du 24 juin 2020
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Au CERN, des détecteurs de neutrinos imprimés en 3D

L'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (alias CERN) explique que « les scintillateurs plastique comptent parmi les matériaux actifs les plus utilisés en physique des hautes énergies. Leurs propriétés permettent d’identifier différents types de particules ».

Dans le cadre de l’expérience T2K (qui porte sur l’oscillation des neutrinos), un nouveau détecteur se prépare. Il « sera composé d’un détecteur à scintillateurs à base de polystyrène pesant deux tonnes, segmenté en cubes de 1 × 1 × 1 cm3, représentant un total d’environ deux millions d’éléments sensibles. Plus la taille des cubes est réduite, plus les résultats sont précis ».

C’est sur ce point que le groupe Neutrino du CERN (dirigé par Albert De Roeck) intervient : « il développe une nouvelle technique de production de scintillateurs plastique faisant intervenir la fabrication additive », un autre nom pour parler d’impression 3D. 

« L’objectif final est d’imprimer en 3D un « super cube », c’est-à-dire un scintillateur en un seul bloc massif contenant de nombreux cubes indépendants sur le plan optique. L’impression 3D résoudrait la contrainte d’assemblage des cubes individuels, qui pourraient alors être produits quelle que soit la taille, y compris dans des dimensions inférieures à 1 cm3, et ce dans des délais relativement courts », explique l’Organisation européenne. 

Un test préliminaire a déjà permis de valider le concept, mais « il faudra encore attendre avant de pouvoir bénéficier d’un super cube prêt à l’emploi. En effet, il est nécessaire d’optimiser encore les paramètres du scintillateur et le réglage de la configuration de l’imprimante 3D, puis de caractériser entièrement le scintillateur imprimé en 3D, avant de pouvoir développer le matériau réflecteur de lumière destiné à l’isolement optique des cubes ».

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