Conception et réalisation d'un détecteur de flux de monopôles magnétiques

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  1. Une betalight contenant 1 Curie de Tritium produira au maximum 37*10^9 neutrinos par seconde.
  2. Plongée dans le champ d'un puissant aimant, elle produira au maximum 37*10^9 MML par seconde.
  3. Si chaque MML met 1 électron en mouvement en traversant un bobinage d'une seule spire, ce flux de MML produira au maximum un courant de 37*10^9 électrons par seconde, soit un peu moins que 5,93 nanoampères (puisque 1 ampère = 6,241*10^18 électrons par seconde).
  4. Comme une charge magnétique unitaire possède 137/2 fois l'énergie d'une charge électrique unitaire, il est possible que chaque MML produise plutôt un courant de 67,5*37*10^9 électrons par seconde, soit environ 335 nanoampères - c'est à vérifier expérimentalement.
  5. En suivant le raisonnement de Blas Cabrera (First Results from a Superconductive Detector for Moving Magnetic Monopoles, Blas Cabrera, Physical Review Letters Vol. 48 No. 20 pp 1378-1381, 17 May 1982), l'intensité du courant induit pourrait être proportionnelle au nombre de spires du bobinage.
  6. Dans le cas d'un bobinage de 8192 spires, on parlerait d'un courant maximum de soit 2640 microampères soit 40 microampères, selon que le point 4 s'applique ou non.
  7. En pratique, chaque neutrino produit par la betalight n'a qu'une probabilité finie (non calculée) de former un MML, de sorte que le courant induit dans le bobinage sera fortement inférieur à ces chiffres.
  8. Il est beaucoup plus facile de mesurer des courants de quelques microampères que de quelques nanoampères; de plus ces derniers sont plus facilement masqués par le bruit thermique des circuits.
  9. Pour tester cela, je vais donc construire un bobinage senseur de 8192 spires (diamètre intérieur 32 mm, largeur 20 mm, diamètre extérieur environ 54 mm, en fil de cuivre émaillé de 0,12 mm de diamètre), puis le connecter à un circuit électronique permettant de mesurer directement le courant induit et/ou d'intégrer ce courant pendant un temps déterminé.
  1. Un tel bobinage senseur de 8192 spires (diamètre intérieur 32 mm, largeur 20 mm, en fil de cuivre émaillé de 0,12 mm de diamètre) aura une impédance d'environ 2,64 henrys et captera très facilement le bruit du secteur (50 Hz en Europe, 60 Hz en Amérique), alors que le signal induit par les monopôles restera très faible.
  2. Je vais donc construire un circuit préamplificateur qui devra
    1. transformer le courant continu produit par le bobinage senseur en un voltage continu adéquatement amplifié, et
    2. atténuer fortement tant le bruit du secteur que les autres signaux alternatifs captés par le senseur.