Accélérateur de protons

En tant que composants fondamentaux de la matière, les protons sont partie intégrante des choses qui nous entourent. Mais à l’Institut Paul Scherrer PSI, ils abandonnent leur rôle habituel et sont utilisés pour produire d’autres particules, les neutrons et les muons, qui sont ensuite étudiés pour analyser certains matériaux. Pour pouvoir être exploités de la sorte, les protons doivent d’abord être accélérés. Une installation accélératrice en trois étapes joue un rôle important dans ce processus. C’est au milieu de cette installation que se trouve l’accélérateur Injecteur 2.

Dans un accélérateur de particules, ce sont les aimants qui tirent les ficelles : si protons et électrons gardent le cap, c’est en effet grâce à eux. Ces aimants n’ont toutefois pas grand-chose en commun avec ceux qui garnissent la porte de notre réfrigérateur. Au PSI, ils sont nombreux à peser bien plus lourd que ledit réfrigérateur. Et malgré leur puissance, ce sont des chefs-d’œuvre de précision.

L’origine du faisceau de protons au PSI est un accélérateur linéaire au look rétro. Ce modèle charismatique est baptisé Cockcroft-Walton, du nom de l’inventeur du principe. Depuis 1984, il fournit la première étape d’accélération des protons, qui sont ensuite amenés dans l’accélérateur circulaire à une vitesse équivalant à 80% de la vitesse de la lumière. Depuis des décennies, c’est ici qu’est généré un faisceau de protons remarquable qui, grâce à des améliorations continues, détient même depuis 1994 le record du monde du faisceau le plus performant.