Eksperyment ASACUSA


Spowalniacz antyprotonów (AD)
ELENA Pierścień antyprotonowy o bardzo niskiej energii – dodatkowo spowalnia antyprotony pochodzące z AD
eksperymenty AD
ATENA AD-1 Produkcja antywodoru i eksperymenty precyzyjne
PUŁAPKA AD-2 Zimny ​​antywodór do precyzyjnej spektroskopii laserowej
ASAKUZA AD-3 Spektroskopia atomowa i zderzenia z antyprotonami
AS Eksperyment z komórkami antyprotonowymi AD-4
ALFA Aparat do fizyki lasera antywodorowego AD-5
Egida AD-6 Eksperyment z antywodorem spektroskopia interferometrii grawitacyjnej
GBAR AD-7 Zachowanie grawitacyjne antywodoru w spoczynku
BAZA AD-8 Eksperyment symetrii barionowej i antybarionowej
PUMA AD-9 Antyprotonowa anihilacja niestabilnej materii

Atomic Spectroscopy and Collisions using Slow Antiprotons (ASACUSA) , AD-3 , to eksperyment w Antiproton Decelerator (AD) w CERN . Eksperyment zaproponowano w 1997 r., rozpoczęto zbieranie danych w 2002 r. przy użyciu wiązek antyprotonów z AD i będzie kontynuowany w przyszłości w urządzeniu opóźniającym AD i ELENA .

Fizyka ASACUSA

Współpraca ASACUSA polega na testowaniu symetrii CPT za pomocą spektroskopii laserowej antyprotonowego helu i spektroskopii mikrofalowej struktury nadsubtelnej antywodoru . Porównuje materię i antymaterię za pomocą antywodoru i antyprotonowego helu oraz bada zderzenia materii z antymaterią. Mierzy również atomowe i jądrowe przekroje poprzeczne antyprotonów na różnych celach przy ekstremalnie niskich energiach.

W 2020 roku ASACUSA we współpracy z Paul Scherrer Institut (PSI) zgłosiła pomiary widmowe długożyciowego helu pionowego .

W 2022 roku ASACUSA zgłosiła pomiary spektralne antyprotonowego helu zawieszonego w gazowych i ciekłych ( He-I i He-II ) celach. Gwałtowne zwężenie linii widmowych odkryto w temperaturach zbliżonych do temperatury przejścia fazowego w stanie nadciekłym. Wąskość i symetria linii widmowych dla antyprotonowego helu kontrastuje z innymi typami atomów zawieszonych w He-I i He-II. że jest to związane z mniejszym promieniem orbity o rząd wielkości wynoszącym pm, na który jest porównywalnie niezmieniony podczas wzbudzenia lasera.

Zestaw doświadczalny

pułapka antyprotonowa

ASACUSA odbiera wiązki antyprotonów z deceleratorów AD i ELENA. Wiązki te są spowalniane do energii 0,01 MeV za pomocą deceleratora o częstotliwości radiowej, a antyprotony są przechowywane w pułapkach MUSASHI. Pozytony tworzące atomy antywodoru są uzyskiwane ze i przechowywane akumulatorze pozytonów . Mieszanie antyprotonów i pozytonów tworzy spolaryzowany i zimny antywodór wewnątrz podwójnej pułapki guzkowej. Spolaryzowane atomy antywodoru z tego układu wchodzą następnie do spektrometru , gdzie wykonywane są pomiary.

Zespół ASACUSA podczas przygotowań do ustawiania wiązki we wrześniu 2018 r

Spektroskopia wiązki

Pomiary spektroskopii nadsubtelnej wiązek H w locie zostały wykonane przy użyciu eksperymentu Rabi . Współpraca planuje przeprowadzić podobne pomiary na
H
w locie.


Kriogeniczna spektroskopia celu

Linia elektrostatyczna

Przewidując zakończenie projektu ELENA, w celu wykonania pomiarów spektralnych wcześniej niewykrytych rezonansów atomowych w antyprotonowym helu, skonstruowano nową 6-metrową linię elektrostatyczną do transportu
p
s do celu kriogenicznego. (Wcześniejsze eksperymenty, w tym pomiary widmowe antyprotonicznego helu z marca 2022 r., Wykorzystywały 3-metrowy o częstotliwości radiowej do zwalniania
p

s ze
zwalniacza antyprotonowego) 1 mm i przejść przez otwór (długość 30 mm i średnica 8 mm). Poprzeczne, poziome i pionowe wymiary wiązki są określane przez monitory wiązki składające się z siatki pokrytych złotem drutów wolframowo-renowych o odstępach między siatkami 20 μm. (Wzdłuż linii wiązki znajdują się 3 takie monitory, z których jeden znajduje się przed komorą kriogeniczną.) Dalej wzdłuż linii wiązki znajduje się konfiguracja 3 magnesów kwadrupolowych przeciwdziałających rozszerzaniu się wiązki
p i 2
więcej otworów o średnicach 30 mm i 16 mm. Wiązka wychodząca z otworów jest skupiana do średnicy 3 mm i pada na tytanowe okienko o średnicy 6 mm w miedzianym OFHC zamontowanym na ścianie komory docelowej kriogenicznej. Detektory akrylu i fluorku ołowiu Čerenkov monitorują linię wiązek pod
kątem
anihilacji. Ciśnienie 0,8 mb, znacznie więcej niż ciśnienie w linii badawczej ELENA . Różnica ciśnień jest utrzymywana przez trzy 500 l/s jonów tytanu i 4 pompy turbomolekularne.

Komora kriogeniczna

Tarcze helowe znajdują się w naczyniu o średnicy 35 mm wykonanym z tytanu (faza gazowa lub nadkrytyczna z 70% He-I) lub miedzi OFHC (He-I i He-II) zamontowanym na kriostacie o stałym przepływie ciekłego helu. Naczynie jest otoczone miedzianymi osłonami termicznymi: wewnętrzna osłona chłodzona parą helu chłodzącego i zewnętrzna osłona chłodzona ciekłym azotem. Konfiguracja manometrów i czujników temperatury dostarcza danych służących do scharakteryzowania stanu helu w komorze. Ciśnienia można utrzymać. Komora jest dostępna dla antyprotonów przez okienko z wyżarzonego tytanu o średnicy 75 μm lub 50 μm próżniowo wlutowane w ścianę komory. Naprzeciwko tego, szafirowe okno o średnicy 28 mm i grubości 5 mm, odporne na promieniowanie UV, przepuszcza światło lasera, antyliniowe względem padającej wiązki cząstek. Dwa okienka Brewstera o średnicy 35 mm wykonane z topionej krzemionki ( SiO
2 ) zamontowane na kołnierzach po przeciwnych stronach ścian komory prostopadle do osi wiązki przepuszczają światło laserowe. kriostatu, pod rurą , się detektor Cząstki wychodzące z kriostatu, takie jak piony z anihilacji
p
-
p
, emitują w detektorze promieniowanie Czerenkowa, które jest wykrywane przez fotopowielacz.

Współpraca ASACUSA

Zespół ASACUSA przygotowujący ustawienie belek dla belek ELENA we wrześniu 2018 r.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Rekord dla eksperymentu ASACUSA na INSPIRE-HEP

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ASACUSA_experiment&oldid=1136088453 ”