Deceleratore di antiprotoni
Il deceleratore di antiprotoni (DA) è un anello di stoccaggio al laboratorio del CERN di Ginevra. Venne costruito come successore all'Anello di Antiprotoni a Bassa Energia (LEAR, Low Energy Antiproton Ring) iniziando a operare nell'anno 2000. Gli antiprotoni decelerati vengono espulsi da uno dei vari esperimenti collegati.
Indice |
[modifica] Esperimenti DA
| Esperimento |
Nome in codice |
Portavoce |
Titolo |
Proposto |
Approvato |
Iniziato |
Completato |
Collegamento |
Sito web |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | ATHENA | Alberto Rotondi | Produzione di anti-idrogeno e esperimenti di precisione | ?? | 12 Giu 1997 | ?? | 16 Nov 2004 | SPIRES Grey Book |
Website |
| DA2 | ATRAP | Gerald Gabrielse | Anti-idrogeno freddo per spettroscopia laser precisa | ?? | 12 Giu 1997 | ?? | In corso | SPIRES Grey Book |
Website |
| DA3 | ASACUSA | Ryugo Hayano | Atomic spectroscopy and collisions using slow antiprotons | ?? | 20 Nov 1997 | ?? | In corso | SPIRES Grey Book |
Website |
| DA4 | ACE | Michael Holzscheiter | Efficacia biologica relativa e danni periferici di annichilazione di antiprotoni | ?? | 6 Feb 2003 | ?? | In corso | Grey Book | Website |
| DA5 | ALPHA | Jeffrey Hangst |
Antihydrogen laser physics apparatus |
?? | 2 Giu 2005 | ?? | In corso | Grey Book | Website |
| DA6 | AEGIS | Gemma Testera | Antihydrogen experiment gravity interferometry spectroscopy | ?? | 5 Dec 2008 | Non ancora | N/A | Grey Book | Website |
[modifica] ATHENA
ATHENA fu un progetto di ricerca sull'antimateria che si realizzò con il deceleratore di antiprotoni. Nell'agosto del 2002, fu il primo esperimento a produrre 50.000 atomi di anti-idrogeno a bassa energia, come riferito da Nature.[1][2] Nel 2005, ATHENA venne sciolta e molti dei precedenti membri lavorarono al successivo esperimento ALPHA.
[modifica] Fisica ATHENA
Per la creazione di anti-idrogeno devono prima essere preparati antiprotoni e positroni (anche detti antielettroni). Gli antiprotoni vengono forniti dal deceleratore di antiprotoni, mentre i positroni sono ottenuti da un accumultore di positroni. Entrambi sono quindi condotti in una trappola di ricombinazione, dove si legano insieme per formare un atomo di anti-idrogeno. Dopo la preparazione, un rilevatore ad alta risoluzione conferma l'avvenuta creazione dell'anti-idrogeno. Poi si guarda lo spettro dell'anti-idrogeno, al fine di confrontarlo con quello dell'idrogeno "normale".[3]
[modifica] Collaborazione ATHENA
La collaborazione ATHENA comprendeva le seguenti istituzioni:[4]
- Università di Aarhus, Danimarca
- Università di Brescia, Italia
- CERN
- Università di Genova, Italia
- Università di Pavia, Italia
- RIKEN, Giappone
- Università Federale di Rio de Janeiro, Brasile
- University of Wales Swansea, UK
- Università di Tokyo, Giappone
- Università di Zurigo, Svizzera
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Italia
[modifica] ATRAP
La collaborazione ATRAP al CERN si sviluppo fuori dal TRAP, una collaborazione i cui membri aprirono la strada agli antiprotoni freddi e ai positroni freddi e per prima prepararono gli ingredienti da far interagire per l'anti-idrogeno freddo. I membri dell'ATRAP aprirono anche la strada alla spettroscopia accurata dell'idrogeno e per prima osservarono gli atomi di anti-idrogeno caldo.
