BASE-experiment
| ELENA | Extra lågenergi antiprotonring – bromsar ytterligare antiprotoner som kommer från AD |
|---|---|
| AD-experiment | |
| ATHENA | AD-1 Antiväteproduktion och precisionsexperiment |
| EN FÄLLA | AD-2 Kall antiväte för exakt laserspektroskopi |
| ASACUSA | AD-3 Atomspektroskopi och kollisioner med antiprotoner |
| ESS | AD-4 Antiprotoncellexperiment |
| ALFA | AD-5 Antivätelaserfysikapparat |
| AEgIS | AD-6 Antiväteexperiment gravitationsinterferometrispektroskopi |
| GBAR | AD-7 Gravitationsbeteende hos antiväte i vila |
| BAS | AD-8 Baryon antibaryonsymmetriexperiment |
| PUMA | AD-9 Antiproton instabil materia förintelse |
BASE ( B aryon A ntibaryon S ymmetry Experiment ), AD-8, är ett multinationellt samarbete vid Antiproton Decelerator- anläggningen i CERN , Genève. Målet för det japanska och tyska BASE-samarbetet är högprecisionsundersökningar av antiprotonens grundläggande egenskaper, nämligen förhållandet mellan laddning och massa och det magnetiska momentet .
Experimentuppställning
De enskilda antiprotonerna lagras i ett avancerat Penning-fällsystem , som har ett multi-trap-system i sin kärna. Den består av en reservoarfälla, en precisionsfälla, en analysfälla och en kylfälla. Reservoarfällan har förmågan att lagra antiprotoner i flera år och gör att BASE kan driva experiment oberoende av acceleratorcykler. Precisionsfällan är avsedd för frekvensmätningar med hög precision, och analysfällan har ett starkt magnetfältsinhomogenitet överlagrat, vilket används för spin flip- spektroskopi med en enda partikel . Genom att mäta rotationshastigheten som en funktion av frekvensen för en externt applicerad magnetisk drivning erhålls en resonanskurva. Tillsammans med en mätning av cyklotronfrekvensen extraheras det magnetiska momentet.
BAS fysik
BASE-samarbetet utvecklade tekniker för att observera de första spinnvändningarna av en enstaka fångade proton och tillämpade dubbelfällningstekniken för att mäta protonens magnetiska moment med en bråkdelprecision på tre delar på en miljard, senare förbättrad till en precision på 300 delar i en biljon, vilket är det mest exakta måttet på denna grundläggande egenskap hos protonen. Med uppfinningen av en teknik med två partiklar/tre fällor mätte BASE det magnetiska antiprotonmomentet med en bråkdelsnoggrannhet på 1,5 delar på en miljard, vilket förbättrade den tidigare mest exakta proton/antiproton-jämförelsen i den sektorn med mer än en faktor 3000. Detta mätning utgör ett av de mest stringenta testerna av CPT-invarians med baryoner hittills, och sätter de strängaste gränserna för interaktion mellan antimateria och mörk materia hittills.
Inspirerad av detta arbete har BASE också använt Penning-fälldetektorer som axionhaloskop och härledde stränga smalbandiga laboratoriegränser för omvandlingen av axioner till fotoner.
År 2022 mätte BASE att förhållandet mellan laddning och massa av protoner och antiprotoner är lika med en precision på 16 delar per biljon. Denna mätning utgör det mest exakta testet av CPT-invarians i baryonsektorn och ställer in de första differentiella begränsningarna på principen om klocksvag ekvivalens med hjälp av baryonisk antimateria.
BASE samarbete
BASE-samarbetet omfattar följande institutioner:
- RIKEN , Japan
- University of Tokyo , Japan
- Max Planck-institutet för kärnfysik, Tyskland
- University of Mainz , Tyskland
- GSI , Tyskland
- Leibniz University Hannover , Tyskland
- PTB, Braunschweig, Tyskland
- ETH Zürich , Schweiz
Se även
Externa länkar
Rekord för BASE-experiment på INSPIRE-HEP