AEgIS at ELENA: outlook for physics with a pulsed cold antihydrogen beam - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2018

AEgIS at ELENA: outlook for physics with a pulsed cold antihydrogen beam

M. Doser
  • Fonction : Auteur
S. Aghion
  • Fonction : Auteur
C. Amsler
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G. Bonomi
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R.S. Brusa
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M. Caccia
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R. Caravita
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F. Castelli
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G. Cerchiari
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D. Comparat
G. Consolati
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A. Demetrio
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L. Di Noto
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C. Evans
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M. Fanì
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R. Ferragut
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J. Fesel
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A. Fontana
S. Gerber
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M. Giammarchi
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A. Gligorova
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F. Guatieri
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S. Haider
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A. Hinterberger
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H. Holmestad
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A. Kellerbauer
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O. Khalidova
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D. Krasnický
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V. Lagomarsino
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C. Malbrunot
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S. Mariazzi
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J. Marton
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V. Matveev
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Z. Mazzotta
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S.R. Müller
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G. Nebbia
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M. Oberthaler
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N. Pacifico
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D. Pagano
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L. Penasa
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V. Petracek
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F. Prelz
M. Prevedelli
B. Rienaecker
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O.M. Røhne
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A. Rotondi
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H. Sandaker
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R. Santoro
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L. Smestad
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F. Sorrentino
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G. Testera
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I.C. Tietje
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E. Widmann
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P. Yzombard
C. Zimmer
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J. Zmeskal
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N. Zurlo
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Résumé

The efficient production of cold antihydrogen atoms in particle traps at CERN’s Antiproton Decelerator has opened up the possibility of performing direct measurements of the Earth’s gravitational acceleration on purely antimatter bodies. The goal of the AEgIS collaboration is to measure the value of g for antimatter using a pulsed source of cold antihydrogen and a Moiré deflectometer/Talbot–Lau interferometer. The same antihydrogen beam is also very well suited to measuring precisely the ground-state hyperfine splitting of the anti-atom. The antihydrogen formation mechanism chosen by AEgIS is resonant charge exchange between cold antiprotons and Rydberg positronium. A series of technical developments regarding positrons and positronium (Ps formation in a dedicated room-temperature target, spectroscopy of the $n =1–3$ and $n =3–15$ transitions in Ps, Ps formation in a target at 10 K inside the 1 T magnetic field of the experiment) as well as antiprotons (high-efficiency trapping of $\bar{p}$, radial compression to sub-millimetre radii of mixed $e^- / \bar{p}$ plasmas in 1 T field, high-efficiency transfer of $\bar{p}$ to the antihydrogen production trap using an in-flight launch and recapture procedure) were successfully implemented. Two further critical steps that are germane mainly to charge exchange formation of antihydrogen—cooling of antiprotons and formation of a beam of antihydrogen—are being addressed in parallel. The coming of ELENA will allow, in the very near future, the number of trappable antiprotons to be increased by more than a factor of 50. For the antihydrogen production scheme chosen by AEgIS, this will be reflected in a corresponding increase of produced antihydrogen atoms, leading to a significant reduction of measurement times and providing a path towards high-precision measurements.

Dates et versions

hal-01730125 , version 1 (13-03-2018)

Identifiants

Citer

M. Doser, S. Aghion, C. Amsler, G. Bonomi, R.S. Brusa, et al.. AEgIS at ELENA: outlook for physics with a pulsed cold antihydrogen beam. Antiproton Physics in the ELENA Era, Sep 2017, Newport Pagnell, United Kingdom. pp.20170274, ⟨10.1098/rsta.2017.0274⟩. ⟨hal-01730125⟩
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