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Posted in | Nanoanalysis

Forscher Messen den Inneren Zustand von Antihydrogen-Atom

Published on March 12, 2012 at 4:22 AM

Durch Cameron Chai

Die ALPHAzusammenarbeit an CERN hat zum ersten Mal die spektralanalytischen Maße der internen Zelle antihydrogen Atoms unter Verwendung einer besonders konstruierten magnetischen Flasche durchgeführt, die MinimumMagnetfeld-Falle genannt wird.

Wie gewöhnlicher Wasserstoff ist ein einzelnes Elektron, das einen Protonkern in Umlauf bringt, antihydrogen von Atomen das einfachste, ein einzelnes Positron (Antielectron) einen einzelnen Antiproton in Umlauf bringend. ALPHAexperiment CERN war erstes, zum von antihydrogen in einer magnetischen Flasche, unter Verwendung eines supraleitenden Octupolemagneten einzuschließen. (Kredit: Bilder durch Chukman So, Copyright © Wurtele-Forschungsgruppe 2011. Alle Rechte vorbehalten.)

Forscher am Nationalen Laboratorium Lawrence Berkeley des US-Energieministeriums halfen, wenn sie die Minimale Magnetfeld-Falle konstruierten und formten. Die Falle wird durch supraleitende Magneten gebildet, deren Bereiche antihydrogen Atome einschließen.

In einer Reihe von Experimenten Schließen die ALPHAproduzierten Wissenschaftler und die aufgefangenen Hunderte von antihydrogen Atomen im Minimalen Magnetfeld und badeten sie dann in einer Mikrowellenstrahlung ein, um ihre internen Zellen zu studieren. Während des Badens wurde Drehbeschleunigung der Positronen' durch die Mikrowellenstrahlung leicht geschlagen und verursachte die Freigabe der Atome von der magnetischen Flasche und ihrer nachfolgenden Vernichtung über der Wand der Flasche.

Die Frequenz der Mikrowellenstrahlung, die benötigt wird, um die Drehbeschleunigungen der antihydrogens leicht zu schlagen, kann als direkte Maßnahme der Variante in der Energie zwischen den zwei hyperfine Zuständen der antihydrogens verwendet werden. Bis jetzt ist das Maß ungenau, da die Menge der Energiedifferenz auf Schuppe des Magnetfelds in der antihydrogen Falle des ALPHAS beruht.

Die ALPHAwissenschaftler verwendeten zwei verschiedene Techniken nämlich die Schwindenmethode und die Aussehenmethode, um Daten Betreffend die inneren Zustände von antihydrogen Atomen zu montieren. In der Schwindenmethode wird die supraleitenden Magneten der Falle plötzlich abgestellt, um eine durchschnittliche Zählung Antiatome in einem Zeitraum einzuschließen und diese Antiatome werden dann gezählt, wenn sie gegen die Gewöhnlichstoff Wände des Experimentes sich vernichten. In bestimmten Spuren sind die Mikrowellen bei der Eigenfrequenz aktiviert, die gemessen wird, um die Positrondrehbeschleunigungen leicht zu schlagen. In anderen Verhandlungen sind die Mikrowellen bei etwas anderer Frequenz aktiviert, während sie überhaupt nicht in einigen anderen Fällen aktiviert sind. Diese Ergebnisse bestätigen, dass die Eigenfrequenz die rechte Frequenz ist, die zum Leicht schlagen der Drehbeschleunigungen der Antiatome und zum Freigeben sie fähig ist.

In der Aussehenprüfung werden die Antiatome in der Falle ergriffen, damit drei Minuten jede Vernichtung zählen, die während des Leicht schlagens einer Drehbeschleunigung eines Antiatoms durch die Mikrowelle und seiner Freigabe von der Falle auftritt. Die ALPHAforscher haben die Pläne, zum ein Laserstrahl zu verwenden, um die aufgefangenen Antiatome zu studieren, während es die Energiestufen der antihydrogens effizient messen kann. Außerdem sind Laser in der Lage, Antiatome fast bewegungslos zu machen, indem sie sie abkühlen und genaue Maße ihrer Eigenschaften erlauben.

Die Forscher denken, dass antihydrogen und Wasserstoff identisch sind. Jedoch es gibt möglicherweise einen Unterschied zwischen dem Atomspektrum des gewöhnlichen Wasserstoffs und das von antihydrogen und von diesem Unterschied soll schon bestätigt werden. Die Forschungsergebnisse sind in der Natur berichtet worden.

Quelle: http://www.lbl.gov

Last Update: 12. March 2012 05:53

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