😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
mardi, novembre 3, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Une expérience marquante à 10 GeV met en lumière les interactions laser-plasma

Une expérience marquante à 10 GeV met en lumière les interactions laser-plasma

par Berkeley Lab (USA)
25 décembre 2024
en Laser, Technologie

Les accélérateurs de particules, des instruments scientifiques souvent associés à des infrastructures gigantesques, pourraient bientôt voir leurs dimensions considérablement réduites. Des chercheurs du Berkeley Lab Laser Accelerator Center ont récemment démontré qu’il est possible d’accélérer des électrons à des énergies très élevées sur des distances extrêmement courtes. Cette découverte pourrait transformer le paysage de la physique des particules, de la médecine, et bien d’autres domaines. Mais comment cela fonctionne-t-il exactement, et quelles sont les implications pour la recherche future ?

À l’aide de deux lasers, des chercheurs du Berkeley Lab Laser Accelerator Center ont accéléré un faisceau d’électrons de haute qualité à 10 milliards d’électronvolts sur une distance de seulement 30 centimètres. Cette expérience leur a permis d’observer «image par image» l’interaction entre un laser pétawatt et un canal de plasma long, ce qui est essentiel pour la conception des futurs accélérateurs de particules compacts.

Le procédé d’accélération par plasma

Les scientifiques ont employé une paire de lasers et une feuille de gaz supersonique pour accélérer des électrons à des énergies élevées en moins d’un pied. Ce développement illustre une méthode prometteuse pour créer des accélérateurs de particules compacts à haute énergie, avec des applications potentielles dans la physique des particules, la médecine et les sciences des matériaux.

Dans une étude récente, une équipe de chercheurs a réussi à accélérer des faisceaux d’électrons de haute qualité à plus de 10 milliards d’électronvolts (10 gigaelectronvolts ou GeV) sur 30 centimètres. Cette recherche s’est déroulée au Berkeley Lab Laser Accelerator Center (BELLA), qui avait déjà établi un record mondial avec des électrons à 8 GeV sur 20 centimètres en 2019. Il ne s’agit pas seulement d’une augmentation de l’énergie des faisceaux, mais aussi de la production pour la première fois d’un faisceau de haute qualité à ce niveau d’énergie, ouvrant la voie à des machines futures à haute efficacité.

«Nous sommes passés de 8 GeV à 10 GeV, mais nous avons aussi considérablement amélioré la qualité et l’efficacité énergétique en changeant la technologie utilisée,» a indiqué Alex Picksley, auteur principal de l’étude et scientifique de recherche au sein de la division Accelerator Technology & Applied Physics (ATAP) de Berkeley Lab. Cette étape marque un progrès significatif vers un futur collisionneur basé sur le plasma.

Retrouvez facilement Enerzine dans les actualités Google. G Ajouter Enerzine

Les accélérateurs laser-plasma (LPAs) utilisent le plasma, un gaz chargé de particules incluant des électrons. En donnant au plasma une impulsion énergétique intense sur quelques quadrillionièmes de seconde, les chercheurs créent une onde puissante. Les électrons chevauchent la crête de cette onde de plasma, accumulant de l’énergie comme un surfeur sur une vague.

Les chercheurs ont utilisé un système d'injecteur de gaz (illustré ici) et deux lasers pour créer un faisceau d'électrons de 10 GeV de haute qualité. Un canal de plasma se forme dans une nappe de gaz supersonique.
Les chercheurs ont utilisé un système d’injecteur de gaz (illustré ici) et deux lasers pour créer un faisceau d’électrons de 10 GeV de haute qualité. Un canal de plasma se forme dans une nappe de gaz supersonique. (Crédit : Alexander Picksley et Anthony Gonsalves/Berkeley Lab)

Le système à double laser

Ce résultat récent a été rendu possible par l’achèvement d’une deuxième ligne de faisceau au BELLA en 2022. Dans ce système, le premier laser agit comme une perceuse, chauffant le plasma et formant un canal qui guide le pouls laser «d’entraînement» suivant, qui accélère les électrons. Le canal de plasma dirige l’énergie du laser de manière similaire à la façon dont un câble à fibre optique guide la lumière, maintenant le pouls laser focalisé sur de plus longues distances.

Précédemment, les chercheurs façonnaient le plasma avec des tubes en verre ou en saphir de longueur fixe appelés «capillaires». Mais dans le nouveau résultat, l’équipe a opté pour un système utilisant une série de jets de gaz, disposés comme les jets d’un foyer à gaz. Les jets créent une feuille de gaz voyageant à des vitesses supersoniques, que les lasers traversent pour former un canal de plasma. Cet agencement permet aux chercheurs de régler finement leur plasma et d’en changer la longueur, permettant ainsi une étude du processus à différents stades avec une précision inégalée.

