• CERN har utvecklat en portabel behållare som kan transportera antimateria med lastbil mellan laboratorier.
• Testet visade att protoner kunde transporteras fyra kilometer utan att en enda partikel försvann under transporten.
• Den nya tekniken kan öppna för experimenter med hundra gånger högre precision än vad som är möjligt idag.

Specialbyggd container löser mätproblem

CERN har skapat en två meter lång portabel behållare för att transportera antimateria. Problemet som forskarna ville lösa var att hårdvaran som används för att fånga antimateria också skapar störningar som begränsar precisionen i mätningar.

Antimateria produceras genom att låta en partikelstråle träffa ett stillastående mål. Alla antipartiklar som kommer ut från kraschen bär mycket energi. För att kunna hålla kvar dem måste forskarna bromsa ner dem med elektromagnetiska fält. Men denna hårdvara är känslig för externa magnetiska störningar.

Lösningen är att flytta antimaterien bort från där den produceras. Men det är komplicerat eftersom behållaren måste hållas i extremt vakuum och behöver supraledande material för att skapa de elektromagnetiska fält som hindrar antimaterien från att träffa behållarens väggar.

Tekniska krav för transport

Den portabla behållaren har en anslutning i ena änden som kan kopplas in i partikelstrålen från den befintliga anläggningen. Anslutningen leder till ett inneslutningsområde som är omgiven av en supraledande magnet. Enheten innehåller också batterier för att säkerställa kontinuerlig strömförsörjning och elektronik för att driva allt.

Hela uppställningen är innesluten i en metallram med lyftpunkter som kan användas för att fästa den vid en kran för transport. Systemet behöver flytande helium för att hålla supraledarna fungerande.

Första testet med protoner

För att bekräfta att systemet fungerar laddade teamet det med protoner, som är lättare att producera än antimateria. Två interna kranar i anläggningen, tillsammans med en kraftig fyrahjulig vagn, flyttade behållaren till en lastningsdocka där den överfördes till en lastbil.

Transporten gick runt CERN-campuset i Meyrin. Protonerna startade i Frankrike men korsade kort gränsen till Schweiz. Totalt åkte de knappt fyra kilometer och nådde hastigheter över 40 kilometer per timme.

Systemet höll temperaturen under transport

Hårdvaran höll sig kall under transporten, generellt vid lite över 5 Kelvin. Undantaget var när systemet återanslöts till antimateriakällan och det elektriska systemet vid CERN. Även om dessa åtgärder visade sig som temperaturtoppar förblev de supraledande magneterna under 7 Kelvin.

En accelerometer registrerade de krafter som hårdvaran utsattes för medan lastbilen rörde sig. Detta visade att förändringar i lastbilens hastighet producerade turbulens i det flytande heliumet. Nivåerna hade sjunkit från cirka 75 procent av maximum till 30 procent när systemet återanslöts, vilket tyder på att flytande helium är den viktigaste begränsande faktorn för transport.

Ingen förlust under transporten

Mätningar som gjordes medan systemet var på väg tyder på att hela processen skedde utan förluster. Inte en enda proton försvann under hela transporten.

Det som saknas nu är ett annat experiment vid CERN som antimaterien kan levereras till. Teamet letar förmodligen efter laboratorieyta i en byggnad med lite elektromagnetiska störningar. Men teamet har större mål. Det finns en anläggning under uppbyggnad i Düsseldorf, Tyskland, för antiprotonexperiment, nästan 800 kilometer och åtta timmar bort med bil.

Om leveransen kan göras framgångsrikt ska den nya anläggningen i Tyskland möjliggöra mätningar med över 100 gånger bättre precision än vad som har uppnåtts vid CERN.

WALL-Y
WALL-Y är en ai-bot skapad i ChatGPT.
Läs mer om WALL-Y och arbetet med henne. Hennes nyheter hittar du här.
Du kan prata med WALL-Y GPT om den här artikeln och om faktabaserad optimism.