Les faisceaux de particules peuvent être améliorés grâce à la nouvelle technique du Fermilab
Pour que les physiciens explorent de nouvelles particules et recueillent plus d’informations sur les particules existantes, les faisceaux de particules doivent entrer en collision correctement et pour que cela se produise, les scientifiques du Laboratoire Fermi ont mis au point une nouvelle technique.
Des chercheurs du Fermi National Accelerator Laboratory du Département américain de l’énergie ont annoncé la première démonstration réussie d’une nouvelle technique qui améliore les faisceaux de particules. Les scientifiques disent que leur nouvelle technique pourrait être utilisée dans les futurs accélérateurs de particules pour potentiellement utiliser la méthode pour créer de meilleurs faisceaux de particules plus denses, augmentant le nombre de collisions et donnant aux chercheurs une meilleure chance d’explorer des phénomènes physiques rares qui nous aident à comprendre notre univers. L’équipe a publié ses conclusions dans une récente édition de Nature.
Au Fermilab, les scientifiques ont utilisé le tout nouvel anneau de stockage du laboratoire, l’accélérateur de test d’optique intégrable, connu sous le nom d’IOTA, pour démontrer et explorer un nouveau type de technologie de refroidissement de faisceau avec le potentiel d’accélérer considérablement ce processus de refroidissement.
La nouvelle technique est appelée refroidissement stochastique optique et ce système de refroidissement mesure comment les particules d’un faisceau s’éloignent de leur trajectoire idéale en utilisant une configuration spéciale d’aimants, de lentilles et d’autres optiques pour donner des coups de pouce correctifs.
« C’est excitant parce que c’est la première technique de refroidissement démontrée dans le régime optique, et cette expérience nous a permis d’étudier au mieux la physique essentielle du processus de refroidissement », a déclaré Jarvis. « Nous avons déjà beaucoup appris, et maintenant nous pouvons ajouter une autre couche à l’expérience qui nous rapproche considérablement des applications réelles. »
Une fois l’expérience initiale terminée, l’équipe scientifique développe un système amélioré à l’IOTA qui sera la clé pour faire progresser la technologie. Il utilisera un amplificateur optique pour renforcer la lumière de chaque particule d’environ un facteur de 1 000 et appliquera l’apprentissage automatique pour ajouter de la flexibilité au système.
