Collaboration entre l’équipe Ions Exotiques et l’atelier mécanique du LKB

L’expérience PAX (antiProtonic Atom X-ray spectroscopy) est un nouveau projet porté par l’équipe Ions Exotiques du LKB. Elle vise à réaliser la spectroscopie de haute précision d’atomes antiprotoniques au CERN à l’aide de détecteurs quantiques de rayons X. Un atome antiprotonique est un système atomique exotique dans lequel les électrons sont remplacés par des antiprotons — les antiparticules du proton. Étant environ 2000 fois plus massifs que les électrons, les antiprotons orbitent beaucoup plus près du noyau, où ils subissent des champs électriques extrêmement intenses. Ces systèmes offrent un cadre unique pour sonder la structure du vide quantique [1].

Ce type de recherche n’est possible qu’au Décélérateur d’Antiprotons (AD) du CERN, en Suisse, qui est le seul endroit au monde où des faisceaux d’antiprotons à basse énergie sont disponibles. Travailler avec l’antimatière est particulièrement exigeant, nécessitant des environnements ultra-vide et des chambres expérimentales spécialisées pour éviter l’annihilation des particules.

Pour relever ces défis, l’équipe Ions Exotiques a collaboré étroitement avec l’atelier mécanique du LKB, qui a conçu et fabriqué plusieurs pièces sur mesure pour l’installation expérimentale. Des membres de l’atelier se sont même rendus sur place au CERN pour participer à l’installation et à la mise en service de l’expérience.
Carounagarene Doré, responsable de l’atelier du LKB, a assuré la direction de l’intégration mécanique du projet. Il a passé une semaine au CERN avec l’équipe, coordonnant l’installation de la chambre expérimentale et faisant le lien entre les chercheurs du LKB et les techniciens du CERN.

Carounagarene Doré : « En tant qu’ingénieur technique sur l’expérience PAX, j’ai été impliqué dans la conception, l’assemblage et la maintenance des équipements expérimentaux. Mon rôle principal consistait à assurer le bon fonctionnement des systèmes mécaniques utilisés.
J’ai collaboré avec les physiciens pour optimiser les performances des instruments, résoudre les problèmes techniques sur le terrain et garantir la fiabilité des installations durant les phases de test et d’exploitation. Cette expérience m’a permis de développer des compétences en instrumentation scientifique, en gestion de projet technique et en travail d’équipe dans un environnement de recherche de pointe. »

PAX inaugure la toute nouvelle ligne de faisceau test TELMAX du CERN, avec un premier test de faisceau réalisé avec succès en mai 2025.

[1] N. Paul et al, Phys. Rev. Lett. 126 (2021) 173001
[2] G. Baptista et al, Proceedings of Science (2025),
arXiv:2501.08893