Для транспортировки антипротонов от места их создания к оборудованию, используемому для исследований, потребовалось разработать разветвленную систему, включающую сильные магниты.
Для каждой элементарной частицы, составляющей наш мир, существует античастица – ее подобие, которое имеет ту же массу и спин, но отличается противоположным зарядом и другими свойствами. При взаимодействии они уничтожают друг друга, и в прошлом именно таким образом исчезло практически все антивещество во Вселенной. Сегодня античастицы приходится создавать искусственно, получая с помощью установок, таких как работающий в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) инструмент Antimatter Decelerator (AD).
Аппараты для исследований антивещества не оптимальны для проведения экспериментов, поскольку требуют применения мощных магнитных полей, которые могут помешать необходимым исследованиям. Возникает сложность транспортировки античастиц, учитывая, что они немедленно аннигилируют при контакте с частицами обычной материи. О разработке подходящей для этого ловушки сообщает коллаборация BASE. Система BASE-STEP позволит перемещать античастицы из AD к другим инструментам в ЦЕРН.
В основу BASE-STEP положена ловушка Пеннинга, в этих установках антипротоны удерживаются магнитным полем в горизонтальной плоскости, а электрическим — в вертикальной. Благодаря левитации в вакуумированном контейнере, они не взаимодействуют ни со стенками контейнера, ни с частицами воздуха. В ЦЕРН ранее уже использовали подобную ловушку для установления рекорда по времени удержания антивещества – более 400 дней.
BASE-STEP включает две ловушки, функционирующие при криогенных температурах и охлаждаемые жидким гелием. Одна из них предназначена для длительного хранения, а вторая выполняет роль «переходной», обеспечивая загрузку и выгрузку первой ловушки. Магнитное поле формируется с помощью мощного сверхпроводящего магнита, создающего индукцию в 1 тесла. Габариты системы составляют 1,9 x 0,8 x 1,6 метра, а ее вес – приблизительно 1000 килограммов. Разработчики утверждают, что это позволит транспортировать ее на обычном небольшом грузовике или погрузчике. Производство установки уже запущено, ее эксплуатацию планируют начать в 2022 году.