Accueil

Ce site est dédié aux constructions amateur en physique des particulesgb

This site is dedicated to amateur construction in particle physics – for english welcome page just click on the flag.

 

Construire un accélérateur de particules dans son garage…

 Les extraordinaires outils conçus et réalisés par les grands laboratoires de physique nucléaire ne laissent jamais indifférent un passionné de technologies, de même que le monde de l’infiniment petit des atomes et particules exerce une fascination inaltérable auprès de scientifiques en herbe de tout âge. La plupart vont se contenter de regarder, de lire et de rêver, mais quelques uns, « les apprentis sorciers », vont décider de relever le défi et de consacrer du temps et de l’argent à apprendre, puis réaliser, avec les moyens du bord, des machines hors du commun.

 Notre époque est favorable à cela : l’évolution des techniques et la disponibilité d’équipements d’occasion permettent aujourd’hui aux amateurs de construire tout ou partie de machines autrefois réservées aux laboratoires et aux universités. Ce marché du surplus scientifique, qui s’est accompagné de la généralisation des achats en ligne dans tous les domaines technologiques, donne accès à des ressources qui n’existaient même pas il y a encore une quinzaine d’années. On peut aujourd’hui acheter un microscope électronique d’occasion pour quelques milliers d’euros et trouver les pièces pour sa maintenance sans difficulté. On peut aussi aujourd’hui acheter des pompes à vide de haute performance qui n’étaient pas du tout accessibles au particulier il y a encore peu de temps.

 Il n’est donc pas surprenant que, dans ces dernières années, les projets d’accélérateurs d’électrons ou d’ions ainsi que leurs diverses applications en physique et en microscopie ont proliféré dans les écoles et chez des particuliers éclairés. Et cela est d’autant plus tentant que la base de données de documents accessibles via l’Internet est énorme et permet de comprendre à la fois les aspects théoriques et pratiques de ces réalisations. L’extraordinaire profusion de forums a sans doute permis a certains de dépasser le stade de l’envie en voyant que d’autres sont parvenus à construire des machines fonctionnelles, voir que certains amateurs ont exploré et testé des solutions techniques écartées par les scientifiques. Dans tous les cas, le partage des passions et des réalisations de multiples anonymes est sans doute devenu un vecteur de progrès scientifique.

Mais les expériences de physique des particules ont ceci de particulier qu’elles ne peuvent être réalisées avec quelques petits matériels qui traînent au fond de votre atelier. Il faudra en effet commencer par disposer d’un matériel permettant d’atteindre le vide moyen ou poussé et d’y effectuer des expériences. C’est le milieu indispensable pour jouer avec composants de la matière. C’est une étape essentielle et complexe, qui peut être bloquante. Il faudra ensuite, dans la plupart des cas, disposer d’alimentations électriques diverses et variées, d’instruments de mesure… Alors seulement, le champ expérimental sera ouvert.

Pour bon nombre de fanatiques de technologies et de sciences, l’accélérateur de particules est une espèce de graal inaccessible qui constitue une des réalisations les plus abouties de la science permettant d’accéder à l’invisible. Jusque dans les années 2000, cette attirance ne semblait trouver aucun moyen de concrétisation, les énormes équipements construits pour les laboratoires de physique présentant de manière évidente un côté parfaitement inaccessible pour le bricoleur du dimanche. Mais c’est là qu’internet prend toute sa valeur, puisque apparaissent à cette époque des blogs  et pages très bien documentées sur des projets d’amateurs et/où d’étudiants, en particulier des universités américaines. On y trouve essentiellement des pages détaillant la construction amateur de cyclotrons et d’accélérateurs linéaires, qui s’imposent très clairement comme la partie accessible de ce domaine de la recherche. L’idée a donc germé progressivement dans mon esprit qu’on pouvait aujourd’hui construire un accélérateur de particules dans un coin de sa maison… C’est aussi évident qu’effrayant pour vos proches…

On y pense pendant des années, puis un jour on se lance. Mais comme on commence à avoir un peu de bouteille, on se lance de manière méthodique et raisonnée. On dresse une première liste de ce qui manque (pompe à vide, raccords en tous genre, outils) et on planifie, on étale dans le temps les dépenses. Pendant ce temps, on se documente, on achète des livres, on télécharge des centaines de pdf. C’est une première chance pour le physicien en herbe : la source de la toile ne s’est pas tarie, bien au contraire : les laboratoires de physique sont omniprésents et partagent de plus en plus d’infos sur leurs machines, certaines très techniques et très orientées sur la construction, et la communauté amateur n’a cessé de croître, apportant de nouveaux succès : un microscope électronique à partir d’un oscilloscope, la fusion nucléaire à la maison… C’est sans doute un des effets positifs du coût astronomique des installations scientifiques, cela incite la communauté des grands labos à partager, à organiser des séminaires… Et tout cela se retrouve sur la toile, accessible en quelques clics avec une bonne dose de traduction de l’anglais.

Le site

Ces pages avaient essentiellement pour fonction, dès le départ de mon projet, de structurer les recherches préalables et de regrouper les connaissances nécessaires en un ensemble cohérent. Par la suite, j’ai réalisé que je disposai de la matière nécessaire pour partager cette expérience avec les internautes, et j’ai systématiquement créé une page soit pour un matériel spécifique, soit pour un domaine de connaissance, soit pour rendre-compte de la réalisation d’un composant de mon projet. Parallèlement, l’idée s’est imposée qu’un manuel relatant toutes les étapes de mon projet pourrait venir en aide à d’autres passionnés, et j’ai donc poursuivi mon effort de rédaction avec l’objectif double d’alimenter un site internet et de compléter un document de synthèse.

Ce site a donc pour vocation de partager tout autant les connaissances de base sur l’accélération de particules que ma construction pas à pas d’un instrument aussi complexe. J’ai également voulu illustrer chacun des domaines abordés par l’évocation de réalisations d’amateurs. Pour mes propres projets, j’ai choisi de procéder par étape, en commençant par un circuit de vide élaboré intégrant une mesure du vide et une mise en oeuvre automatisée. Cette étape constitue déjà une première difficulté qui aura nécessité près de deux ans pour en maîtriser les techniques et acquérir les principaux composants. La phase suivante consiste en la construction d’une enceinte de vide polyvalente dotée de tous les périphériques nécessaires pour explorer les domaines de l’ionisation, de la diffusion de faisceaux d’électrons…. Viennent enfin les idées d’expériences à conduire.

Vous trouverez donc ici toutes les connaissances théoriques qui ont été nécessaires à la conception des différents composants, mais surtout des informations pratiques pour le cas où l’expérience vous tente. Le site répertorie par ailleurs la plupart des projets que leurs concepteurs ont eu l’intelligence de partager sur la toile.

Si vous souhaitez simplement découvrir le site, suivez le guide !next

 

 

Laisser un commentaire