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Physique des 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 des plasmas 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, les nouveaux défis technologiques engendrés par le pari de l’énergie du futur que constituera la fusion contrôlée est une espèce de graal inaccessible qui constitue une des réalisations les plus abouties de la science. 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 « fusors », 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 outil de fusion 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 qui constituent à chaque fois une source inépuisable de motivation… 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.

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.

les détails de mes projets

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Présentation de l’auteur et de ses travaux Pour mon projet : cet auteur offre, à travers son site mais aussi les multiples publications auxquelles il a contribué, une source d’inspiration extraordinaire pour les stellarators de petite dimension, mais aussi pour les solutions techniques simples imaginées dans son propre laboratoire. Son premier […]

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le stellarator SCR-1

stellarator SCR1 – Introduction et spécifications Mise à jour le 26 nov 2016 Pour mon projet : Très inspiré des travaux de V. Queral et de la première version de son stellarator moduliare (UST1) , ce stellarator de petites dimensions présente l’intérêt majeur   Le stellarator compact SRC-1 développé au Costa […]

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sources d’inspiration : NCSX

L’eXpérience du Stellarator Compact National Pour mon projet : ce projet de réacteur de fusion  hybride constitue l’essentiel de ce qui a inspiré mon projet STMX. Cela est avant tout du à la mise à disposition sur internet de tous les fichiers du projet, plans et pièces en 3D. Cela en […]

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Présentation de mon projet

Les grandes lignes du projet STMX Mise à jour : 260517 D’autres l’ont fait, donc pourquoi pas moi !!! L’objectif de ce projet est de construire un dispositif de fusion permettant de confiner un plasma par moyens magnétiques modulables. Le nom de mon projet :STeMeX pour STellarator Modulaire eXpérimental  ou STMX en […]

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réflexions

Quelques réflexions préalables avant de se lancer Le domaine abordé dans ces pages ne fait pas partie de ces hobbies que l’on peut commencer du jour au lendemain en achetant un « kit de démarrage ». Il suffit pour s’en convaincre de parcourir les forums, souvent américains, d’amateurs de cyclotrons, d’expériences de […]

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