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 Pierre Marin : (extrait de son Hommage à André Blanc-Lapierre)

4 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

5 AdA à Frascati (1961)

6 électron noyau atomique

7 électron

8

9 région de croisement

10 Annihilation mutuelle d’un électron avec un positron  (énergie de mouvement + mc 2 ) avant la collision =  (énergie de mouvement + mc 2 ) après la collision

11 Annihilation mutuelle d’un électron avec un positron

12 électron positron régions de collisions

13 électronspositrons

14 électronspositrons

15 électronspositrons

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

17 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)

18 Difficultés technologiques Optique magnétique très préciseOptique magnétique très précise Source de positronsSource de positrons Transfert des particules entre sources et anneauTransfert des particules entre sources et anneau Ultra-videUltra-vide Résonances, instabilités collectivesRésonances, instabilités collectives Effet TouschekEffet Touschek Fiabilité de tout l’appareillageFiabilité de tout l’appareillage Intégration du/des détecteur/sIntégration du/des détecteur/s …

19 RetourauLAL en 1961

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21 AdA au LAL 1962

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

23 L’effet Touschek mesure indirecte des dimensions des paquets de particules stockées nombre de particules stockées taux de perte des particules

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

25 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   photon

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27

28

29 Les 300 premiers électrons dans l’anneau ACO

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

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

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

35 1969

36 Progression des mesures

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38 ACO exploité par LURE

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

40 1969

41 Financementdel'anneauDCIpar A. Lagarrigue 1971

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43 Détecteur DM2

44 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’

45 Publications DM2 (un échantillon)

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47 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

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