Flux d’électrons après la cible en tungstène.
Prolongement technologique de la R&D fondamentale du SPP sur l’anti-hydrogène, le projet Sophi est la réalisation d’une source de positons de haute intensité. Les positons sont produits par interaction des électrons avec une cible en tungstène, puis collectés et guidés par un système magnétique. L’originalité du système vient de la faible énergie des électrons incidents qui produit un faisceau de positons ayant une forte dispersion en énergie et en impulsion. La difficulté réside dans la capture de ces positons et dans leur séparation des électrons qui sont encore 1000 fois plus nombreux que les positons.
La finalité de l’expérience « anti-hydrogène » est de vérifier le signe et l’intensité de l’accélération de la pesanteur terrestre pour l’anti-matière. Dans les cas extrêmes des modèles lui laissant la possibilité d’être négative cela se traduirait par une élévation et non une chute d’un atome d’anti-matière soumis à la seule force de la gravité terrestre.
La construction de cette source, basée sur un concept breveté par les physiciens Patrice Perez et André Rosowsky, a été financée par l’Agence nationale de la recherche en 2005, et complétée en 2006 par un financement du Conseil général de l’Essonne pour l’acquisition d’un mini accélérateur linéaire à électrons de 6 MeV appelé Selma.
Flux de positons après la cible.
Les principes expérimentaux pour réaliser l’anti-hydrogène et pour les applications en sciences des matériaux.
En 2006 le dimensionnement du système de capture et de tri magnétique a été optimisé en intégrant les paramètres du linac. Les études d’implantation et de sécurité ont été menées à bien pour préparer l’installation dans le bâtiment 126. En octobre 2007 Sophi et Selma seront installés dans le hall de l’ancien accélérateur Saturne. Cet ensemble permettra de démontrer la faisabilité d’une source intense de positons capable de remplir les pièges des expériences sur l’anti-hydrogène au Cern.
En parallèle, des études ont été menées en collaboration avec les équipes du professeur André Rubbia basées au Cern pour identifier les matériaux capables de générer beaucoup de positroniums. Les positons sont utilisés en science des matériaux comme des sondes pour caractériser la taille des défauts ponctuels dans les structures cristallines. La source réalisée pourrait à terme être une solution de remplacement aux sources de sodium 22 qui fournissent en positons des applications en science des matériaux.
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