[FR] Le meetup de SteemSTEM au CERN et un détecteur de particules DIY

in francostem •  2 years ago 

Bonjour à tous !

Aujourd'hui on va (enfin) parler du premier meetup SteemSTEM au CERN qui s'est déroulé le 9 février 2017 ( #RememberCERN-Meetup , ça fesait un mois hier) et de comment j'ai kidnappé 2 auto-stoppeurs polonais ^^

Premier meetup SteemSTEM au LHC :

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Si vous ne connaissez pas encore @steemstem, c'est une initiative visant à promouvoir les contenus de qualité en relation avec les Sciences, la Technologie, l'Ingénierie et les Mathématiques. C'est aussi une magnifique communauté provenant des 4 coins du globe partageant le goût des sciences, peut importe le domaine. N'hésitez pas à rejoindre le Discord si ça vous intéresse.

J'ai donc eu l'opportunité, le temps d'une journée, de rencontrer quelques-uns d'entre eux lors du premier meetup organisé par @lemouth. Et j'en profite pour remercier ce dernier pour l'organisation de ce meetup qui s'est extrêmement bien passée et qui sera, je pense, une journée inoubliable pour chacun d'entre nous :) J'espère que l'on pourra se revoir bientôt et plus longtemps la prochaine fois !

Quasiment tous ceux présents ont déjà publié leurs articles racontant le déroulement du meetup (@Suesa, @dber, @scienceangel, @lemouth, @fredrikaa, @justtryme90 ) bien mieux que ce que j'aurais pu faire donc je voulais vous montrer dans la seconde partie de cet article comment vous pouvez reproduire chez vous une des installations que l'on a pu voir. Mais avant place à quelques photos :)


Donc je suis arrivé le vendredi matin tout juste à temps pour rejoindre les autres avant d'aller à l'exposition Univers de Particules. On y découvre un petit film à propos de notre univers ainsi que différentes sphères contenant des informations à propos du CERN (les différentes organisations présentes, le fonctionnement de certains capteurs, une partie de l'histoire du LHC et du CERN, les technologies du quotidien inventées ici, ...).

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Et on a pu tester les connaissances de @lemouth avec tout un tas de questions :)

On s'est ensuite rendu à la seconde exposition permanente nommée Microcosm, qui vient compléter ce qu'on a pu apprendre lors de la précédente exposition. Une des premières installations ayant retenu notre attention est cette chambre à brouillard:

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LEP Radio Frequency Copper Cavity

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Machine à bulle

Après avoir mangé dans un restaurant indien, Shalimar à Ferney-Voltaire, on s'est dirigé vers le CMS (pour Compact Muon Solenoid, vous pouvez lire les articles de @lemouth pour en savoir plus) où @lemouth et @freyablekman (physicienne des particules dont vous pouvez trouver la présentation ici) nous ont fait un cours sur la physique des particule, à la fois la partie théorique et la partie pratique. Puis on est descendu en ascenseur pendant un peu plus d'une minute (coucou c'est moi là au centre) :

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Photo prise par @alexs1320

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Accompagné de notre guide hongrois il me semble et plein d'humour:

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Maquette du CMS

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Coupe de l'accélérateur

Et enfin le CMS :

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Puis, peu de temps après la fin de la visite, j'ai dû partir (étant attendu ailleurs). J'ai ramené @freyablekman au CERN ainsi que @saunter et @ceybiicien à leur hôtel. On a du partir un peu vite puisque @Suesa pensait avoir perdu nos 2 auto-stoppeurs préférés ^^

En tout cas, ce fut une superbe journée et j'espère que je pourrais participer au prochain et que je pourrais rester plus longtemps cette fois. Merci à tous pour cette journée ! :)

Détecteur de particules DIY :

Et voilà la raison pour laquelle j'ai mis tout ce temps à publier mon article (après que les deux premières livraisons d'isopropanol se soient mal passées j'ai enfin pu en avoir \o/). Lors de la visite de la seconde exposition (Microcosm) on a découvert un dispositif très sympa nommé Cloud Chamber (Chambre à Brouillard) qui permet de visualiser le passage de certaines particules :

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Basiquement le but d'une chambre à brouillard est de permettre visualiser le passage de particules tels que des électrons, des protons, des muons ou encore alphas grâce aux vapeurs d'alcool contenues dans la chambre qui vont s'ionisée au passage d'une de ces particules (d'une manière différentes à chaque fois, voir les pages internet citées)

