Dans une chambre à gaz où l'on détecte des particules, les électrons se comportent comme des coursiers pressés : ils filent dans tous les sens et perdent leur alignement. Les ions négatifs, eux, sont de lourds porteurs qui avancent d'un pas régulier et ne se dispersent pas. Pour les détecteurs partis à la chasse à la matière noire, cette discipline compte beaucoup : plus la trace d'une particule est nette, plus on peut déterminer précisément d'où elle vient.
Auparavant, pour obtenir des ions négatifs, on ajoutait au gaz des substances spéciales capables de capturer les électrons. Mais ces additifs affaiblissaient le signal et pouvaient être dangereux. Les auteurs du nouvel article ont essayé autre chose : ils ont pris du gaz CF4 pur et ont simplement augmenté le champ électrique. Les électrons étaient alors accélérés si fort qu'ils brisaient les molécules du gaz, et un électron se collait à l'un des fragments. Ainsi naissaient des ions négatifs, sans le moindre additif.
Les chercheurs ont compté ces ions un par un grâce à des photomultiplicateurs rapides, des appareils qui perçoivent de faibles éclairs lumineux. Chaque ion donnait un signal distinct, ce qui a permis de mesurer l'énergie des particules avec encore plus de précision qu'avec la méthode habituelle. On peut désormais construire de grands détecteurs capables de distinguer les fins détails d'une trace, sans additifs gazeux dangereux.
Le CF4 est généralement considéré comme un gaz « non électronégatif », car son affinité électronique est négative (-0.7 eV). Mais lorsque l'énergie des électrons dépasse le seuil de dissociation de la liaison CF3-F (5.6 eV), la molécule se brise en un fragment neutre et un ion négatif. Ainsi, un gaz qui ne peut pas retenir un électron entier produit tout de même des ions négatifs stables.