Espectrómetro de masas de trampa Penning canadiense

El espectrómetro de masas de trampa de Penning canadiense ( CPT ) es uno de los principales equipos experimentales instalados en el acelerador lineal de iones pesados ​​superconductores ATLAS , en la División de Física del Laboratorio Nacional Argonne . Fue desarrollado y operado por el físico Guy Savard y un equipo de científicos de Argonne, la Universidad de Manitoba , la Universidad McGill , la Universidad Texas A&M y la Universidad Estatal de Nueva York .

El CPT fue construido originalmente para la instalación del ciclotrón superconductor del acelerador en tándem (TASCC) en los Laboratorios Chalk River en Chalk River, Ontario, Canadá. Sin embargo, fue transferido al Laboratorio Nacional Argonne cuando el acelerador TASCC fue desmantelado en 1998 debido a problemas de financiación. ^{[ 1 ]}

El espectrómetro CPT está diseñado para proporcionar mediciones de masa de alta precisión de isótopos de vida corta mediante campos de radiofrecuencia (RF). Las mediciones de masa precisas de isótopos específicos, como el selenio-68, son importantes para comprender los mecanismos de reacción detallados involucrados en el proceso de captura rápida de protones , que ocurre en eventos astrofísicos como explosiones de supernovas y estallidos de rayos X. Un estallido de rayos X es un posible sitio para el mecanismo del proceso rp, que implica la acreción de hidrógeno y helio de una estrella sobre la superficie de su compañera binaria de estrella de neutrones . Las mediciones de masa son necesarias como datos de entrada clave para los cálculos de red utilizados para describir este proceso en términos de las abundancias de los nucleidos producidos, el perfil de la curva de luz de los estallidos de rayos X y la energía producida. En la configuración actual, se han medido más de 100 isótopos radiactivos con vidas medias mucho menores a un segundo y con una precisión (Δm/m) cercana a ^10⁻⁹ . ^{[ 2 ]}

Recientemente, se ha instalado un novedoso sistema de inyección, el enfriador de gas RF , en el CPT para permitir la desaceleración, termalización y agrupación de productos de reacción rápidos para una inyección rápida y eficiente. Esto mejora las capacidades de investigación del CPT en isótopos alrededor de la línea N=Z , con especial énfasis en los isótopos de interés para pruebas de baja energía de la interacción electrodébil y el proceso rp. ^{[ 3 ]}

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