[modifica] Fisica ATRAP
[modifica] Collaborazione ATRAP
La collaborazione ATHENA comprendeva le seguenti istituzioni:
- Harvard University, USA
- Università di Bonn, Germania
- Istituto Max Planck di Ottica Quantistica, Germania
- Università di Amsterdam, Olanda
- Università di York, Canada
- Università Nazionale di Seoul, Corea del Sud
- National Institute of Standards and Technology, USA
- Forschungszentrum Jülich, Germania
[modifica] ASACUSA
[modifica] ACE
[modifica] ALPHA
L'esperimento ALPHA è stato progettato per intrappolare l'anti-idrogeno neutro in una trappola magnetica, conducendo esperimenti su di esso. Lo scopo ultimo di questo tentativo è quello di testare la simmetria CPT attraverso il confronto degli spettri atomici di idrogeno e anti-idrogeno (vedi serie spettrale di idrogeno). La collaborazione ALPHA è costituita da alcuni dei precedenti membri della the collaborazione ATHENA (il primo gruppo che riuscì a produrre quantità significative di anti-idrogeno freddo, nel 2002), così come da un certo numero di nuovi membri.
[modifica] Fisica ALPHA
L'ALPHA affronta molte sfide. Le trappole magnetiche – in cui gli atomi neutri sono intrappolati utilizzando i loro momenti magnetici – sono notoriamente deboli; soltanto gli atomi con energie cinetiche equivalenti a meno di un kelvin possono essere intrappolati. L'anti-idrogeno freddo creato per prima nel 2002 dalle collaborazioni ATHENA e ATRAP venne prodotto per mezzo della fusione di plasma di positroni (altrimenti detti antielettroni) e antiprotoni. Mentre questo metodo ha avuto abbastanza successo, creò però antiatomi con energie cinetiche troppo grandi per essere intrappolati. Inoltre, nel fare la spettroscopia laser su questi anti-atomi, è importante che essi si trovino nel loro stato fondamentale, qualcosa che non rappresenta la condizione della maggior parte degli anti-atomi creati finora.
Gli antiprotoni sono ricevuti dal deceleratore di antiprotoni e 'miscelati' con positroni tramite un accumulatore di positroni specificamente progettato in una versatile trappola di Penning–Malmerg. Questo è circondato da un magnete ottuplo superconduttore che forma una trappola magnetica "minima-B".
[modifica] Collaborazione ALPHA
The ALPHA collaboration comprises the following institutions:
- Università di Aarhus, Danimarca
- Università di Auburn, USA
- University of British Columbia, Canada
- University of California, Berkeley, USA
- Università di Calgary, Canada
- Università di Liverpool, UK
- Università di Manitoba, Canada
- Centro di Ricerca Nucleare Negev, Israele
- RIKEN, Giappone
- Università Federale di Rio de Janeiro, Brasile
- Università di Swansea, UK
- Università di Tokyo, Giappone
- TRIUMF, Canada
[modifica] AEGIS
AEGIS (Antimatter experiment: Gravity, interferometry, spectroscopy), è un esperimento proposto da istituire presso il deceleratore di antiprotoni.
[modifica] Fisica AEGIS
L'AEGIS tenterebbe di determinare se la gravità influisce sull'antimateria allo stesso modo di quanto faccia sulla materia verificando i suoi effetti su un fascio di anti-idrogeno. Con l'invio di un flusso di antidrogeno attraverso una serie di reticoli di diffrazione, il modello di luce e i modelli scuri consentirebbero presumibilmente alla posizione del fascio di essere individuato con precisione fino all'1%.[5]
[modifica] Collaborazione AEGIS
[modifica] Voci correlate
[modifica] Note
- ^ (EN) Thousands of cold anti-atoms produced at CERN. CERN, 18-09-2002
- ^ M. Amoretti et al. (ATHENA Collaboration) (2002). Production and detection of cold antihydrogen atoms. Nature 419: 456 (in en). DOI:10.1038/nature01096.
- ^ (EN) How the ATHENA experiment works. CERN, 14-09-2002. URL consultato in data 01-02-2010.
- ^ (EN) The ATHENA Collaboration. CERN. URL consultato in data 01-02-2010.
- ^ R. Courtland. (EN) Would an antimatter apple fall up? in New Scientist. 12-07-2008. URL consultato in data 16-02-2010.
[modifica] Ulteriori letture
- G. Gache. (EN) How would antimatter interact with gravity?. Softpedia, 12 July 2008
- G. Drobychev et al. (AEGIS collaboration). (EN) Proposal for the AEGIS experiment at the CERN Antiproton Decelerator (Antimatter Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy). CERN, 08-06-2007
- G. Testera et al. (2008). Formation of a cold antihydrogen beam in AEGIS for gravity measurements. AIP Conference Proceedings 1037: 5–15 (in en). DOI:10.1063/1.2977857. 0805.4727.
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) AD website
- (EN) (EN) What is the AD?. CERN
- (EN) (EN) ATHENA figures and pictures. CERN