Une fois de retour je me suis donc renseigné pour savoir comment en faire une. Il n'y a que peu d'ingrédients : un contenant transparent, de la glace carbonique et isopropanol. Mais la glace carbonique n'étant pas facile à obtenir en France j'ai tenté différentes techniques avec plus ou moins de succès. Pour faire ma propre chambre à brouillard j'ai commencé par chercher un protocole sur différents sites, notamment celui du CERN, Symmetry Magazine ainsi que sur Science Friday

Comme indiqué sur les différents site, l'isopropanol est très inflammable et toxique si ingéré (ou en contact avec les yeux) et la glace carbonique peut provoquer des brûlures si elle est en contact avec la peau (il faut donc porter des gants et des lunettes de protection).

L'ingrédient principal est l'isopropanol à + de 90% (se trouve dans quelques pharmacies ainsi que sur internet), il vous faudra aussi un moyen de refroidir le bas de votre contenant (la plupart utilisent de la glace carbonique mais je n'ai trouvé personne qui en vend aux particuliers près de chez moi en France).

Donc j'ai essayé différents moyen de créer une différence de température et voici comment ne PAS faire une chambre à brouillard :

  • Les glaçons ne permettent pas de créer une différence de température suffisamment élevée (la glace carbonique utilisée dans les exemples a une température de -80°C)
  • Même en posant de l'eau bouillante les vapeurs ne sont pas visibles. Cela est peut-être du à la faible conductivité termique du plastique comparé au verre des autres expériences (le verre a une conductivité thermique de 1,2~1,4 W·m^-1·K^-1 et le plastique que j'utilisé, du PP, est à 0,1~0,22 W·m^-1·K^-1), le mieux serait d'utiliser un contenant en métal

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Source

Dernier essai :

J'ai tenté une dernière méthode, la plus simple que j'ai pu trouver, à l'aide d'une bouteille d'air comprimé (servant à nettoyer les ventilations ou les claviers d'ordinateurs) que l'on peut voir dans cette vidéo, une première fois sans succès (décidément) et c'est parce que j'ai voulu tenté une dernière fois cette technique que cet article n'est pas paru hier. J'ai donc testé une dernière fois cette technique avec une toute nouvelle bouteille et après quelques essais ça a fonctionné (enfin) !
Malheuresement je n'ai pas réussi à capturer le passage d'une particule (le focus se faisait soit sur le film soit sur les éponges ou la balance des blancs était mal réglée) avant d'avoir vidé la bouteille.

Le protocole décrit dans la vidéo ci-dessus est donc le suivant :

  • Prenez un petit récipient (conduisant bien la chaleur de préférence)
  • Placez-y des morceaux d'éponges au fond et imbibez les d'alcool isopropylique
  • Fermez le tout avec un film étirable et un élastique
  • Prenez la bouteille d'air comprimé à l'envers et asperger le fond du récipient par l'extérieur
  • Prenez une lampe pour éclairer l'intérieur (une lampe de vélo par exemple) et observez les vapeurs d'alcool

Donc voilà, j'ai attendu tout ce temps pour publier cet article et je n'ai même pas de photos à vous présenter, mais c'est aussi ça la méthode scientifique, apprendre de ce qui ne fonctionne pas. Et je n'abandonne pas l'idée de faire une chambre à brouillard plus efficace (j'ai commandé des Peltiers pour reproduire ce qui est montré dans cette vidéo, mais la livraison peut mettre jusqu'à 2 mois donc je vous en reparlerai plus tard si ça fonctionne mais je ne voulais pas attendre plus longtemps pour publier cet article^^).


Encore merci à @lemouth pour avoir organisé cette merveilleuse rencontre et j'espère que l'on pourra en refaire bientôt :)

Sur ce je vous dis à la semaine prochaine pour de nouveaux articles !

PS: Toutes les photos sans sources sont celles que j'ai prises pendant le meetup.

Sources :

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Vos publications sont bonnes et méritent d'être suivies et j'espère que vous pourrez nous écrire sur le détecteur de métaux et son principe de fonctionnement et si cela peut être fait par des moyens simples à la maison.
Acceptez mes salutations et merci pour vos efforts :)

Merci :)
Je n'avais pas prévu d'écrire à propos des détecteurs de métaux mais ça me parait être un très bon sujet, je vais voir ce que je peux faire :)

merci bcp et bonne chance :)