Séminaire LATMOS,  le jeudi 1er décembre à 11h00, Guyancourt,amphithéâtre Gérard Mégie: Jonathan DUPLISSY (CERN, Genève, Suisse): « Formation des aérosols et particules cosmiques: L'experienceCLOUD au CERN ». L'expérience CLOUD au CERN étudie les mécanismes de nucléation, et notamment l'influence des rayons cosmique sur la nucléation. Une chambre à réaction, de 26 m3 a été construite pour simuler différente condition de l'atmosphère, basé sur un prototype essayé en 2006 (Duplissy et al., 2010 ACP). Le faisceau du Proton Synchrotron (PS), le plus petit des accélérateurs du CERN,produit un flux ajustable de particules de haute énergie qui traverse la chambre. La température de la chambre peut varier entre-80 et +100 C. L'air injecté dans la chambre est synthétisé à partir d'azote et d'oxygène liquide. Différent gaz tracés peuvent être injectés dans la chambre, tel que SO2, NH3, O3. A l'intérieur de la chambre, deux ventilateurs assurent un bon mélange de tout ces gaz. La lumière UV qui initie la photo-oxydation est amenée dans la chambre par un system de fibre optique. Pour chaque expérience, la température, l'humidité, les concentrations des gaz tracés, l'intensité du faisceau et l'intensité des UV sont ajustés et mesurés.

Tout autour de la chambre une vingtaine de détecteurs fonctionnent en parallèle. Par exemple, les particules formées sont mesurées par un Aerosol Mass Spectrometer(AMS), un Scanning Mobility Particles Sizer (SMPS) et des Condensation Particle Counter (CPC). Deux Air Pressure Interface-time of flight-Mass Spectrometers (API-tof-MS), l'un en mode positive l'autre en mode négative, identifient les molécules ionisées qui forment le noyau des particules formées.

Nous avons pu observer pour la première fois, molécule par molécule, le mécanisme de la formation de ces aérosols, pour le system eau-acide sulfurique ainsi que pour le system eau-acide sulfurique-ammoniac. La vitesse de formation des particules a été étudiée pour différente concentrations d'acide sulfurique, ammoniac, d'humidité et de température. L'influence des particules cosmiques sur la nucléation a aussi pu être évaluée(Kirkby et al. Nature, 2011).