Eksperyment ATRAP

eksperyment AD-2 odpowiada zespół Antihydrogen Trap ( ATRAP) działający w ośrodku Antiproton Decelerator w CERN w Genewie . Jest to kontynuacja TRAP , która rozpoczęła zbieranie danych do eksperymentu PS196 w 1985 roku. Eksperyment TRAP (PS196) był pionierem w zakresie zimnych antyprotonów , zimnych pozytonów i jako pierwszy spowodował interakcję składników zimnego antywodoru . Później członkowie ATRAP byli pionierami dokładnej spektroskopii wodoru i zaobserwowali pierwsze gorące atomy antywodoru.

Zestaw doświadczalny

Współpracownicy ATRAP obok urządzenia, które jako pierwsze uwięziło, schłodziło i ułożyło antyprotony w CERN AD

ATRAP to współpraca między fizykami z całego świata, której celem jest tworzenie antywodoru i eksperymentowanie z nim. ATRAP gromadzi pozytony emitowane z radioaktywnego ²² Na . Istnieją dwa skuteczne sposoby spowalniania szybkich pozytonów za pomocą procesów nieelastycznych. Współpraca ATRAP początkowo wybrała inną metodę niż ATHENA (AD-1) .

Spowolnienie i uwięzienie pozytonu

Pozytony emitowane przez ²² Na najpierw spowalniano za pomocą folii tytanowej o grubości 10 µm, a następnie przepuszczano przez kryształ wolframu o grubości 2 µm. W krysztale istnieje możliwość, że dodatnio naładowany pozyton i ujemnie naładowany elektron tworzą pozytonium Rydberga . W tym procesie pozytony tracą wiele ze swojej energii, więc nie jest już konieczne (jak w ATHENIE) dalsze zwalnianie przy zderzeniach w gazie. Kiedy luźno związany atom pozytonu Rydberga dociera do pułapki Penninga na końcu aparatu, ulega jonizacji , a pozyton zostaje złapany w pułapkę.

Stypendysta eksperymentu ATRAP z pułapką Penninga do wychwytywania antyprotonów.

Ponieważ ta metoda gromadzenia pozytonów nie była szczególnie wydajna, ATRAP przeszedł na akumulator gazu buforowego typu Surko, co jest obecnie standardem w eksperymentach wymagających dużej liczby pozytonów. Doprowadziło to do przechowywania największej jak dotąd liczby pozytonów w pułapce Ioffe'a .

W przeciwieństwie do ATHENA, ATRAP nie został jeszcze zakończony i może być stale ulepszany i rozszerzany. ATRAP ma teraz pułapkę Ioffe'a , która może przechowywać elektrycznie obojętny antywodór za pomocą magnetycznego pola kwadrupolowego . Jest to możliwe, ponieważ moment magnetyczny antywodoru jest niezerowy. Planuje się spektroskopii laserowej na antywodorze zmagazynowanym w pułapce Ioffe'a.

Współpraca ATRAP

Współpraca ATRAP obejmuje następujące instytucje:

• Uniwersytet Harvarda , Stany Zjednoczone
• York University , Kanada
• Uniwersytet w Moguncji , Niemcy
• Forschungszentrum Jülich , Niemcy

Linki zewnętrzne

Rekord dla eksperymentu ATRAP na INSPRE-HEP