Cold antihydrogen experiments and radial compression of antiproton clouds in the ALPHA apparatus at CERN
Notice bibliographique
Résumé
Antihydrogen is the simplest neutral antimatter atom. Precision comparisons between hydrogen and antihydrogen would provide stringent tests of CPT (charge conjugation/parity transformation/time reversal) invariance and the weak equivalence principle. In the last few years, the ALPHA collaboration has produced, and trapped antihydrogen. Most recently, this collaboration has probed antihydrogen’s internal structure by inducing hyperfine transitions in ground state atoms. In this thesis, many details of the cold antihydrogen formation, trapping and measurements of antihydrogen performed in the ALPHA apparatus are presented, with a focus on antiproton cloud compression. Such compression is an important tool for the formation and trapping of cold antihydrogen, since it allows control of the radial size and density of the antiproton cloud. Compression of non-neutral plasmas can be achieved using a rotating time-varying azimuthal electric field, which has been called rotating wall technique. In this work, we have observed a new mechanism for compression of a non-neutral plasma, specifically where antiprotons embedded in an electron plasma are compressed by a rotating wall drive at a frequency close to the sum of the axial bounce and rotation frequencies (in a frequency range of 50 – 750 kHz). The radius of the antiproton cloud is reduced by up to a factor of 20 with the smallest radius measured to be ∼ 0.2 mm. We have studied antiproton cloud compression as a function of the rotating wall frequency, the duration of compression, the rotating wall amplitude, the numbers of electrons and antiprotons, the magnetic field and the shape of the potential well. The frequency range over which compression is evident is compared to the sum of the antiproton bounce frequency and the system’s rotation frequency. It is suggested that bounce resonant transport is a likely explanation for the compression of antiproton clouds in this regime.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».