Accélérateur de particules - Définition

Liste d’accélérateurs

Voir la liste mise à jour régulièrement par ELSA, institut de physique, université de Bonn (Allemagne).

Les sites géographiques

Le Tevatron au Fermilab à Chicago

L'accélérateur de particules du Weizmann Institute of Science, Israël.

Élément de l'accélérateur DESY

États-Unis : Brookhaven, Cornell, Stanford, Fermilab

• Tevatron au Fermilab à Chicago (É.-U.) 1984 : Synchrotron à protons de 1 TeV à aimants supraconducteurs - 1986 : Collisionneur protons-antiprotons. A permis la mise en évidence du quark top en 1995 (174 GeV)
• RIA à la Michigan State University (É.-U.)
• SLAC à Stanford. L'accélérateur de particules de 3,2 km de long situé sur le site est le plus long accélérateur linéaire au monde. (É.-U.)
• ILC à Stanford
• RHIC (en) à Upton, New York (É.-U.) Site officiel

Europe

• UNILAC au GSI à Darmstadt (Allemagne)
• DESY à Hambourg (Allemagne)
• Hadron Electron Ring Accelerator ou HERA à Hambourg (Allemagne)
• PETRA à Hambourg (Allemagne)
• LAL Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire, Orsay, France
• VIVITRON à Strasbourg (France) Arrêt d'activité en 2003.
• ESRF à Grenoble (France) : Site officiel
• GANIL à Caen (France) : Site officiel
• Synchrotron Soleil à Saint-Aubin (Essonne) (France)
• Large Electron Positron ou LEP au CERN à Genève (Suisse)
• Large Hadron Collider ou LHC au CERN à Genève (Suisse)
• AGOR cyclotron KVI à Groningen Pays-Bas
• Nuclear Research Institute Rez plc République tchèque Cyclotron isochrone à protons

Russie et Biélorussie

• UNK à Serpoukhov
• VEPP à Novosibirsk
• Joint Institute for Power and Nuclear Research, Minsk Biélorussie Générateur électrostatique 250 KeV à 10 mA
• (PNPI) Petersburg Nuclear Physics Institute Fédération de Russie Synchrocyclotron à protons 1 000 MeV à 0,003 mA
• (ITEP) Institute for Theoretical and Experimental Physics Fédération de Russie Synchrotron à protons de 2 600 MeV

Chine : Pékin

• BEPC Beijing Electron Positron Collider. Linac et anneau de stockage de 240 mètres de diamètre.

Japon

• KEK High Energy Physics and Accelerator ("Koh-Ene-Ken") à Tsukuba (Japon) Linac -
• TRISTAN à Tokyo

Corée

• KAERI Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) République de Corée Accélérateur linéaire à proton 1 000 MeV, 20 mA.

Les apports de la supraconductivité

Câbles d'alimentation des expériences du CERN : en haut, les câbles du LEP ; en blanc, les câbles du LHC, supraconducteurs (même puissance).

Un des progrès technique les plus importants des années 1970-1990 a été la maitrise des supraconducteurs destinés aux aimants et aux cavités accélératrices. Certains métaux refroidis à une température proche du zéro absolu (-273 °C) perdent alors toute résistivité électrique, ce qui permet d'y faire circuler sans perte des courants élevés. Fabriquer des électro-aimants supraconducteurs a été une suite de difficultés liées au quenching (le champ magnétique peut altérer la supraconductivité et donc le métal supraconducteur). Les électro-aimants doivent atteindre 4 à 5 Teslas (40 000 à 50 000 Gauss) pour être utilisés dans les accélérateurs. Le but a été atteint avec le Tevatron grâce à un anneau d'aimants supraconducteurs. La supraconductivité peut réduire la consommation électrique des cavités à radiofréquences, surtout dans les collisionneurs électrons-positrons, où l'énergie se dissipe en chaleur presqu'autant qu'elle est communiquée aux particules .