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AD/AEGIS

Expérience AEGIS - Antihydrogen Experiment : Gravity, Interferometry, Spectroscopy -

L’expérience AEGIS est installée au CERN, dans la zone du décélérateur d’antiprotons (AD). L’objectif principal de cette expérience (collaboration) est de mesurer la chute gravitationnelle de l’anti-matière (ici de l’anti-hydrogène). Ce sera la première fois qu’une telle mesure sera effectuée.
De nombreuses difficultés sont aux rendez-vous. Dans un premier temps il faut à partir d’anti-protons et d’anti-électron produire des atomes anti-hydrogène. Le gaz ainsi produit de quelques milliers d’anti-atomes doit être stocké grâce à des champs magnétiques intenses dans un vide très poussé. Ce gaz doit être à une température la plus faible possible au moins inférieure à 100mK. Plus précisément, les anti-protons sont liés aux anti-electrons en les faisant interagir avec un gaz d’orthopositronium, etat lié e+e-, excité (oPs*) suivant la réaction d’échange de charge : pbar + oPs* -> Hbar* + e-.
Les anti-atomes sont ensuite projetés par couplage Stark sur un déflectomètre de Moiré afin de mesurer leur trajectoire balistique. Une précision de 1% devrait pouvoir être atteinte avec un tel dispositif.

Au cours de l’année 2010, l’expérience AEGIS a été proposé au laboratoire.
Après avoir reçu un avis favorable du conseil scientifique de l’IN2P3, le groupe a été créé en 2012.
Nous avons proposé à la collaboration de lui fournir une source de protons afin de permettre le réglage et l’étude du dispositif expérimental en l’absence d’anti-protons. La production d’hydrogène est complètement équivalente à la production d’anti-hydrogéne, ce sont exactement les mêmes mécanismes physiques qui sont mis en jeu.
De plus, en prime, l’on pourrait faire la même mesure de balistique avec l’hydrogène qu’avec l’anti-hydrogène. Cela permettrait de nous affranchir d’un certains nombre d’effets systématiques. La difficulté ici, est la détection des atomes d’hydrogène ayant une très faible énergie cinétique. Alors qu’il n’ y a aucune difficulté à détecter de l’anti-matière dans un détecteur constitué de matière.

La source de proton est réalisée par le service accélérateur et le service mécanique de l’IPNL. Le service électronique est aussi associé à cette realisation.

Composition du groupe : H. El Mamouni (PU), P. Lebrun (CR), P. Nedelec (PU)

Expérience AEGIS

Antihydrogne Experiment : Gravitation, Interference & Spectroscopy

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