PODSTAWOWY eksperyment
| 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 |
BASE ( B aryon Antibaryon Symmetry Experiment ), AD -8, to międzynarodowa współpraca w ośrodku Antiproton Decelerator w CERN w Genewie . Celem japońskiej i niemieckiej współpracy BASE są bardzo precyzyjne badania podstawowych właściwości antyprotonu , a mianowicie stosunku ładunku do masy i momentu magnetycznego .
Zestaw doświadczalny
Pojedyncze antyprotony są przechowywane w zaawansowanym systemie pułapek Penninga , którego rdzeniem jest system wielu pułapek. Składa się z pułapki zbiornikowej, pułapki precyzyjnej, pułapki analitycznej i pułapki chłodzącej. Pułapka rezerwuarowa może przechowywać antyprotony przez kilka lat i umożliwia BASE prowadzenie eksperymentów niezależnie od cykli akceleratora. Pułapka precyzyjna służy do pomiarów częstotliwości o wysokiej precyzji, a pułapka analityczna ma nałożoną niejednorodność silnego pola magnetycznego, która jest używana do spektroskopii z odwróceniem spinu pojedynczej cząstki . Mierząc przerzucania spinu jako funkcję częstotliwości zewnętrznego napędu magnetycznego, uzyskuje się krzywą rezonansową. Wraz z pomiarem częstotliwości cyklotronu wyodrębniany jest moment magnetyczny.
PODSTAWOWA fizyka
W ramach współpracy BASE opracowano techniki obserwacji pierwszych odwrotów spinu pojedynczego uwięzionego protonu i zastosowano technikę podwójnej pułapki do pomiaru momentu magnetycznego protonu z ułamkową dokładnością trzech części na miliard, później poprawioną do dokładności 300 części w bilionach, będąc najdokładniejszym pomiarem tej podstawowej właściwości protonu. Wraz z wynalezieniem techniki dwóch pułapek/trzech cząstek BASE zmierzył antyprotonowy moment magnetyczny z ułamkową dokładnością 1,5 części na miliard, co poprawiło poprzednie najdokładniejsze porównanie proton/antyproton w tym sektorze o ponad 3000 razy. pomiar stanowi jeden z najbardziej rygorystycznych dotychczas testów niezmienności CPT z barionami i wyznacza najbardziej rygorystyczne ograniczenia interakcji antymaterii z ciemną materią.
Zainspirowany tą pracą BASE wykorzystał również detektory pułapek Penninga jako haloskopy aksjonowe i wyprowadził rygorystyczne laboratoryjne ograniczenia wąskopasmowe dotyczące konwersji aksjonów na fotony.
W 2022 BASE zmierzył, że stosunki ładunku do masy protonów i antyprotonów są równe z dokładnością do 16 części na bilion. Pomiar ten stanowi najdokładniejszy test niezmienności CPT w sektorze barionowym i wyznacza pierwsze ograniczenia różniczkowe na zasadzie słabej równoważności zegara przy użyciu antymaterii barionowej.
Współpraca BASE
Współpraca BASE obejmuje następujące instytucje:
- RIKEN , Japonia
- Uniwersytet w Tokio , Japonia
- Max Planck Instytut Fizyki Jądrowej , Niemcy
- Uniwersytet w Moguncji , Niemcy
- GSI , Niemcy
- Uniwersytet Leibniza w Hanowerze , Niemcy
- PTB, Brunszwik, Niemcy
- ETH Zurych , Szwajcaria
Zobacz też
Linki zewnętrzne
Rekord dla Eksperymentu BASE na INSPIRE-HEP