L'esperimento FAMU (Fisica con Atomi) ha lo scopo di misurare e determinare il raggio Zemach del protone misurando lo splitting iperfine nello stato 1S dell'atomo muonico di idrogeno.
L'esperimento è installato presso l'acceleratore di muoni del Rutherford Appleton Laboratory ad Oxford. L'idrogeno muonico viene prodotto facendo penetrare un fascio di muoni con energia di circa 55 MeV/c in un bersaglio di idrogeno e ossigeno allo stato gassoso. Per la misura dello splitting iperfine si usa un metodo indiretto: viene iniettato nel bersaglio un potente laser che, quando è di energia adeguata, stimola la transizione. La rivelazione di una variazione dello spettro dei raggi X emessi dal bersaglio, al variare dell'energia del laser, permette di determinare l'energia dello splitting.
Il gruppo della Sezione di Trieste è molto dinamico e da sempre centrale in FAMU: il PI, il responsabile dell'analisi e del team laser sono locati qui.
Attualmente l'esperimento è nella fase più stimolante. Dopo alcuni anni di misure preparatorie, finalmente l'intero set up è pronto. Dal 2023 è cominciata la campagna di aquisizione dati al fine di misurare lo splitting iperfino dell'idrogeno muonico. La fase di acquisizione dati continuerà per tutto il 2024 e probabilmente oltre. L'analisi dati è ora in una fase appassionante e concitata. Questa sarà la prima misura del raggio di Zemach con idrogeno muonico a raggiungere una accuratezza dell'1%.
Ulteriori approfondimenti:
Il sito web dell'esperimento: https://web.infn.it/FAMU/