«Avant, le plasma était essentiellement une boîte noire,» a expliqué Carlo Benedetti, scientifique de l’ATAP à BELLA, qui travaille sur la théorie et la modélisation des accélérateurs laser-plasma. « On savait ce qu’on y mettait et ce qui en sortait à la fin. C’est la première fois que nous pouvons capturer ce qui se passe à l’intérieur de l’accélérateur à chaque point, montrant comment l’onde laser et plasma évolue, à haute puissance, image par image. »

Ces connaissances permettent aux chercheurs de comparer leurs modèles et expériences, leur donnant confiance dans leur compréhension de la physique en jeu et des outils pour ajuster l’accélérateur. Pour simuler cette interaction, les experts utilisent un code nommé INF&RNO, développé à BELLA. Les calculs complexes sont exécutés au National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) de Berkeley Lab. Les nouvelles découvertes aident à valider le code utilisé dans ces simulations, renforçant encore les modèles.

Les applications et les perspectives

Le système de jet de gaz offre également un autre avantage : la résilience. Comme la feuille de gaz n’a pas de pièces à casser, la technologie peut être mise à l’échelle pour des taux de répétition très élevés, sur lesquels le laboratoire travaille en vue de futurs collisionneurs de particules et d’applications.

Les chercheurs ont également démontré que leur approche produisait un faisceau «sans courant sombre», signifiant que les électrons de fond du plasma n’étaient pas accélérés involontairement. «Si vous avez des courants sombres, ils consomment l’énergie du laser au lieu d’accélérer votre faisceau d’électrons,» a commenté Jeroen van Tilborg, scientifique de l’ATAP et directeur adjoint en charge du programme expérimental de BELLA. «Nous avons atteint un point où nous pouvons contrôler notre accélérateur et supprimer les effets indésirables, donc nous créons un faisceau de haute qualité sans gaspiller d’énergie. C’est essentiel lorsque nous pensons à l’accélérateur laser idéal de l’avenir.»

La technologie présente un large éventail d’applications potentielles, notamment pour produire des faisceaux de particules pour le traitement du cancer, ou pour alimenter des lasers à électrons libres agissant comme des microscopes atomiques, aidant à créer des matériaux avancés et à obtenir des perspectives sur les processus chimiques et biologiques.

«Nous avons fait un grand pas vers l’activation des applications de ces accélérateurs compacts,» a affirmé Anthony Gonsalves, scientifique de l’ATAP qui dirige le travail sur les accélérateurs à BELLA. «Pour moi, la beauté de ce résultat est que nous avons éliminé les restrictions sur la forme du plasma qui limitaient l’efficacité et la qualité du faisceau. Nous avons construit une plateforme à partir de laquelle nous pouvons apporter de grandes améliorations et nous sommes prêts à réaliser le potentiel incroyable des accélérateurs laser-plasma.»

Légende illustration : Les experts du Centre BELLA ont utilisé deux faisceaux laser focalisés sur une feuille de gaz pour atteindre une étape importante en matière d’énergie dans l’accélération d’électrons par laser. Quatre membres de l’équipe se sont réunis autour du dispositif utilisé pour créer la nappe de gaz : (de gauche à droite) Alexander Picksley, Jeroen van Tilborg, Carlo Benedetti et Anthony Gonsalves. Crédit : Marilyn Sargent/Berkeley Lab

Article : « Matched Guiding and Controlled Injection in Dark-Current-Free, 10-GeV-Class, Channel-Guided Laser-Plasma Accelerators » – DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.255001 – DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory – Publication dans la revue Physical Review Letters /

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: accelerateurselectronslasersplasma
Article précédent

L’intelligence artificielle s’invite dans nos poubelles pour sauver le recyclage plastique

Article suivant

Un film de thorium pourrait remplacer les cristaux dans les horloges atomiques

Berkeley Lab (USA)

Berkeley Lab (USA)

Le Berkeley Lab, officiellement nommé Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), est une institution scientifique majeure dont l'histoire commence en 1931 grâce au physicien Ernest O. Lawrence, lauréat du prix Nobel de physique en 1939. Fondé initialement comme Radiation Laboratory sur le campus de l'Université de Californie à Berkeley, le laboratoire s'est ensuite installé sur les collines de Berkeley, surplombant la baie de San Francisco. Le laboratoire doit sa réputation à l'approche novatrice de Lawrence qui a introduit le concept de science multidisciplinaire en équipe, réunissant des experts de différents domaines pour travailler sur des projets complexes. Cette approche reste aujourd'hui un principe directeur de l'institution, qui a vu passer quatorze lauréats du prix Nobel. Le laboratoire est organisé autour de six axes principaux de recherche: Sciences informatiques - Calcul haute performance - Intelligence artificielle Sciences physiques et matériaux - Développement de l'Advanced Light Source (ALS), un synchrotron avec 41 lignes de lumière - Recherche en nanotechnologie via le Molecular Foundry Sciences environnementales et terrestres - Études sur l'efficacité énergétique - Recherches sur le changement climatique Biosciences - Joint Genome Institute (JGI) pour la recherche génomique - Développement de thérapies contre le cancer[2] Technologies énergétiques - Recherche sur les biocarburants via le Joint BioEnergy Institute (JBEI) - Alliance Liquid Sunlight (LiSA) pour la conversion de l'énergie solaire

A lire également

Un nouvel électrolyte ininflammable et plus durable pour les batteries au sodium métallique
Batterie

