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Principe des détecteurs Le matériel sensible des détecteurs PICASSO est constitué de millions de minuscules gouttes d’un liquide surchauffé. On dit qu’un liquide est surchauffé lorsqu’il est porté à une température bien au dessus de son point d’ébullition. Un tel liquide est extrêmement instable, comme vous pouvez l’imaginer si vous essayez de chauffer de l’eau à plus de 100°C. La moindre perturbation va déclencher une transformation explosive du liquide en vapeur. L’expérience PICASSO utilise un liquide actif à base de fréon C4F10, qui est dispersé sous forme de gouttelettes de 50 – 100 µm de diamètre dans un milieu polymère ou visqueux. Si une particule de matière noire (c.-à-d. un neutralino) frappe un atome de F dans une gouttelette, l’atome F qui recule dépose son énergie cinétique sur son chemin dans le liquide environnant. Une minuscule proto-bulle se forme et grossit de manière explosive jusqu’à ce que la gouttelette entière soit transformée en bulle de vapeur (Fig.1). Cette mini-explosion est accompagnée d’un signal acoustique, qui peut être intercepté par des capteurs piézo-électriques comme montré sur la Fig. 2. La manière dont un tel événement se présente au microscope peut être vu ici! (.avi file 6MB) ...et voici ce qui se passe quand un "WIMP" frappe une bulle:
(remerciements: http://www.gifbin.com/982650) |
Fig. 1 : Si une particule de matière noire frappe un noyau dans une microgoutte surchauffée, l’atome recule et dépose son énergie dans un pic de chaleur qui à son tour déclenche un changement de phase.
Fig. 2 : Cette mini-explosion émet un signal acoustique d’une durée de 4 ms et peut être enregistrée facilement avec un transducteur piézo-électrique.
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