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

André Blanc-Lapierre Pierre Marin

‘Un demi-siècle d’accélérateurs’ Extraits de ‘Un demi-siècle d’accélérateurs’ 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’août, j’y suis allé 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 montré avec beaucoup de fierté une petite machine, AdA, un vrai bijou au milieu d’un hall jouxtant le synchrotron à électrons de Frascati. Pierre Marin

AdA à Frascati (1961)

électron noyau atomique

région de croisement

Quelques noms Rolf Wideröe Donald W. Kerst Gerry O’Neil Gersh Budker Bruno Touschek Vladimir Baier … Bruno Touschek (1964)

Annihilation mutuelle d’un électron avec un positron

positrons électrons régions de collisions

1962 AdA au LAL

On voit chacun des électrons ! Intensité du rayonnement synchrotron Un verre d'eau contient de l’ordre de trente millions de milliards de milliards d’électrons temps (durée : quelques minutes)

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

Production d’antimatière dans le laboratoire Cible : plaque métallique Cible : plaque métallique faisceau d’électrons faisceau de rayons  Paires : 1 électron et 1 positron

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

ISEPSR 1966 Symposium international sur les anneaux de collisions à électrons et positrons

e+ + e- p+ + p- état initial état final e+ p+ photon e- p- temps

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

1969

1974 : détecteur DM1 dans ACO 

ACO exploité par LURE

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

1971 Début du financement de l'anneau DCI par Lagarrigue (coût total ~ 55 MF)

Détecteur DM2

Publications DCI (un échantillon/~50)

La particule J/ c c découverte en 1974 Paire quark ‘charmé’ - antiquark ‘charmé’ c découverte en 1974 masse ~ trois fois celle d’un proton pas de ch arge électrique durée de vie ~ 1 centième de milliardième de milliardième de seconde nombreux modes de désintégration

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

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

Rolf Wideröe brevet 1943 (publié en 1949)

positron électron régions de collisions

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

Progression des mesures  1974 : détecteur DM1 dans ACO