이지스 실험

AEgIS experiment
안티프로톤 감속기
(AD)
엘레나초저전력 안티프로톤 링– AD에서 발생하는 안티프로톤 감속
AD 실험
아테나AD-1 항수소 생산 및 정밀 실험
ATRAPAD-2 정밀 레이저 분광법을 위한 냉간 항수소
아사쿠사AD-3 원자분광학 및 안티프로톤과의 충돌
ACEAD-4 안티프로톤 세포 실험
알파AD-5 항수소 레이저 물리 장치
이지스AD-6 항수소 실험 중력 간섭 분광법
GBARAD-7 정지 상태의 반수소 중력 거동
기초AD-8 바리온 반바리온 대칭 실험
푸마AD-9 안티프로톤 불안정 물질 소멸

AEgIS(반물질 실험: 중력, 간섭계, 분광학), AD-6은 CERN의 반양전자 감속기 시설에서 하는 실험이다.그것의 주된 목표는 지구의 중력장이 반수소 원자에 미치는 영향을 상당한 [1]정밀도로 직접 측정하는 것이다.예를 들어 자유낙하의 보편성, 반물질의 경우 약한 등가성 원리 또는 CPT 대칭의 타당성을 가정하는 간접적인 경계가 또한 정밀 측정만이 답을 제공할 수 있는 수준으로 비정상적인 중력 거동을 제한한다.반대로, 이러한 기본적인 가정을 검증하기 위해서는 충분한 정밀도를 가진 반물질 실험이 필수적이다.AEGIS는 2007년에 [2]처음 제안되었습니다.주요 장비의 건설은 2012년에 완료되었다.2014년부터 특정 원자 들뜸을 위해 나노초와 동기화된 조정 가능한 파장(수평 피코미터 정밀도)의 레이저 시스템 2개가 성공적으로 [3]시운전되었다.

AEGIS 실험 셋업 및 물리

지면 상태에서의 항수소 원자의 단순화된 모델

AEGIS는 반물질의 영향을 반수소 빔에 미치는 영향을 시험함으로써 일반 물질에 미치는 영향과 같은 방식으로 중력이 반물질에 영향을 미치는지 여부를 판단한다.원하는 실험 설정은 Moiré 편향계를 사용하여 지구의 [4]중력장을 이동하는 차가운 반수소 원자 빔의 수직 변위를 측정합니다.


실험의 첫 단계(2018년까지 실행)에서 운동 에너지가 5인 안티프로톤 감속기(AD)의 안티프로톤이 검출되었다.3MeV는 이른바 분해제 역할을 하는 일련의 알루미늄 포일을 통과해야 했고, 고속 안티프로톤 중 일부만 keV로 느려졌습니다.그리고 나서 느린 안티프로톤은 그것들을 여분의 차가운 상태로 갇힌 전자(전자 냉각)와 합쳐서 더 냉각되었고, 마침내 맬버그-페닝 [5]트랩 안에 갇혔다.강한 방사능 β+ 선원(22Na)을 사용하여 양전자를 생산했으며, 양전자는 저압(3e-8mbar)에서 수르코형 저장 트랩에 축적되었다.이러한 양전자는 초고진공(UHV)[6]의 극저온에서도 포지트로늄(Ps)을 효율적으로 형성하기 위해 나노 구조의 다공질 실리콘 타깃에 주입되었다.다음으로 타깃에서 출현하는 포지트로늄 구름을 레이저 유도 2단계 광학적 [3]천이를 이용하여 n=16/17의 Rydberg 레벨로 들뜨게 했다.맬버그-페닝 트랩 내부에서는 냉간 안티프로톤과 리드버그-Ps 사이의 전하 교환 반응이 일어나 4µ [7][8]펄스 형태로 고효율의 리드버그-항수소 생성으로 이어졌다.

s + H + e-\ \{^ { * } + { \ { } \ rightarrow {^ { * } + e ^ { - } (전하 교환 반응)

실험의 2단계에서는 AEg 이후 2021년부터IS가 새로운 반양성자 감속 및 저장 링 ELENA에 성공적으로 연결되었습니다. Rydberg 반수소 원자는 빔으로 채널링되고 빔은 Moiré-defectometer의 중심 부분인 일련의 물질 격자를 통과합니다.반수소 원자는 최종적으로 위치 및 시간 분해 검출기의 표면에 부딪혀 소멸됩니다.격자 뒤에 있는 부분은 음영 처리되지만, 슬릿 뒤에 있는 부분은 음영 처리되지 않습니다.소멸 위치는 빛과 그림자 영역의 주기적인 패턴을 재현합니다.이 패턴은 수평 비행 중 반원자력의 작은 수직 이동에 매우 민감합니다. 따라서 반수소에 대한 지구의 중력은 [4]결정될 수 있습니다.

AEGIS 콜라보레이션

AEg에서의 레이저 실험 설정IS
AEGIS 기술 코디네이터 Stefan Haider가 메인 장비 앞에 있습니다.제거된 부품은 중앙 원형 플랜지에서 여러 개의 기구가 돌출되어 있어 "태양"이라고 불리는 동료들 사이에서 사용됩니다.

AEGIS 콜라보레이션은 다음과 같은 기관으로 구성되어 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

  1. 안티프로톤 감속기
  2. GBAR 실험
  3. 알파-g 실험

레퍼런스

[1] [2] [5] [4] [3] [8] [6] [7]

  1. ^ a b Doser, M. (2022). Status report for the AEgIS experiment for 2021 (PDF). Status Report. CERN. Geneva. SPS and PS Experiments Committee, SPSC.
  2. ^ a b Drobychev, G.Yu; Doser, M.; et, al. (2007). Proposal for the AEGIS experiment at the CERN antiproton decelerator (Antimatter Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy). CERN. Geneva. SPS Experiments Committee, SPSC.
  3. ^ a b c Aghion, S.; et, al. (AEgIS Collaboration) (July 2016). "Laser excitation of the n=3 level of positronium for antihydrogen production". Physical Review A. 94: 012507. doi:10.1103/PhysRevA.94.012507.
  4. ^ a b c Aghion, S.; Ahlén, O.; Amsler, C.; et, al.(AEgIS Collaboration) (July 2014). "A moiré deflectometer for antimatter". Nature Communications. 5: 4538. doi:10.1038/ncomms5538.
  5. ^ a b Tietje, I.C.; et, al. (August 2020). "Protocol for pulsed antihydrogen production in the AEgIS apparatus". Journal of Physics: Conference Series. 1612: 012025. doi:10.1088/1742-6596/1612/1/012025.
  6. ^ a b Mariazzi, S.; et, al. (AEgIS Collaboration) (May 2021). "High-yield thermalized positronium at room temperature emitted by morphologically tuned nanochanneled silicon targets". Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 54: 085004. doi:10.1088/1361-6455/abf6b6.
  7. ^ a b Antonello, M.; et, al. (AEgIS Collaboration) (July 2020). "Rydberg-positronium velocity and self-ionization studies in a 1T magnetic field and cryogenic environment". Physical Review A. 102: 013101. doi:10.1103/PhysRevA.102.013101.
  8. ^ a b Amsler, C.; Antonello, M.; Belov, A.; et, al. (AEgIS Collaboration) (February 2021). "Pulsed production of antihydrogen". Communications Physics. 4: 19. doi:10.1038/s42005-020-00494-z.

외부 링크