Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, 14. רררר רררEli Sarid ALPHA Collaboration, CERN + NRCN, Israel Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Eli SaridALPHA Collaboration, CERN + NRCN, Israel
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
The ALPHA Collaboration
University of Aarhus, Denmark
Auburn University, USA University of British Columbia, Canada
University of California Berkeley, USA
Simon Fraser University,Canada
University of Calgary,Canada University of Liverpool, UK NRCN - Nucl. Res.
Center Negev, Israel
Federal University ofRio de Janeiro, Brazil
RIKEN, Japan
University of Wales Swansea, UK
University of Tokyo,Japan
TRIUMF,Canada
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Duoplasmatron= Source 90 keV (kinetic energy)
LINAC2= Linear accelerator 50 MeV
PSBooster= Proton Synchrotron Booster
1.4 GeV PS= Proton Synchrotron
25 GeV SPS= Super Proton
Synchrotron 450 GeV LHC= Large Hadron
Collider 7 TeV
We are not LHC (No Higgs in this talk…)
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
ALPHA EXPERIMENTALPHA EXPERIMENT
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
The dream - Antihydrogen Spectroscopy
1s-2s two-photon spectroscopy
• Doppler effect cancels• High precision in matter sector• test of CPT theorem
f(1S-2S) = 2 466 061 102 474 851(34) Hz - Hänsch group
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen ProductionAntihydrogen Production
Na-22Na-22ee++ Production Production
(MeV)(MeV)ModerationModeration
Accumulation (eVAccumulation (eV)Cooling ( ~ meV)Cooling ( ~ meV)
108 e+
ADADp- Production
(GeV)Deceleration
(MeV)Trapping (keV)Cooling (~ meV)
104 p-
Hbar Formation mechanism: • Radiative recombination
– Binding E. deep; Formation rates low, ~T-0.6
• Three-body recombination – Binding E. shallow; Formation rate high, ~T-4.5
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
ATHENA- 2002
Positron Accumulator
AntihydrogenDetector
0 1 m
0 10 cm
Na-22Source
DetectorAntiproton
Capture Trap Mixing Trap
CsI crystals
Si stripdetectors
Cryostat
Antiproton Accumulation &Mixing with positrons
e+3 T superconducting solenoid
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen TrappingAntihydrogen Trapping
Na-22Na-22ee++ Production Production
(MeV)(MeV)ModerationModeration
Accumulation (eVAccumulation (eV)Cooling ( ~ meV)Cooling ( ~ meV)
108 e+
ADADp- Production
(GeV)Deceleration
(MeV)Trapping (keV)Cooling (~ meV)
104 p-
Superimpose Magnetic TrapU=-µB
0.7 K/T per Bohr magneton
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Magnetic TrapMagnetic Trap
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Cosmic rays vs. antiprotonsCosmic rays vs. antiprotons
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Nature 38 eventsNature 38 events
38 annihilations in 335 attempts, only 1 in 246 with heated positronsTotal background 1.4±1.4 events, including cosmic of 0.46±0.01 eventsTrapped antihydrogen for at least 172 ms.
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Nature 38 events vs. simulationNature 38 events vs. simulation(including the effect of bias electric (including the effect of bias electric
fields)fields)
Bias fields prove that the annihilations are not mirror trapped pbars
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
ANTIHYDROGEN CONFINEMENT FOR 1000S
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Talk in anti-matter language (2011)Talk in anti-matter language (2011)
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר 17
STAR TREK ENTERPRISESTAR TREK ENTERPRISE
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
FACT
Until recently antimatter has been created in very small amounts. But CERN has now broken ground on its new Antiproton Decelerator- an advanced antimatter production facility that promises to create antimatter in much larger quantities.
Dan Brown , Angels and Demons (2000)
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר
Antihydrogen Trapping and Resonant Interactions, אלי שריד14.3.13חגיגת הפיזיקה שדה בוקר