A hall plate based instrument to measure the snapback in the Large Hadron Collider superconducting dipole magnets

The decay and snapback of the magnetic field multipoles in superconducting particle accelerators like the Large Hadron Collider (LHC) could result in a significant particle beam loss unless adequately compensated. Whilst standard instrumentation used to measure the field quality of the superconducting magnets is good enough to measure the harmonic decay, it is not fast enough to measure the snapback. Therefore, a state of the art instrument was recently developed at CERN to measure the most important harmonics with a high measurement frequency and hence improve the understanding of the snapback phenomenon. In this paper we describe the instrument's principle of operation, its mechanical arrangement, its compensation system and its digital acquisition system. We also compare the performance of two different techniques implemented to achieve the necessary measurement resolution of 6 orders of magnitude lower than the main superimposed dipole field.peer-reviewe

The start timing detector on the FINUDA experiment

Dottorato di ricerca in fisica. 12. ciclo. A. a. 1998-99. Supervisore Alberto RotondiConsiglio Nazionale delle Ricerche - Biblioteca Centrale - P.le Aldo Moro, 7, Rome; Biblioteca Nazionale Centrale - P.za Cavalleggeri, 1, Florence / CNR - Consiglio Nazionale delle RichercheSIGLEITItal

La fabbrica degli antiatomi

L'esperimento Athena, condotto al Cern di Ginevra, ha inaugurato l'era dell'antimateria fredda, ottenendo per la prima volta l'antiidrogeno, il più semplice atomo di antimateria

Materia e antimateria: dalle particelle agli atomi

Le leggi che governano l’universo risultano sorprendentemente valide anche per un tipo di materia del tutto simile a quella reale ma con proprietà per molti aspetti opposte. L’esistenza di questa cosiddetta antimateria è stata dapprima prevista teoricamente, poi confermata da numerose osservazioni di particelle subnucleari, in ricerche sperimentali sempre più evolute che hanno recentemente portato fino alla produzione in laboratorio di antimateria allo stato atomico. La validità generale delle leggi fisiche porterebbe a pensare che nell’universo materia e antimateria siano presenti in egual misura. Ma questo contrasta con la nostra esperienza, secondo la quale l’antimateria nell’universo esiste solo in minima parte, con una presenza effimera (creazione e annichilazione di coppie particella-antiparticella) o latente (come componente di particelle instabili). Come mai dunque l’universo presenta una così grande asimmetria tra materia e antimateria, quando secondo le leggi fisiche conosciute dovrebbe esserci una completa simmetria? Una risposta esauriente a questo quesito non è ancora stata data. Nel seguito cercheremo di suggerire alcune indicazioni in merito, partendo dalla costruzione della materia e dell’antimateria a partire dai loro “mattoni” fondamentali, le particelle subatomiche elementari, ed esaminando le proprietà delle interazioni fisiche: una possibile violazione di qualche principio di simmetria o conservazione tra antimateria e materia potrebbe aprire la strada alla comprensione dell’asimmetria dell’universo. Una tale violazione finora non è mai stata osservata, sia perché - se pure esistesse- dovrebbe essere di entità molto piccola, sia soprattutto perché per osservarla bisognerebbe avere a disposizione quantità macroscopiche di antimateria. Finora questo non è avvenuto, ma la recente produzione di atomi di antiidrogeno a basse energie da parte dell’esperimento Athena al Cern di Ginevra potrebbe aprire nuovi scenari in questo senso. Nella seconda parte del lavoro descriveremo pertanto la tecnica sperimentale che ha portato a tale risultato, e alcune prospettive di ricerca che questo apre per il prossimo futuro

High rate production of antihydrogen

We show that antihydrogen production is the dominant process when mixing antiprotons and positrons in the ATHENA apparatus, and that the initial production rate exceeds 300 Hz, decaying to 30 Hz within 10 s. A fraction of 65% of all observed annihilations is due to antihydrogen