Compact Linear Collider

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Le Compact Linear Collider (CLIC), ou Collisionneur Linéaire Compact est un accélérateur de particules en projet au CERN. Il doit prendre la relève du Large Hadron Collider pour approfondir les futures découvertes de celui-ci. Le CLIC sera un accélérateur linéaire d'une quarantaine de kilomètres permettant de faire des collisions entre des électrons et des positrons à une énergie de 3 TeV.

Le CLIC est basé sur le principe d'accélération à deux faisceaux. Le faisceau principal, de grande énergie et de faible intensité est accéléré grâce à un deuxième faisceau d'électrons relativistes de grande intensité et de faible énergie, le faisceau d'entraînement, parallèle au faisceau principal. Cette technologie devrait permettre une accélération d'environ 100 MV/m.

Description

Le Compact Linear Collider (CLIC, en français : Collisionneur linéaire compact) est un projet de collisionneur linéaire électron-positon développé sous l'égide du CERN en vue d'explorer la physique des particules au-delà du programme du Grand collisionneur de hadrons (LHC). Contrairement au LHC, qui fait entrer en collision des protons, le CLIC vise à produire des collisions entre des électrons et des positons, offrant un environnement expérimental plus propre et mieux adapté aux mesures de haute précision du boson de Higgs, du quark top et d'éventuels phénomènes de nouvelle physique.

Le projet repose sur une mise en œuvre par étapes. La configuration actuellement étudiée prévoit une première phase à une énergie dans le centre de masse de 380 GeV, optimisée pour les études de précision du boson de Higgs et du quark top. Des extensions ultérieures pourraient porter l'énergie à 1,5 TeV puis à 3 TeV, permettant d'explorer directement des domaines énergétiques inaccessibles aux collisionneurs électron-positon conventionnels[1],[2].

Le CLIC utilise une technologie novatrice dite d'accélération à deux faisceaux (two-beam acceleration). Dans ce concept, un faisceau principal d'électrons ou de positons est accéléré par l'énergie extraite d'un second faisceau d'électrons de forte intensité, appelé faisceau d'entraînement (drive beam). Cette énergie est transférée vers des structures accélératrices radiofréquence fonctionnant à 12 GHz, permettant d'atteindre des gradients d'accélération de l'ordre de 100 MV/m, soit plusieurs fois supérieurs à ceux des accélérateurs linéaires supraconducteurs conventionnels[3].

La conception initiale du CLIC, publiée en 2012, était principalement axée sur une machine de 3 TeV. Depuis lors, les études techniques et physiques ont conduit à privilégier une approche progressive débutant à 380 GeV afin de maximiser le rendement scientifique et de réduire les coûts et la consommation énergétique de l'installation. Des essais réalisés dans plusieurs installations expérimentales, notamment le CLIC Test Facility 3 (CTF3) du CERN, ont permis de démontrer la faisabilité des principaux éléments technologiques du concept d'accélération à deux faisceaux[4].

Dans sa configuration complète, le CLIC pourrait atteindre une longueur comprise entre 11 km pour la première étape et environ 50 km pour la phase de 3 TeV. Il constitue l'une des principales options étudiées dans le cadre des futurs grands accélérateurs du CERN pour l'ère postérieure au programme du LHC à haute luminosité (HL-LHC)[5].

Voir aussi

Références

  1. ↑ (en) Erik Adli et al., « The Compact Linear e+ e- Collider (CLIC) » Accès libre, sur arXiv, 31 mars 2025 (v1) (consulté le )
  2. ↑ (en) CLIC and CLICdp Collaborations, « The Compact Linear Collider (CLIC) – 2018 Summary Report », sur arXiv, (consulté le )
  3. ↑ (en) M. Aicheler et al., « The Compact Linear Collider (CLIC) - Project Implementation Plan » Accès libre, sur arXiv, (consulté le )
  4. ↑ (en) CLIC Collaboration, « A Multi-TeV Linear Collider Based on CLIC Technology : CLIC Conceptual Design Report » Accès libre, sur CERN, (consulté le )
  5. ↑ (en) « The Compact Linear Collider » Accès libre, sur CERN (consulté le )

Articles connexes

Liens externes

v · m
Grand collisionneur de hadrons (LHC)
Grand collisionneur électron-positron (LEP)
Super Proton Synchrotron (SPS)
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Accélérateurs linéaires
Autres accélérateurs
Autres expériences
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