L'évolution des techniques
et la disponibilité d'équipements d'occasion
permet aujourd'hui aux amateurs de construire des
machines autrefois réservées
aux laboratoires et aux universités.
Dans le domaine de la physique,
l'accélérateur de particules est un
outil magique qui dissèque
les composants
fondamentaux de la matière et à cette
fin, met en œuvre un ensemble
de techniques et savoir-faire
dont l'acquisition ne peut que susciter
la passion de tout scientifique
en herbe. Dans le domaine de
l'imagerie, le microscope
électronique est un outil extraordinaire
qui permet d'aller
bien au-delà de la
résolution des appareils classiques
à partir d'un accélérateur
d'électrons.
Il n'est donc pas
surprenant que, dans ces dernières
années, les projets d'accélérateurs
d'électrons ou d'ions
ainsi que leurs applications
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.
Enfin, le Web
a permis le développement du
marché des matériels scientifiques d'occasion
qui offre des possibilités
insoupçonnées pour l'utilisateur.
Les
accélérateurs d'électrons sont
souvent le point de départ
d'expériences d'amateur dans
la physique des particules. En effet,
il est relativement facile d'obtenir
une source de haute tension, un transformateur de four
micro-ondes
permettant de
générer le premier arc.
Un tube à vide oscilloscope et une
électronique simple associée permet de visualiser
un faisceau d'électrons et peut
conduire aux premières expériences
sur les
champs magnétiques et électriques appliquées
à des particules chargées.
Une fois
maitrisée la création de vide poussé, la génération de faisceaux d'électrons et
leur contrôle, l'étape suivante pourrait être d'exploiter l'essentiel des
connaissances acquises en construisant un microscope électronique à balayage.
Cette étape
imposera d'acquérir des connaissances approfondies: outre le vide poussé, il
faudra concevoir une alimentation très haute tension suffisante et stable, une
source d'électrons, un tube accélérateur, un dispositif focalisateur et un
collecteur d'électrons secondaires.
Les projets les
plus aboutis sont enfin souvent des accélérateurs circulaires cyclotron
comme celui-ci. Je leur
consacre quelques pages, mais sans certitude d'aller jusque là dans la réalisation.
Le site Ce site a donc pour vocation de partager tout autant les connaissances de base sur les accélérateurs de particules que la construction pas à pas d'un instrument aussi complexe. J'ai choisi pour ma part de procéder par étape, en commençant par un circuit de vide élaboré, puis un microscope électronique tout en approfondissant mes connaissances sur les accélérateurs électrostatiques, et enfin, si cela est possible, un cyclotron. Vous trouverez donc ici toutes les connaissances théoriques nécessaires aux calculs de base et répertorie la plupart des projets que leurs concepteurs ont eu l'intelligence de partager sur la toile. Pratique aussi, il donnera à ceux qui sont tentés par l'aventure des adresses pour trouver le matériel nécessaire et des règles pour le choisir. Si vous souhaitez simplement découvrir le site, suivez le guide !
Il n'est donc pas
surprenant que, dans ces dernières
années, les projets d'accélérateurs
d'électrons ou d'ions
ainsi que leurs applications
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.
Enfin, le Web
a permis le développement du
marché des matériels scientifiques d'occasion
qui offre des possibilités
insoupçonnées pour l'utilisateur.
Les
accélérateurs d'électrons sont
souvent le point de départ
d'expériences d'amateur dans
la physique des particules. En effet,
il est relativement facile d'obtenir
une source de haute tension, un transformateur de four
micro-ondes
permettant de
générer le premier arc.
Un tube à vide oscilloscope et une
électronique simple associée permet de visualiser
un faisceau d'électrons et peut
conduire aux premières expériences
sur les
champs magnétiques et électriques appliquées
à des particules chargées.
Une fois
maitrisée la création de vide poussé, la génération de faisceaux d'électrons et
leur contrôle, l'étape suivante pourrait être d'exploiter l'essentiel des
connaissances acquises en construisant un microscope électronique à balayage.
Cette étape
imposera d'acquérir des connaissances approfondies: outre le vide poussé, il
faudra concevoir une alimentation très haute tension suffisante et stable, une
source d'électrons, un tube accélérateur, un dispositif focalisateur et un
collecteur d'électrons secondaires.
Les projets les
plus aboutis sont enfin souvent des accélérateurs circulaires cyclotron
comme celui-ci. Je leur
consacre quelques pages, mais sans certitude d'aller jusque là dans la réalisation.
The
evolution of techniques and the
availability of surplus equipment allow
amateurs to build machines
once reserved for laboratories and
universities. In the field
of physics, particle accelerator
is a magical tool that dissects
the fundamental components of matter
and to this end, implements
a set of techniques and know-how
acquisition that can only arouse
the passion of any
budding scientist. In the
imaging field, the scanning electronic microscope
is an amazing tool that allows
to go well beyond the resolution
of conventional devices
from a small
electron accelerator.
It is therefore
not surprising that in recent years, projects of accelerators of electrons or
ions as well as their applications in microscopy have proliferated in schools
and in private homes. And this is even more tempting than the document database
accessible via the Internet is huge and can understand both the theoretical and
practical aspects of such achievements. Finally, the Web has allowed the
development of a market for surplus scientific equipment which offers
unexpected possibilities to the user.
The electrostatic
electron accelerators are often the starting point of amateur experiments in
particle physics. Indeed, it is relatively easy to obtain a high voltage source,
a
vacuum tube oscilloscope and
a simple
associated electronics allows
to visualize a beam of electrons
and can lead to
early experiments on
magnetic and electric fields applied
to charged particles.
Once
mastered the creation
of
vacuum, the
generation of
electron beams and
their control,
the next step
could be
essential
to exploit
the
knowledge gained by
building a scanning
electron microscope.
This step will require
to acquire
detailed knowledge:
in addition to the
vacuum
design
will require
a
very high voltage
supply sufficient and
stable, an electron
source, an
accelerating tube,
the focusing
device
and a
secondary
ion collector.
The
most successful projects
are
often circular
accelerators
cyclotrons. I devote
a few pages,
but
without certainty of
going far
in the implementation.
Le site Ce site a donc pour vocation de partager tout autant les connaissances de base sur les accélérateurs de particules que la construction pas à pas d'un instrument aussi complexe. J'ai choisi pour ma part de procéder par étape, en commençant par un circuit de vide élaboré, puis un microscope électronique tout en approfondissant mes connaissances sur les accélérateurs électrostatiques, et enfin, si cela est possible, un cyclotron. Vous trouverez donc ici toutes les connaissances théoriques nécessaires aux calculs de base et répertorie la plupart des projets que leurs concepteurs ont eu l'intelligence de partager sur la toile. Pratique aussi, il donnera à ceux qui sont tentés par l'aventure des adresses pour trouver le matériel nécessaire et des règles pour le choisir. Si vous souhaitez simplement découvrir le site, suivez le guide !
This site
is therefore intended
to share
the
basic knowledge of
particle accelerators
and to describe the steps
of construction of such
an instrument. I chose
for me to
proceed in stages,
starting with a vacuum circuit
, then
an electron microscope
while deepening
my knowledge of
electrostatic accelerators,
and finally,
if possible,
a cyclotron.
You will find
here all the
theoretical knowledge
required for
basic calculations
and
lists most of the
projects that their
designers have
been smart enough to
share it online.
Practice
as it
will give those
who are tempted by
the adventure
of
addresses to find the
necessary equipment and
rules
to select it.
If you simply want to browse the site, follow the guide!
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généralités sur les accélérateurs
date de dernière mise à jour : 8 avril 2012