accélérateur

Un accélérateur est un dispositif conçu pour augmenter la vitesse ou l'énergie cinétique d'un objet en mouvement. Dans les sciences, on parle surtout d'accélérateur de particules: un appareil qui donne de l'énergie à des particules chargées en les faisant traverser des champs électriques et magnétiques. Le terme peut aussi désigner, en automobile, l'ensemble lié à la pédale d'accélération qui régule l'apport de carburant au moteur.

Le principe commun consiste à appliquer des champs électriques pour accélérer les particules et des champs magnétiques pour les guider et les focaliser sur une trajectoire stable. On distingue plusieurs familles: les accélérateurs linéaires (linacs) qui accélèrent sur une ligne droite; les cyclotrons, qui utilisent un champ magnétique perpendiculaire et un champ électrique oscillant; et les synchrotrons, où la vitesse et le champ magnétique augmentent de concert pour circonscrire un faisceau circulaire. Certains accélérateurs utilisent des cavités RF pour transférer de l'énergie aux particules à chaque passage.

Les accélérateurs de particules servent à la recherche fondamentale (étude des interactions fondamentales, découverte de particules). Ils ont aussi des applications pratiques: en médecine, les accélérateurs linéaires produisent des faisceaux pour la radiothérapie et la fabrication de certains isotopes; en industrie et sciences des matériaux, on emploie des accélérateurs pour l’implantation d’ions et pour des techniques d’analyse et d’imagerie utilisant des faisceaux ou de la lumière synchrotron.

Parmi les réalisations célèbres figurent les premiers cyclotrons et les grands accélérateurs comme le Grand Collisionneur Hadronique (LHC) du CERN, qui réalise des collisions à très haute énergie. Les accélérateurs modernes restent essentiels tant pour la recherche fondamentale que pour des applications cliniques, industrielles et technologiques.