peut on accélérer des protons par un tir laser ?

[olivdeso]

En lisant les posts sur l'augmentation à 7TeV du LHC et tout ce que ça implique électroaimants supra conducteurs...je me disais, est ce qu'on ne pourrait pas mettre un petit coup de pied au fesses des protons à coup de tir laser juste avant la collision. ça serait peut être une solution pas chère pour gagner un peu en énergie? mais c'est quoi l'ordre de grandeur qu'on pourrait donner avec un laser? à l'intuition, ça doit pas être bezef mais bon...puis la synchro...

[syncopatte]

à l'intuition, ça doit pas être bezef mais bon...puis la synchro...

bezef?

 

EDIT: ah, je pense avoir compris, bzef=grndchose?

 

Patte.

Modifié 20 avril 2011 par syncopatte

[Alcofribas]

On peut accélérer des particules par laser, ça permettrait même théoriquement de construire des accélérateurs de particules très compacts, mais en passant par un plasma : le passage du faisceau génère localement, par interaction avec le plasma, un champ de sillage très intense, qui peut accélérer les particules.

Il y a encore quelques détails techniques à régler avant de construire un LHC de table, mais c'est une voie de recherche intéressante.

 

Pour des références, faire google sur : "laser ponderomotive acceleration"

Modifié 20 avril 2011 par Alcofribas

[Leimury]

En lisant les posts sur l'augmentation à 7TeV du LHC et tout ce que ça implique électroaimants supra conducteurs...je me disais, est ce qu'on ne pourrait pas mettre un petit coup de pied au fesses des protons à coup de tir laser juste avant la collision. ça serait peut être une solution pas chère pour gagner un peu en énergie? mais c'est quoi l'ordre de grandeur qu'on pourrait donner avec un laser? à l'intuition, ça doit pas être bezef mais bon...puis la synchro...

 

Mouais...

Un synchrotron est le plus puissant microscope imaginable.

Je me dis que balancer des choses parasites risque de poser un petit problème.

 

Ce serait un peu comme préparer une lamelle de microscope après avoir jardiné, sans se laver les mains et sans gants.

 

L'accélération n'est qu'un moyen.

Le but c'est de voir ce qui compose un tout petit truc, pas simplement d'avoir une collision à très grande vitesse.

Des instruments si sensibles et si rapides qu'ils arrivent à voir des particules qui n'existent même pas le temps d'un battement de cils et bien plus petites qu'un électron.

Des choses qui vibrent, qui ont un spin, une énergie qu'on cherche à mesurer le plus finement possible.

 

Aller balancer un laser là dedans n'est peut être pas une très bonne idée.

 

Bon ciel

[olivdeso]

merci pour vos réponses et remarques pertinents.

Pour que ça marche, il faudrait mettre le laser bien avant la chambre de détection donc. L'avantage, c'est qu'il se propage en ligne droite alors que les protons se déplacent en courbe dans le LHC. On devrait pouvoir éviter que les photons ne viennent taper dans la chambre de détection, mais c'est effectivement pas simple, car il faudra des photons énergétiques à mon avis, qui risquent d'ioniser tout ce qu'il touchent...donc effectivement des particules un peu partout. Il faudrait un tunnel d'échappement pour le laser...

J'ai regardé un peu les accélérateurs à photon sur des plasmas, pour l'instant ils accélèrent les électrons et dans un plasma (j'aime bien l'effet de vague déferlante pour expliquer le truc...) et l'ordre de grandeur n'est pas encore le même que le LHC.

 

Mais une chose m'étonne:

 

- il ne parlent que très peu, voir pas du tout de la longueur d'onde du laser, mais principalement de sa puissance. Bizarre bizarre. Pour moi cette histoire est comme l'effet photo électrique, l'énergie transférée doit dépendre de l'énergie du photon et donc de la longueur d'onde. Bon évidement on n'a peut être pas encore de laser X puissant sous la main, mais ça devrait le faire un jour...

Modifié 20 avril 2011 par olivdeso

[Alcofribas]

Attention, ce n'est pas la pression de radiation du faisceau laser qui accélère directement les particules mais le champ créé par la perturbation de la densité d'électrons du plasma. Et ce qui compte est surtout la densité d'énergie, la force pondéromotrice est proportionnelle au gradient de la densité d'énergie.

En première approche, on peut jeter un oeil à l'explication wiki:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Acc%C3%A9l%C3%A9ration_laser-plasma

(enfin, son explication de la force pondéromotrice est un peu mal fichue quand même)

Voir aussi la version gb:

http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_acceleration

 

Au SLAC, 42 GeV sur une distance d'accélération de 85 cm quand même (mais ça doit être sur des électrons pour l'instant)...

[Dom de Savoie]

On ne peut pas obtenir d'énergies très élevées par interaction directe d'un laser sur des électrons ou des protons pour la bonne raison que l'énergie des photons du laser est faible comparée à l'énergie des faisceaux que l'on souhaiterait obtenir. Même avec un laser à rayon X, l'énergie obtenue ne pourrait pas excéder quelques dizaines de MeV pour des rayons X très durs.

 

Par contre, comme le dit Alcofribas la création d'un plasma par un tir laser permet de créer un champs électrique intense propre à accélérer des particules. C'est d'ailleurs l'une des voies les plus prometteuses pour la réalisation des accélérateurs linéaire du futur.

 

Par contre encore, on peu faire l'inverse, c'est à dire créer des faisceaux de photons énergétiques en tirant au laser sur un faisceau d'électrons. Le photon acquière alors une très forte énergie par effet Compton. C'est une technique que les Russes de Novossibirsk maîtrisaient bien dans le temps, je ne sais pas trop ce que c'est devenu. C'est une technique très intéressante car en mesurant l'électron diffusé on peut connaître avec précision l'énergie du photon.

 

Dominique