作者:欧洲核子研究中心安娜·洛佩斯 基地正在开发的可运输反质子阱的布局
该装置的特点是第一个阱用于注入和射出欧洲粒子物理研究所反质子减速器产生的反质子，第二个阱用于储存反质子
荣誉:克里斯蒂安·斯莫拉 欧洲粒子物理研究所的基地合作在反物质研究方面获得了不止一项突破
例如，它第一次对反物质进行了比物质更精确的测量，它将反物质储存了创纪录的一年多时间，并且它进行了第一次基于实验室的研究，寻找反物质和暗物质的候选粒子axion之间的相互作用
现在，基地小组正在开发一种能将反物质研究推向新高度的设备——一种可运输的反质子阱，用于将欧洲粒子物理研究所反物质减速器生产的反物质运送到欧洲粒子物理研究所或其他地方的另一个设施，进行更高精度的反物质测量
这些测量可以揭示物质和反物质之间的差异
宇宙大爆炸应该创造了等量的物质和反物质，然而今天的宇宙几乎完全是由物质组成的，所以一定发生了什么事情造成了不平衡
粒子物理学的标准模型预测了物质和反物质之间的某种差异，但这种差异不足以解释这种不平衡，促使研究人员寻找这两种物质之间其他尚未发现的差异
这正是基地和位于欧洲粒子物理研究所广告大厅的其他实验背后的团队正在努力做的
特别是，BASE研究反质子的性质，即质子的反粒子
它首先接收公元产生的反质子——世界上唯一一个每天产生反质子的地方——然后将它们储存在一个叫做潘宁陷阱的装置中，该装置通过电场和磁场的结合将粒子固定在适当的位置
接下来，BASE将反质子一个接一个地送入多潘宁阱装置，以测量两个频率，从中可以推导出反质子的性质，例如它们的磁矩，然后与质子进行比较
这些频率是回旋频率(描述带电粒子在磁场中的振荡)和拉莫尔频率(描述粒子内在自旋陷阱中的所谓进动运动)
基地小组已经对这些频率进行了越来越精确的测量，但是其精度最终受到装置磁场外部干扰的限制
“广告大厅不是最平静的磁性环境，”基地发言人斯特凡·乌尔姆说
“要想出一个主意，我在欧洲粒子物理研究所的办公室比广告大厅平静200倍，”他笑着说
因此，基地小组建议制造一个可运输的反质子阱，将反质子带到一个磁场环境更平静的测量实验室
该装置被称为“基地步骤”，由基地副发言人克里斯蒂安·斯莫拉领导，将由超导磁体孔内的潘宁陷阱系统组成，能够承受与运输相关的力
此外，它将有一个液氦冷却系统，允许它在不需要电力来保持冷却的情况下运输几个小时
潘宁陷阱系统的特点是第一个陷阱接收和释放反质子，第二个陷阱储存反质子
整个设备将是1
9米长，0
8米宽，1
6米高，重量最多1000公斤
“这些紧凑的尺寸和重量意味着，原则上我们可以将陷阱装载到一辆小型卡车或货车上，并将其从广告大厅运输到位于欧洲粒子物理研究所或其他地方的另一个设施，以加深我们对反物质的理解，”斯莫拉说，他获得了欧洲研究委员会的启动赠款来实施该项目
基地团队已经开始开发该设备的第一批组件，预计在2022年完成，等待决定和批准
敬请关注更多发展
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