Антипротон — частица, являющаяся античастицей по отношению
к протону. Антипротон был открыт в 1955 г.
Антипротон, имеющий кварковый состав
,
имеет массу такую же, как и протон (uud), но, в отличие от протона, имеет
отрицательный электрический заряд. Из законов сохранения электрического
и барионного зарядов следует, что антипротоны должны образовываться в реакции
p + p → p + p + p + .
Пороговая энергия этой реакции в лабораторной системе равна 5.63 ГэВ. Схема эксперимента по регистрации антипротонов показана на рисунке.
Рис. Схема эксперимента по регистрации антипротонов
Антипротоны образовывались при бомбардировке мишени
из меди протонами, ускоренными до энергии 6.2 ГэВ. С помощью отклоняющих
магнитов М1 и М2 из всех вторичных частиц выделялись частицы с единичным
отрицательным зарядом и импульсом 1.19 ГэВ/с. Этими частицами, помимо антипротонов,
могли быть отрицательные пионы π- и каоны K-. Для
выделения антипротонов из большого фона отрицательных пионов (1 антипротон
на ≈105 пионов) использовалось их разное время пролета расстояния
≈12 м между быстродействующими сцинтилляционными счетчиками С1 и С2. Для
антипротонов оно составляло 51 нс, а для пионов - 40 нс.|
Для более надежного выделения сигналов от антипротонов дополнительно
использовалось два черенковских счетчика Ч1 и Ч2. Счетчик Ч2 регистрировал
частицы со скоростями 0.75 < v/c < 0.78, соответствующими антипротонам с
импульсами 1.19 ГэВ/с. Счетчик Ч1 регистрировал частицы со скоростями пионов
(v/c = 0.99). События, вызывающие срабатывания как счетчика Ч1, так и счетчика
Ч2, отбрасывались. Сцинтилляционный счетчик С3 служил для того, чтобы убедиться,
что частица не отклонилась от заданной траектории. Счетчики С1, С2, C3 и
Ч2 были включены на совпадения, а счетчик Ч1 - на антисовпадения. Такая
схема выделяла только отрицательно заряженные частицы, имеющие массу протона,
и тем самым надежно идентифицировала антипротоны. Дополнительные измерения
с изменением импульса регистрируемых частиц при неизменных остальных параметрах
установки показали, что массы протона и антипротона, как и ожидалось, совпали
с точностью ~5%.
Подробнее см. Антипротон