardième de milliardième de seconde Durée de vie ~ 1 centième de milliardième de milliardième de seconde Nombreux modes de désintégration Nombreux modes de désintégration Paire quark ‘charmé’ - antiquark ‘charmé’

38 Publications DCI (un échantillon)

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40 D’Ada à LEP, des collisionneurs circulaires aux collisionneurs linéaires des collisionneurs circulaires aux collisionneurs linéaires d’après J.-E. Augustin et K. Yokova ILC DCI ACO

41 Remerciements : V. Garonne, Ch. Helft, A. Perus et tout spécialement G. Dreneau et B. Leloup