Attività di Ricerca

Il gruppo di ricerca del Laboratorio AntiMateria è attivo in molti campi di ricerca utilizzando particelle e atomi di antimateria: positroni, positronio, antiidrogeno, protonio. L’attività è condotta presso il Laboratorio del Dipartimento di Fisica, alla sala del Deceleratore di Antiprotoni (Antimatter Factory) al CERN (AEgIS: Antimatter Experiment: gravity, Interferometry, Spectroscopy), al Reattore di Ricerca FRMII –(NEPOMUC facility). Il gruppo ha sviluppato competenze nella progettazione e realizzazione di fasci di particelle di antimateria sia continui che pulsati a bassa energia, la manipolazione di antimateria con campi elettromagnetici e sistemi laser e sviluppo di rivelatori con risoluzione energetica, spaziale e temporale.  AML è anche parte dell’istituto INFN-TIFPA ed al momento due esperimenti sono co-finanziati dalla CSN3 (Commissione Scientifica Nazionale 3) dell’INFN: AEgIS al CERN e PsICO (Positronium interferometry and Correlation Observation) presso Il Dipartimento di Fisica. L’esperimento PsICO ha anche un co-finanziamento da parte di Q@Tn (Quantum Science and Technology in Trento).

Esperimenti e progetti di fisica fondamentale e della fisica dello stato solido attualmente attivi sono elencati nel seguito. Dettagli si possono trovare nel sito del laboratorio AML.

Fundamental studies with antimatter

• Misure di forze e dell’azione della gravità su antiidrogeno, positronio e protonio. 
• Misura e studio dell’ entanglement dei fotoni gamma di annichilazione del positronio.
• Fisica atomica con positronio. Lo stato legato metastabile positrone–elettrone.
• Spectroscopia laser e laser cooling del positronio.
• Manipolazione del positronio in stati quantici definiti.
• Manipolazione del positronio in stato metastabile o stati di Rydberg (long-lived positronium) 
• Studi per la produzione di positronio polarizzato.

Solid state studies with antimatter

• Studio e caratterizzazione di porosità, tramite la misura di formazione del  positronio (3 gammas PAS: Positron Annihilation Spectroscopy; PALS: Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy), in film sottili di nanocompositi polimerici e biopolimerici per la realizzazione di filtri selettivi ai gas.
• Studio di porosità in vetri.
• Caratterizzazione delle specie chimiche che decorano porosità, cavità o difetti di tipo vacanza tramite spectroscopia CDBS (Coincidence Doppler Broadening Spectroscopy).
• Studio di profile di difetti in film di ossidi tramite spectroscopie  DBS (Doppler Broadening Spectroscopy) e PALS (Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy).

Technological developments

• Sviluppo di fasci pulsate di positroni.
• Produzione di convertitori positroni/positronio.
• Sviluppo di laser per la manipolazione, la spettroscopia ed il laser cooling del positronio.
• Studio e sviluppo di rivelatori (sensibili a posizione, energia e tempo) per particelle cariche e raggi gamma  con energie sino I 511 keV.

Membri del gruppo