Un nouvel électrolyte ininflammable et plus durable pour les batteries au sodium métallique

il y a 17 heures
Une analyse gamma localise des sources radioactives en six secondes
Recherche

Une analyse gamma localise des sources radioactives en six secondes

il y a 20 heures
Pasqal observe un aimant quantique plus lent que prévu
Quantique

Pasqal observe un aimant quantique plus lent que prévu

il y a 1 jour
Toyota estime à 400 000 robots son projet d'usines automatisées
Robotique

Toyota estime avoir besoin de 400 000 robots pour son projet d’usines automatisées

il y a 2 jours
L’Assemblée national vote une taxe de 5,5 centimes par Go, mais qui paiera vraiment ?
Industrie technologie

L’Assemblée national vote une taxe de 5,5 centimes par Go, mais qui paiera vraiment ?

il y a 3 jours
SPINE, un outil d'IA du SLAC, détecte 60 % d'événements de neutrinos en plus
Intelligence artificielle

SPINE, un outil d’IA du SLAC, détecte 60 % d’événements de neutrinos en plus

il y a 3 jours
Un microscope de pointe stimule la recherche de l'ORNL sur les matériaux à l'échelle atomique
Recherche

Un microscope de pointe stimule la recherche de l’ORNL sur les matériaux à l’échelle atomique

il y a 3 jours
Une ingénierie d'interface intégrée dynamique pour les batteries lithium-métal
Batterie

Une ingénierie d’interface intégrée dynamique pour les batteries lithium-métal

il y a 4 jours
Plus d'articles
Article suivant
Un film de thorium pourrait remplacer les cristaux dans les horloges atomiques

Un film de thorium pourrait remplacer les cristaux dans les horloges atomiques

Des algues bleues-vertes transforment le CO2 en plastique

Des algues bleues-vertes transforment le CO2 en plastique

Le MIT développe des bio-capteurs lumineux pour explorer l'activité cellulaire

Le MIT développe des bio-capteurs lumineux pour explorer l'activité cellulaire

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • Gazole : E.Leclerc annonce 21 centimes de moins par litre dès le 1er novembre

    Gazole : E.Leclerc annonce 21 centimes de moins par litre dès le 1er novembre

    9 partages
    Partage 4 Tweet 2
  • Nouveau panneau solaire de SunPower : contact arrière de 8e génération et une garantie de 40 ans

    9 partages
    Partage 4 Tweet 2
  • Vortex polaire : ce que les modèles prévoient vraiment pour novembre

    9 partages
    Partage 4 Tweet 2
  • Fioul à 1,92 euro le litre : la baisse annoncée sera-t-elle au rendez-vous de novembre ?

    8 partages
    Partage 3 Tweet 2
  • XPeng L05 en Europe en 2027 : à quel prix arrivera le SUV vendu moins de 20 000 euros en Chine ?

    8 partages
    Partage 3 Tweet 2

Tendance

Des chercheurs du CATER explorent l'utilisation du stockage d'énergie thermique pour les centrales nucléaires
Nucléaire

Des chercheurs explorent l’utilisation du stockage d’énergie thermique pour les centrales nucléaires

par La rédaction
3 novembre 2026
0

Les centrales nucléaires sont conçues pour produire de l'électricité de manière régulière 24 heures sur 24. Mais...

La RTX 5080 disparaît de la boutique de Nvidia, son prix approche déjà les 2 000 euros

La RTX 5080 disparaît de la boutique de Nvidia, son prix approche déjà les 2 000 euros

2 novembre 2026
Un nouvel électrolyte ininflammable et plus durable pour les batteries au sodium métallique

Un nouvel électrolyte ininflammable et plus durable pour les batteries au sodium métallique

2 novembre 2026
Les chutes de neige et les nuages pourraient ralentir la perte de glace de l'Antarctique de l'Est dans un monde plus chaud

Les chutes de neige et les nuages pourraient ralentir la perte de glace de l’Antarctique de l’Est dans un monde plus chaud

2 novembre 2026
Les douches froides sont bénéfiques pour l'environnement et pour votre santé

Les douches froides sont bénéfiques pour l’environnement et pour votre santé

2 novembre 2026

Points forts

Les chutes de neige et les nuages pourraient ralentir la perte de glace de l’Antarctique de l’Est dans un monde plus chaud

Les douches froides sont bénéfiques pour l’environnement et pour votre santé

Une analyse gamma localise des sources radioactives en six secondes

Pasqal observe un aimant quantique plus lent que prévu

XPeng L05 en Europe en 2027 : à quel prix arrivera le SUV vendu moins de 20 000 euros en Chine ?

Prix à la pompe : les stations-service s’engagent à répercuter la baisse du gazole

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Des chercheurs du CATER explorent l'utilisation du stockage d'énergie thermique pour les centrales nucléaires

Des chercheurs explorent l’utilisation du stockage d’énergie thermique pour les centrales nucléaires

3 novembre 2026
La RTX 5080 disparaît de la boutique de Nvidia, son prix approche déjà les 2 000 euros

La RTX 5080 disparaît de la boutique de Nvidia, son prix approche déjà les 2 000 euros

2 novembre 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com