Антипротонный замедлитель

Не все ускорители увеличивают скорость частицы. АД замедляет антипротоны, чтобы их можно было использовать для изучения антивещества

Антипротонный замедлитель (АД) — уникальная машина, производящая антипротоны низкой энергии для исследования антивещества и «создающая» антиатомы.

Луч протонов, исходящий от PS (Протонного Синхротрона), направляется в металлический блок. Эти столкновения создают множество вторичных частиц, включая множество антипротонов. Эти антипротоны обладают слишком большой энергией, чтобы их можно было использовать для создания антиатомов. Они также имеют разную энергию и беспорядочно движутся во всех направлениях. Задача AD — укротить эти неуправляемые частицы и превратить их в полезный низкоэнергетический луч, который можно использовать для производства антиматерии.

Антипротоны, выходящие из блока под разными углами, фокусируются еще до того, как достигнут АД. Лишь часть из них обладает необходимой энергией для ввода и хранения в АД.

AD представляет собой кольцо, состоящее из изгибающих и фокусирующих магнитов, которые удерживают антипротоны на одной и той же траектории, в то время как сильные электрические поля замедляют их. Разброс энергии антипротонов и их отклонение от траектории уменьшаются с помощью метода, известного как «охлаждение». Антипротоны подвергаются нескольким циклам охлаждения и замедления, пока не замедляются примерно до десятой части скорости света.

Новое тормозное кольцо ЕЛЕНА (антипротон со сверхнизкой энергией) теперь соединено с AD. Этот синхротрон окружностью 30 метров еще больше замедляет антипротоны, уменьшая их энергию в 50 раз, с 5,3 МэВ до всего лишь 0,1 МэВ. Система электронного охлаждения также увеличивает плотность пучка. С помощью ELENA количество антипротонов, которые можно захватить, увеличивается в 10–100 раз, что повышает эффективность экспериментов и открывает путь для новых экспериментов.

Установленный в 2000 году, AD попал в заголовки газет в 2002 году, когда впервые было получено большое количество атомов антиводорода. Первые попытки были предприняты для хранения антиатомов в течение достаточно длительного времени, чтобы можно было измерить их характеристики. В 2011 году в ходе эксперимента было объявлено, что в ходе эксперимента были произведены и удержаны атомы антиводорода в течение шестнадцати минут, что было достаточно долго, чтобы иметь возможность детально изучить их свойства. В следующем году были опубликованы первые измерения спектра антиводорода. С 2010 года эксперименты AD опубликовали многочисленные измерения характеристик антивещества, сравнивая их с характеристиками материи.

В настоящее время АД и ЕЛЕНА обслуживают несколько экспериментов по изучению антиматерии и ее свойств: AEgIS, ALPHA, ASACUSA, BASE и GBAR. Тогда как ATRAP и ACE уже завершили свои эксперименты.