Armadilha móvel para movimentação de antimatéria entre laboratórios de pesquisa. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Armadilha móvel para mover antimatéria entre laboratórios de pesquisa

11.11.2020

Sabe-se que a antimatéria é uma substância cujo armazenamento e transporte apresentam muitas dificuldades devido ao fato de que ela, essa antimatéria, busca imediatamente destruir o material do recipiente em que está sendo colocada. E, recentemente, os cientistas da CERN BASE encontraram uma maneira de mover a antimatéria com segurança para instrumentos científicos em outros laboratórios, onde os cientistas a usarão para tentar "revelar" alguns dos mistérios fundamentais do nosso universo.

A instalação do Antimatter Decelerator (AD) é um dos poucos lugares na Terra onde a antimatéria é produzida. No entanto, as especificidades do funcionamento desta instalação, em particular, os campos magnéticos mais fortes utilizados na mesma, tornam a sua localização completamente inadequada para a realização de outras experiências. E depois há o problema de transportar antimatéria para outros lugares mais adequados para pesquisa.

Os cientistas da BASE já concluíram o projeto de uma armadilha móvel, chamada BASE-STEP. Essa configuração é baseada no princípio da conhecida armadilha de Penning, na qual os antiprótons são mantidos em contato com as paredes do recipiente usando campos elétricos e magnéticos. Além disso, a instalação BASE-STEP usa duas armadilhas Penning independentes, uma para receber e liberar antimatéria e outra para seu armazenamento a longo prazo em alto vácuo.

Os cientistas do CERN vêm usando as novas armadilhas Penning atualizadas há algum tempo, que são capazes de armazenar antiprótons por 400 dias. Para comparação, notamos que armadilhas semelhantes usadas em 2011 garantiram que a antimatéria fosse armazenada por não mais de 16 minutos. E o grande problema que os cientistas do BASE tiveram que enfrentar foi a miniaturização das armadilhas existentes, mantendo suas propriedades, ou seja, nenhuma perda no tempo de armazenamento de antimatéria.

Ambas as armadilhas da instalação BASE-STEP estão localizadas dentro de uma bobina supercondutora de um ímã que gera um campo de 1 Tesla. Este forte campo magnético evita que a antimatéria entre em contato com as paredes das armadilhas durante os solavancos e solavancos que inevitavelmente ocorrem durante o transporte. Para manter a temperatura criogênica no interior do purgador e nos enrolamentos do ímã, utiliza-se hélio líquido, do qual há suprimento suficiente para várias horas de armazenamento de antimatéria. As dimensões da armadilha BASE-STEP são 1,9 x 1,6 x 0,8 m, e seu peso não excede 1000 quilogramas.

Como esperam os cientistas, as pesquisas sobre a antimatéria, facilitadas e aceleradas pela possibilidade de seu transporte, acabarão por possibilitar encontrar a resposta para uma das questões fundamentais mais importantes da física. Esta questão é a seguinte - de acordo com a teoria existente, uma quantidade igual de matéria e antimatéria apareceu durante o Big Bang. Hoje, na parte acessível do universo ao nosso redor, observamos apenas a matéria comum. Então, o que exatamente levou ao surgimento de tal desequilíbrio e para onde foi quase toda a antimatéria?

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Cientistas americanos desenvolveram um novo filtro 18.02.2012

Uma equipe de cientistas americanos, com financiamento do Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea (AFOSR), está desenvolvendo um novo filtro óptico de polarização circular. O filtro exclusivo permitirá que você veja claramente através de nuvens de poeira e nuvens, além disso, pode ajudar no diagnóstico médico e na criação de instrumentos ópticos exclusivos.

A polarização é um fenômeno no qual os raios de luz têm propriedades diferentes em direções diferentes. Quando a luz reflete em uma superfície, como o vidro de uma janela, ela é polarizada paralelamente à superfície refletora.

Como resultado, vemos um brilho que dificulta a visão do que está por trás do vidro. O olho humano é capaz de distinguir cores, mas não pode ver as polarizações inerentemente diferentes da luz que emana de um objeto. Os filtros polarizadores absorvem a luz polarizada, reduzem o brilho e, como resultado, permitem que você veja mesmo através de uma janela bem iluminada.

É mais fácil entender o funcionamento do novo filtro de polarização circular usando o exemplo de uma câmera digital simples. As câmeras digitais tiram fotos coloridas usando filtros minúsculos que produzem uma imagem colorida em um pixel composto por 3-4 pontos que capturam cores individuais. O novo filtro de luz captura a polarização linear e circular da luz da mesma maneira. Filtros polarizadores semelhantes que cortam o brilho são usados por franco-atiradores ou fotógrafos. O novo filtro possibilitará a criação de uma câmera digital polarizadora que será capaz de filtrar uma variedade de iluminação ou visão difusa em uma faixa que não seja ocupada por interferência óptica.

Os polarizadores lineares são feitos de forma bastante simples, mas até agora houve um problema com os polarizadores circulares. No entanto, cientistas americanos conseguiram desenvolver uma microestrutura capaz de medir com precisão a luz polarizada. Isso possibilita a criação de uma câmera de polarização de cores que permitirá ver através de poeira, nuvens e outros obstáculos por onde passa a luz polarizada de uma certa maneira.

Além disso, o novo filtro pode ser usado para estudar, por exemplo, hélices de DNA e detectar diversas anormalidades teciduais, como câncer.

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