반양자 빔 및 플라스마의 계측(Observation of Antiproton Beams and Nonneutral Plasmas)

전문가 제언

□ 반양자는 소립자의 하나로 안티프로톤(antiproton)이라고도 한다. 양자의 반입자로 질량은 양자와 같고 전하는 음이며 크기도 양자와 같다. 상대론적으로 계와 장의 양자론에 의하면 모든 입자는 반입자가 존재하므로 이론적으로는 그 존재가 예상되었으며, 1955년 미국 California 대학교가 베바트론을 이용하여 인공적으로 만들어서 확인하였다. 물질속의 반양자는 양성자 중성자와 쌍 소멸하여 π중간자 등으로 바뀐다.

□ 양성자, 반양성자 및 반중성자에 의해 만들어진 가상의 물질로 반물질이 있다. 소립자에는 모두 반입자가 존재하는데 모든 물질은 전자 양성자, 중성자를 구성요소로 하여 만들어졌는데, 반물질은 이에 대응하는 말이다. 반물질이 존재한다면 그 물성은 물질의 물성과 같으며 물질과 반물질이 접촉하면 소멸하여 에너지로 전환한다. 반물질의 존재는 이론적 근거로부터 실험적으로 확인되었다.

□ 섬광계수기(scintillation counter)는 섬광탐지기와 광전기 증폭기를 조합한 방사선 검출기이다. 발광물질 속에서 하전입자는 구성원자와 충돌하고 이온화를 반복하여 운동에너지를 잃는다. 이온화에 의해 생긴 낮은 에너지의 전자가 다시 원자를 활성화시킨다. 활성원자가 원래로 돌아갈 때 발생한 빛을 광전자 증폭기로 유도하면 광전면에서 광전자가 발생하고 2차 전자 증폭되어 증폭기 양극에서 수μA~수백mA의 펄스 전류로 검출된다. 중성자는 발광물질 속에서 반도 양자를 발생하므로 그것을 통해 검출한다.

□ 본 연구는 반양자 빔과 비중성 플라스마의 진단에 대해 서술하고 있다. 평행한 이차전자방사 검출기가 비파괴적으로 빔 위치를 관찰하고 손실 없이 강도를 관찰하는 데 이용되고 있다. 플라스틱 신틸레이션 추적 검출기가 트랩에서 반양자의 절멸 위치를 결정하는 데 유용하게 이용된다. 반물질입자 형상의 특성을 트랩에서 입자 손실 공간 분포를 관찰하여 알아내었다. 다중고리 전극트랩으로 트랩된 비중성 플라스마의 정전 고유모드를 관찰하여 플라스마 파라미터의 비파괴 측정을 할 수 있다.

저자

HORI Masaki ; KUJIWARA Makoto ; KURODA Naofumi ; MOHRI Akihiro

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

80(12)

잡지명

Journal of plasma and fusion research(N073)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1022~1026

분석자

오*섭

분석물

• 반양자 빔 및 플라스마의 계측.pdf [191,731 byte]

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