URAAD.pps

Waarom zijn we op aarde?
Hans Wilschut
Kernfysisch Versneller Instituut, Groningen
• We onderzoeken de fundamentele krachten in de natuur
– elementaire symmetrieën essentieel
• Oerknal symmetrie: evenveel materie als antimaterie
– materie + antimaterie  poef! en weg zijn wij, alleen licht blijft
– schending van fundamentele symmetrieën nodig
– theorie: te weinig materie in het heelal
• In atoom + kernfysica
– asymmetrie ook groter dan theorie?
– laserval: zet atomen stil
– zeer kleine afwijkingen meetbaar
Een “paar” atomen
vertellen over het heelal
Medische toepassing antimaterie
Efoton=mec2
e+
antimaterie
e
materie
Efoton=mec2
PET-scan
positron (e+) emission tomography
mede-ontwikkeld op het KVI in ‘70
H.W. Wilschut
De wereld volgens Escher
materie
af
spiegelbeeld
antimaterie
tijd 
terug naar af
 tijd
meet schending tijdsomkering
niet CERN maar met normale materie
b.v. elektrisch dipoolmoment
e+
e-
Schending van tijdsomkering en
het electrisch dipoolmoment
Een object met een onregelmatige
ladingsverdeling heeft een
elektrisch dipoolmoment
J
d
J
+
d
-
tijd
tijd
Een object dat draait heeft spin.
In de kwantummechanica bepaalt J
de richting en kan een elektrisch
dipool d niet bestaan tenzij zowel P
als T geschonden wordt.
Vindt moleculen, atomen of atoomkernen met eindige d
Verkenning van de
zwakke interactie
Het -verval
neutrino
10-14 meter
elektron = 
1
neutrino
2
elektron
Voor bepaalde kernen niet geval 1, wel 2 …..
of toch een beetje….afwijking van het Standaard Model
Verkenning van de
zwakke interactie
elektron
Waar is het neutrino?
elektron
Door de terugstoot van de kern te meten, wordt de
richting van het neutrino bepaald
De terugstoot is zeer gering  gebruik een atoomval
Hoe het echt gedaan wordt
Optische val
AGOR
TRIP
separator
T (0K)
RFQ koeler
1012
106
1
10-6
atoom wolkje
TRIP project and facility
AGOR
Magnetic
Separator
Ion
Catcher
RFQ
Cooler
Atomic Physics
Production
Target
Nuclear Physics
Magnetic separator
Q
MeV
D
Particle Physics
D
Q Q
D
Q
Q
D
keV
Production
target
Q
Q
eV
meV
MOT
Beyond the
Standard
Model
Q
Ion catcher (thermal ioniser or gas-cell)
RFQ cooler/buncher
AGOR cyclotron
MOT
neV
MOT
Low energy beam line
Trapped Radioactive Isotopes: icro-laboratories for Fundamental Physics
Studie van Fundamentele
Symmetrien en Interacties met
Radioactive Isotopen in Atoomvallen
•deeltjes en antideeltjes
•tijdsomkering
•spiegeling
laten zien waarom we bestaan
RFQ system + pulsed extraction tube
Pulsed
extraction
tube
RFQ
buncher
Beam to
MOTs
RFQ
cooler
p ~ 10-6 mbar
Beam
from TI
p ~ 10-3 mbar
p ~ 10-1 mbar
Trapped Radioactive Isotopes: icro-laboratories for Fundamental Physics
TRIP RFQ cooler/buncher and LEBL
• RF capacitive
coupling
• DC drag
resistor chain
U+VcosWt
• Standard vacuum parts (NW160)
• UHV compatible design and materials used
• Electronics designed for large range of isotopes
-(U+VcosWt)
Buffer gas pressure (He):
~10-1
10eV
~10-3
mbar
RFQ ion cooler
thermal
Trap position
mbar
RFQ ion buncher
Switching on end electrodes
Trapped Radioactive Isotopes: icro-laboratories for Fundamental Physics