反陽子加速器(AD)は、反物質の研究のために低エネルギーの反陽子を生成し、反原子を「作る」ユニークな装置です。
PS(陽子シンクロトロン)から来た陽子ビームを金属のブロックに発射するのです。 この衝突によって、たくさんの反陽子を含む多数の二次粒子が作られます。 この反陽子はエネルギーが大きすぎて、反原子を作るには役に立ちません。 また、反陽子はそれぞれ異なるエネルギーを持ち、あらゆる方向にランダムに移動する。 ADの仕事は、これらの手に負えない粒子を手なずけ、反物質の生成に使える有用で低エネルギーのビームに変えることです。
ブロックから発散する角度で出てきた反陽子は、ADに届く前に集束されます。
ADは曲げたり絞ったりする磁石でできたリングで、反陽子を同じ軌道に保つ一方、強い電界で速度を落とします。 反陽子のエネルギーの広がりや軌道からのずれは、「冷却」と呼ばれる技術によって軽減されます。
新しい減速リングであるELENA(Extra Low ENergy Antiproton)が現在ADに結合されている。 このシンクロトロンは周囲が30mあり、反陽子をさらに減速させ、そのエネルギーを5.3MeVからわずか0.1MeVへと50分の1にまで減少させます。 また、電子冷却システムにより、ビーム密度を高めることができる。 2000年に設置されたADは、2002年に初めて大量の反水素原子を生成して話題となった。 反原子を長期間保存し、その特性を測定する試みも当初は行われた。 2011年、ある実験が、反水素原子を16分間生成し、閉じ込めたと発表した。これは、反水素原子の性質を詳細に研究するのに十分な時間であった。 翌年には、反水素のスペクトルを初めて測定したことが発表された。 2010年以降、AD実験は反物質の特性を物質と比較しながら、数多くの測定結果を発表してきた。
現在、ADとELENAは反物質とその特性を研究しているいくつかの実験にサービスを提供している。 AEGIS、ALPHA、ASACUSA、BASE、GBARなどです。 一方、ATRAPとACEは現在その実験を終了しています。
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