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O Desacelerador de Antiprótons (AD) é uma máquina única que produz antiprótons de baixa energia para estudos de antimatéria e "cria" antiátomos.
Um feixe de prótons proveniente do PS ( Síncrotron de Prótons ) é disparado contra um bloco de metal. Essas colisões criam uma infinidade de partículas secundárias, incluindo muitos antiprótons. Esses antiprótons possuem energia excessiva para serem úteis na produção de antiátomos. Além disso, eles apresentam energias diferentes e se movem aleatoriamente em todas as direções. A função do AD é controlar essas partículas instáveis e transformá-las em um feixe útil de baixa energia que possa ser usado para produzir antimatéria.
Os antiprótons, que emergem do bloco em ângulos divergentes, são focalizados antes de atingirem o AD. Apenas uma fração deles possui a energia adequada para ser injetada e armazenada no AD.
O AD é um anel composto por ímãs de curvatura e focalização que mantêm os antiprótons na mesma trajetória, enquanto fortes campos elétricos os desaceleram. A dispersão de energia dos antiprótons e seu desvio da trajetória são reduzidos por uma técnica conhecida como "resfriamento". Os antiprótons são submetidos a vários ciclos de resfriamento e desaceleração até que sua velocidade seja reduzida para cerca de um décimo da velocidade da luz.
Um anel de desaceleração mais recente, o ELENA (Extra Low Energy Antiproton), agora está acoplado ao AD. Este síncrotron, com uma circunferência de 30 metros, desacelera ainda mais os antiprótons, reduzindo sua energia em um fator de 50, de 5,3 MeV para apenas 0,1 MeV. Um sistema de resfriamento de elétrons também aumenta a densidade do feixe. Com o ELENA, o número de antiprótons que podem ser aprisionados aumenta de 10 a 100 vezes, melhorando a eficiência dos experimentos e abrindo caminho para novas pesquisas.
Instalado em 2000, o AD ganhou destaque em 2002, quando um grande número de átomos de anti-hidrogênio foi produzido pela primeira vez. As primeiras tentativas foram feitas para armazenar antiátomos por tempo suficiente para medir suas características. Em 2011, um experimento anunciou ter produzido e aprisionado átomos de anti-hidrogênio por dezesseis minutos , tempo suficiente para estudar suas propriedades em detalhes. No ano seguinte, foi publicada a primeira medição do espectro do anti-hidrogênio . Desde 2010, os experimentos do AD têm publicado inúmeras medições das características da antimatéria, comparando-as às da matéria.
Atualmente, os experimentos AD e ELENA são utilizados em diversas atividades que estudam a antimatéria e suas propriedades: AEgIS, ALPHA , ASACUSA , BASE e GBAR . Já os experimentos ATRAP e ACE foram concluídos.
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Fonte: CERN
https://home.cern/science/accelerators/antiproton-decelerator
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