Cohésion d'un groupe de proton dans un accélérateur

[obladi]

Bonjour,

Au CERN (entre autres) l'analyse des collisions se fait sur des particules ionisées (protons, He+?) qui sont accélérées et forment deux faisceaux circulant en sens inverse etc.

Sauf erreur ces particules ne sont par réparties uniformément le long de la trajectoire (comme une distribution linéique de charge le long d'un fil conducteur) mais elles sont groupées sous forme de paquets qui se suivent. Comment se fait-il qu'il n'y ait pas immédiatement une dispersion de ces protons due à la force de Coulomb ?

Merci d'avance !
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[XK150]

Bonjour ,

Effectivement , en raison de la très petite masse de chaque proton, l’effet provoqué par les forces de Coulomb serait important : le faisceau doit donc être focalisé et refocalisé en permanence .
Ceci est réalisé grâce aux aimants quadripolaires , qui agissent sur le faisceau de particules chargées , exactement de la même manière qu'une lentille agirait sur un faisceau de lumière.

[obladi]

Merci beaucoup, oui j'ai vu ces quadripôles en coupe dans un reportage, il y avait aussi une autre géométrie de guidage plutôt "bipolaire". Ce que je ne comprendrai jamais c'est comment ils arrivent à focaliser avec une telle précision en partant de champs magnétiques qui sont à priori tellement inhomogènes. En effet les sources de champs magnétique engendrent parfois une certaine symétrie mais les gradients des lignes de champs sont tellement non linéaires d'un point de vue spacial déjà) ? Je me demande aussi comment est fait le "setup" magnétique de l'ensemble du dispositif de guidage,donc tous les anneaux etc... Est-ce que c'est calculé à l'avance et ils font circuler des courants constants bien définis dans chaque zone, ou est-ce que c'est dynamique ? Est-ce qu'on peut faire varier de telles intensité de champs à très haute fréquence ?